CN100465226C - 一种聚酯/纤维状粘土纳米复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酯/纤维状粘土纳米复合材料及其制备方法与应用。本发明聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，包含有聚酯基体和纤维状粘土，其中，纤维状粘土为聚酯/纤维状粘土纳米复合材料总重量的0.1-10%，以10-500纳米尺寸的棒晶形态分散于聚酯基体中。本发明聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，具有较高的分子量，熔融纺丝后降解较少；所制备的纳米复合材料纤维，经牵伸取向以后，粘土棒晶沿着牵伸方向取向排列，棒晶本身具有较高的的长径比，对聚酯纤维具有较强的增强作用，使纤维的力学性能得到大幅度的提高。同时，粘土棒晶具有物理交联点的作用，限制了大分子链的运动，从而提高了纤维的耐热性能，降低了纤维的干热收缩率，性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料及其制备方法，特别是涉及一种聚酯/纤维状粘土纳米复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
饱和聚酯PET价格低廉，综合性能优异，主要应用于纤维、饮料瓶和工程塑料等领域。纯PET作为工程塑料，存在热变形温度低，结晶速度慢，尺寸稳定性差的缺点，为了扩大其应用范围，需要进行改性处理。早期的改性方法主要为采用玻璃纤维、无机填料等填充聚酯。如专利JP06049344报道了用玻璃纤维及滑石粉填充PET，可以提高其强度、刚性及尺寸稳定性等，但同时材料的密度增加，表面光泽性和透明性大幅度降低；专利RU2052473报道了利用高岭土、硅石灰等填充PET，可以改善PET尺寸稳定性，提高刚性，不过，由于PET熔体共混复合能耗高，设备磨损大，容易降解。上述改性方法制备的复合材料还存在一个共同的缺点：所添加的玻璃纤维或无机填料虽然经过粉碎、研磨等手段处理，但大多数尺寸仍处于微米级别，相对于熔融纺丝的喷丝孔和滤网孔径来说，尺寸过大，容易导致堵塞，无法顺利进行纺丝。
近年来，出现一种利用层状硅酸盐制备聚酯纳米复合材料的新方法，中国发明专利CN1272513A，CN1597776A，CN1396204A等均有报道。所取用的层状硅酸盐如蒙脱石、云母、麦加石、白云石、皂石、伊利石、高岭土等，由于层状晶体存在结构缺陷，层间吸附了大量的可以交换的阳离子，如Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。利用有机铵盐、吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、有机磷鎓盐等有机阳离子，可以将粘土层间阳离子交换出来，这些尺寸较大的有机阳离子则进入硅酸盐片层之间，从而扩大层间距。在研磨、机械搅拌等外部作用，或者聚合热等内部作用下，聚合物单体、溶液或者熔体可以进入到硅酸盐片层间，并在层间发生聚合反应，促使粘土层间距进一步扩大。但是，蒙脱土等层状硅酸盐，片层和片层之间存在较强的离子键作用，由于聚酯的极性比较微弱，与粘土的相容性较差，粘土在聚酯中很难实现片层之间的完全剥离，容易形成大尺寸的团聚，导致聚酯/粘土纳米复合材料性能提高的幅度有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种分散均匀、无大尺寸团聚的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料。
本发明所提供的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，包含有聚酯基体和纤维状粘土，其中，纤维状粘土为聚酯/纤维状粘土纳米复合材料总重量的0.1-10％，以10—500纳米尺寸的棒晶形态分散于聚酯基体中。
其中，纤维状粘土优选占所述聚酯/纤维状粘土纳米复合材料总重量的0.1-5％。
本发明适用的聚酯可包括对苯二甲酸(二甲酯)、2，6—萘二甲酸(二甲酯)与乙二醇、1，3—丙二醇、1，4—丁二醇或1，4—环己烷二甲醇的缩聚产物或共缩聚产物，也可以是这些二元羧酸(二甲酯)和二元醇与其它二元羧酸(二甲酯)或二元醇的共聚物，这些其它二元羧酸(二甲酯)或二元醇有间苯二甲酸(二甲酯)、对羟基苯甲酸、4，4′—联苯基二羧酸、二甘醇、分子量低于2000的聚乙二醇、分子量低于3000聚四氢呋喃醚等，优选的聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯。纤维状粘土为一类天然针状或纤维状水合铝镁硅酸盐，主要包括坡缕石和海泡石等，优选为坡缕石粘土。
