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聚合物/粘土纳米复合材料由于具有比原聚合物更优异的机械和物理化学等性能而成为材料学界研究的热点之一。有关聚合物与粘土层间阳离子的相互作用机理及聚合物在粘土层间的构象已提出多种假设,但目前为止还未形成公认的理论,同时也缺乏直接的实验证据。深入研究聚合物/粘土插层复合物的形成机制以及构成复合物的各组分之间的相互作用,有助于进一步认识聚合物/粘土纳米复合材料的基本特性和拓展该类复合材料的应用范围。 本文采用X-射线光电子能谱（XPS）研究了聚合物（聚氧乙烯PEO、聚氧丙稀PPO）/粘土（蒙脱土MMT、锂皂石Lap）插层复合物中聚合物与粘土层间阳离子之间的相互作用:采用吸水膨胀实验考察了水分子对粘土层间聚合物与层间阳离子之间相互作用的影响;采用X.射线衍射（XRD）研究了PEO/粘土溶液插层复合物中PEO在粘土层间的构象。主要结论如下。 1.用离子交换法制备了钠-蒙脱土（Na-MMT）、钾-蒙脱土（K-MMT）和钙-蒙脱土（Ca-MMT）以及钠-锂皂石（Na-Lap）、钾-锂皂石（K-Lap）和钙-锂皂石（Ca-Lap）;用溶液插层法制备了聚氧乙烯（PEO）、聚氧丙稀（PPO）、环状冠醚（18-C-6）和二乙二醇（DEG）与钠-蒙脱土、钾-蒙脱土和钙-蒙脱土的插层复合物以及与钠-锂皂石（Na-Lap）、钾-锂皂石（K-Lap）和钙-锂皂石（Ca-Lap）的插层复合物,用XRD和IR对所制备的复合物样品进行了表征。聚合物和有机分子在粘土层间的插层使粘土的层间距明显增大,复合物的IR图谱中出现了聚合物和有机分子的CH伸缩振动吸收峰和CH2的旋转振动吸收峰,证明所制备的样品中聚合物或有机分子确实插入到了粘土的层间。 2.采用用XPS研究了聚合物和有机分子对粘土层间阳离子化学环境的影响,进而探讨了插层复合物中聚合物与阳离子之间的相互作用,类似工作还未见报道。研究结果表明,插层复合物中,PEO和18-C-6使K+和Na+的内层电子结合能降低,证明PEO和18-C-6与K+和Na+之间存在相互作用,PEO与K+和Na+形成了类似于与18-C-6与K+、Na+的配合物。PEO通过分子上的醚氧与阳离子配合,氧原子的孤对电子与中心金属离子共享,使金属离子外层电子密度增加,对内层电子的屏蔽作用增强,使内层电子的结合能降低。与PEO相比,PPO分子柔顺性差,不易扭曲,与阳离子配合能力差,因此PPO对K+和Na+内层电子