專利名稱：利用多枝鏈聚合物展寬層狀材料的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層狀材料，其被一種或多種多枝鏈聚合物展寬。
背景技術(shù)：
在過去的十年左右時間里，用無機納米粒子作為添加劑來提高聚合物性能已有很大發(fā)展。自從Toyota Central Research Laboratories進行了初期的工作以后，聚合物層狀材料納米復(fù)合材料已經(jīng)在各個工業(yè)領(lǐng)域中引起重視。這些不同的工業(yè)部門，例如汽車工業(yè)、包裝工業(yè)和塑料制造商，已經(jīng)對這些納米復(fù)合材料的獨特物理性能進行了研究。這些性能包括改進的機械性能、例如彈性模量和拉伸強度、熱性能例如線性熱膨脹系數(shù)和熱變形溫度、阻隔性能例如氧氣和水蒸汽透過速率、耐燃性、燒蝕性能和溶劑吸取量。一些相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)在以下美國專利中得到了舉例說明4,739,007、4,810,734、4,894,411、5,102,948、5,164,440、5,164,460、5,248,720、5,854,326和6,034,163。
納米復(fù)合材料可以通過混合聚合物材料與插層的層狀材料形成，該插層的層狀材料具有插入在所述層狀材料的小片狀體之間的一種或多種外來分子或者外來分子的部分。通常，通過加入低于20體積％和通常低于10體積％的無機相，能夠提高這些納米復(fù)合材料的物理性能，所述無機相通常是層狀材料或者有機改性的層狀材料。雖然這些提高似乎是與所述無機相的納米尺度分散有關(guān)的一般現(xiàn)象，但是性能提高的程度并不是對于所有聚合物都相同的。已經(jīng)有人推測，該性能提高主要取決于所述無機相在聚合物基質(zhì)中的形態(tài)和分散程度。
在聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料中的層狀材料被理想地認為具有3種結(jié)構(gòu)(1)層狀材料觸液取向膠，其中所述層狀材料粒子為面-面聚集體的形式，在所述層狀材料晶格內(nèi)沒有插入的有機物，(2)插層的層狀材料，其中所述層狀材料晶格由于單獨的聚合物鏈的插入已經(jīng)擴大到熱力學(xué)定義的平衡間隔，但在晶格中仍保持長程序，和(3)剝離的層狀材料，其中單個層狀材料小片狀體隨機地懸浮在聚合物中，其由聚合物高度滲透到層狀材料晶格中和后者隨后脫層而引起。聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料的最大性能提高預(yù)期由上述后兩種結(jié)構(gòu)得到。
在開發(fā)層狀材料及其他層狀無機材料的插層和/或剝離的材料和方法方面，已經(jīng)進行了大量的工作。除插層和/或剝離外，層狀材料相還應(yīng)該與它們分配在其中的聚合物基質(zhì)相容。達到這些目的的困難在于這樣的事實，即未改性的層狀材料表面是親水性的，而具有工藝重要性的許多熱塑性聚合物本質(zhì)上是疏水性的。雖然用有機分子插層層狀材料可以通過各種方法進行，但是在聚合物基質(zhì)中使這些展寬的(splayed)層狀材料相容化以獲得均勻分布仍然是相當(dāng)困難的。在工業(yè)中，層狀材料供應(yīng)商通常僅僅提供插層的層狀材料，而最終用戶需要解決為使這些層狀材料在其選擇的熱塑性塑料中相容化進行材料和方法選擇的困難。這一選擇過程對于最終用戶而言需要開發(fā)費用可觀的反復(fù)試驗。因為層狀材料插層和在基質(zhì)聚合物中相容化通常包括至少兩種不同的材料、工藝和地點，因此包含聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料的產(chǎn)品包括了總的成本。
大多數(shù)展寬的層狀材料通過陰離子層狀材料與陽離子表面活性劑相互作用進行生產(chǎn)，所述陽離子表面活性劑包括鎓類物質(zhì)，例如銨(伯、仲、叔和季銨)、磷鎓或者脂肪族锍衍生物，芳香族或者芳脂族胺、膦和硫化物。這些鎓離子可以通過與存在于層狀材料中的起電荷平衡作用的金屬陽離子進行離子交換進行插層。然而，這些表面活性劑分子可能在隨后的熔融加工期間降解，對加工溫度和基質(zhì)聚合物的選擇造成嚴格的限制。此外，表面活性劑插層通常在水存在下進行，需要通過后續(xù)干燥步驟除去水。
層狀材料用與低分子量表面活性劑不同的聚合物進行插層在本領(lǐng)域中也是已知的。通常使用的主要的插層方法有兩種-適合的單體的插層，然后聚合(被稱為原位聚合，參見A.Okada等，Polyrn Prep.，第28卷，447，1987)，或者從溶液進行單體/聚合物插層。聚(乙烯醇)(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚(環(huán)氧乙烷)(PEO)已經(jīng)被用于插層層狀材料小片狀體，并取得了有限的成功。如Levy等在“Interlayer adsorption of polyvinylpyrrolidone onmontmorillonite”，Journal of Colloid and Interface Science，第50卷(3)，442，1975中所描述的，已經(jīng)嘗試了在單離子(monoionic)蒙脫土層狀材料小片狀體之間吸收PVP，其通過連續(xù)用無水酒精洗滌，然后通過將其與1％PVP/乙醇/水溶液接觸，其中水量是變化的，來吸收PVP。在與PVP/乙醇/水溶液接觸之后，僅僅Na-蒙脫土膨脹超過20基面間距。Greenland的工作，“Adsorption of poly(vinylalcohol)by montmorillonite”，Journal of Colloid Science，第18卷，647-664(1963)公開了PVA在蒙脫土上的吸收取決于PVA在溶液中的濃度。發(fā)現(xiàn)僅僅在聚合物濃度為約1％重量的聚合物時吸收才是有效的。沒有進行另外的針對商業(yè)化的工作，因為干燥稀釋的展寬的層狀材料是受到限制的。在Richard Vaia等的近期工作中，“New PolymerElectrolyte NanocompositesMelt intercalation ofpolyethyleneoxide in mica type silicates”，Adv.Materials，7(2)，154-156，1995，通過加熱到80℃持續(xù)2-6小時，PEO被插入到Na-蒙脫土和鋰-蒙脫土中，獲得17.7的d-間距。觀察到的插層程度與從溶液獲得的相同(V.Mehrotra，E.P.Giannelis，Solid StateCommun.，77，155，1991)。其他近期工作(US5,804,613)涉及了單體的有機化合物的吸收，該有機化合物具有至少一個羰基官能團，選自羧酸及其鹽、多羧酸及其鹽、醛、酮及其混合物。同樣地，U.S.5,880,197論述了插層單體的使用，該插層單體包括胺或者酰胺官能團或者其混合物。在這兩個專利及其他授權(quán)給相同組的專利中，插層在非常稀的層狀材料在介質(zhì)例如水中的濃度下進行，導(dǎo)致在熔融加工之前必要的和昂貴的干燥步驟。
為了進一步促進層狀材料粒子的脫層和防止再聚集，要求這些展寬的層狀材料與它們被引入其中的基質(zhì)聚合物相容。這可以通過仔細地選擇和加入相容化試劑或者偶聯(lián)劑來達到，所述試劑由結(jié)合到層狀材料表面的部分和與基質(zhì)聚合物結(jié)合或者有利地相互作用的另一部分組成。相容化試劑的選擇特別取決于基質(zhì)聚合物以及用于插層層狀材料的特定組分，因為相容劑必須在兩者之間起連結(jié)的作用。在基質(zhì)聚合物和層狀材料粒子之間的相容性保證有利的相互作用，其促進展寬的層狀材料在基質(zhì)聚合物中的分散。有效的相容化導(dǎo)致層狀材料粒子在通常疏水性的基質(zhì)聚合物中的分散和/或提高的剝離或者脫層層狀材料的百分比。本領(lǐng)域中已知的典型試劑通常包括例如有機硅烷、有機鋯酸鹽和有機鈦酸鹽偶聯(lián)劑這類材料。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)查，表明缺乏選擇用于特定基質(zhì)聚合物和層狀材料混合物的插層和相容化試劑的一般方法。即使可以通過反復(fù)試驗確定這兩種必要的組分，它們通常作為兩種分離的物質(zhì)引入，通常在水的存在下，然后進行干燥，在間歇過程中和最后在分離的地點與基質(zhì)聚合物在納米復(fù)合材料的熔融加工期間混合。這樣復(fù)雜的過程顯然增加了開發(fā)和制造包含這類納米復(fù)合材料的最終產(chǎn)品的成本。在現(xiàn)有技術(shù)中，存在對開發(fā)較好的材料和方法、以克服某些上述缺點的全局策略的需求。