该聚酯/纤维状粘土纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将坡缕石粘土以有机化处理剂进行有机化处理和/或以表面处理剂进行有机化处理，得到有机化粘土；所述有机化处理剂为烷基铵盐、有机磷鎓盐、吡啶鎓盐或者水溶性聚合物；所述表面处理剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；
2)将有机化粘土除水干燥后，分散于乙二醇中，经原位聚合得到所述聚酯/纤维状粘土复合材料。
其中，步骤1)所用的坡缕石粘土是将坡缕石粘土原矿石、分散剂和水混合，经搅拌、沉降、干燥后得到的；所述分散剂为硅酸钠、铝酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠或偏磷酸钠，其用量为所述坡缕石粘土原矿石重量的0.1-5％；水的用量为所述坡缕石粘土原矿石重量的1-50倍。
步骤1)制备有机化粘土时，坡缕石粘土悬浮于溶剂中，常用溶剂可选自水、乙醇、甲醇、乙二醇和甲苯中的一种或几种，其用量为坡缕石粘土重量的1-100倍。处理过程中，有机化处理剂或表面处理剂的用量为0.1-1mmol/克坡缕石粘土；所述有机化处理的温度为0-100℃。常用的有机化处理剂有十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三苯基溴化磷、十六烷基溴化吡啶、聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮等。常用的表面处理剂有硅烷类偶联剂KH560、KH550、KH570和钛酸酯偶联剂NDZ102、NDZ109等，在使用时加入醋酸作为水解催化剂。
步骤2)原位聚合的方法为酯交换聚合法或直接酯化聚合法：
酯交换聚合法是以乙二醇、对苯二甲酸二甲酯进行聚合反应的，反应中所述有机化粘土：乙二醇：对苯二甲酸二甲酯的重量比为1：7.5-750：10-1000。
直接酯化聚合法是以乙二醇、对苯二甲酸进行聚合反应的，反应中所述有机化粘土：乙二醇：对苯二甲酸的重量比为1：4.5-450：8.54-854。
本发明的另一个目的是提供本发明复合材料的用途。
本发明聚酯/纤维状粘土纳米复合材料具有良好的可纺性，经干燥、结晶、固相缩聚后，在260～300℃下进行熔融纺丝，经上油、卷绕、牵伸、热定型之后，能制备出性能优异的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料纤维。上述干燥温度为80～120℃，结晶温度为120～200℃，固相缩聚温度为180～240℃。
本发明将原矿石提纯，得到高纯度纤维状粘土，经过有机化和表面处理后，原位聚合制备聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，并顺利实现纺丝，制备出聚酯纳米复合材料纤维。本发明所选用的粘土，由于棒晶之间的作用力比较弱，主要是范德华力，在机械搅拌、超声、聚合热等作用下，经原位聚合可以使棒晶解理，在聚酯基体中得到很好的分散。纤维状粘土棒晶的直径约为10纳米，长度约为200纳米，长径比较大。当分散相达到纳米尺度时，与聚酯接触的界面面积也很大，经有机化处理剂、表面活性剂处理后，界面粘结性增强，利用纳米效应在有机物基体中充分发挥了无机物的性能，使复合材料具有优异的力学性能、耐热性。同时，由于纳米尺寸分散的粘土棒晶具有异相成核作用，使聚酯结晶速度大幅提高，改善了材料的可加工性。
本发明制备的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，具有较高的分子量，熔融纺丝后降解较少。所制备的纳米复合材料纤维，经牵伸取向以后，粘土棒晶沿着牵伸方向取向排列，棒晶本身具有较高的长径比，对聚酯纤维具有较强的增强作用，使纤维的力学性能得到大幅度的提高。同时，粘土棒晶具有物理交联点的作用，限制了大分子链的运动，从而提高了纤维的耐热性能，降低了纤维的干热收缩率，性能优良，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为粘土的X射线衍射图谱；
图2为实施例1所得到的复合材料C的TEM照片；
图3为实施例2所得到的复合材料D的DSC图谱。
具体实施方式
实施例1、
一、有机化粘土的制备
