專利名稱：：聚合物納米復(fù)合材料及其制備方法
背景技術(shù)：
：本發(fā)明總的涉及聚合物納米復(fù)合材料，其包含未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑(delaminatingagent)、溶脹劑(swellingagent)和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。另外，本發(fā)明涉及制備和使用這些聚合物納米復(fù)合材料的方法，所述納米復(fù)合材料進(jìn)而可用于生產(chǎn)制品。納米復(fù)合材料可被定義為兩或多相的相互作用混合物，其中一相在至少一個(gè)維度上處于納米尺寸范圍。人們認(rèn)為是納米成分的存在產(chǎn)生了獨(dú)特的性能和技術(shù)發(fā)展的可能。由于聚合物性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出由更多常規(guī)微粒填充的復(fù)合材料所獲得的性能，因此包含聚合物和無機(jī)材料的納米復(fù)合材料已經(jīng)引起更多的注意。層狀云母型硅酸鹽已被用作聚合物基質(zhì)例如聚酰胺的無機(jī)補(bǔ)強(qiáng)物，產(chǎn)生出在聚合物基質(zhì)內(nèi)具有無機(jī)相納米級(jí)分散體的聚合物納米復(fù)合材料。然而，包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和無機(jī)粘土(或硅酸鹽)的納米復(fù)合材料的形成是一個(gè)很難的工藝，這主要是因?yàn)檎惩僚c聚碳酸酯和/或聚有機(jī)硅氧烷區(qū)之間的不相容性造成的。結(jié)果聚碳酸酯和/或聚有機(jī)硅氧烷不能在粘土層間擴(kuò)散。將聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯與無機(jī)粘土熔融混合和溶液混合的常規(guī)方法不可能形成剝離(exfoliated)的納米復(fù)合材料。因而需要確定和制備包含聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷共聚物的聚合物納米復(fù)合材料，使得納米復(fù)合材料具有提高的工作特性，例如拉伸模量與低溫延性的組合、拉伸模量與熔融體積速率(meltvolumerate)的組合等。發(fā)明概述這里所公開的是一種聚合物納米復(fù)合材料，其包含未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑、溶脹劑和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。在另一實(shí)施方案中，一種制品包含聚合物納米復(fù)合材料，其中納米復(fù)合材料包含至少一種分層的層狀硅酸鹽、低重均分子量聚碳酸酯聚合物和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物；而制品具有至少下面之一相對(duì)于不含分層層狀硅酸鹽和低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似制品，拉伸模量大于或等于約105％，按照ISO527方法測(cè)試；延性破壞(ductilefailure)溫度高于或等于約-20℃，使用11焦耳錘擊(hammer)按照ASTMD256方法測(cè)試；相對(duì)于不含分層層狀硅酸鹽和低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品，熔融體積速率大于或等于約110％，按照ASTMD1238方法測(cè)試。在又一實(shí)施方案中，制備聚合物納米復(fù)合材料的方法包括使未處理的層狀硅酸鹽與選自于有機(jī)鎓(organoonium)鹽、第IV族有機(jī)金屬化合物和咪唑鎓鹽的脫層劑在第一溶劑中接觸；蒸發(fā)第一溶劑制備分層的層狀硅酸鹽，使分層的層狀硅酸鹽與溶脹劑在第二溶劑中接觸，制備有機(jī)粘土產(chǎn)物，將有機(jī)粘土產(chǎn)物與包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的熱塑性聚合物熔融共混，制備聚合物納米復(fù)合材料。通過參考下面包含了本發(fā)明各種特征和實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更容易地理解本發(fā)明。發(fā)明詳述這里所公開的是聚合物納米復(fù)合材料，通常包括未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑、溶脹劑和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。對(duì)于本發(fā)明來說，術(shù)語“未處理的層狀硅酸鹽”在下文中被定義為不包含脫層劑的層狀硅酸鹽。通過在未處理的層狀硅酸鹽中引入脫層劑所得到的材料被稱為“分層的層狀硅酸鹽”。如果將溶脹劑加入到分層的層狀硅酸鹽中，則所得的材料被稱為“有機(jī)粘土組合物”。這里所用的術(shù)語“烴基”用來表示芳族基團(tuán)和脂族基團(tuán)例如烷基。這里所用的術(shù)語“烷基”用來表示直鏈烷基、支化烷基、芳烷基、環(huán)烷基和二環(huán)烷基。芳族基團(tuán)的合適的例舉性非限制性例子包括例如取代的和未取代的苯基。作為例舉性非限制性例子，直鏈和支化烷基包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。在各種實(shí)施方案中，所示環(huán)烷基是含有約3至約12個(gè)環(huán)碳原子的那些。這些環(huán)烷基的一些例舉性非限制性例子包括環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、甲基環(huán)己基和環(huán)庚基。在各種其他實(shí)施方案中，芳烷基是含有約7至14個(gè)碳原子的那些；這些包括但并不僅限于芐基、苯基丁基、苯基丙基和苯基乙基。在各種其他實(shí)施方案中，芳族基團(tuán)用來表示含有約6至約12個(gè)環(huán)碳原子的單環(huán)或多環(huán)部分。這些芳基也可含有在環(huán)碳上取代的一個(gè)或多個(gè)鹵原子或烷基。這些芳族基團(tuán)的一些例舉性非限制性例子包括苯基、鹵苯基、聯(lián)苯基和萘基。合適的未處理的層狀硅酸鹽一般具有片狀結(jié)構(gòu)，這部分地是由于在兩維平面內(nèi)通過氧原子鍵聯(lián)并與其他環(huán)共用的四面體環(huán)的存在。陽離子層例如鈉離子層與片狀結(jié)構(gòu)連接。陽離子弱鍵聯(lián)并被中性分子例如水分子其包圍。未處理的層狀硅酸鹽中硅與氧之比通常是約1∶1至約2.5∶1。未處理的層狀硅酸鹽的例子包括但并不僅限于魚眼石、班硅錳石(bannisterite)、碳硅堿鈣石、水硅釩鈣石(cavansite)和硅孔雀石；粘土類的層狀硅酸鹽、片硅堿鈣石(delhayelite)、斜鈉鋯石、硅鈉鈣石(fedorite)、富蘭克林鉻砷銅鉛礦石(franklinfurnaceite)、富錳綠泥石(gonyerite)、白鈣沸石、淡鋇鈦石；云母類的層狀硅酸鹽、minehillite、硅鈉鍶鑭石(nordite)、五角石(pentagonite)、透鋰長(zhǎng)石、葡萄石、纖硅堿鈣石(rhodesite)、硅鋇石；和蛇紋石類的層狀硅酸鹽。