成像元件例如照相元件通常包括柔性的熱塑性基材，在其上涂有成像材料例如感光材料。該熱塑性基材通常由衍生自聚酯系列的聚合物制成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和纖維素三醋酸酯(TAC)。用于彩色和黑白攝影的膠片和電影印刷膠片是包含這類膠卷形式的軟質(zhì)塑料基材成像介質(zhì)的例子。TAC在處理之后具有高透明性和抗卷曲性的特性，但是機械強度差。另一方面，PET具有優(yōu)異的機械強度和工藝性能，但是后處理卷曲不理想。前兩種特性使PET更適合膠片減薄，使膠片能夠在相同膠片長度下具有更多畫面。然而，膠片減薄導(dǎo)致機械強度損失。勁度將以大約膠片厚度的立方根下降。同樣，涂覆在基材上的在親水性明膠載體中的感光材料在干燥時將收縮和朝著乳液卷曲。因此需要較薄的、然而足夠剛性的基材以抵抗由收縮力所引起的應(yīng)力。膠片在使用期間還可能經(jīng)受高溫。由于較高的熱容量，在高溫下具有尺寸穩(wěn)定性的透明膠片基材也是非常希望的。
多枝鏈聚合物，例如樹枝體(dendrimers)和超支化(hyperbranched)聚合物，是新近發(fā)展的材料并且具有許多重要的應(yīng)用。與線型聚合物相比，多枝鏈聚合物提供某些獨特的優(yōu)點(Frechet等，Science，269，1080，1995)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供展寬的材料。本發(fā)明進一步目的是提供這樣一種展寬的材料，其進一步包含與所述展寬的材料可以分散在其中的基質(zhì)相容的組分。本發(fā)明更進一步目的是提供包含基質(zhì)和展寬的材料的制品，其中所述展寬的材料包含基質(zhì)相容的組分。
本發(fā)明的這些及其他目的借助于包含用多枝鏈聚合物展寬的層狀材料的展寬的材料達到。本發(fā)明進一步的實施方案包括包含基質(zhì)和用多枝鏈聚合物展寬的層狀材料以及用多枝鏈聚合物剝離的材料的制品。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點。其提供了展寬的材料，該材料可以有效地引入聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料。這類聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料可以引入到工程應(yīng)用的制品中，該制品具有提高的物理性能例如模量、拉伸強度、韌性、抗沖擊性、導(dǎo)電性、熱變形溫度、線性熱膨脹系數(shù)、阻燃性、氧氣和水蒸汽阻隔性能等等。這類制品在很多工業(yè)部門中的應(yīng)用，例如汽車、包裝、電池、化妝品、航天技術(shù)等等，已經(jīng)在文獻中進行了闡明(參閱，例如，“Polymer-layered materialNanocomposites”，T.J.Pinnavia和G.W.Beall編輯，John Wiley& Sons，Ltd.Publishers)。
本發(fā)明具有用多枝鏈聚合物插層/剝離層狀材料的另外優(yōu)點，其中基質(zhì)聚合物和層狀材料的橋接可以容易地實現(xiàn)。所述多枝鏈聚合物可以具有許多的官能團。這些多枝鏈聚合物的某些官能團是親水性的和對層狀材料表面具有自然親合力，能夠容易地進入層狀材料晶格和插層所述層狀材料。上述多枝鏈聚合物可以進一步包括與所述展寬的材料加入其中的另一主體聚合物相容的結(jié)構(gòu)單元。多組分或者多官能多枝鏈聚合物保證超支化聚合物的組分將插層/剝離所述層狀材料和另一組分或者連接的官能團將物理地或者化學(xué)地使所述展寬的層狀材料與疏水性基質(zhì)聚合物相容化。因此，層狀材料在聚合物中有效地分散以形成希望的聚合物-層狀材料納米復(fù)合材料的兩個必要的條件，即層狀材料插層/剝離和相容化，可以通過選擇官能團或者本發(fā)明超支化聚合物中的嵌段來實現(xiàn)。
利用習(xí)用的有機層狀材料的一個缺點是其差的熱穩(wěn)定性。因為有機層狀材料中的插層劑是小分子或者低聚物物質(zhì)，所述展寬的材料具有重量損失和變色，其表明插層劑在高于200℃發(fā)生降解。而大多數(shù)通用高分子的加工條件是在200℃到300℃，該降解作用將導(dǎo)致質(zhì)量差的材料、差的最終產(chǎn)品的光學(xué)特性，并且由于所述插層劑的降解作用引起的基質(zhì)聚合物的附加的降解作用。另一方面，本發(fā)明的展寬的材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，導(dǎo)致優(yōu)越的復(fù)合材料。
本發(fā)明的展寬的材料在工藝適應(yīng)性方面也是有利的。發(fā)現(xiàn)該多枝鏈聚合物展寬的材料具有優(yōu)良的溶解度以及熔融特性。該展寬的材料可以通過溶液方法或者熔融方法引入復(fù)合材料。這使得可以廣泛用于油漆、熱塑料、涂料應(yīng)用和不同的聚合物應(yīng)用。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點來源于層狀材料、多枝鏈聚合物和基質(zhì)聚合物可以全部在單一的步驟中在適合的混配機中混合，因此使生產(chǎn)方法的效率有很大提高。
另外，本發(fā)明教導(dǎo)了一般的策略，其中多枝鏈聚合物的化學(xué)可以按照層狀材料和特定基質(zhì)聚合物的選擇進行控制。分子量可以容易地控制以滿足加工條件，例如溫度、剪切、粘度，和產(chǎn)品要求例如各種物理性能。
通過以下詳細說明，可以清楚認識這些及其他優(yōu)點。
在本說明書中，提出的術(shù)語具有以下意義“納米復(fù)合材料”指復(fù)合材料，其中至少一個組分包含無機相，例如蒙脫石層狀材料，至少一個尺寸在0.1到100納米范圍中。
“片狀體”指具有兩個顯著地大于第三維尺寸的可比尺寸的粒子，例如粒子的長度和寬度具有可比的尺寸，但是大于粒子的厚度幾個數(shù)量級。
“層狀材料”指無機材料，例如蒙脫石層狀材料，其為許多相鄰的結(jié)合的層的形式。
“小片狀體”指層狀材料的單層。
“插層”指一種或多種外來分子或者外來分子的一部分在層狀材料的小片狀體之間的插入，通常通過X射線衍射技術(shù)檢測，如在美國專利號5,891,611(第5欄第10行-第7欄第23行)中舉例說明的。
“插層劑”指插入在上述層狀材料的小片狀體之間的上述外來分子。
“插層的”指已經(jīng)至少部分地進行插層和/或剝離的層狀材料。
“剝離”或者“脫層”指單獨的小片狀體分離成無序結(jié)構(gòu)，沒有任何堆垛次序。
“有機層狀材料”指通過有機分子改性的層狀材料。
“展寬的”層狀材料定義為這樣的層狀材料，其是完全地插層的而沒有任何程度的剝離，完全剝離的材料而沒有任何程度的插層，以及既是插層的也是剝離的層狀材料，包括不規(guī)則層狀材料。
“展寬”指層狀材料的層的分離，其可以達到仍然保持晶格型排列的程度，如在插層中，或者達到散開所述晶格結(jié)構(gòu)至失去晶格結(jié)構(gòu)的程度，如在剝離中。
多枝鏈聚合物具有幾種特殊的和獨特的特征。首先，樹枝體與具有相同分子量的線性類似物相比，特性粘度可以是較低的。第二，溶劑和聚合物之間的相互作用水平可以降低和聚合物變得更緊密。第三，如果官能團位于聚合物的末端，所述官能團更易接近和占有更高的表面積。我們認為多枝鏈聚合物中這些獨特的特征在插層或甚至剝離層狀無機粒子中可以是有利的。同時，使用包括展寬的無機粒子的多枝鏈聚合物可以提高聚合物基質(zhì)和納米復(fù)合材料元素的相容性。
任何由罐法制造的多枝鏈聚合物，例如超支化聚合物，或者從多步法制造的多枝鏈聚合物例如樹枝體，均可以用于本發(fā)明?？梢詫⑷魏尉哂懈鞣N拓撲結(jié)構(gòu)和組成的多枝鏈聚合物用于本發(fā)明。任何多枝鏈聚合物可以是共聚物鏈段。這類拓撲結(jié)構(gòu)和組成包括，但是不局限于，均聚高度支化、無規(guī)高度支化、嵌段高度支化、接枝高度支化和星形高度支化的。
多枝鏈聚合物的特征可以是具有“在支鏈之上的支鏈之上的…支鏈”。取決于涉及的結(jié)構(gòu)規(guī)律性和支化類型，三種不同類別的多枝鏈聚合物可用于本發(fā)明。它們包括(a)超支化的，亦稱隨機支化的聚合物，(b)樹枝狀接枝的樹枝狀接枝物或者梳形支化物(combburst)，和(c)樹枝狀支化的樹突和樹枝體。術(shù)語“多枝鏈”在此指支化聚合物并且包括超支化和樹枝體結(jié)構(gòu)兩者。該術(shù)語用來表示具有比較高的增殖支化位點/每聚合單體單元數(shù)百分數(shù)的聚合物，例如至少一個支化位點/每十個單體單元，優(yōu)選至少一個支化位點/每五個單體單元，和更優(yōu)選至少一個支化位點/每兩個單體單元。超支化聚合物，多枝鏈聚合物的亞族，特征在于不規(guī)則的支化，具有每1到10個重復(fù)單元一個支鏈。樹枝狀聚合物，或者樹枝體，多枝鏈聚合物的另一亞族，在結(jié)構(gòu)中是更規(guī)則的，具有每個重復(fù)基團或者單元一個支鏈。