坡缕石粘土，俗称凹凸棒土，其典型化学式为Si8Mg5O20(OH)2(OH2)4·4H2O。其结构可以分为三层，上下两层为硅氧四面体，中间一层为铝氧或镁氧八面体，这些结构单元按方格形式交错排列构成双链状通道式晶体结构。由于结构中存在晶格置换，故晶体中含有不定量的可交换Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+等离子。晶体呈针状、纤维状团聚体。棒晶直径约为5～50纳米，长度约为100～1000纳米，长径比较大，因产地而异。
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.0克硅酸钠添加到2000毫升水中，高速搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。图1为原矿与提纯后的坡缕石的X射线衍射图，表明提纯后的坡缕石含量达到90％以上。
取提纯后的坡缕石10.0克，添加十六烷基溴化吡啶2.0克，水300克，在90℃高速搅拌四个小时，离心、水洗三次，制备出有机化坡缕石粘土。
取有机化后坡缕石粘土10.0克，添加0.1克偶联剂KH550，10克醋酸，200克水，剧烈搅拌两个小时，离心水洗三次至pH为7，干燥，研磨、过300目筛，得有机化粘土1。
二、酯交换聚合法制备复合材料
取有机化粘土1粉末0.30克，添加乙二醇75.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入对苯二甲酸二甲酯(DMA)100.0g，酯交换催化剂Mn(Ac)20.030克，通氮气加热到200℃反应三个小时，蒸出甲醇30克以上后，添加三氧化二锑0.030克，在280℃、压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时，加入0.10g亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后结束反应，得0.3％坡缕石含量(重量)的聚酯/粘土纳米复合材料A(在缩聚抽真空的过程，抽出反应产物小分子甲醇和过量添加的一部分乙二醇，按照DMA的质量换算，聚酯的理论产量应为100g，这样就坡缕石的含量就是0.3％)。
取有机化粘土1粉末0.5克，添加乙二醇75.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入对苯二甲酸二甲酯100.0g，参照上述方法，得到0.5％坡缕石含量(重量)的聚酯/粘土纳米复合材料B。
取有机化粘土1粉末1.0克，添加乙二醇75.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入对苯二甲酸二甲酯100.0g，参照上述方法，得到1％坡缕石含量(重量)的聚酯/粘土纳米复合材料C。
1％坡缕石含量的聚酯/粘土纳米复合材料C的透射电子显微镜(TEM)照片如图2所示，可以清楚观察到粘土在聚酯基体中分散均匀，分散尺度在10-500nm之间，不存在明显的团聚现象。纤维状粘土棒晶部分得到剥离，长度约为200纳米，直径约为20纳米。
实施例2、
一、坡缕石粘土的制备
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.0克焦磷酸钠添加2000毫升水中，剧烈搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。
取提纯后的坡缕石10.0克，添加十六烷基三苯基溴化磷2.0克，水300克，剧烈搅拌，90℃恒温四个小时，离心、水洗三次，制备出有机化坡缕石粘土。
取有机化后坡缕石粘土10.0克，添加0.1克钛酸酯偶联剂NDZ102，50毫升甲苯，剧烈搅拌两个小时，离心水洗三次至PH为7，干燥，研磨、过300目筛，得有机化粘土2。
二、直接酯化聚合法制备复合材料
取有机化粘土2粉末3.0克，添加乙二醇45.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入单体对苯二甲酸(PTA)85.4g，0.030g醋酸锑催化剂，升温250-260℃，加压0.3-0.1MPa，进行酯化反应。在280℃、压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时，加入0.10g亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后结束反应，得3.0％坡缕石含量的聚酯/粘土纳米复合材料D。
