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理论与研究 马调调·PBAT/OMMT 复合材料的力学性能研究

的用量比为 5:5 时，d 001 ≈3.474 1 nm，为设定范围内 中的搅拌温度均为 30℃。搅拌时间分别设定为 a 组 2 h，
的最大值。 b 组 4 h，c 组 6 h。三组实验器皿，除搅拌时间外的
2.1.2 搅拌温度对层间距的影响 其他处理过程完全相同。完成有机化处理后，对所得
由图 2 可 知，a 组 OMMT 的一级衍射峰出现 有机土的层间距进行 XRD 表征，见图 3。
在 2θ≈2.82°，b 组 OMMT 的一级衍射峰出现在
2θ≈2.67°，c 组 OMMT 的一级衍射峰出现在 2θ≈2.63°
对于 OMMT 而言，随着搅拌温度的增加，001 面
的一级衍射峰不断向小角移动，同样由布拉格公式
2dsinθ=nλ 计算出相应的层间距 [7~8] ，结果如表 3。

a: 搅拌 2 h ； b: 搅拌 4 h ； c: 搅拌 6 h
图 3 搅拌时间对 OMMT 层间距的影响

由图 3 可 知，a 组 OMMT 的一级衍射峰出
现在 2θ≈2.82°，b 组 OMMT 的一级衍射峰出现
在 2θ≈2.68°，c 组 OMMT 的一级衍射峰出现在
2θ≈2.52°。对于 OMMT 而言，随着搅拌时间的增加，
a:30℃ , b:50℃ , c:70℃
图 2 搅拌温度对 OMMT 层间距的影响 001 面的一级衍射峰不断向小角移动，同样由布拉格
公式 2dsinθ=nλ 计算出相应的层间距 [9~10] ，结果如表 4。
表 3 搅拌温度对层间距的影响
项目 CTAB:MMT 搅拌温度 /℃ 搅拌时间 /h 2θ/deg d/nm 表 4 搅拌时间对层间距的影响
a 4:5 30 2 2.82 3.129 2 项目 CTAB:MMT 搅拌温度 /℃ 搅拌时间 /h 2θ/deg d/nm
b 4:5 50 2 2.67 3.305 0 a 4:5 30 2 2.82 3.129 2
c 4:5 70 2 2.63 3.355 3 b 4:5 30 4 2.68 3.292 7
c 4:5 30 6 2.52 3.529 7
由表 3 可以看出，在其他操作条件相同的情况下，
由 表 4 可 以 看 出 , 在 其 他 操作 条 件 相 同 的 情况
随着搅拌温度的升高，MMT 衍射峰逐渐向小角度的
下，在本实验研究的时间范围内，片层间距随搅拌
方向移动。片层间距增大，即插层效果就越好。a 组
时间的增大而增大，即插层效果随之越好。a 组 中，
中， d 001 ≈3.129 2 nm，为研究范围内的最小值， c 组中，
d 001 ≈3.129 2 nm，为研究范围内的最小值，c 组 中，
d 001 ≈3.355 3 nm，为研究范围内的最大值。且可以看
d 001 ≈3.529 7 nm，为研究范围内的最大值。插层时间
出温度增加到一定值，层间距变化不明显，值趋于稳
为 2 h 时，层间距为 3.129 2 nm。插层时间延长到
定，即插层效果不明显。
4 h 和 6 h，层间距可以进一步增大，但增大幅度很小，
由上述结果可知，虽然增大插层温度可以提高插
同时还增加了时间消耗和能量消耗，所以插层时间在
层效果，但层间距增加的幅度较小，在室温下插层即
2 h 即可。
可达到较为满意的效果。
2.2 液相法与固相法插层蒙脱土的工艺比较
2.1.3 搅拌时间对蒙脱土层间距的影响
上述进行了固相法插层蒙脱土的工艺研究，接下
同样，取三组用量相同的十六烷基三甲基溴化铵
来，将简单对比传统水相法插层蒙脱土工艺与固相法
(CTAB) 对分散化的无机土分别进行插层处理，且编
插层工艺的优劣。采取以水作为分散介质研究插层剂
号分别为 a 组、b 组和 c 组。各组 CTAB 和 MMT 用
用量对层间距的影响。
量比例标准统一设定为 CTBA:MMT=4:5，处理过程

2019 第 45 卷 ·3·
年