粘土類層狀硅酸鹽的例子包括綠泥石粘土諸如baileychlore、鮞綠泥石、常規(guī)類的綠泥石礦物質(zhì)、鋰綠泥石、鎳綠泥石、錳綠泥石(pennantite)、葉綠泥石和鋁綠泥石(sudoite)；海綠石、伊利石、高嶺石、蒙脫石、坡縷石、頁蠟石、鋅蒙脫石、滑石和蛭石。云母類未處理的層狀硅酸鹽的例子包括黑云母、鋰云母、白云母、鈉云母、金云母和鐵鋰云母。合適的蛇紋石層狀硅酸鹽包括具有這樣結(jié)構(gòu)的那些，該結(jié)構(gòu)由與散布于硅酸鹽片間的氫氧化鎂層連接成片的硅酸鹽四面體層構(gòu)成。蛇紋石層狀硅酸鹽的一些非限制性例子包括葉蛇紋石((Mg，F(xiàn)e)3Si2O5(OH)4，具有單斜晶結(jié)構(gòu))；斜纖蛇紋石(clinochrysotile)(Mg3Si2O5(OH)4，具有單斜晶結(jié)構(gòu))；利蛇紋石(Mg3Si2O5(OH)4，具有三角形或六角形結(jié)構(gòu))；正纖蛇紋石(Mg3Si2O5(OH)4，具有斜方晶結(jié)構(gòu))；和副纖蛇紋石((Mg，F(xiàn)e)3Si2O5(OH)4，具有斜方晶結(jié)構(gòu))。特別適合于有機(jī)粘土組合物的未處理的層狀硅酸鹽的非限制性例子包括，至少一種未處理的層狀硅酸鹽，其選自于鈉板石、鎂綠泥石、鋰蒙脫石、氟鋰蒙脫石(fluorohectorite)、滑石粉、貝得石、滑石、蒙脫石、綠土、伊利石、海泡石、坡縷石、白云母、綠脫石、富鎂蒙脫石、膨潤(rùn)土、云母、蛭石、氟蛭石(fluorovermiculite)、埃洛石、蛇紋石粘土和含氟合成類滑石?？缮藤彽膶訝罟杷猁}的一個(gè)例子是CLOISITE30B，其可由SouthernClayProducts，Inc.購買。未處理的層狀硅酸鹽通常具有可交換陽離子例如Na+、Ca+、K+、Mg2+等的中間層。中間層內(nèi)聚能比較強(qiáng)，因而它們不會(huì)讓有機(jī)聚合物分子進(jìn)入層狀硅酸鹽層間。合適的脫層劑能夠增加該中間層的距離，以便促使引入聚合物分子。脫層劑也用于使層狀硅酸鹽中間層與溶脹劑和/或聚合物分子相容。合適的脫層劑選自于有機(jī)鎓鹽、咪唑鎓鹽和第IV族有機(jī)金屬化合物。有機(jī)鎓鹽脫層劑包括有機(jī)鎓鹽，例如脂族、芳族或芳脂族胺、膦和硫化物的分別的伯、仲、叔和季銨、磷鎓和硫鎓衍生物。合適的有機(jī)鎓鹽一般由下式(I)表示{(R1)fZ+R2}X-，(I)其中R1獨(dú)立地包含氫或烴基；“Z”包含氮、磷或氧，“f”是表示“Z”化合價(jià)的整數(shù)，R2是有機(jī)基團(tuán)，X是單價(jià)陰離子。X的合適的例子包括氯化物、溴化物、氟化物、乙酸根等。式(I)的有機(jī)磷鎓、有機(jī)銨和有機(jī)硫鎓鹽可通過使用本領(lǐng)域公知的方法，分別由相應(yīng)的膦、胺和硫化物制備?！癛1”的非限制性例子包括取代的和未取代的烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基和芳烷基?！癛1”基團(tuán)可以相同或不同。有機(jī)基團(tuán)“R2”的非限制性例子包括取代的和未取代的烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基和芳烷基。當(dāng)“R2”是取代的烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基和芳烷基時(shí)，取代基選自于氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硝基、疊氮基、鏈烯基、烷氧基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、烷酰基、烷基硫代基、烷基、芳氧基、芳烷基氨基、烷芳基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、芳基、烷基亞硫?；⑼榛酋；?、芳基硫代基、芳基亞硫?；⑼檠趸驶?、芳基磺酰基、烷基硅烷和式(II)和(III)的基團(tuán)其中R3選自于氫、烷基和芳基；“q”是大于或等于1的整數(shù)；R4是烷基、環(huán)烷基或芳基，“Y”是氧或NR5，其中R5選自于氫、烷基、芳基和烷基硅烷。“R2”基團(tuán)的具體例子包括但并不僅限于氫、烷基諸如甲基、乙基、辛基、壬基、叔丁基、新戊基、異丙基、仲丁基、十二烷基等；鏈烯基諸如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基等；烷氧基諸如丙氧基、丁氧基、甲氧基、異丙氧基、戊氧基、壬氧基、乙氧基、辛氧基等；環(huán)烯基諸如環(huán)己烯基、環(huán)戊烯基等；烷酰基烷基諸如丁?；送榛⑽祯；磐榛?、辛?；逋榛?、乙?；煌榛⒈；榛?；氨基；(烷基氨基)烷基諸如甲基氨基十八烷基、乙基氨基十五烷基、丁基氨基十九烷基等；二烷基氨基烷基諸如二甲基氨基十八烷基、甲基乙基氨基十九烷基等；(芳基氨基)烷基諸如(苯基氨基)十八烷基、(對(duì)甲基苯基氨基)十九烷基等；(二芳基氨基)烷基諸如(二苯基氨基)十五烷基、(對(duì)硝基苯基-p′-甲基苯基氨基)十八烷基等和(烷芳基氨基)烷基諸如(2-苯基-4-甲基氨基)十五烷基等。含硫的“R2”基團(tuán)的非限制性例子包括(丁基硫代)十八烷基、(新戊基硫代)十五烷基、(甲基亞硫酰基)十九烷基、(芐基亞硫?；?十五烷基、(苯基亞硫?；?十八烷基、(丙基硫代)十八烷基、(辛基硫代)十五烷基、(壬基磺酰基)十九烷基、(辛基磺?；?十六烷基、(甲基硫代)十九烷基、(異丙基硫代)十八烷基、(苯基磺酰基)十五烷基、(甲基磺?；?十九烷基、(壬基硫代)十五烷基、(苯基硫代)十八烷基、(乙基硫代)十九烷基、(芐基硫代)十一烷基、(苯乙基硫代)十五烷基、(仲丁基硫代)十八烷基、(萘基硫代)十一烷基等。“R2”基團(tuán)的非限制性例子還包括(烷氧基羰基)烷基諸如(甲氧基羰基)乙基、(乙氧基羰基)乙基、(丁氧基羰基)甲基等；環(huán)烷基諸如環(huán)己基、環(huán)戊基、環(huán)辛基、環(huán)庚基等；烷氧基烷基諸如甲氧基甲基、乙氧基甲基、丁氧基甲基、丙氧基乙基、戊氧基丁基等；芳氧基烷基和芳氧基芳基諸如苯氧基苯基、苯氧基甲基等，芳氧基烷基例如苯氧基癸基和苯氧基辛基；芳基烷基諸如芐基、苯乙基、8-苯基辛基和10-苯基癸基；烷基芳基諸如3-癸基苯基、4-辛基苯基和4-壬基苯基。包含式(II)和(III)基團(tuán)的“R2”基團(tuán)的非限制性例子包括取代的和未取代的聚乙二醇、聚丙二醇和聚乙烯胺、聚乙烯亞胺和聚丙烯亞胺。也可使用包含兩種或多種選自于有機(jī)磷鎓鹽、有機(jī)銨鹽和有機(jī)硫鎓鹽的化合物的任何混合物。取代的和未取代的咪唑鎓鹽也可用作有效的脫層劑。示例性咪唑鎓鹽具有通式(IV)其中R6、R7和R8獨(dú)立地選自于氫和C1-C20烷基；X是一價(jià)陰離子。一價(jià)陰離子的例子包括鹵素陰離子諸如氯離子、溴離子和氟離子；四氟硼酸根、六氟磷酸根、雙(三氟甲基磺?；?氨基(N(SO3CF3)2)等。具體地，咪唑鎓鹽的非限制性例子包括1，2-二甲基-3-丙基氯化咪唑鎓鹽、1，2-二甲基-3-丁基氯化咪唑鎓、1，2-二甲基-3-癸基氯化咪唑鎓、1，2-二甲基-3-十六烷基溴化咪唑鎓、1，2-二甲基-3-二十烷基溴化咪唑鎓、1，2-二甲基-3-丙基四氟硼酸咪唑鎓、1，2-二甲基-3-十六烷基四氟硼酸咪唑鎓、1，2-二甲基-3-二十烷基四氟硼酸咪唑鎓、1，2-二甲基-3-丁基六氟磷酸咪唑鎓、1，2-二甲基-3-癸基六氟磷酸咪唑鎓和1，2-二甲基-3-十六烷基六氟磷酸咪唑鎓。