[發(fā)明專(zhuān)利]剝離型聚烯烴/有機(jī)粘土納米復(fù)合材料及其制備方法和用途

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710063422.3
• 申請(qǐng)日: 2007-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101235169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀愛(ài)華;韓志超;杜凱;劉昕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/02
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/02;C08K9/04;C08F2/44;C08F10/00;C08F4/645
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 李柏

1.?一種剝離型聚烯烴/有機(jī)粘土納米復(fù)合材料，其特征是：以聚烯烴為基準(zhǔn)，所述的納米復(fù)合材料的組成為：粘土0.01～20重量份，聚烯烴基體80～100重量份，功能性有機(jī)表面改性劑0.005～8重量份，粘土片層剝離且均勻分散在聚烯烴基體中；

所述功能性有機(jī)表面改性劑為含-OH的有機(jī)陽(yáng)離子化合物，其結(jié)構(gòu)為R⁺X^-，其中R為1-烷基-3-(端羥基烷基)咪唑陽(yáng)離子、二苯基(羥苯基)烷基磷陽(yáng)離子、苯基二(羥苯基)烷基磷陽(yáng)離子或三(羥苯基)烷基磷陽(yáng)離子；X^-為Br、I或Cl鹵素陰離子。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征是：所述的粘土的比表面積為50～1000m²/g，孔徑為5～50nm，孔容為0.3～500cm³/g，陽(yáng)離子交換容量為100～120meq/100g；所述粘土中吸附的陽(yáng)離子為Na⁺、K⁺、Ca²⁺或Li⁺。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米復(fù)合材料，其特征是：所述的粘土是蒙脫土、云母或蛭石可膨脹性粘土。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征是：所述的聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚1-戊烯或乙烯與α-烯烴共聚物。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征是：所述的功能性有機(jī)表面改性劑為1-烷基-3-(端羥基烷基)鹵代咪唑鹽、二苯基(羥苯基)烷基鹵代磷鹽、苯基二(羥苯基)烷基鹵代磷鹽或三(羥苯基)烷基鹵代磷鹽；其中烷基的結(jié)構(gòu)為CH₃-(CH₂)n-，其中9≤n≤10000；端羥基烷基結(jié)構(gòu)為HO-(CH₂)n-，其中2≤n≤10000；羥苯基中的羥基位于苯環(huán)的鄰、間或?qū)ξ唬畸u素為Br、I或Cl。

6.?一種根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的納米復(fù)合材料的制備方法，其特征是，該方法包括以下步驟：

(1)粘土的有機(jī)化處理

將粘土于30～90℃在蒸餾水中攪拌分散均勻，然后加入功能性有機(jī)表面改性劑與鹽酸乙醇的混合溶液，鹽酸與功能性有機(jī)表面改性劑的摩爾比為0.1～1.3∶1；加入粘土的混合溶液中功能性有機(jī)表面改性劑與粘土的重量份比是0.1～10∶1，上述混合溶液于30～90℃攪拌1～24小時(shí)后抽濾，用乙醇/水洗滌直至無(wú)游離的鹵離子，然后于30～100℃真空干燥2～24小時(shí)，得到有機(jī)粘土，研磨成粒徑約40～60微米的粉末，繼續(xù)真空干燥2～24小時(shí)，在惰性氣體氛圍密閉保存?zhèn)溆茫?/p>

(2)復(fù)合催化劑的制備

將固體鎂鹵化物溶解于醇的癸烷溶液中，得到鎂鹵化物癸烷溶液，其中醇與鎂鹵化物的摩爾比為1～4∶1；然后加入酸酐，酸酐與醇的摩爾比為0～1∶1，得到透明的鎂鹵化物溶液；加入步驟(1)處理的有機(jī)粘土，其中有機(jī)粘土與固體鎂鹵化物重量比為1～20∶1，于60～140℃恒溫?cái)嚢?～24小時(shí)，然后將混合物滴加到-20～0℃的鈦化合物中，鈦化合物與鎂鹵化物的摩爾比為1～20∶1，-20～0℃攪拌0.5～2小時(shí)，升溫至80～130℃，加入酯類(lèi)化合物，酯類(lèi)化合物與有機(jī)粘土的重量比為0～1∶1，在80～130℃恒溫?cái)嚢?～24小時(shí)，熱過(guò)濾后，再加入鈦化合物，鈦化合物與鎂鹵化物的摩爾比為1～20∶1，于80～130℃反應(yīng)2～24小時(shí)，過(guò)濾，用無(wú)水甲苯、無(wú)水己烷或庚烷熱洗滌攪拌過(guò)濾，干燥得到復(fù)合催化劑；

(3)剝離型聚烯烴/有機(jī)粘土納米復(fù)合材料的制備

在乙烯或丙烯單體氣氛下，將無(wú)水己烷、庚烷或甲苯有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)釜中，然后依次加入濃度為1.0～5.0mol/L的鋁化合物的庚烷溶液、有機(jī)硅及步驟(2)制備的復(fù)合催化劑，其中Al/Ti的摩爾比為10～300∶1，Si/Al的摩爾比為0～1∶1，乙烯或丙烯單體壓力1～40大氣壓，聚合溫度30～90℃，反應(yīng)后出料，加入酸化乙醇終止反應(yīng)，攪拌洗滌，干燥得到剝離型聚烯烴/有機(jī)粘土納米復(fù)合材料。

7.?根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是：所述的鹽酸乙醇混合溶液濃度為1～80wt％。

8.?根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是：所述的鎂鹵化物為MgCl₂、MgBr₂或MgI₂。