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水滑石(LDH)是一类阴离子层状材料,因其结构而表现出的特殊性质而成为一种在吸附、离子交换、催化和功能助剂等方面具有巨大潜力的新型无机功能材料,受到人们的关注,已成为国内外研究的热点。LDH在作为无机功能助剂应用时,还存在两方面的缺陷:(1)粒度很小,表面能大,同时表面具有活性基团-OH,极易形成氢键产生软团聚,进而通过缩合,产生硬团聚;(2) 作为聚合物填料,与基质材料的相容性差,分散不均匀,进而会影响复合材料的力学性能。因此,本文通过探讨LDH的表面作用原理,利用XRD、IR、XPS、ICP、紫外可见光吸光度分析、粒度分析、TG-DTA、接触角和TEM等多种分析手段对其进行了表面有机化改性研究。 根据LDH的结构特征及表面性质,按表面作用原理分类,对LDH进行表面有机化改性,发现(1) 复配型硅烷偶联剂AG-102、硅烷偶联剂A-171和铝-钛复合偶联剂OL-128S的有机基团接枝到LDH表面,实现了LDH的表面有机化,并确定了AG-102改性LDH的最佳条件;(2) 表面活性剂十二烷基磺酸钠和硬脂酸化学吸附到LDH表面,实现了LDH的表面有机化;(3) 硅烷偶联剂KH-550和钛酸酯偶联剂NDZ-311物理吸附到LDH表面,实现了LDH的表面有机化。 北京化O二大学硕士学位论文 根据LDH的插层改性机理,选用谷氨酸作为插层改性剂对LDH进行有机化研究。将谷氨酸插入了LDH的层间,实现了LDH的有机化。 进一步考察了改性LDH与聚合物基质的相容性,选择了代表性的聚合物PVC与LDH复合。 本文所进行的表面有机化改性研究表明,表面有机化可有效防止LDH硬团聚的产生,改善其表面的物理化学性能,增强其与基质的相容性,提高其在基质中的分散性、力学性能和热稳定性,为LDH作为无机功能材料在工业上得到广泛应用奠定了扎实的理论基础。