通常，樹枝狀接枝的樹枝狀接枝物或者梳形支化物和樹枝狀支化的樹突和樹枝體可以通過許多的步驟生產(chǎn)，如在會聚和分叉方法中。例子包括，但是不局限于，樹枝狀聚氨基胺(Tomalia等，美國專利號4,435,548、4507466、4558120、4737,550)，級聯(lián)聚酰胺(Newkome等，美國專利5,376,690、5,422,379)，聚醚(Hawker等，J.Am.Chem.Soc.，112，7638(1990))和聚硅氧烷(Uchida，J.Am.Chem.Soc.，112，7077(1990))。
通常，用于本發(fā)明的超支化聚合物可以通過鏈聚合或者縮聚方法生產(chǎn)，如J.Polym.Sci.，部分Apolym.Chem.36，1685-1698(1998)所描述的。在一個實施方案中，用于本發(fā)明的超支化聚合物可以通過An-R1-Bm單體的聚合生產(chǎn)，其中n和m是至少1的整數(shù)和R1表示在A與B之間的連接基團，或者通過As+Bt共聚單體對的共聚生產(chǎn)，其中s和t分別是至少2和至少3的整數(shù)，如美國專利4,857,630和6,353,082以及2001年7月30日提出的共同待審的Wang等U.S.S.N.申請(Dockets82401、82298和83086)所描述的。
在優(yōu)選的實施方案中，用于本發(fā)明的超支化聚合物可以是聚酰胺、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚亞胺、聚硅氧烷、聚氨酯、聚硫醚、聚芳基亞烷基、聚硅烷、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亞胺、聚酯酰亞胺或者聚酯酰胺。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，超支化聚合物可以通過通式M1n-R1-M2m的單體的鏈聚合制備，其中(i)R1是取代或者非取代的直鏈、環(huán)狀或者支鏈烷基、直鏈、環(huán)狀或者支化烯基、或者直鏈、環(huán)狀或者支鏈芳基部分以及包含雜原子的取代或者非取代的直鏈、環(huán)狀或者支鏈烷基、直鏈、環(huán)狀或者支鏈烯基、或者直鏈、環(huán)狀或者支鏈芳基部分，(ii)M1和M2是彼此獨立地反應(yīng)的活性基團，其中M1是聚合基團和M2是部分M2*的前體，該M2*作為被任何源活化的結(jié)果引發(fā)M1的聚合，和(iii)n和m是至少1的整數(shù)、更優(yōu)選n是1和m是1或者2、最優(yōu)選n是1和m是1。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，超支化聚合物可以通過通式M3s-R1-M4t單體的縮合或者加成聚合制備，其中(i)R1如上述的定義，(ii)M3和M4是在有或者沒有催化劑下進行縮合或者加成反應(yīng)的基團，和(iii)s是至少1的整數(shù)和t至少2，更優(yōu)選s是1和t是2到4，和最優(yōu)選s是1和t是2。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，超支化聚合物可以通過通式R2-M5x和R3-M6y共聚單體對的縮合或加成聚合制備，其中(i)R2和R3各自獨立地是取代或者非取代的直鏈、環(huán)狀或支鏈烷基、直鏈、環(huán)狀或者支鏈烯基、或者直鏈、環(huán)狀或者支鏈芳基部分或者包含雜原子的取代或者非取代的直鏈、環(huán)狀或者支鏈烷基、直鏈、環(huán)狀或者支鏈烯基、或者直鏈、環(huán)狀或者支鏈芳基部分，(ii)M5和M6是進行縮合或者加成反應(yīng)的基團，和(iii)x是至少2的整數(shù)和y是至少3的整數(shù)、更優(yōu)選x是2和4和y是3到10，和最優(yōu)選x是2和y是3。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，M1是非取代的或者取代的乙烯類基團或者環(huán)氧基團，和M2是X，-CH2X，-CH(CH3)X，-C(O)CH2X，-C(O)CHX2，-C(O)CX3，-OC(O)CH2X，-OC(O)CHX2，或-OC(O)CX3，其中X是Cl，Br，I，S-C(＝S)-NR4R5，S-C(＝S)-OR4，-O-NR4R5，OH或 其中R4和R5各自獨立地是-(CH2)r、-C6H5、-C(O)O或者-C(O)，除非R5是端基，其中端基R5也包括氫、芳基或者烷基基團，R7、R8和R9各自獨立地是直鏈或支鏈烷基或者芳族基團，和r＝1-12。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，M3和M4各自獨立地是-COOH、-OH、-OSi(CH3)3、OCOCH3、-C(O)Cl， 酸酐、NH或者NH2。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方案中，M5和M6各自獨立地是-COOH、-OH、-OSi(CH3)3、OCOCH3、-C(O)Cl、環(huán)氧基、酸酐、-NH、-NH2或者 R2是-C6H3-或者-(CH2)q-C(R6)-，其中R6是直鏈或支鏈烷基或者芳族基團，q是1-6，和R3是-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H3、-N(CH2)3、-C4H8-、-C6H10-、 在本發(fā)明另一個實施方案中，R1、R2和R3各自獨立地是以下物質(zhì)的低聚或者聚合鏈聚酰胺、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚亞胺、聚硅氧烷、聚氨酯、聚硫醚、聚芳基亞烷基、聚硅烷、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亞胺、聚酯酰亞胺或者聚酯酰胺。
M1-R1-M2m的例子包括 其中h是至少1的整數(shù)，W是-C(O)CH2X、-C(O)CHX2或者-C(O)CX3，和X是Cl、Br、I、 S-C(＝S)-Z(Z＝R4，OR4，NR4R5)、S-C(＝S)-Z(Z＝R4，OR4，NR4R5)或O-NR4R5，其中R4和R5定義如上，和R7、R8和R9各自獨立地是直鏈或支鏈烷基或者芳族基團。
M3s-R1-M4t的例子包括2，2-雙(羥甲基)丙酸、2，3-二氨基丙酸、2，5-二氨基戊酸、1-賴氨酸及其他具有以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì) 其中R10和R11獨立地是H、取代或者非取代直鏈或者支鏈烷基、烯基、芳基部分，并且可以連接形成亞烷基基團、3到8-元環(huán)，h定義如上。
R2-M5x和R3-M6y的例子包括Jeffamines、二氨基己烷、3，3’-二氨基-N-甲基丙基胺、1，4-苯二胺、4，4’-氧二苯胺、琥珀酸、己二酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、對苯二甲酸、4，4’-氧雙(苯甲酸)、2-氨基對苯二甲酸、三(2-氨乙基)胺、苯均三酸、馬來酸酐、琥珀酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐、辛烯基酸酐、癸基酸酐、2-十二碳烯-1-基琥珀酸酐、辛烯-1-基琥珀酸酐、1，2，3，4-環(huán)戊烷-四羧酸二酐、二乙醇胺、二異丙醇胺、1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷、1，1，1-三(羥甲基)乙烷、三乙醇胺、二縮水甘油基-1，2-環(huán)己烷二羧酸酯、二縮水甘油基-1，2，3，6-四氫鄰苯二甲酸酯、聚(丙二醇)二縮水甘油醚、聚(聚二甲基硅氧烷)二縮水甘油醚、雙酚A丙氧基化物(1PO/苯酚)二縮水甘油醚、雙(4-縮水甘油基氧基苯基)甲烷、間苯二酚二縮水甘油醚、二縮水甘油基苯胺、三羥苯基甲烷三二縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三二縮水甘油基醚、N，N-二縮水甘油基-4-縮水甘油基氧基苯、三-2(2，3-環(huán)氧基丙基)異氰脲酸酯、對苯二酰氯、1，3，5-苯三酰氯、分子量為800-300,000的氨基丙基終端的聚二甲硅氧烷、和分子量為4,000到5,000和氨基丙基甲基硅氧烷的摩爾百分數(shù)為2到7的氨基丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中,可溶或者可分散的超支化聚合物具有水溶性的或者可分散的鏈段基團，或者在其端部或者在主鏈中。這些水溶性的或者可分散的鏈段或者基團可以通過直接聚合或者通過超支化聚合物的后改性引入。所述水溶性的或者水分散性鏈段或者基團可以是陽離子、陰離子和非帶電的。陰離子鏈段或者基團可以是羧酸類和其鹽、磺酸和其鹽或者膦酸和其鹽。陽離子鏈段或者基團可以是包含N、P和S的季銨化的鎓鹽。最后，非帶電鏈段或者基團可以是-OH、聚醚、取代或者非取代胺。
