1、α-磷酸鋯(α-ZrP)是一種層狀無機化合物，不僅在客體插入其層間后能保持穩(wěn)定的層板，而且還具備離子交換容量大，長徑比可有效控制，粒子尺寸分布較窄等優(yōu)點，很適合應(yīng)用于制備聚合物/層狀無機納米復(fù)合材料。但是，由于α-ZrP結(jié)晶度較高，層間距較小，很難在聚合物基體中均勻分散和剝離，本文對如何改善α-ZrP與高聚物基體間的相容性做了如下研究。
　　 ⑴以溶膠-凝膠回流法合成層狀化合物α-ZrP，然后采用正丁胺“層離-插層”的方法對其進

2、行有機修飾。該有機化處理的α-ZrP與聚乙烯醇(PVA)共混制得PVA/α-ZrP納米復(fù)合材料。通過對上述納米復(fù)合材料進行微觀結(jié)構(gòu)和形貌表征及一系列性能測試，發(fā)現(xiàn)聚乙烯醇和α-ZrP分子間形成了很強的氫鍵作用，當PVA基體中含有0.8 wt％的α-ZrP時，復(fù)合材料的拉伸強度和斷裂伸長率分別比純PVA提高了17.3％，26.6％，熱穩(wěn)定性也顯著增強。
　　 ⑵通過改變反應(yīng)物磷酸溶液的濃度，制備長徑比及比表面積不同的α-ZrP。精

3、確測定α-ZrP的長徑比和比表面積大小，探究納米α-ZrP表面形態(tài)及長徑比對PVA諸多性能的影響。研究表明，隨著α-ZrP長徑比的增大，PVA/α-ZrP納米復(fù)合膜的拉伸強度和斷裂伸長率顯著提高，但當其長徑比過大時，對應(yīng)的高比表面能導(dǎo)致α-ZrP在聚合物基體中的大量團聚，從而破壞了復(fù)合材料各方面的性能。
　　 ⑶通過酸性高錳酸鉀的氧化在淀粉的糖環(huán)上引入羧基，利用羧基強的電負性來增強氧化淀粉(OST)和聚乙烯醇之間的氫鍵作用力，改

4、善它們的相容性。此外為了制備性能更加優(yōu)良的淀粉基材料，本章實驗中還用納米層狀磷酸鋯(α-ZrP)與氧化淀粉和聚乙烯醇共混，改善復(fù)合膜的力學性能和阻水性能。結(jié)果表明POST-ZrPn系列復(fù)合膜的性能優(yōu)于PST-ZrPn系列。在POST-ZrPn系列復(fù)合薄膜中，隨著α-ZrP含量的增加，拉伸強度(σb)和斷裂伸長率(εb)也逐漸增加，α-ZrP含量為1.5 wt％時，復(fù)合膜的σb和εb同時達到最大值15.1 MPa和53％，同時α-ZrP的

5、加入也增強了復(fù)合膜的阻濕性能和熱穩(wěn)定性。
　　 ⑷采用氟配法合成層狀苯膦酸鋯(ZrPP)，經(jīng)發(fā)煙硫酸磺化后，在ZrPP層間苯環(huán)上引入磺酸基團。通過負電荷基團(ZrPP中的磺酸基)和正電基團(殼聚糖的氨基)之間的靜電作用增強磺化苯膦酸鋯與殼聚糖之間的相互作用和相容性。研究發(fā)現(xiàn)隨著納米粒子ZrSP填充量的增加，殼聚糖的拉伸強度(σb)和斷裂伸長率(εb)也逐漸增加。ZrSP含量為0.6 wt％時，σb和εb同時達到最大值64 MPa