利用分级结构层状黏土构建高阻隔性脂肪族聚酯复合材料

姚进¹，毛龙^1,2，刘小超¹，李知函¹

1. 湖南工业大学先进包装材料与技术湖南省重点实验室2. 厦门理工学院福建省功能材料及应用重点实验室

摘 要：以MgAl-CO₃LDHs（P-LDHs）为原料,通过煅烧-水化法制备出较大比表面积的分级结构水滑石（H-LDHs）,研究了不同的水化条件对HLDHs微观形貌的影响;然后采用溶液浇筑法将H-LDHs与聚己内酯（PCL）共混制备出H-LDHs/PCL复合材料,研究了H-LDHs对H-LDHs/PCL复合材料结构和性能的影响。结果表明,在H-LDHs的表面出现了大量垂直排列的纳米片层,形成了多层次分级结构;H-LDHs的比表面积（146.6m²/g）达到了P-LDHs的3.67倍。氧气程序升温脱附结果表明,H-LDHs与氧气之间存在较强的化学吸附。H-LDHs改善了P-LDHs对PCL基材力学性能的恶化,这是由于H-LDHs表面垂直分布的大量纳米片层与PCL基材紧密结合,增加了H-LDHs与PCL基材的界面作用面积。相比于纯PCL,H-LDHs/PCL复合材料的氧气渗透性降低了43.6%,通过这种分级结构的层状黏土来延长平行于气体渗透方向的路径,从而较大幅度提高气体的阻隔性能,具有较好的研究价值和应用潜力。

关键词：层状双羟基金属氧化物;分级结构;复合材料;阻隔性能;渗透路径;