对该材料进行热性能分析，并与纯PET进行比较，其DSC图谱如图3所示，图中上面的两条曲线为升温过程，从图上可以看出：聚酯/粘土复合材料PET-D的熔点与纯聚酯PET的熔点相近，说明添加粘土后并不影响聚合熔点；从下面的两条降温曲线可以得知，聚酯/纤维状粘土纳米复合材料的结晶温度约为215℃，远高于纯PET的结晶温度，这说明纳米复合材料的结晶速度较快。
实施例3、
一、有机化粘土的制备
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.0克偏磷酸钠添加2000毫升水中，剧烈搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。
取提纯后的坡缕石10.0克，添加0.1克偶联剂KH570，10克醋酸，200克水，剧烈搅拌两个小时，离心水洗三次至PH为7，制备出表面处理后的坡缕石粘土。
取表面处理后的坡缕石粘土10.0克，添加聚乙烯吡咯烷酮2.0克，水300克，剧烈搅拌，90℃恒温四个小时，离心、水洗三次，干燥，研磨、过300目筛，得有机化粘土3。
二、直接酯化聚合法制备复合材料
取上述有机化粘土3粉末3.00克，添加乙二醇45.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入单体对苯二甲酸(PTA)85.4g，0.030g醋酸锑催化剂，升温250-260℃，加压0.3-0.1MPa，进行酯化反应。在280℃、压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时，加入0.10g亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后结束反应，得3.0％坡缕石含量的聚酯/粘土纳米复合材料E。
实施例4、
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.00克三聚磷酸钠添加2000毫升水中，剧烈搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。
取提纯后的坡缕石10.0克，添加十六烷基三甲基溴化铵2.0克，甲醇300克，剧烈搅拌，90℃恒温四个小时，离心、水洗三次至PH为7，制备出有机化坡缕石粘土。干燥，研磨、过300目筛，得有机化粘土4。
取上述有机化粘土4粉末3.0克，添加乙二醇45.0克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入单体对苯二甲酸(PTA)85.4g，0.030g醋酸锑催化剂，升温250-260℃，加压0.3-0.1MPa，进行酯化反应。在280℃、压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时，加入0.10g亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后结束反应，得3.0％坡缕石含量的聚酯/粘土纳米复合材料F。
实施例5、
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.00克铝酸钠添加2000毫升水中，剧烈搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。
取提纯后的坡缕石粘土10.0克，添加0.1克偶联剂KH550，10克醋酸，200克乙醇，剧烈搅拌两个小时，离心水洗三次至PH为7，干燥，研磨、过300目筛，得处理后的粘土5。
取上述粘土5粉末3.0g，与88.2g对苯二甲酸二甲酯、90g1，4—丁二醇以及0.0100g醋酸锌一起投入通氮气的反应器中，升温至200℃，直至95％的理论量甲醇被蒸出后，添加催化剂钛酸正丁酯0.15mL，升温至260℃，抽真空，在压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时后，加入0.10克亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后，反应结束，得3％坡缕石含量的PBT/粘土纳米复合材料G。
采用同样的方法，可制备得到聚酯基体为对苯二甲酸(二甲酯)、2，6—萘二甲酸(二甲酯)与乙二醇、1，3—丙二醇、1，4—丁二醇或1，4—环己烷二甲醇的缩聚产物或共缩聚产物，也可以是这些二元羧酸(二甲酯)和二元醇与其它二元羧酸(二甲酯)或二元醇的共聚物，这些其它二元羧酸(二甲酯)或二元醇有间苯二甲酸(二甲酯)、对羟基苯甲酸、4，4′—联苯基二羧酸、二甘醇、分子量低于2000的聚乙二醇、分子量低于3000聚四氢呋喃醚等的复合材料。
实施例6、