四氟硼酸咪唑鎓鹽和六氟磷酸咪唑鎓鹽比其相應(yīng)的鹵化物鹽更加熱穩(wěn)定(它們的分解起始溫度是約375℃至約425℃)，而所述鹵化物鹽通常的分解起始溫度是約225℃至約275℃。有機(jī)磷鎓鹽和咪唑鎓鹽是理想的，這是因?yàn)樗鼈兺ǔ１扔袡C(jī)銨鹽和有機(jī)硫鎓鹽更加熱穩(wěn)定。第IV族有機(jī)金屬脫層劑具有式(V)(R9)nM(R10O)4-n(V)其中“M”是選自于硅、鈦和鋯的第IV族元素；R9和R10獨(dú)立地包括有機(jī)基團(tuán)；“n”具有0至約2的數(shù)值。術(shù)語“有機(jī)基團(tuán)”指的是包括所有類型的包含碳和氫的有機(jī)基團(tuán)，和此外的含有雜原子諸如氧、氮、硫、磷、硼、鋁等的那些。在一個(gè)實(shí)施方案中，第IV族元素選自于硅、鈦和鋯。也可使用滿足式(V)的有機(jī)鍺和有機(jī)錫化合物。此類有機(jī)金屬化合物可由本領(lǐng)域已知的各種方法制備。一大批的這些有機(jī)金屬化合物在本領(lǐng)域中都是已知的。式(V)的有機(jī)硅化合物的例子包括但并不僅限于，對(duì)稱和不對(duì)稱的取代的原硅酸四烷基酯、原鈦酸四烷基酯和原鋯酸四烷基酯。原硅酸酯類化合物的非限制性例子包括原硅酸四乙酯、原硅酸四正丙酯、原硅酸四異丙酯、原硅酸四丁酯、原硅酸四(二甲基甲硅烷基)酯、原硅酸四苯酯、原鈦酸四乙酯、原鈦酸四甲酯、原鈦酸四異丙酯、鋁酸三甲酯、鋁酸三乙酯、鋁酸三正丙酯、鋁酸三異丙酯、鋁酸三正丁酯、鋁酸三仲丁酯、鋁酸三叔丁酯、鋯酸四甲酯、鋯酸四乙酯和鋯酸四丙酯。在另一實(shí)施方案中，原硅酸四烷基酯、原鈦酸四烷基酯和原鋯酸四烷基酯也可具有其他官能團(tuán)諸如羥基，例舉性地如四(2-羥基乙基)原硅酸酯、四(2-羥基丙基)原硅酸酯等。也可使用兩種或多種此類化合物的任何混合物。在一些實(shí)施方案中，有機(jī)基團(tuán)R9和/或R10包含硅氧烷片斷。其他合適的第IV族有機(jī)金屬化合物包括低聚和聚合的聚烷氧基硅氧烷化合物，諸如線性、支化和超支化(hyperbranched)聚烷氧基硅氧烷。超支化聚烷氧基硅氧烷例如可由四烷氧基硅烷的可控部分水解而容易地制備。(有機(jī)基)三烷氧基硅烷的可控水解也產(chǎn)生了一大類能夠用作合適的脫層劑的聚(有機(jī)基)烷氧基硅氧烷?？梢允褂玫牡贗V族有機(jī)金屬化合物的其他非限制性例子包括有機(jī)(三烷氧基)硅烷和二有機(jī)(二烷氧基)硅烷。有機(jī)(三烷氧基)硅烷的非限制性例子包括甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷。硅和鈦的烷氧基金屬化合物是優(yōu)選的化合物，因?yàn)檫@些由本領(lǐng)域公知的方法容易制備或商購獲得，例如購自DuPont的TYZOR系列鈦烷氧基化合物。聚合物納米復(fù)合材料還包括用于對(duì)未處理的層狀硅酸鹽插層(intercalation)和/或剝離的溶脹劑。在未處理的層狀硅酸鹽中，中間層距離(即包含每一層的單一片狀結(jié)構(gòu)之間的距離)一般是約4至約10納米，有時(shí)約10至約15納米。但是當(dāng)未處理的層狀硅酸鹽用脫層劑例如有機(jī)鎓鹽或第IV族有機(jī)金屬化合物處理時(shí)，中間層距離進(jìn)一步增加。例如，用作為脫層劑的四有機(jī)銨鹽處理未處理的層狀硅酸鹽，會(huì)產(chǎn)生分層的層狀硅酸鹽，其中間層距離增加到約15至約20納米。用溶脹劑對(duì)分層的層狀硅酸鹽進(jìn)一步處理導(dǎo)致在層狀硅酸鹽層間引入溶脹劑，其中片狀層被進(jìn)一步分離至約30至約40納米。在一個(gè)實(shí)施方案中，溶脹劑是至少一種選自于環(huán)氧化合物、低重均分子量聚碳酸酯聚合物、低聚聚酯、低聚聚酰胺、低聚聚醚、低聚聚酯酰胺、低聚聚醚酰亞胺、低聚聚酰亞胺、低聚聚酯碳酸酯、低聚聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷共聚物和甲階酚醛樹脂(phenolicresolsresin)的化合物。對(duì)于本發(fā)明，低聚物指的是具有約3至約15個(gè)來自于相應(yīng)單體或共聚單體的重復(fù)單元。例如，低聚聚酯指的是具有約3至約15個(gè)聚酯重復(fù)單元的物質(zhì)。低重均分子量聚碳酸酯指的是具有約3至約15個(gè)來自于碳酸酯和芳族雙酚的重復(fù)單元的聚碳酸酯。由于其低成本和易于獲得，低重均分子量聚碳酸酯低聚物和環(huán)氧化合物是特別有效的溶脹劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，低分子量聚碳酸酯優(yōu)選具有重均分子量小于約20,000道爾頓，在另一實(shí)施方案中為約2,000至約15,000道爾頓，在又一實(shí)施方案中為約3,000至約8,000道爾頓。整個(gè)本申請(qǐng)中所指的所有分子量都是相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中使用凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定。低重均分子量聚碳酸酯來自于至少一種芳族雙酚、至少一種脂族二醇或至少一種芳族雙酚與至少一種脂族二醇的組合。在其他實(shí)施方案中，低重均分子量聚碳酸酯來自于至少一種雙酚，其選自于4，4′-(3，3，5-三甲基環(huán)己叉)二酚、4，4′-雙(3，5-二甲基)二酚、1，1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷、2，4′-二羥基二苯基甲烷、雙(2-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、雙(4-羥基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基-2-氯苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)環(huán)己基甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、2，4′-二羥基苯基砜、2，6-二羥基萘、氫醌、間苯二酚、C1-3烷基取代的間苯二酚、3-(4-羥基苯基)-1，1，3-三甲基茚滿-5-醇、1-(4-羥基苯基)-1，3，3-三甲基茚滿-5-醇、2，2，2′，2′-四氫-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二醇、1-甲基-1，3-雙(4-羥基苯基)-3-異丙基環(huán)己烷、1-甲基-2-(4-羥基苯基)-3-[1-(4-羥基苯基)異丙基]環(huán)己烷及其組合；和包含至少一種上述雙酚的組合。在另一實(shí)施方案中，低重均分子量聚碳酸酯也包括使用剛性脂族二醇諸如1，4-、3，6-二脫水-D-葡萄糖醇(有時(shí)也稱為“異山梨醇”)作為單體或共聚單體所制備的那些。異山梨醇屬于六氫-呋喃-(3，2-b)-呋喃-3，6-二醇族。此類剛性脂族二醇的其他非限制性例子包括1，4-、3，6-二脫水-D-甘露糖醇和1，4-、3，6-二脫水-L-艾杜糖醇。這些低聚聚碳酸酯能夠由諸如界面和熔體聚合技術(shù)的方法來制備。具有重均分子量約3,000-約8,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，是制備聚合物納米復(fù)合材料及由此制備的模塑制品的特別有效的溶脹劑。