高度支化的分子量可以為300到10,000,000。本發(fā)明最優(yōu)選的分子量范圍可以是從1,000到1,000,000。末端官能團的數(shù)量可以是從2到1,000,000。優(yōu)選的分子量范圍和官能團數(shù)量可以選擇以保證易于合成和在各種條件下加工。
最適合于本發(fā)明的層狀材料包括具有顯著高的縱橫比的片狀體形狀的材料。然而，其他具有高的縱橫比的形狀也是有利的。適合于本發(fā)明的層狀材料包括粘土或者非粘土(non-clays)。這些材料包括層狀硅酸鹽，例如蒙脫土、尤其是鈉蒙脫石、鎂蒙脫石和/或鈣蒙脫石、囊脫石、貝得石、鉻嶺石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、sobockite、硅鎂石、svinfordite、蛭石、天然硅酸鈉、水羥硅鈉石、滑石粉、云母、高嶺石及其混合物。其他有用的層狀材料包括伊利石、混合層狀伊利石/綠土礦物質(zhì)，例如ledikite和伊利石與以上提名的層狀材料的混合物。其他有用的層狀材料，特別地與陰離子基質(zhì)聚合物一起使用，是層狀二倍氫氧化物粘土或者水滑石，例如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O，其具有帶正電的層和在層間間隔中的可交換的陰離子。其他在層上具有少量或者不具有電荷的層狀材料可以是有用的，條件是它們能夠用溶脹劑展寬，這使其層間距擴大。這類材料包括氯化物例如FeCl3、FeOCl，硫族化物例如TiS2、MOS2和MOS3，氰化物例如Ni(CN)2和氧化物例如H2Si2O5、V6O13、HTiNbO5、Cr0.5V0.5S2、V2O5、Ag摻雜的V2O5、W0.2V2.8O7、Cr3O8、MoO3(OH)2、VOPO4-2H2O、CaPO4CH3-H2O、MnHAsO4-H2O、Ag6Mo10O33等等。優(yōu)選的層狀材料是可溶脹的，以便其他試劑、通常有機離子或者分子能夠插層和/或剝離該層狀材料，產(chǎn)生希望的無機相分散。這些可溶脹的層狀材料包括2∶1型層狀硅酸鹽，如在文獻中定義的(參閱例如，“An introduction to claycolloid chemistry”，H.van Olphen，John Wiley &SonsPublishers)。典型的具有50到300毫克當(dāng)量/100g的離子交換能力的層狀硅酸鹽是優(yōu)選的。本發(fā)明優(yōu)選的層狀材料包括粘土，特別是綠土粘土例如蒙脫土、囊脫石、貝得石、鉻嶺石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、sobockite、硅鎂石、svinfordite、多水高嶺土、天然硅酸鈉、水羥硅鈉石和蛭石以及層狀二倍氫氧化物或者水滑石。最優(yōu)選的層狀材料包括蒙脫土、鋰蒙脫石和水滑石，因為這些材料的工業(yè)可得性。
上述的層狀材料可以是天然的或者合成的，例如合成綠土層狀材料。這一區(qū)別可能影響粒度和/或伴生雜質(zhì)的水平。通常，合成層狀材料在水平尺寸方面較小，因此具有較小縱橫比。然而，與天然粘土相比，合成層狀材料可能較純和可能具有較窄的粒徑分布和可以不必進一步提純或者分離。對于本發(fā)明，粘土顆粒應(yīng)該具有0.01μm到5μm和優(yōu)選0.05μm到2μm和更優(yōu)選0.1μm到1μm的水平尺寸。粘土顆粒的厚度或者垂直尺寸可以為0.5nm到10nm和優(yōu)選1nm到5nm。對于本發(fā)明，層狀材料粒子的縱橫比，其為最大和最小尺寸的比值，應(yīng)該＞10∶1和優(yōu)選＞100∶1和更優(yōu)選＞1000∶1。上述對于粒子的尺寸和形狀的限制是為了保證在納米復(fù)合材料的某些性能方面具有足夠的改進而不有害地影響其它性能。例如，大的水平尺寸可以導(dǎo)致縱橫比的增加，對于改進機械和阻隔性能是希望的。然而，非常大的粒子可能引起光學(xué)缺陷，例如霧度，并且對于加工、輸送和后處理設(shè)備以及成像層可能是磨蝕性的。
用于本發(fā)明的粘土可以是有機粘土。有機粘土可以通過未官能化的粘土與適合的插層劑相互作用生產(chǎn)。這些插層劑通?？梢允怯袡C化合物，其可以是中性的或者離子的。有用的中性有機分子包括極性分子例如酰胺、酯、內(nèi)酰胺、腈、脲、碳酸酯、磷酸酯、膦酸酯、硫酸酯、磺酸酯、硝基化合物等等。
中性有機插層劑可以是單體、低聚或者聚合的。中性有機分子可以通過氫鍵作用引起層狀材料的層中的插層，而不完全地替換原來的電荷平衡離子。有用的離子化合物可以是陽離子表面活性劑，包括鎓物質(zhì)比如銨(伯、仲、叔和季銨)、磷鎓或者脂肪族的锍衍生物、芳香族或者芳脂族胺、膦和硫化物。通常，鎓離子通過與優(yōu)選的綠土粘土的金屬陽離子進行離子交換引起在層中的插層。許多商品有機粘土可以從粘土供應(yīng)商獲得，其可以用于實施本發(fā)明。
用于本發(fā)明的基質(zhì)聚合物可以是任何天然或者合成聚合物。該基質(zhì)聚合物還可以是任何水溶性或者不溶的聚合物。水溶性的聚合物優(yōu)選包括明膠、聚(乙烯醇)、聚(環(huán)氧乙烷)、聚乙烯基吡咯烷酮、聚(丙烯酸)、聚(苯乙烯磺酸)、聚丙烯酰胺和季銨化的聚合物。
所述基質(zhì)聚合物可以是熱塑性樹脂。有用的熱塑性樹脂的例子是聚內(nèi)酯例如聚(新戊內(nèi)酯)、聚(己內(nèi)酯)等等、衍生自以下二異氰酸酯和線性長鏈二醇的反應(yīng)的聚氨酯，所述二異氰酸酯是例如1，5-萘二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、間亞苯基二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’二苯甲烷二異氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’聯(lián)苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基亞異丙基二異氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-聯(lián)苯二異氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、3，3’-二甲氧-4，4’-聯(lián)苯二異氰酸酯、聯(lián)茴香胺二異氰酸酯、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯、己撐二異氰酸酯、4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷等等，所述線性長鏈二醇是例如聚(己二酸1，4-亞丁基酯)、聚(己二酸亞乙基酯)、聚(己二酸1，4-亞丁基酯)、聚(琥珀酸亞乙基酯)、聚(琥珀酸2，3-亞丁基酯)、聚醚二醇等等，聚碳酸酯例如聚(甲烷雙(4-苯基)碳酸酯)、聚(1，1-醚雙(4-苯基)碳酸酯)、聚(二苯基甲烷雙(4-苯基)碳酸酯)、聚(1，1-環(huán)己烷雙(4-苯基)碳酸酯)、聚(2，2-雙-(4-羥苯基)丙烷)碳酸酯等等，聚砜，聚醚醚酮，聚酰胺例如聚(4-氨基丁酸)、聚(己二酰己二胺)、聚(6-氨基己酸)、聚(間亞二甲苯基己二酰二胺)、聚(對亞二甲苯基癸二酰二胺)、聚(2，2，2-三甲基六亞甲基對苯二酰二胺)、聚(間亞苯基間苯二酰二胺)(Nomex)、聚(對亞苯基對苯二酰二胺)(Kevlar)等等，聚酯例如聚(壬二酸亞乙基酯)、聚(1，5-萘二甲酸亞乙基酯)、聚(2，6-萘二甲酸亞乙基酯)、聚(1，4-環(huán)己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)、聚(亞乙基氧基苯甲酸酯)(A-Tell)、聚(對羥基苯甲酸酯)(Ekonol)、聚(1，4-亞環(huán)己基二亞甲基對苯二甲酸