層狀奈米復材可應用在阻氣、光學、熱安定、可撓機械性等應用領域上,典型的黏土/高分子復材分別為混摻、插層與脫層等三大類,可透過反應混摻、原位聚合或熔融聚合等制程來制造。
雙重網狀互穿復材乃由有機改質蒙脫土先分散于環氧壓克力寡聚物單體與起始劑中,再與PU樹脂混合后涂布于經電暈處理之PET表面,最終比例為6~7%改質蒙脫土、55~60%環氧壓克力寡聚物單體(Mn~650)、23~25%之PU樹脂、0.2%PU樹脂觸媒DBTL(dibutyltin dilaurate)與0.2%/0.5%光起始劑1173/TPO。
雙重硬化系統乃透過環氧壓克力寡聚物單體上羥基與反應稀釋PU樹脂(allophanate)先經熱起始反應,于25~60℃下形成PU網絡,溫度高也使轉化率加快,黏土不影響反應性但轉化率稍低,接著經過紫外線固化,使未飽和雙鍵交聯網狀互穿,而文獻中也報導含羥基寡聚物可使黏土材料脫層。
透過環氧壓克力寡聚物與PU網狀互穿之黏土復材具非黃變性(△E<0.2),未改質黏土復材層間距12~18?為微相分離狀態;由于單體可膨潤高離子交換率之層狀黏土,改質黏土由13~28提高至15~35?呈現插層狀態,層間大表面霧度也較低<10 %,導入黏土輕微影響熱及UV雙重硬化動力學行為,而具光穿透性與機械物性提升效果。