聚合物基纳米复合材料是一种性能优异的新型复合材料,已经有十几年的研究历史,但是用天然纳米纤维提高聚合物性能却是近几年才刚刚兴起的研究方向。海泡石纳米纤维作为一种非金属粘土矿物,不但无毒无害、资源丰富、开发利用价值高,而且由于其具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等特点,能够展现比一般材料更为优越的力学、化学及物理性能。因此,海泡石纳米纤维具有极大的应用前景。 本文以独特的松解方法对海泡石原矿进行分散,然后采用季胺盐对其进行有机改性处理。利用SEM,FT—IR等手段观察其形貌,结果表明海泡石原矿经过处理后可制得有机海泡石纳米纤维。 我们再将有机海泡石纳米纤维均匀分散到不饱和聚酯中,加入引发剂(过氧化甲乙酮),促进剂(环烷酸钴)和交联剂(苯乙烯),使不饱和聚酯交联制得纳米复合材料。通过SEM,FT—IR等手段观察不饱和聚酯/海泡石纳米复合材料的微观结构和形态。结果表明,海泡石纤维以纳米级水平均匀分散在不饱和聚酯中。 最后,我们研究了不饱和聚酯/海泡石纳米复合材料的力学性能、肖氏硬度和热性能。测试结果表明,在有机海泡石纤维加入量为5wt%左右时,纳米复合材料的抗冲击性能提高了约36.66%;当加入量为5wt%时,复合材料的肖氏硬度提高了将近20%。同时,复合材料的热分解温度也有所提高。这些数据表明有机海泡石纳米纤维对不饱和聚酯具有明显的增强增韧作用。