酯)(Kodel)(順式)、聚(1，4-亞環(huán)己基二亞甲基對苯二甲酸酯)(Kodel)(反式)、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等等，聚(亞芳基醚)例如聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)、聚(2，6-二苯基-1，4-亞苯基醚)等等，聚(亞芳基硫醚)例如聚(亞苯基硫醚)等等，聚醚酰亞胺，乙烯基聚合物和其共聚物例如聚(醋酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚(乙烯基丁縮醛)、聚(偏二氯乙烯)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等等，聚丙烯酸類、聚丙烯酸酯和其共聚物例如聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(正丁基甲基丙烯酸酯)、聚(正丙基甲基丙烯酸酯)、聚(丙烯酰胺)、聚丙烯腈、聚(丙烯酸)、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、甲基丙烯酸酯丁二烯-苯乙烯共聚物等等，聚烯烴例如(線性)低和高密度聚(乙烯)、聚(丙烯)、氯化低密度聚(乙烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚(乙烯)、聚(苯乙烯)等等，離聚物，聚(表氯醇)、聚(氨基甲酸酯)例如二醇與多異氰酸酯的聚合產(chǎn)品，所述二醇例如是甘油、三羥甲基丙烷、1，2，6-己三醇、山梨糖醇、季戊四醇、聚醚多醇、聚酯多元醇等等，所述多異氰酸酯是例如2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、1，6-己撐二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等等，和聚砜例如2，2-雙(4-羥苯基)丙烷的鈉鹽和4，4’-二氯二苯基砜的反應(yīng)產(chǎn)物，呋喃樹脂例如聚(呋喃)，纖維素酯塑料例如醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、丙酸纖維素等等，聚硅氧烷例如聚(二甲基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷共聚苯基甲基硅氧烷)等等，蛋白質(zhì)塑料，聚醚，聚酰亞胺，聚偏鹵乙烯，聚碳酸酯，聚苯硫醚，聚四氟乙烯，聚縮醛，聚磺酸鹽，聚酯離聚物，聚烯烴離聚物。還可以使用上述這些聚合物的共聚物和/或混合物。
可用于實施本發(fā)明的可硫化和熱塑性橡膠同樣可以廣泛變化。這類橡膠的例子是溴化丁基橡膠、氯化丁基橡膠、聚氨酯彈性體、氟橡膠、聚酯彈性體、丁二烯/丙烯腈彈性體、硅氧烷彈性體、聚(丁二烯)、聚(異丁烯)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、磺化乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、聚(氯丁二烯)、聚(2，3-二甲基丁二烯)、聚(丁二烯-戊二烯)、氯磺化聚(乙烯)、聚(硫醚)彈性體、嵌段共聚物，由玻璃態(tài)鏈段或者結(jié)晶嵌段例如聚(苯乙烯)、聚(乙烯基甲苯)、聚(叔丁基苯乙烯)、聚酯等等和彈性嵌段例如聚(丁二烯)、聚(異戊二烯)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、聚醚酯纖維等等組成，例如ShellChemical Company以商品名Kraton生產(chǎn)的聚(苯乙烯)-聚(丁二烯)-聚(苯乙烯)嵌段共聚物。同樣可以使用上述這些聚合物的共聚物和/或混合物。本發(fā)明優(yōu)選的基質(zhì)聚合物是熱塑性聚合物例如聚酰胺、聚酯和α-β不飽和單體的聚合物和共聚物。
可以用于本發(fā)明的聚酰胺是合成的線性聚碳酰胺，其特征在于作為聚合物鏈不可分割的部分存在重復(fù)的碳酰胺基團，其互相通過至少兩個碳原子分離。這類聚酰胺包括在本領(lǐng)域中通常稱為尼龍的聚合物，其從二胺和二元酸制備，具有由以下通式表示的重復(fù)單元-NHCOR1COHNR2-其中R1是具有至少2、優(yōu)選2到11個碳原子的亞烷基基團或者具有至少6、優(yōu)選6到17個碳原子的亞芳基，和R2選自R1和芳基基團。同樣，包括通過已知方法制備的共聚酰胺和三元聚酰胺，例如通過己二胺和二元酸混合物的縮合制備，所述二元酸混合物由對苯二甲酸和己二酸組成。上述描述的聚酰胺是本領(lǐng)域眾所周知的，包括例如30％六亞甲基二銨間苯二酸鹽和70％己二酸己二胺鹽的共聚酰胺，聚(六亞甲基己二酰二胺)(尼龍6，6)、聚(六亞甲基癸二酰胺)(尼龍6，10)、聚(六亞甲基間苯二酰二胺)、聚(六亞甲基對苯二甲酰胺)、聚(七亞甲基庚二酰胺)(尼龍7，7)、聚(1，8-亞辛基辛二酰胺)(尼龍8，8)、聚(1，9-亞壬基壬二酰胺)(尼龍9，9)、聚(十亞甲基壬二酰胺)(尼龍10，9)、聚(十亞甲基癸二酰胺)(尼龍10，10)、聚(雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷-1，10-癸烷-碳酰胺))、聚(間亞二甲苯基己二酰二胺)、聚(對二甲苯癸二酰胺)、聚(2，2，2-三甲基六亞甲基對苯二甲酰胺)、聚(哌嗪癸二酰胺)、聚(對亞苯基對苯二甲酰胺)、聚(間亞苯基間苯二酰二胺)等等。
其他有用的聚酰胺可以是通過氨基酸和其衍生物聚合形成的那些，例如內(nèi)酰胺。這些有用的聚酰胺的例子是聚(4-氨基丁酸)(尼龍4)、聚(氨基己酸)(尼龍6)、聚(氨基庚酸)(尼龍7)、聚(氨基辛酸)(尼龍8)、聚(氨基壬酸)(尼龍9)、聚(10-氨基-癸酸)(尼龍10)、聚(11-氨基十一酸)(尼龍11)、聚(12-氨基十二酸)(尼龍12)等等。
用于實施本發(fā)明的優(yōu)選聚酰胺包括聚(己內(nèi)酰胺)、聚(12-氨基十二酸)、聚(六亞甲基己二酰二胺)、聚(間亞二甲苯基己二酰二胺)和聚(6-氨基己酸)和其共聚物和/或混合物，因為其廣泛的應(yīng)用和在本發(fā)明中的有效性。
其他可以用于實施本發(fā)明的聚合物是線性聚酯。這類聚酯不是關(guān)鍵的，并且為用于任何具體情況選擇的特定聚酯實質(zhì)上取決于對最終形態(tài)需要的物理性能和特性，即拉伸強度、模量等等。因此，許多具有廣泛變化的物理性能的線性熱塑性聚酯可以用于本發(fā)明。
根據(jù)需要，選用的特定聚酯可以是均聚聚酯或者共聚聚酯或者其混合物。聚酯通?？梢酝ㄟ^有機二羧酸和有機二醇的縮合制備。有用的聚酯的例子是以下描述的二醇和二羧酸前體的聚酯。
適用于本發(fā)明的聚酯是衍生自芳香族、脂環(huán)族和脂肪族二醇與脂肪族、芳香族和脂環(huán)族二羧酸的縮合的那些，并且可以是脂環(huán)族、脂肪族或者芳香族聚酯?？梢杂糜趯嵤┍景l(fā)明的有用的脂環(huán)族、脂肪族和芳香族聚酯的例子是聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(亞環(huán)己烷二亞甲基)對苯二甲酸酯、聚(亞乙基十二烷酸酯)、聚(對苯二甲酸亞丁基酯)、聚(亞乙基萘二甲酸酯)、聚(亞乙基(2，7-萘二甲酸酯))、聚(間亞苯基間苯二酸酯)、聚(羥基乙酸)、聚(亞乙基琥珀酸酯)、聚(亞乙基己二酸酯)、聚(亞乙基癸二酸酯)、聚(十亞甲基壬二酸酯)、聚(亞乙基癸二酸酯)、聚(十亞甲基己二酸酯)、聚(十亞甲基癸二酸酯)、聚(二甲基丙醇酸內(nèi)酯)、聚(對羥基苯甲酸酯)(Ekonol)、聚(亞乙基氧基苯甲酸酯)(A-tell)、聚(亞乙基間苯二酸酯)、聚(1，4-亞丁基對苯二甲酸酯)、聚(六亞甲基對苯二甲酸酯)、聚(十亞甲基對苯二甲酸酯)、聚(1，4-環(huán)己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)(反式)、聚(亞乙基1，5-萘二甲酸酯)、聚(亞乙基2，6-萘二甲酸酯)、聚(1，4-環(huán)己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)、(Kodel)(順式)和聚(1，4-亞環(huán)已基二亞甲基對苯二甲酸酯)(Kodel)(反式)。