将400克坡缕石原矿石(丰度约为30％)，1.00克硅酸钠添加2000毫升水中，剧烈搅拌两小时，沉降后除去下层的沙砾等沉淀物。上层的悬浮液经离心后，100℃干燥，制备出提纯后的坡缕石。
取提纯后的坡缕石粘土10.0克，添加0.1克偶联剂KH560，10克醋酸，200克乙二醇，剧烈搅拌两个小时，离心水洗三次至PH为7，干燥，研磨、过300目筛，得处理后的粘土6。
取上述粘土6粉末10.0克，添加乙二醇40.5克，经剧烈搅拌分散后添加到反应器中，加入单体对苯二甲酸(PTA)76.9g，0.027g醋酸锑催化剂，升温250-260℃，加压0.3-0.1MPa，进行酯化反应。在280℃、压力低于200Pa的条件下缩聚1.5小时，加入0.09g亚磷酸三苯酯，再缩聚1.5小时后结束反应，得10％坡缕石含量的聚酯/粘土纳米复合材料H。
实施例7、材料性能测试
1、材料的力学性能测试
按照常规方法测定实施例1-4所制备得到的聚酯/粘土纳米复合材料A-H，结果如表1所示。
表1 聚酯/坡缕石粘土纳米复合材料的力学性能
| 样品名称 | 工业级聚酯 | A | B | C | D | E | F | G | H |
| 粘度 | 0.61 | 0.58 | 0.58 | 0.60 | 0.59 | 0.60 | 0.63 | 0.60 | 0.56 |
| 拉伸强度/MPa | 59.4 | 65.5 | 58.3 | 49.0 | 54.5 | 52.2 | 53.0 | 49.3 | 43.2 |
| 伸长率/％ | 46 | 15 | 12 | 8 | 7 | 5 | 7 | 35 | 5 |
| 弯曲强度/MPa | 78.1 | 87.5 | 78.1 | 67.7 | 70.2 | 77.4 | 81.4 | 60.3 | 90.4 |
| 弯曲模量/MPa | 2042 | 2209 | 2231 | 2536 | 2465 | 2534 | 2681 | 2032 | 2750 |
| 缺口冲击强度/(J/m) | 39 | 50 | 26 | 21 | 31 | 28 | 29 | 36 | 21 |
结果表明，所得的聚酯纳米/纤维状粘土复合材料与工业级聚酯相比，拉伸强度变化不大，而伸长率随着添加量的增加明显降低。另外，复合材料的弯曲模量有所提高。
2、材料的熔融纺丝
取实施例1所制备的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料A，经2个小时130～150℃初结晶，2个小时150～180℃结晶，8个小时200～220℃固相缩聚，在260～290℃下熔融纺丝，上油，卷绕，牵伸，热定型后制备出坡缕石含量为0.3％的纳米复合聚酯纤维1。
采用同样的工艺方法，分别用实施例1所得到的纳米复合材料B和C，制备出坡缕石含量分别为0.5％、1％的纳米复合聚酯纤维2和3，同时，以聚酯工业产品经同样工艺的熔融纺丝作为对照。对该系列纤维进行力学性能，干热收缩等测试，结果如表2所示。
表2 聚酯/坡缕石粘土纳米复合材料纤维的性能
| PET纤维 | 纯PET | 1 | 2 | 3 |
| 坡缕石含量，％ | 0 | 0.3 | 0.5 | 1.0 |
| 纺丝前的特性粘度 | 0.84 | 0.83 | 0.78 | 0.86 |
| 纺丝后的特性粘席 | 0.70 | 0.64 | 0.66 | 0.68 |
| 线密度，dtex | 183.7 | 182.5 | 180.2 | 182.4 |
| 断裂强度，cN/dtex | 4.86 | 5.28 | 4.72 | 5.25 |
| 断裂伸长率，％ | 6.8 | 8.7 | 7.4 | 7.0 |
| 4.0cN/dtex负荷下的伸长率，％ | 5.1 | 4.8 | 5.2 | 4.0 |
| 干热收缩率(177℃，10min)，％ | 9.8 | 8.9 | 8.1 | 8.8 |
结果表明，与工业级聚酯纺丝所得的纤维相比，添加纤维状坡缕石粘土以后，纤维的断裂强度和模量显著提高，并且干热收缩率有所下降。另外，纺丝后聚酯特性粘度下降较小，说明纤维状粘土对聚酯的热降解影响并不明显。
Claims (12)
1、一种聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，包含有聚酯基体和纤维状粘土，其中，纤维状粘土为聚酯/纤维状粘土纳米复合材料总重量的0.1-10％，以10—500纳米尺寸的棒晶形态分散于聚酯基体中；所述聚酯基体为对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、2，6—萘二甲酸或2，6—萘二甲酸二甲酯与乙二醇、1，3—丙二醇、1，4—丁二醇或1，4—环己烷二甲醇的缩聚产物，或者为间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、对羟基苯甲酸、4，4’—联苯基二羧酸、二甘醇、分子量低于2000的聚乙二醇、分子量低于3000的聚四氢呋喃醚的共聚物；所述纤维状粘土为天然针状或纤维状水合铝镁硅酸盐。
