文献综述
（一）本课题研究的意义和价值
二聚酸酰胺尼龙（Dimer Acid-Based Polyamide)，简称DAPA，是二聚酸最重要的一类衍生物，具有低温性能好、成本低、清洁、无毒、环境友好及可降解的特点，主要用于液体环氧固化剂、热熔胶、油墨及尼龙-36等高档功能树脂及材料的制造[1]，为五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种[2]。二聚酸酰胺树脂分为中性（非反应型）和活性（反应型）两种[。中性二聚酸酰胺树脂由二聚酸和二元胺缩合制得，相对分子质量大，粘接力强，塑性好，由于长链和适度的极性酰胺基-CONH-的存在，适合于油墨载体、热熔胶、尼龙；活性二聚酸酰胺树脂由二聚酸和多元胺制得，相对分子质量小，呈液态，每个结构单元具有3~6个极性的仲胺基 NH，再广泛交联成热固性树脂。目前，全球二聚酸总产量中约有70~80%用来生产聚酰胺树脂。其中反应型聚酰胺开发较晚，尤其是在国内，工艺和产品性能上存在很多缺陷，亟待进一步的改进和完善[3~5]。
二聚酸型聚酰胺树脂是性能优良、用途广泛的化工原料，按其性质可分为为两大类：非反应性（中性）或反应性（活性）聚酰胺。非反应性聚酰胺主要用于生产油墨、热熔性粘接剂和涂料。这类聚酰胺多用二和乙二胺反应制得，二聚酸型聚酰胺树脂在聚乙烯等基质上粘附性好，特别适合于在聚乙烯面包装膜、金属箔复合层压膜等塑料膜上印刷。 反应性聚酰胺常用于环氧树脂固化剂和用于热固性表面涂料、粘接剂、内衬材料及罐封、模铸树脂。这类聚酰胺多用二聚酸和过量的二亚乙基三胺或三亚乙基四胺等多胺反应制得。反应性聚酰胺树脂由于可进一步反应而用作环氧树脂的固化剂，产生广泛交联成为热固性树脂。用作固化剂时，具有配比随意性大、无毒性、能在常温下固化以及柔软不脆等优点，可使环氧树脂具有极好的粘接性、挠曲性、韧性、抗化学品性、抗湿性及表面光洁性。聚酰胺是高分子主链上含有酰胺结构的高聚物，聚酰胺型HMA（热熔胶）是一种熔融范围窄、软化点高 、耐油性好和力学性能佳的快速固化型HMA。聚酰胺类热熔胶具有优良的柔韧性、 耐油性以及优良的介电性能等特点，因此，聚酰胺热熔胶也广泛应用于电器行业中。聚酰胺热熔胶在电子电器工业中的应用，主要是用于电视机偏转线圈、电器类导线的捆绑、电器接头的包裹以及通信电缆等有关部件的粘接与密封[6~9]。
（二）课题研究的现状及发展趋势
国内外学者对二聚酸的性质、结构特点和应用、尼龙的改性和二聚酸酰胺尼龙等的最新研究进展进行了研究，以非化石资源的二聚酸为主要原料，对二聚酸酰胺尼龙(DAPA)的制备、结构和性能、增强改性等进行研究。DAPA尼龙降低了酰胺基密度，材料的韧性和低温性能可得到明显改善，但力学性能有待提高。为了提高本体DAPA尼龙的性能，进一步研究了本体DAPA尼龙的共聚单体无机纳米粒子原位掺杂改性以及改性对凝聚态结构、热性能和物理力学性能的影响[10~11]。
纳米蒙脱土由于纳米尺度效应、大的比表面积及强的界面相互作用，原料易得、价格低廉、复合工艺简单、环境友好且易于实现工业化的优点，近来引起人们的广泛兴趣。蒙脱土(Montmorillonite,MMT)是一类含2：1型层状硅铝酸盐的天然材料，自然储量丰富、性能优良，是制备聚合物基纳米复合材料最常用的粘土材料。大量研究表明，加入蒙脱土有助于改善材料的热稳定性、收缩率和力学性能[12]。蒙脱土具有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间、靠共用氧原子形成的具有层状结构的基本单元，片层之间常吸附水合阳离子如Na 、K 、Ca2 、Mg2 等，这种亲水微环境不利于具有低表面能的本体DAPA介入。要使蒙脱土与聚合物进行复合制备纳米复合材料，首先得使蒙脱土有机化，可利用有机阳离子改变蒙脱土片层表面的极性，对蒙脱土进行有机化处理，降低硅酸盐片层的表面能，撑开、增加蒙脱土层间距离，促进其从亲水性向亲油性转变[13~14]。2008年，王晓辉选用Na-MMT与十八烷基三甲基氯化胺(1831)、双十八烷基三甲基氯化胺(D1831)两种有机阳离子进行层间插层交换，制备了纳米有机化蒙脱土，并与本体DAPA原位掺杂改性制备DAPA复合材料，对材料的微观结构、热性能和力学性能进行研究，力图优选出一种插层剂和制备得到综合性能良好的DAPA/MMT复合材料。双十八烷基三甲基氯化铵插层纳米有机蒙脱土(DK-4)改性DAPA尼龙的研究结果表明：由于有机阳离子介入Na-MMT层间，促进了硅酸盐片层剥离，有利于DAPA体相中gamma;晶型的生成。在DK-4质量百分含量为0.4%时，拉伸强度、弯曲强度和抗弯模量分别达18.2 MPa、9.79 MPa和190.7 MPa，断裂伸长率降至336%；0.2%的DK-4即可造成DAPA/DK-4复合材料缺口试样的脆韧转变，明显低于常规的纳米有机蒙脱土改性尼龙体系。当DK-4质量百分含量为0.8%时，即可显著提高DAPA/DK-4复合材料的热稳定性，最大热分解吸热峰达到472.5℃，DK-4含量较大时，热稳定性明显降低。不同插层剂插层纳米有机蒙脱土改性DAPA尼龙的研究结果表明：十八烷基三甲基氯化铵插层纳米有机蒙脱土(DK-1N)虽然也促进了硅酸盐片层剥离，但却抑制了DAPA/DK-1N复合材料体相中gamma;晶型的生成，力学性能较DAPA/Na-MMT有所降低，这与DAPA/DK-4复合材料相反。热性能研究表明，DAPA/Na-MMT和DAPA/DK-1N复合材料的热分解过程均为一步，复合材料的热稳定性按DAPA/Na-MMT、DAPA/DK-1N、DAPA/DK-4顺序降低，DAPA/DK-4复合材料的热分解过程为两步[1]。
自从1987年日本臼杵有光等首次报道采用原位插层聚合方法制备尼龙6/粘土混杂材料以来,日本丰田中央研究院和宇部研究所、中国科学院化学研究所等在尼龙 6/粘土纳米复合材料的制备、表征、结构研究等方面取得了重要的进展。所得到尼龙 6/粘土纳米复合材料具有高强度 高模量高热变形温、良好的阻隔性能等[15]。
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