優(yōu)選用于本發(fā)明的是從二醇和芳香族二羧酸縮合制備的聚酯化合物。這類有用的芳香族羧酸類的例子是對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，3-萘二羧酸、1，4-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸、4，4’-聯(lián)苯二羧酸、4，4’-二苯基砜-二羧酸、1，1，3-三甲基-5-羧基-3-(對羰基苯基)-idane、二苯醚4，4’-二羧酸、雙-對(羧基-苯基)甲烷等等。上述芳香族二羧酸中，基于苯環(huán)(例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸)的那些是優(yōu)選用于實施本發(fā)明的。這些優(yōu)選的酸前體中，對苯二甲酸可以是尤其優(yōu)選的酸前體，因為由其得到的聚酯在熔融加工期間較少有降解傾向并且在尺寸上是更穩(wěn)定的。
用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的聚酯包括聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(對苯二甲酸亞丁基酯)、聚(1，4-亞環(huán)己基二亞甲基對苯二甲酸酯)和聚(亞乙基萘二甲酸酯)以及其共聚物和/或混合物。在這些選擇的聚酯中，聚(對苯二甲酸乙二醇酯)可以是最優(yōu)選的，因為其優(yōu)異的機械強度、可加工性和在本發(fā)明中的有效性。
另一類有用的熱塑性聚合物可以通過以下通式的α-β-不飽和單體聚合形成R3R4C＝CH2其中R3和R4是相同或者不同的并且是氰基、苯基、羧基、烷基酯、鹵素、烷基、用一個或多個氯或者氟取代的烷基或者氫。這類優(yōu)選的聚合物的例子是乙烯、丙烯、己烯、丁烯、辛烯、乙烯醇、丙烯腈、偏鹵乙烯、丙烯酸鹽、甲基丙烯酸鹽、四氟乙烯、三氟氯乙烯、氯乙烯、苯乙烯等等的聚合物。上述的這些聚合物的共聚物和/或混合物同樣可用于本發(fā)明。
用于實施本發(fā)明的、通過α-β-不飽和單體聚合形成的優(yōu)選的熱塑性聚合物是聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和其共聚物和/或混合物，聚丙烯聚合物和共聚物是最優(yōu)選的，因為其低成本和優(yōu)良的機械的和表面性質(zhì)。
另一類可用作基質(zhì)聚合物用于本發(fā)明的合成聚合物包括熱固性聚合物材料例如聚酯、不飽和聚酯、醇酸樹脂、酚聚合物、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、聚氨酯和聚硫化物。
本發(fā)明的層狀材料和多枝鏈聚合物可以通過任何本領(lǐng)域已知的生產(chǎn)納米復(fù)合材料的合適方法進行為了插層/剝離的相互作用。層狀材料、多枝鏈聚合物和任選的附加物的加入次序和方法可以變化。
在優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以被分散在適合的支化單體或者低聚物中，其可以隨后進行超支化聚合。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以與多枝鏈聚合物熔融共混，其優(yōu)選在可與聚合物熔點相比較的溫度或以上、使用或不使用剪切的條件下進行。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料和多枝鏈聚合物可以在溶劑相中混合以實現(xiàn)插層/剝離。得到的溶液或者分散體可以原樣使用或者通過干燥去除溶劑。所述溶劑可以是含水或者有機溶劑。有機溶劑可以是極性的或者非極性的。
本發(fā)明包含層狀材料和多枝鏈聚合物以及任何任選的附加物的材料，可以通過任何適合的方法形成，例如擠出、共擠出，有或者沒有單軸或者雙軸的取向、同時或者連續(xù)的拉伸、吹塑、注塑、層壓、溶劑流延等等。
在此提到的所述任選的附加物可以包括，但是不局限于，成核劑、填料、增塑劑、沖擊改性劑、增鏈劑、著色劑、潤滑劑、抗靜電劑、顏料如二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、碳酸鈣、分散劑如脂肪酰胺、(例如、硬脂酰胺)、金屬鹽類的脂肪酸、例如硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、染料如群青、鈷紫、抗氧劑、熒光增白劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、粗糙化試劑、交聯(lián)劑、成洞試劑等等。這些任選的附加物和其相應(yīng)的量可以根據(jù)需要選擇。
層狀材料與多枝鏈聚合物的重量比可以從0.1∶99.9到99.9∶0.1變化。然而，優(yōu)選為90∶10到50∶50和更優(yōu)選為80∶20到60∶40，以便優(yōu)化層狀材料的希望的物理特性和由多枝鏈聚合物提供的插層/剝離。
本發(fā)明的層狀材料和多枝鏈聚合物可以進一步通過本領(lǐng)域生產(chǎn)納米復(fù)合材料的任何已知的合適方法與基質(zhì)聚合物相互作用。層狀材料、多枝鏈聚合物、基質(zhì)和任選的附加物的加入次序和方法可以變化。
在優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以最初與適合的多枝鏈聚合物混合，然后與基質(zhì)混合。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以同時與適合的多枝鏈聚合物和基質(zhì)混合。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料和多枝鏈聚合物可以分散在適合的基質(zhì)單體或者低聚物中，其隨后通過逐步或者鏈聚合進行聚合。在另一優(yōu)選的實施方案中，由多枝鏈聚合物展寬的層狀材料可以是一種能夠參與聚合與所述基質(zhì)形成復(fù)合材料的單體。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以與多枝鏈聚合物在優(yōu)選可與聚合物熔點相比或以上的溫度下、在有或者沒有剪切條件下熔融共混，然后與基質(zhì)在優(yōu)選可與聚合物和基質(zhì)熔點相比或以上的溫度下、在有或者沒有剪切條件下混合。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料可以與多枝鏈聚合物和基質(zhì)熔融共混，其優(yōu)選在可與聚合物和基質(zhì)熔點相比的溫度或以上、使用或不使用剪切的條件下進行。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料和多枝鏈聚合物可以在溶劑相中混合以實現(xiàn)插層/剝離，然后與基質(zhì)混合。得到的溶液或者分散體可以原樣使用或者通過干燥去除溶劑。所述溶劑可以是含水或者有機溶劑。有機溶劑可以是極性的或者非極性的。在另一優(yōu)選的實施方案中，層狀材料、多枝鏈聚合物和基質(zhì)可以在溶劑相中混合以實現(xiàn)插層/剝離。得到的溶液或者分散體可以原樣使用或者通過干燥去除溶劑。所述溶劑可以是含水或者有機溶劑。有機溶劑可以是極性的或者非極性的。
展寬的材料(層狀材料/高度支化的)與聚合物基質(zhì)的重量比可以從0.1∶99.9到99.9∶0.1變化。然而，優(yōu)選為1∶99到90∶10，以便優(yōu)化納米復(fù)合材料的希望的物理特性。
為了實施本發(fā)明，重要的是保證在基質(zhì)聚合物和用于層狀材料插層或者剝離的多枝鏈聚合物的至少一部分之間的相容性。如果基質(zhì)聚合物包含聚合物共混物，在該共混物中的聚合物應(yīng)該與用于層狀材料展寬的多枝鏈聚合物的至少一部分相容。如果基質(zhì)聚合物包含共聚物，該共聚物應(yīng)該與用于層狀材料展寬的多枝鏈聚合物的至少一部分相容。
本發(fā)明包含層狀材料、多枝鏈聚合物和聚合物基質(zhì)以及任何任選的附加物的制品，可以通過任何適合的方法形成，例如擠出、共擠出，有或者沒有單軸或者雙軸的取向、同時或者連續(xù)的拉伸、吹塑、注塑、層壓、溶劑流延等等。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，層狀材料以及任何任選的附加物可以與本發(fā)明的多枝鏈聚合物在適合的雙螺桿混配機中熔融共混，以保證適當(dāng)?shù)幕旌?。用于以下詳細描述的實驗的雙螺桿混配機是LeistritzMicro27。雙螺桿擠出機可以在積木式原理上構(gòu)造。因此，添加劑的混合、樹脂的停留時間以及添加劑的加入點可以容易地通過改變螺桿設(shè)計、機筒設(shè)計和工藝參數(shù)進行改變。其他用于本發(fā)明制備的配混機械包括，但是不局限于，由Werner and Pfleiderrer和Berstorff制造的雙螺桿混配機。這些混配機可以同向旋轉(zhuǎn)或者反向旋轉(zhuǎn)模式工作。