2、根据权利要求1所述的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，其特征在于：所述纤维状粘土占所述聚酯/纤维状粘土纳米复合材料总重量的0.1-5％。
3、根据权利要求1或2所述的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，其特征在于：所述纤维状粘土为坡缕石或海泡石。
4、根据权利要求3所述的聚酯/纤维状粘土纳米复合材料，其特征在于：所述聚酯基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述纤维状粘土为坡缕石粘土。
5、权利要求4所述聚酯/纤维状粘土纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将坡缕石粘土以有机化处理剂进行有机化处理和/或以表面处理剂进行有机化处理，得到有机化粘土；所述有机化处理剂为烷基铵盐、有机磷鎓盐、吡啶鎓盐、聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮；所述表面处理剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；
2)将有机化粘土除水干燥后，分散于乙二醇中，再加入对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，经原位聚合得到所述聚酯/纤维状粘土复合材料。
6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述坡缕石粘土是将坡缕石粘土原矿石、分散剂和水混合，经搅拌、沉降、干燥后得到的；所述分散剂为硅酸钠、铝酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠或偏磷酸钠，其用量为所述坡缕石粘土原矿石重量的0.1-5％；水的用量为所述坡缕石粘土原矿石重量的1-50倍。
7、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述坡缕石粘土悬浮于溶剂中，所述溶剂选自水、乙醇、甲醇、乙二醇和甲苯中的一种或几种，其用量为所述坡缕石粘土重量的1-100倍；所述有机化处理剂或表面处理剂的用量为0.1-1mmol/克坡缕石粘土；所述有机化处理的温度为0-100℃。
8、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述有机化处理剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三苯基溴化鏻或十六烷基溴化吡啶；所述硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570；所述钛酸酯偶联剂为NDZ102或NDZ109。
9、根据权利要求5-8任一所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述原位聚合的方法为酯交换聚合法或直接酯化聚合法。
10、根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述酯交换聚合法是以所述乙二醇、对苯二甲酸二甲酯进行聚合反应的，反应中所述有机化粘土：乙二醇：对苯二甲酸二甲酯的重量比为1：7.5-750：10.0-1000。
11、根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述直接酯化聚合法是以所述乙二醇、对苯二甲酸进行聚合反应的，反应中所述有机化粘土：乙二醇：对苯二甲酸的重量比为1：4.5-450：8.54-854。
12、由权利要求1所述聚酯/纤维状粘土纳米复合材料制成的复合纤维。
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| CN1597776A (zh) * | 2003-09-18 | 2005-03-23 | 中国科学院化学研究所 | 一种聚酯/粘土纳米复合材料的制备方法 |
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