低重均分子量聚碳酸酯低聚物能夠由本領(lǐng)域已知的方法制備，諸如使用界面縮聚方法使芳族雙酚與光氣反應(yīng)；通過衍生自芳族雙酚的雙氯甲酸酯與芳族雙酚或脂族二醇或衍生自脂族二醇的雙氯甲酸酯與脂族或芳族雙酚的縮聚反應(yīng)，例如雙酚A雙氯甲酸酯與雙酚A的反應(yīng)；和通過碳酸二芳酯與芳族雙酚在合適的縮聚催化劑存在下的熔融縮聚反應(yīng)。另外，由上述方法制備的聚碳酸酯可具有羥基、芳氧基或氯甲酸酯端基。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，使用芳族雙酚與具有吸電子基團(tuán)的活化碳酸二芳酯諸如雙(甲基水楊基)碳酸酯的熔融縮聚反應(yīng)，制備的聚碳酸酯低聚物，可被用作溶脹劑。寬范圍的環(huán)氧化合物也可用作有效的溶脹劑。環(huán)氧化合物可以或是單體分子，或是具有一個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的低聚物，或是具有一個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的聚合物。使用本領(lǐng)域已知的各種方法可以容易地制備環(huán)氧化合物。例如，環(huán)氧氯丙烷可與各種脂族和芳族單和多羥基化合物反應(yīng)，形成相應(yīng)的縮水甘油醚衍生物。合適的環(huán)氧化合物的非限制性例子包括縮水甘油(1，2-環(huán)氧基-3-丙醇)、二元酚的二縮水甘油醚諸如雙酚A(購自ShellChemicalCompany)、鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、4，4′-二羥基二苯基二甲基甲烷、4，4′-二羥基-3，3′-二甲基-二苯基丙烷、4，4′-二羥基二苯基砜等；縮水甘油基封端的聚(雙酚A-共聚-環(huán)氧氯丙烷)低聚物，諸如具有數(shù)均分子量為約300至約6,100道爾頓的那些；聚[(鄰甲苯基縮水甘油醚)-共聚-甲醛]低聚物，諸如具有數(shù)均分子量為約500至約1,500道爾頓的那些；二縮水甘油醚封端的聚(二甲基硅氧烷)；聚[二甲基硅氧烷-共聚-[2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基]甲基硅氧烷]、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸縮水甘油酯)(poly(ethylene-co-glycidylmethacrylate)、聚(乙烯-共-丙烯酸甲基酯-共-甲基丙烯酸縮水甘油酯)、聚(乙二醇)二縮水甘油醚、聚(丙二醇)二縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、烷基縮水甘油醚諸如異丙基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、叔丁基縮水甘油醚等；酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚，脂族和芳族單和多羧酸的縮水甘油酯，諸如六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯；鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，十三烷基乙酸縮水甘油酯(有時(shí)也稱作“Versaticacid”，且可由ResolutionPerformanceProducts購得的CARDURATM縮水甘油酯E10P)等；縮水甘油醚諸如α-萘基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十六烷基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、四縮水甘油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷(可由CibaSpecialtyChemicals，Incorporated購得)、三縮水甘油基甘油等；和包含其他官能團(tuán)的縮水甘油醚，例舉性的化合物如三縮水甘油異氰脲酸酯和N，N′-雙[(3-縮水甘油氧基)苯基]均苯四酸二酰亞胺(N，N’-bis[(3-glycidyloxy)phenyl]pyromellitimide)。上述溶脹劑也可與其他物質(zhì)一起組合使用，諸如低聚(烯烴-共-馬來酸酐)和低聚(烯烴-共-馬來酰亞胺)，例舉性地是聚(丙烯-共-馬來酸酐)、聚(丙烯-共-馬來酰亞胺)等。有機(jī)粘土組合物任選地包括溶劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，溶劑包含芳烴、脂族烴或鹵代烴。更特別地，溶劑選自于甲苯、二甲苯(同分異構(gòu)鄰、間和對(duì)二甲苯的任意組合)、二氯甲烷和二氯乙烷，因?yàn)檫@些容易獲得且為便宜的溶劑。另外，當(dāng)存在于有機(jī)粘土組合物中時(shí)，通過施加或不施加真空情況下的加熱能夠很容易地除去這些溶劑。上述有機(jī)粘土組合物優(yōu)選通過下面制備使未處理的層狀硅酸鹽與選自于有機(jī)鎓鹽、咪唑鎓鹽和第IV族有機(jī)金屬化合物的脫層劑在第一溶劑中接觸；蒸發(fā)第一溶劑制備分層的層狀硅酸鹽；使分層的層狀硅酸鹽與溶脹劑任選在第二溶劑中接觸，制備第一產(chǎn)物；如果存在的話，從第一產(chǎn)物中蒸發(fā)第二溶劑，制備有機(jī)粘土組合物。在一些情況下，未處理的層狀硅酸鹽能夠在不使用第一溶劑的情況下用脫層劑直接處理。第一溶劑和任選的第二溶劑獨(dú)立地包含芳烴、脂族烴或鹵代烴。第二溶劑是任選的，因?yàn)樵谝恍?shí)施方案中，第二溶劑和有機(jī)粘土材料的組合能夠被直接用于與聚合物基質(zhì)的混合物。然而，如果在下一步中并不需要第二溶劑的存在，則可以將其蒸發(fā)以制備基本上不含溶劑的有機(jī)粘土組合物。術(shù)語“基本上不含溶劑”指的是相對(duì)于有機(jī)粘土組合物的總重量，有機(jī)粘土組合物具有小于約2wt％的第二溶劑。上述有機(jī)粘土組合物是制備聚合物納米復(fù)合材料的有用物質(zhì)。這些聚合物納米復(fù)合材料通過將至少一種聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、無規(guī)共聚物或其混合物與有機(jī)粘土組合物混合而獲得。更特別地，聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物能夠被用于制備聚合物納米復(fù)合材料。另外，通常包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、特別是嵌段共聚物的聚合物納米復(fù)合材料，能夠與各種其他熱塑性或熱固性聚合物(其可被認(rèn)為是基質(zhì)聚合物)混合，分別制備各種有用的熱固性聚合物納米復(fù)合材料和熱塑性聚合物納米復(fù)合材料。任何熱塑性聚合物都可用于此目的。基質(zhì)熱塑性聚合物的非限制性例子包括至少一種聚合物，其選自于聚碳酸酯、聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚亞芳基醚、烯腈(olefinicnitrile)-二烯-鏈烯基芳族化合物共聚物、烯腈-鏈烯基芳族化合物-丙烯酸酯共聚物、聚砜、聚亞芳基硫醚、聚烯烴及上述熱塑性聚合物的組合?？梢允褂玫木厶妓狨サ姆窍拗菩岳影ㄊ褂梅甲咫p酚諸如雙酚A作為單體或共聚單體所制備的均聚碳酸酯和共聚碳酸酯。聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有式(VI)的硅氧烷單元的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基。優(yōu)選的R11和R12每一個(gè)都是甲基；在另一實(shí)施方案中，R11是甲基；R12是苯基、α-甲基苯乙基或其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有式(VII)的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基；“b”是約10至約120的整數(shù)，R13是氫、烴基、烴氧基或鹵素；和具有式(VIII)的聚碳酸酯嵌段其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)(tertiarynitrogengroup)，R14獨(dú)立地是氫或一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，R11和R12每一個(gè)都是甲基；在另一實(shí)施方案中，R11是甲基；且R12是苯基、α-甲基苯乙基或其組合。用于式(VIII)的碳酸酯嵌段的優(yōu)選雙酚包括但并不僅限于雙酚A、1，1-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷和1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷?？梢允褂檬?VI)和(VII)中所示的各種相對(duì)短和相對(duì)長(zhǎng)的嵌段的硅氧烷單元。例如，式(VII)中的整數(shù)“b”在一個(gè)實(shí)施方案中可具有約2至約10的數(shù)值，而在另一實(shí)施方案中為約2至約5。在其他實(shí)施方案中，式(VII)中的整數(shù)“b”在一個(gè)實(shí)施方案中可具有約30至約70的數(shù)值，而在另一實(shí)施方案中為約40至約55。嵌段共聚物的重均分子量在一個(gè)實(shí)施方案中是約20,000至約80,000道爾頓，而在另一實(shí)施方案中是約30,000至約60,000道爾頓。聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的具體例子如式(IX)中所示其中R13是甲氧基，“c”具有約20至約60的值，優(yōu)選約50，硅氧烷嵌段占嵌段共聚物的約5至約10wt％。另外，在式(IX)中，“d”具有約2至約3的值；“e”具有約170至約180的值。共聚物的重均分子量是約57,000道爾頓。用于生產(chǎn)式(VIII)聚碳酸酯嵌段的雙酚的例子包括但不僅限于4，4′-(3，3，5-三甲基環(huán)己叉)二酚、4，4′-雙(3，5-二甲基)二酚、1，1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷、2，4′-二羥基二苯基甲烷、雙(2-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、雙(4-羥基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基-2-氯苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)環(huán)己基甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、2，4′-二羥基苯基砜、2，6-二羥基萘；對(duì)苯二酚；間苯二酚、C1-3烷基取代的間苯二酚、3-(4-羥基苯基)-1，1，3-三甲基茚滿-5-醇、1-(4-羥基苯基)-1，3，3-三甲基茚滿-5-醇、2，2，2′，2′-四氫-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二醇、1-甲基-1，3-雙(4-羥基苯基)-3-異丙基環(huán)己烷、1-甲基-2-(4-羥基苯基)-3-[1-(4-羥基苯基)異丙基]環(huán)己烷及其組合；和包含至少一種上述雙酚的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物納米復(fù)合材料包含至少一種聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，和至少一種基質(zhì)聚碳酸酯聚合物，其中該至少一種基質(zhì)聚碳酸酯聚合物包含由至少一種式(X)的雙酚得到的結(jié)構(gòu)單元其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)，R14獨(dú)立地是氫或一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的任何整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。在式(X)的雙酚中，G1表示芳族基團(tuán)。諸如亞苯基、亞聯(lián)苯基、亞萘基及類似的芳族基團(tuán)。E可以是烷撐或烷叉諸如亞甲基、乙撐、乙叉、丙撐、丙叉、異丙叉、丁撐、丁叉、異丁叉基、戊撐、戊叉、異戊叉等?；蛘?，E可由兩種或多種與不同于烷撐或烷叉的部分相連的烷撐或烷叉構(gòu)成，所述不同于烷撐或烷叉的部分例如是芳鍵、叔氨基鍵、醚鍵、羰基鍵、含硫鍵諸如硫化物、亞砜、砜，含磷鍵諸如氧膦基、膦?；皖愃奇I。另外，E可包含環(huán)脂族基團(tuán)。R14獨(dú)立地表示一價(jià)烴基諸如烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、環(huán)烷基等。Y1包含鹵素(例如氟、溴、氯、碘等)；硝基；鏈烯基、烯丙基、與上述R14相同的基團(tuán)、氧基諸如OR等。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，Y1對(duì)于制備聚合物用的反應(yīng)物和反應(yīng)條件是惰性的并且不受制備聚合物用的反應(yīng)物和反應(yīng)條件的影響。字母“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“p”表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的整數(shù)；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。產(chǎn)生基質(zhì)聚碳酸酯聚合物的合適雙酚可以選自于4，4′-(3，3，5-三甲基環(huán)己叉)二酚、4，4′-雙(3，5-二甲基)二酚、1，1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷、2，4′-二羥基二苯基甲烷、雙(2-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、雙(4-羥基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基-2-氯苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)環(huán)己基甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、2，4′-二羥基苯基砜、2，6-二羥基萘；對(duì)苯二酚；間苯二酚、C1-3烷基取代的間苯二酚、3-(4-羥基苯基)-1，1，3-三甲基茚滿-5-醇、1-(4-羥基苯基)-1，3，3-三甲基茚滿-5-醇、2，2，2′，2′-四氫-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二醇、1-甲基-1，3-雙(4-羥基苯基)-3-異丙基環(huán)己烷、1-甲基-2-(4-羥基苯基)-3-[1-(4-羥基苯基)異丙基]環(huán)己烷及其組合；和包含至少一種上述雙酚的組合。