Leistritz混配機的螺桿直徑為27mm，并且它們具有40倍直徑的作用長度。對于該混配機，機筒區(qū)的最大數(shù)可以是10。對于該混配機，螺桿轉(zhuǎn)速最大值可以是500rpm。該雙螺桿混配機可以具有主進料器，通過該進料器可以進料樹脂，而添加劑可以利用主進料器之一進料或者利用兩側(cè)充填機進料。如果側(cè)充填機可以用來進料添加劑，需要對螺桿設(shè)計進行適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。
層狀材料加入多枝鏈聚合物的優(yōu)選模式可以通過使用側(cè)充填機進行，以保證層狀材料通過適當(dāng)?shù)恼承曰旌系玫秸箤挷⑶冶ＷC填料在聚合物基質(zhì)中的分散以及控制添加劑的熱過程。在該模式中，多枝鏈聚合物可以利用主樹脂進料器進料，然后可以進行層狀材料通過下游側(cè)充填機的加入，或者反過來。做為選擇，層狀材料和多枝鏈聚合物可以利用處于相同部位的主進料器進料或者層狀材料和多枝鏈聚合物可以預(yù)混合和通過單一的側(cè)充填機進料。如果僅有單測充填機進口，和如果在螺桿設(shè)計上有限制，則該方法是尤其適合的。
除上述混配機外，本發(fā)明的制品可以利用任何適合的混合設(shè)備生產(chǎn)，例如單螺桿混配機、共混機、混合機、刮鏟、壓機、擠出機或者模塑機。
本發(fā)明的制品可以具有任何尺寸和形式，液體例如溶液、分散體、膠乳等等，或者固體例如片材、棒狀、顆粒、粉末、纖維、線、管、織造物、非織造物、多層結(jié)構(gòu)中的基材、層等等。本發(fā)明制品可以用于任何目的，例如包裝、織造或者非織造產(chǎn)品、保護性的片材或者衣服和醫(yī)學(xué)器具。
在一個本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明制品包括成像元件的基材。這類成像元件包括利用照相、電子照相、electrostatographic、光熱照相、轉(zhuǎn)移、電熱照相、介電記錄、熱染料轉(zhuǎn)印、噴墨及其他類型成像的那些。在本發(fā)明更優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的制品包括照相成像元件的基材，尤其照相反射印刷材料、例如紙或者其他顯示產(chǎn)品的基材。
用于成像元件的典型的基材包括硝酸纖維素、醋酸纖維素、聚(醋酸乙烯酯)、聚苯乙烯、聚烯烴、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、玻璃、天然的和合成的紙、涂塑相紙、多孔的聚合物、微孔聚合物、微孔材料、納米多孔聚合物和納米多孔材料、織物、等等。本發(fā)明包含基質(zhì)聚合物和展寬的層狀材料的材料可以引入任何材料和/或其混合物中，用于適當(dāng)?shù)某上裨幕?。在多層的成像元件情況下，本發(fā)明上述的材料可以引入任何一個或多個層中，并且可以放置在成像載體中任何位置，例如在最上層、或者在底層或者兩側(cè)和/或在載體兩個側(cè)面中間。加入的方法可以包括擠出、有或者沒有拉伸的共擠出、吹塑、流延、共流延、層壓、砑光、壓紋、涂覆、噴霧、模塑等等。按照本發(fā)明，圖像接收層可以置于成像載體的一側(cè)或兩側(cè)。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明包含基質(zhì)聚合物和本發(fā)明的展寬的層狀材料的成像載體可以通過擠出和/或共擠出、繼之以取向來形成，如在典型的聚酯基照相膠片基材成型中的那樣。做為選擇，可以將包含基質(zhì)聚合物和本發(fā)明展寬的層狀材料的組合物擠出涂覆在另一載體上，如在典型的用于照相紙的樹脂涂覆操作中的那樣。在另一實施方案中，包含基質(zhì)聚合物和本發(fā)明的展寬的層狀材料的組合物可以擠出或者共擠出和優(yōu)選地取向，形成預(yù)成型片材和隨后層壓到另一載體，如在典型的層壓反射印刷介質(zhì)成型中的那樣。
在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的材料可以引入用于圖像顯示的成像載體，例如包括紙、尤其是涂塑相紙、多孔聚合物和其混合物的反射印刷介質(zhì)。做為選擇，該成像載體可以包括反射介質(zhì)和透明介質(zhì)的混合物，以便實現(xiàn)特殊效果，例如日夜(day and night)顯示。在優(yōu)選的實施方案中，包含本發(fā)明材料的至少一個層可以引入紙載體，因為其具有廣泛的應(yīng)用。在另一優(yōu)選的實施方案中，包含本發(fā)明的納米復(fù)合材料的至少一個層可以引入包含多孔聚合物的成像載體，因為其具有許多希望的性能例如抗撕裂性、平滑度、改進的反射性、金屬光澤和日夜顯示方式。
本發(fā)明的成像載體可以包括許多輔助的層。這類輔助的層可以包括抗靜電層、后標(biāo)記保留層、連接層或者粘合促進層、耐磨層、輸送層、阻隔層、拼接提供層、紫外線吸收層、消暈層、光學(xué)效果提供層、隔水層等等。


圖1舉例說明(A)L1、(B)P1與L1比值為50∶50，如實施例9中和(C)P1與L1比值為90∶10，如實施例6中的XRD圖形。
圖2舉例說明P1與L1比值為90∶10，如實施例6中的TEM圖像。
圖3舉例說明(A)L4和(B)P9與L4比值為50∶50，如實施例33中的XRD圖形。
具體實施例方式
以下實施例用以舉例說明本發(fā)明的實施。它們并非本發(fā)明所有可能變化的完全列舉。份和百分數(shù)是重量份和百分數(shù)，除非另外標(biāo)明。
使用的超支化聚合物是表1

符號

表示類似于相應(yīng)主鏈的重復(fù)單元。

合成超支化聚合物的程序P6的合成在裝有攪拌棒和水冷凝器的三頸圓底燒瓶中加入117克(0.6838mol)的琥珀酸、100克(0.6838mol)的三(2-氨乙基)胺和440ml去離子水。將該溶液在60℃加熱三小時。將制備的鹽溶液濃縮到包含大約65wt％固體(35wt％水)，然后加入到1升不銹鋼高壓釜中。在235℃和大約3.1×103kp下聚合3小時。將聚合物兩次從冷的丙酮中沉淀和在室溫下在真空下干燥24小時。
P7的合成在具有水冷凝器和N2進口/出口的500ml三頸圓底燒瓶中用攪拌棒混合35克的間苯二酚二縮水甘油醚、35.2克的三乙醇胺和0.884克的叔丁醇鉀。將燒瓶浸在120℃的熱油浴中。將反應(yīng)混合物攪拌和加熱5小時。從庚烷中沉淀聚合物和在真空下干燥過夜在500ml燒杯中，將80克水與20克如上制備的干燥聚合物混合。在攪拌的同時，加入乙酸直到該聚合物完全溶于水中和pH為中性。
P8的合成在干燥箱中，將對苯二酰氯(0.67g，3.28mmol)和四丁基溴化銨(0.319g，0.9895mmol)與攪拌棒一起加入25ml無空氣的燒瓶中。將燒瓶加上隔膜并從干燥箱中移走。加入三羥苯基甲烷三縮水甘油基醚(4.5g，9.9mmol)和7ml甲苯，將溶液在100℃在氮氣氛中攪拌一小時。將產(chǎn)品在250ml甲醇中沉淀，通過抽吸過濾收集，和在真空烘箱中干燥。
P9的合成在裝有磁性攪拌棒和具有N2進口/出口的水冷凝器的三頸圓底燒瓶中，加入76克的4-乙烯基芐基氯、15克的CuCl、47克的聯(lián)吡啶和200ml的氯苯。將該溶液在125-130℃加熱45min。用冷的甲醇沉淀聚合物和在40在真空烘箱中干燥。
使用的層狀材料是表2

使用的表征方法包括(001)基面間距通過X射線衍射測定，其中使用Rigaku Bragg-Brentano衍射計，在利用調(diào)到CuKα輻射的單色器的反射模式幾何結(jié)構(gòu)進行。全部測量在環(huán)境空氣中進行。
層狀材料形態(tài)的進一步鑒定通過透射電子顯微術(shù)(TEM)進行，其中使用在200kV加速電壓下工作的顯微鏡(來自JEOL，Inc.的JEM-2000FX)。以下實施例說明使用多枝鏈聚合物展寬層狀材料的實驗。
實施例1-12。用超支化脂族聚酯展寬的鈉Cloisite。
使用高剪切設(shè)備在50℃水浴中生產(chǎn)層狀材料的3％固相含量的含水混合物。同樣生產(chǎn)重量比為75∶25(溶劑混合物A)和60∶40(溶劑混合物B)的水/甲醇的溶劑混合物。在高剪切下，將層狀材料-水分散體、超支化聚合物P1、P2和P3，在兩種不同的溶劑混合物中混合，形成總的3％固體的分散體。將該混合物攪拌另外的3小時以保證完全混合。將幾滴混合物沉積在載玻片上和在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表3。為了進行TEM分析，通過將聚合物/層狀材料混合物分散到在200目銅網(wǎng)上沉積的碳Formvar膜(來自E.F.Fullam Inc.)上制備樣品，然后在10-7托真空下在室溫下觀察。
