蓖麻油酸改性蒙脱土的制备和应用研究(摘要)

谢友利(1.中国林业科学研究院，北京 100091;2.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏 南京 210042)

以蓖麻油酸为原料，合成了含有活性羟基的有机改性剂，对天然钠基蒙脱土进行有机改性，并且采用原位聚合法制备了高性能的硬质聚氨酯泡沫/有机蒙脱土纳米复合材料。主要内容和结果如下:

1.以蓖麻油酸为原料，通过甲酯化反应、酰胺化反应和季铵化反应得到蓖麻油基季铵盐-N，N-二甲基-N-苄基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵(RABB)和N，N-二甲基-N-乙基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化铵(RAEB)，粗产率分别为93.3%和86.4%。

2.采用自制的蓖麻油基季铵盐和蓖麻油酸钠对天然的Na-MMT进行有机改性，分别得到有机蒙脱土RABB-MMT、RAEB-MMT和SRD-MMT。探讨了阳离子改性剂和阴离子改性剂的最佳改性工艺以及对Na-MMT表观性能的影响。结果表明，自制的蓖麻油基改性剂均插层成功，且改性效果优于市售常用改性剂CTAB。改性后的OMMTs热稳定性显著提高，其中SRD-MMT的热稳定性要高于RABB-MMT和RAEB-MMT。经RAEB和RABB改性后的OMMTs部分片层已被剥离，而SRD改性后的SRD-MMT则主要以插层形式存在于Na-MMT层间。

3.通过原位聚合法制备相应的硬质聚氨酯泡沫/有机蒙脱土纳米复合材料，研究了不同有机蒙脱土的添加量对复合材料性能的影响。由于RAEB-MMT和RABB-MMT均含有活性羟基，使得改性后的有机蒙脱土均以剥离状态分散于聚氨酯基体中。当有机蒙脱土的添加量为3%时压缩强度最大;提高了复合材料的热稳定性能及阻燃性能，其中RPUF/RABB-MMT的阻燃性能和热稳性能最好;通过对复合材料的导热系数测试表明，导热系数和纯聚氨酯泡沫塑料基本一致，这为制备高性能的保温型硬质聚氨酯泡沫塑料提供良好的基础。

蓖麻油酸;有机蒙脱土;硬质聚氨酯泡沫;复合材料;综合性能