在一些實(shí)施方案中，可以使用剛性脂族二醇例如六氫-呋喃-(3，2-b)-呋喃-3，6-二醇作為單體或共聚單體，來制備合適的基質(zhì)聚碳酸酯聚合物。使用異山梨醇作為單體或共聚單體與一種或多種芳族雙酚共聚單體諸如雙酚A等制備的聚碳酸酯，也可用于制備基質(zhì)聚碳酸酯聚合物。包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的聚合物納米復(fù)合材料優(yōu)選包括約1wt％至約20wt％、更優(yōu)選約1wt％至約10wt％的溶脹劑，基于聚合物納米復(fù)合材料組合物的總重量。包含未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑和溶脹劑的有機(jī)粘土組分，優(yōu)選占包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的整個(gè)聚合物納米復(fù)合材料的約0.1wt％-約22wt％。溶脹劑與分層的層狀硅酸鹽的相對(duì)重量比可以在一個(gè)寬范圍內(nèi)變化，在一個(gè)實(shí)施方案中為約0.5至約2,000，在另一實(shí)施方案中為約1至約100，在又一實(shí)施方案中為約1至約10。聚合物納米復(fù)合材料通常通過使未處理的層狀硅酸鹽與脫層劑在第一溶劑中接觸而制備。脫層劑溶解于第一溶劑中并促進(jìn)與未處理的層狀硅酸鹽的徹底混合。然后除去溶劑，接著在第二溶劑中用溶脹劑處理所得分層的層狀硅酸鹽，制備在第二溶劑中呈分散體形式的有機(jī)粘土產(chǎn)物。有機(jī)粘土分散體可以直接與熱塑性聚合物熔融共混，制備所需的熱塑性聚合物納米復(fù)合材料。在熔融共混過程中通行的高溫條件可用來蒸發(fā)第二溶劑。另外，其導(dǎo)致在有機(jī)粘土層內(nèi)更有效地引入聚合物，于是促進(jìn)剝離，即相對(duì)于未處理的層狀硅酸鹽中的中間層分離，粘土層會(huì)膨脹至大于或等于約60％。在另一實(shí)施方案中，除去第二溶劑以提供基本上不含溶劑的有機(jī)粘土產(chǎn)物，然后將其與熱塑性聚合物熔融共混，以制備熱塑性聚合物納米復(fù)合材料。低重均分子量的聚碳酸酯低聚物，諸如通過雙酚A與碳酸衍生物的反應(yīng)制備的那些，是制備此類熱塑性聚合物納米復(fù)合材料特別有用的溶脹劑。對(duì)于制備熱塑性納米復(fù)合材料的兩種方法，術(shù)語“基本上不含溶劑”指的是相對(duì)于熱塑性納米復(fù)合材料的總重量，殘留溶劑含量小于或等于約2wt％。另外，在兩種方法中，第一溶劑優(yōu)選包含水、與水可溶混的脂族醇或上述第一溶劑的組合。優(yōu)選的溶劑包含水或水與乙醇或甲醇的混合物。第二溶劑選自于脂族烴、芳烴、鹵代烴和上述第二溶劑的組合。熔融共混步驟在下面的溫度下進(jìn)行在第一實(shí)施方案中為約150℃至約400℃，在另一實(shí)施方案中為約200℃至約300℃。所需的操作溫度取決于有機(jī)粘土組合物的性質(zhì)和基質(zhì)熱塑性聚合物的性質(zhì)。兩種方法中所用的低聚聚碳酸酯的重均分子量通常是，一個(gè)實(shí)施方案中的小于或等于約20,000道爾頓，第二實(shí)施方案中的約1000至約10,000道爾頓，和第三實(shí)施方案中的約3000至約8000道爾頓。所述方法對(duì)于制備聚合物納米復(fù)合材料來說是非常有用的，其中該聚合物納米復(fù)合材料包含一種或多種聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和任何基質(zhì)熱塑性聚合物、更特別地為聚碳酸酯聚合物。上述聚合物納米復(fù)合材料也可含有一種或多種常用于聚合物加工中的添加劑，諸如抗氧劑、加工助劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線(下文稱之為“UV”)穩(wěn)定劑、阻燃劑、著色劑組合物等。適合用于本發(fā)明中的抗氧劑的非限制性例子包括亞磷酸酯、亞膦酸酯、位阻酚和其他本領(lǐng)域已知的抗氧劑。亞磷酸酯和亞膦酸酯型抗氧劑的一些例子包括三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3，9-二(2，4-二叔丁基苯氧基)-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺[5，5]十一烷、3，9-二(2，4-二枯基苯氧基)-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺[5，5]十一烷、三(對(duì)壬基苯基)亞磷酸酯、2，2′，2″-次氮基[三乙基-三[3，3′，5，5′-四叔丁基-1，1′-聯(lián)苯基-2′-二基]亞磷酸酯]、3，9-二硬脂基氧基-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺[5，5]十一烷、亞磷酸二月桂酯、3，9-二(2，6-二叔丁基-4-甲基-苯氧基)-2，4，8，10-四氧雜-3，9-二磷雜螺[5，5]十一烷和四(2，4-二叔丁基苯基)4，4′-雙(二亞苯基)亞膦酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇亞磷酸酯、三硬脂基山梨醇三亞磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)4，4′-亞聯(lián)苯基二亞膦酸酯、(2，4，6-三叔丁基苯基)-2-丁基-2-乙基-1、3-丙二醇亞磷酸酯、三異癸基亞磷酸酯和含有至少一種上述物質(zhì)的亞磷酸酯的混合物。優(yōu)選的抗氧劑是位阻亞磷酸酯?？梢允褂玫募庸ぶ鷦┑姆窍拗菩岳影―overlubeFL-599(購自DoverChemicalCorporation)、Polyoxyter(購自PolychemAlloyInc.)、GlycolubeP(購自LonzaChemicalCompany)、季戊四醇四硬脂酸酯、MetablenA-3000(購自MitsubishiRayon)、二苯甲酸新戊二醇酯等。可優(yōu)選使用季戊四醇四硬脂酸酯。可以使用的UV穩(wěn)定劑的非限制性例子包括位阻胺光穩(wěn)定劑和苯并三唑。UV穩(wěn)定劑的非限制性例子包括2-(2′-羥基苯基)-苯并三唑，例如5′-甲基-、3′，5′-二叔丁基-、5′-叔丁基-、5′-(1，1，3，3-四甲基丁基)-、5-氯-3′，5′-二叔丁基-、5-氯-3′-叔丁基-5′-甲基-、3′-仲丁基-5′-叔丁基-、3′-α-甲基芐基-5′-甲基-、3′-α-甲基芐基-5′-甲基-5-氯-、4′-羥基-、4′-甲氧基-、4′-辛氧基-、3′，5′-二叔戊基-、3′-甲基-5′-甲酯基乙基-、5-氯-3′，5′-二叔戊基-衍生物和Tinuvin234(購自CibaSpecialtyChemicals)。2，4-雙(2′-羥基苯基)-6-烷基-s-三嗪，例如6-乙基-、6-十七烷基-或6-十一烷基-衍生物。