表3

與對層狀材料L1報告的(001)基面間距相比，實施例1-12表明基面間距增加，表明發(fā)生了例如插層和/或剝離的展寬。圖1表明了聚合物P1與層狀材料L1的比值對觀察的(001)基面X射線衍射峰位的影響。
聚合物與層狀材料的相互作用可以直接地通過透射電子顯微術(shù)測定例如插層和剝離的展寬程度進行研究。在用P3聚合物完全地展寬(剝離)時，如實施例6中，層狀材料的層被推動到如此遠，以至它們被視為許多單獨的層狀材料小片狀體的“薄片”，各自相當(dāng)于層狀材料的單層，并且其中每個與任何相鄰層狀材料小片狀體沒有明顯的相互作用。
圖2，P1與L1比值為90∶10的TEM圖像，如在實施例6中，與如圖1C所示的相同材料的X射線衍射圖形有良好的一致性。
實施例13。用超支化脂肪族聚酯展寬的鈉Cloisite。
將超支化聚合物P1(95份)稱重到小玻璃管中和加熱直到聚合物被熔融。將L1(5份)加入并且將樣品攪拌幾分鐘。將樣品冷卻到室溫。將得到的納米復(fù)合材料(2.85g)分散在水(14g)中。將混合物加熱直到水沸騰，從加熱處移走，并用磁性攪拌棒攪拌16小時。得到白色分散體。將該分散體的等分試樣沉積到載玻片上并且在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表4。
表4

與對層狀材料L1報告的(001)基面間距相比，實施例13顯示了發(fā)生層狀材料展寬的證明。
實施例14。用二甲氨基乙醇季銨化的超支化聚(乙烯基芐基氯)展寬的鈉Coisite。
在水中在室溫下將等份的L1與P9混合15小時。將幾滴混合物沉積在載玻片上和在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表5。
表5

與對層狀材料L1報告的(001)基面間距相比，實施例14顯示了發(fā)生層狀材料剝離的證明，如用TEM證實的。
實施例15-22。用超支化聚酯酰胺展寬的Laponite在水中在室溫下將Laponite與各種超支化聚酯酰胺混合15小時。將每種混合物的幾滴沉積在分離的載玻片上和在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表6。
表6

與對層狀材料L2報告的(001)基面間距相比，實施例15-22表明了基面間距增加的證明，表明發(fā)生了例如插層和/或剝離的展寬。
實施例23-26。用超支化聚醚展寬的Laponite在水中在室溫下將Laponite與超支化聚醚混合15小時。將幾滴混合物沉積在載玻片上和在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表7。
表7

與對層狀材料L2報告的(001)基面間距相比，實施例23-26表明了基面間距增加的證明，表明發(fā)生了例如插層和/或剝離的展寬。
實施例27-32。通過熱混合用超支化聚合物展寬的Laponite將超支化聚合物稱重到小玻璃管中，并且加熱直到該聚合物熔融。將L2加入并且將樣品攪拌幾分鐘。將樣品冷卻到室溫。將得到的納米復(fù)合材料再加熱，將每種樣品的等分試樣涂抹到玻璃側(cè)上，然后冷卻到室溫，然后用X射線衍射分析。X射線衍射分析結(jié)果示于表8。
表8

與對層狀材料L2報告的(001)基面間距相比，實施例27-32表明了基面間距增加的證明，表明發(fā)生了例如插層和/或剝離的展寬。
實施例33。使用以二甲氨基乙醇季銨化的聚乙烯基芐基氯展寬的Ag-摻雜五氧化二釩在水中在室溫下將等份的L4與P9混合15小時。將幾滴混合物沉積在載玻片上和在環(huán)境空氣中干燥。通過X射線衍射研究在玻璃樣品支持物上形成的產(chǎn)物固體膜的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析結(jié)果示于表9。
表9

與對層狀材料L4報告的(001)基面間距相比，實施例33表明基面間距增加，表明發(fā)生了插層。圖3表明了聚合物P9與層狀材料L4的比值對觀察的(001)基面X射線衍射峰位的影響。
實施例24。用超支化脂族聚酯展寬的有機改性的Cloisite。
將超支化聚合物P1(95份)稱重到小玻璃管中和加熱直到聚合物被熔融。將L3(5份)加入并且將樣品攪拌幾分鐘，然后冷卻到室溫。將得到的納米復(fù)合材料再加熱，將每種樣品的等分試樣涂抹到玻璃側(cè)上，然后冷卻到室溫，然后用X射線衍射分析。X射線衍射分析結(jié)果示于表10。
表10

與對層狀材料L3報告的(001)基面間距相比，實施例34表明發(fā)生了層狀材料的插層。
實施例35用與聚(對苯二甲酸乙二醇酯)混合的超支化脂族聚酯展寬的鈉Cloisite。
將實施例13的等分試樣(50份)與聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(50份)熱混合。將得到的混合物冷卻到室溫。將得到的混合物再加熱，將等分試樣涂抹到玻璃側(cè)上，然后冷卻到室溫，然后用X射線衍射分析。X射線衍射分析結(jié)果示于表11。
表11

與對實施例13中的層狀材料報告的(001)基面間距相比，層狀材料L1保持展寬。
權(quán)利要求
1.一種展寬的材料，其包含用液體材料展寬的層狀材料，其中所述液體材料在環(huán)境壓力下是揮發(fā)性的。
2.權(quán)利要求1的材料，其中所述多枝鏈聚合物包括樹枝體。
3.權(quán)利要求1的材料，其中所述多枝鏈聚合物包括至少一種超支化聚合物。
4.權(quán)利要求3的材料，其中所述超支化聚合物包括聚酰胺、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚亞胺、聚硅氧烷、聚氨酯、聚硫醚、聚芳基亞烷基、聚硅烷、聚砜或者聚酯酰胺。
5.權(quán)利要求3的材料，其中所述超支化聚合物具有水溶性的或者可分散的鏈段或者基團，該鏈段或者基團既可以在所述超支化聚合物的端部也可以在主鏈中。
6.權(quán)利要求3的材料，其中所述超支化聚合物通過通式為M1n-R1-M2m的單體的鏈聚合制備，其中(i)R1是取代或者非取代烷基、烯基或者芳基部分和包含雜原子的取代或者非取代烷基、烯基或者芳基部分；(ii)M1和M2是彼此獨立地反應(yīng)的活性基團，其中M1是聚合基團和M2是部分M2*的前體，作為用任何源活化的結(jié)果該M2*引發(fā)M1的聚合；和(iii)n和m是至少1的整數(shù)。
7.權(quán)利要求3的材料，其中所述超支化聚合物通過通式為M3s-R1-M4t的單體的縮合或加成聚合制備，其中(i)R1是取代或者非取代的烷基、烯基或者芳基部分和包含雜原子的取代或者非取代的烷基、烯基或者芳基部分；(ii)M3和M4是在有或者沒有催化劑下進行縮合或加成反應(yīng)的基團；和(iii)s是至少1的整數(shù)和t是至少2的整數(shù)。
8.權(quán)利要求3的材料，其中所述超支化聚合物通過通式為R2-M5x和R3-M6y的共聚單體對的縮合或加成聚合制備，其中(i)R2和R3各自獨立地是取代或者非取代的烷基、烯基或者芳基部分或者包含雜原子的取代或者非取代的烷基、烯基或者芳基部分；(ii)M5和M6是在有或者沒有催化劑下進行縮合或加成反應(yīng)的基團；和(iii)x是至少2的整數(shù)和y是至少3的整數(shù)。
9.權(quán)利要求1的材料，其中所述層狀材料包括粘土。
10.權(quán)利要求1的材料，其中所述層狀材料包括非粘土。
11.權(quán)利要求1的材料，其中所述展寬的材料是剝離的。
12.權(quán)利要求1的材料，其中所述展寬的材料是插層的。
13.權(quán)利要求1的材料，其進一步包括與用所述多枝鏈聚合物展寬的所述層狀材料混合以形成制品的基質(zhì)。
14.權(quán)利要求13的材料，其中所述基質(zhì)包括至少一種聚合物。
15.權(quán)利要求13的材料，其中所述多枝鏈聚合物包含至少一種多官能基團，其中所述多官能基團包含至少一種能夠展寬所述層狀材料的組分和至少一種與所述基質(zhì)相容的其他組分，和其中所述多官能基團使所述展寬的層狀材料與所述基質(zhì)相容化。
全文摘要
本發(fā)明涉及展寬的層狀材料，其包含用多枝鏈聚合物展寬的層狀材料。另外的實施方案包括一種展寬的層狀材料，其包含基質(zhì)聚合物和層狀材料，其中所述層狀材料用多枝鏈聚合物展寬，一種制品，其包含在基質(zhì)中的所述展寬的層狀材料和剝離的材料。
文檔編號C08K9/00GK1445283SQ0311997
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者Y·Q·嬈, J·-S·王, T·N·布蘭頓, S·陳, R·J·克雷斯, D·馬朱姆達 申請人:伊斯曼柯達公司