超临界二氧化碳中制备纳米复合材料

近年来，材料的高性能化、多功能化一直是重要的研究方向，而采用蒙托土（MMT）改

性聚合物是这一研究领域的热点。这其中，两相熔融插层复合法因为其环境友好以及与现行

聚合物加工技术相容已成为最主要的聚合物基/MMT纳米复合材料的制备方法之一，但加工过

程中的高温熔融易诱发基体大分子降解是该法存在的主要缺陷； 另外，已有大量研究工作采

用原位聚合法制备聚合物基/MMT纳米复合材料，但MMT含量高于3％时，常导致MMT的插

层效果不均匀，体系中同时出现未插层、插层与剥离的情况，从而影响复合材料的性能。本

项目提出了一种制备这类纳米复合材料的新方法：以超临界二氧化碳（SCCO2）作为介质，

原位分散聚合制备聚合物基/MMT纳米复合材料。该全新聚合工艺有如下特点：反应温度较低

（60℃左右），可避免加工过程中因高温熔融使大分子链降解的弊病；另外，由于SCCO2的

粘度低、传质快，易于制得MMT含量高、且插层效果均匀的聚合物基/MMT纳米复合材料；

SCCO2不燃、无毒、价廉，能替代众多有机溶剂，避免环境污染；SCCO2对单体和聚合物的

溶解能力可以通过温度和压力进行调节，故通过减压即可实现反应－分离一体化，省却了高能

耗的脱溶剂过程，因此使用SCCO2作为聚合反应的介质符合可持续发展的要求。