2-羥基二苯甲酮例如4-羥基-、4-甲氧基-、4-辛氧基-、4-癸氧基-、4-十二烷基氧基-、4-芐氧基-、4，2′，4′-三羥基-、2，2′，4，4′-四羥基-或2′-羥基-4，4′-二甲氧基-衍生物。1，3-雙-(2′-羥基苯甲酰基)-苯例如1，3-雙-(2′-羥基-4′-己基氧基-苯甲?；?-苯、1，3-雙-(2′-羥基-4′-辛基氧基-苯甲?；?-苯或1，3-雙-(2′-羥基-4′-十二烷基氧基苯甲?；?-苯。任選取代的苯甲酸的酯例如水楊酸苯酯、水楊酸辛基苯基酯、二苯甲酰基間苯二酚、雙-(4-叔丁基苯甲?；?-間苯二酚、苯甲?；g苯二酚、3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸-2，4-二叔丁基苯基酯或-十八烷基酯或-2-甲基-4，6-二叔丁基酯。丙烯酸酯例如α-氰基-β，β-二苯基丙烯酸-乙基酯或異辛基酯、α-甲酯基-肉桂酸甲基酯、α-氰基-β-甲基對(duì)甲氧基肉桂酸甲基酯或-丁基酯或N(β-甲酯基乙烯基)-2-甲基-二氫吲哚。草酸二酰胺例如4，4′-二辛基氧基-N，N′-草酰二苯胺、2，2′-二辛基氧基-5，5′-二叔丁基-N，N′-草酰二苯胺、2，2′-二-十二烷基氧基-5，5′-二叔丁基-N，N′-草酰二苯胺、2-乙氧基-2′-乙基-N，N′-草酰二苯胺、N，N′-雙-(3-二甲基-氨基丙基)-乙二酰胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2′-乙基-N，N′-草酰二苯胺及其與2-乙氧基-2′-乙基-5，4′-二叔丁基-N，N′-草酰二苯胺的混合物，或鄰-和對(duì)-甲氧基-以及鄰-和對(duì)-乙氧基-二取代的N，N′-草酰二苯胺的混合物。可以使用的阻燃劑的非限制性例子包括九氟丁基磺酸鉀、二苯砜磺酸鉀和多元酚諸如間苯二酚和雙酚A的單體和/或低聚磷酸酯及其組合。聚合物納米復(fù)合材料還可包含其他添加劑，諸如脫模劑、防滴劑、成核劑、染料、顏料、粒料、導(dǎo)電填料(例如導(dǎo)電炭黑和平均直徑為約3至約500納米的蒸氣生長(zhǎng)碳纖維)、增強(qiáng)填料、抗靜電劑和發(fā)泡劑。增強(qiáng)填料可包括例如無機(jī)和有機(jī)材料，諸如纖維、織物和E-、NE-、S-、T-和D-型玻璃和石英的無紡布；碳纖維，包括聚(丙烯腈)(PAN)纖維、蒸氣生長(zhǎng)碳纖維和尤其是石墨蒸氣生長(zhǎng)碳纖維；鈦酸鉀單晶纖維、碳化硅纖維、碳化硼纖維、石膏纖維、氧化鋁纖維、石棉纖維、鐵纖維、鎳?yán)w維、銅纖維、硅灰石纖維等。增強(qiáng)填料可以呈玻璃粗紗布、玻璃布、短切玻璃、中空玻璃纖維、玻璃墊、玻璃鋪面墊材料和無紡玻璃織物、陶瓷纖維織物和金屬纖維織物。另外也可以使用合成有機(jī)增強(qiáng)填料，包括能夠形成纖維的有機(jī)聚合物。此類增強(qiáng)有機(jī)纖維的示例是聚(醚酮)、聚酰亞胺苯并唑、聚(苯硫醚)、聚酯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亞胺或聚醚酰亞胺、丙烯酸類樹脂和聚(乙烯醇)?？梢允褂梅酆衔镏T如聚四氟乙烯。也包括的是本領(lǐng)域熟練人員已知的天然有機(jī)纖維，包括棉布、麻布和氈、碳纖維織物和天然纖維素織物諸如手工紙、棉紙和含玻璃纖維紙。此類增強(qiáng)填料可以呈單絲或復(fù)絲纖維的形式且能夠單獨(dú)使用，或通過例如共織或芯-護(hù)套、并行(side-by-side)、橙型(orange-type)或基質(zhì)和原纖構(gòu)造或通過纖維制造領(lǐng)域熟練人員已知的其他方法，與另外類型的纖維組合使用。它們可以例如是織物纖維增強(qiáng)材料、無紡纖維增強(qiáng)材料或紙的形式?；部杀挥米髟鰪?qiáng)填料。這里公開的聚合物納米復(fù)合材料具有許多有用性能，其中包括在大于或等于約-20℃的溫度下提高的低溫沖擊強(qiáng)度，同時(shí)保持低溫模量和延性。聚合材料在較低溫度下一般會(huì)變得越來越脆。而這里公開的納米復(fù)合材料有效地解決了這一性能問題。另一方面，這些納米復(fù)合材料提供了提高的加工性能和容易獲得阻燃性。另外，這些納米復(fù)合材料能夠與各種比例的其他聚碳酸酯(具有變化的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和其他性能諸如彎曲模量、沖擊性、流動(dòng)性等)共混，來制備具有提高的機(jī)械性能且能夠滿足對(duì)于高溫和低溫性能的寬范圍要求的材料。當(dāng)包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和任何熱塑性聚合物的聚合物組合物被用于生產(chǎn)模塑制品時(shí)，相對(duì)于不含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的制品來說，該制品通常具有降低的模量。但是如上所述，包含未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑、溶脹劑、聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和至少一種熱塑性聚合物的聚合物納米復(fù)合材料，具有明顯提高的性能。向基質(zhì)聚合物中加入增強(qiáng)纖維通常會(huì)提高所得組合物的拉伸模量，但是該組合物一般不會(huì)保持基質(zhì)聚合物所具有的延性破壞模式。因此模量上的提高是以低溫延性為代價(jià)。例如，BPA聚碳酸酯和聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的某些共混物在-20℃時(shí)具有延性破壞模式是已知的。當(dāng)填料諸如碳化硅或滑石與這些BPA聚碳酸酯和聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的共混物共混時(shí)，所得的組合物表現(xiàn)出提高的模量，但是它們沒有保持基質(zhì)聚合物起始所具有的延性破壞模式。然而，正如從本申請(qǐng)后面的實(shí)施例部分可顯然看出的，向BPA聚碳酸酯和聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的此類共混物中加入未處理的層狀硅酸鹽以及脫層劑、溶脹劑，不僅提高了所得納米復(fù)合材料的模量，而且也保持了在-20℃下的低溫延性破壞模式。相對(duì)于不包含分層的層狀硅酸鹽和低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品來說，包含聚合物納米復(fù)合材料的模塑制品在一個(gè)實(shí)施方案中具有大于或等于約105％的拉伸模量，根據(jù)ISO527方法測(cè)試；在另一實(shí)施方案中具有大于或等于約-20℃的延性破壞溫度，根據(jù)ASTMD256方法在11焦耳錘擊下測(cè)試；在第三實(shí)施方案中具有大于或等于約110％的熔融體積速率(有時(shí)也縮寫為“MVR”)，根據(jù)ASTMD1238方法測(cè)試。取決于構(gòu)成熱塑性納米復(fù)合材料的各個(gè)材料的性質(zhì)，有時(shí)很可能能夠?qū)崿F(xiàn)多于一個(gè)的上述性能上的提高。因此在一個(gè)實(shí)施方案中，在相同條件下測(cè)試，相對(duì)于不包含分層的層狀硅酸鹽和低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品來說，包含了其中含有至少一種分層的層狀硅酸鹽、低重均分子量聚碳酸酯溶脹劑、聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和熱塑性聚合物的聚合物納米復(fù)合材料的制品，具有至少一種下面的性能大于或等于約105％的拉伸模量，根據(jù)ISO527方法測(cè)試；大于或等于約-20℃的延性破壞溫度，根據(jù)ASTMD256方法測(cè)試；大于或等于約110％的熔融體積速率，根據(jù)ASTMD1238方法測(cè)試。本領(lǐng)域任一普通技術(shù)人員能夠獲得制品，獲得其一部分，測(cè)試其MVR。但是一般地，使用聚合物納米復(fù)合材料的粒料進(jìn)行MVR測(cè)試。另外，納米復(fù)合材料能夠潛在地表現(xiàn)出其他性能上的提高，諸如熱變形溫度、蒸氣阻隔和/或?qū)怏w的降低的滲透性和耐化學(xué)性，使得它們尤其適合于生產(chǎn)制品諸如涉及汽車、航天、電子、藥物、裝飾、食品和光學(xué)應(yīng)用的那些。聚合物納米復(fù)合材料的組合物也能夠適合于獲得其他有益的性能，諸如透明性、半透明性和不透明性；和通過使用顏料的著色。這里公開的模塑組合物通過下面制備在有或沒有如上所述的其他熱塑性或熱固性聚合物的情況下，在常規(guī)混合設(shè)備例如單或雙螺桿擠出機(jī)、Banbury混合器或任何其他常規(guī)熔融混合設(shè)備中，機(jī)械共混有機(jī)粘土組合物和一種或多種聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。當(dāng)含有溶劑的有機(jī)粘土組合物被用于與一種或多種熱塑性或熱固性聚合物共混時(shí)，在混合操作過程中也可將真空用于所述設(shè)備，從組合物中獲得發(fā)出的揮發(fā)性有機(jī)溶劑。對(duì)于混合組合物各組分的順序通常沒有嚴(yán)格限制，且本領(lǐng)域熟練人員可以容易地確定。在一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物納米復(fù)合材料的方法包括，通過用脫層劑處理未處理的層狀硅酸鹽，在單獨(dú)步驟中制備分層的層狀硅酸鹽；接著將分層的層狀硅酸鹽與溶脹劑和一種或多種聚合物干混或熔融共混。在另一實(shí)施方案中，制備聚合物納米復(fù)合材料的方法包括，制備如上所述的有機(jī)粘土組合物的母料，接著在有或沒有其他熱塑性或熱固性聚合物的情況下，將一部分該母料與一種或多種聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物共混。上述模塑組合物對(duì)于生產(chǎn)各種有用制品是有價(jià)值的，所述制品諸如用于電和通訊接口裝置的戶外附件、智能網(wǎng)絡(luò)接口裝置、外部和內(nèi)部汽車部件、花園設(shè)備的外部部件和外部和內(nèi)部建筑構(gòu)件。制品的非限制性例子包括包含下面的那些外部和內(nèi)部汽車部件、窗框、窗型、溝槽、溢流管、側(cè)線、汽車緩沖器、門襯墊、后擋板、內(nèi)部部件和擋泥板、花園設(shè)備的外部部件和雪地踏板車。這里公開的聚合物納米復(fù)合材料也可被用于形成耐用涂料、尤其是微米級(jí)的薄涂料，通過使用本領(lǐng)域已知的各種涂覆技術(shù)諸如高速氧燃料熱噴霧和高推力高速氧燃料噴霧方法。包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物和至少一種其他聚碳酸酯(其不是聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物)的聚合物納米復(fù)合材料尤其可用于此處。由于其容易獲得性和低成本，蒙脫石是優(yōu)選的未處理的層狀硅酸鹽。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，基于熱塑性納米復(fù)合材料的總重量，用于生產(chǎn)制品的熱塑性聚合物納米復(fù)合材料包含小于或等于約10wt％的蒙脫石、小于或等于約20wt％的低重均分子量聚碳酸酯聚合物、小于或等于約5wt％的脫層劑、小于或等于約25wt％的具有重均分子量約40,000至60,000道爾頓的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物、大于或等于約50wt％的具有重均分子量約30,000至80,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，其中聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有下式(XI)的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R15是氫、甲氧基或烯丙基，“a”是具有約40至約55的值的整數(shù)，和具有下式(XII)的聚碳酸酯嵌段在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，基于熱塑性納米復(fù)合材料的總重量，聚合物納米復(fù)合材料基本上包含小于或等于約20wt％的具有重均分子量約40,000至60,000道爾頓的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，在氯仿溶劑中用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)試；大于或等于約55wt％的具有重均分子量約30,000至80,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，在氯仿溶劑中用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)試；小于或等于約10wt％的蒙脫石、小于或等于約20wt％的低重均分子量聚碳酸酯聚合物和小于或等于約5wt％的脫層劑，其中聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有式(XI)的聚有機(jī)硅氧烷嵌段和具有式(XII)的聚碳酸酯嵌段。實(shí)施例制備實(shí)施例1。該實(shí)施例描述了具有重均分子量約8,000的低分子量羥基封端的雙酚A均聚碳酸酯的制備。作為美國(guó)專利US6,143,859第6欄第27至42行中實(shí)施例2的一部分，也描述了所述方法，該專利引入本文供參考。通過酸洗、用去離子水漂洗和在約70℃下整夜干燥，將1升玻璃熔體聚合反應(yīng)器鈍化。然后向反應(yīng)器中加入130.4g(608.6毫摩爾)的碳酸二苯酯和120g(525.6毫摩爾)的雙酚A。將固體鎳攪拌器懸浮于混合物中，將反應(yīng)器用氮?dú)獯祾卟⒓訜岬郊s180℃，于是反應(yīng)混合物熔化。在完全熔化后，使其在攪拌下平衡5至10分鐘。然后在攪拌下，加入600微升0.221M(molar)四甲基馬來酸銨水溶液和500微升0.01M氫氧化鈉水溶液。將所得混合物在約180℃下加熱并持續(xù)攪拌約5分鐘，之后將溫度升高到約210℃，并將壓力下降到約180毫米汞柱，于是苯酚開始蒸餾。約10分鐘后，制備所需低分子量雙酚A均聚碳酸酯。實(shí)施例2。該實(shí)施例描述了使用如制備實(shí)施例1中所述制備的具有重均分子量約8,000道爾頓的低分子量羥基封端雙酚A均聚碳酸酯，用于制備聚合物納米復(fù)合材料模塑組合物的一般方法。在制備聚合物納米復(fù)合材料的一個(gè)方法中，下文表1中稱為方法“X”，將表1中列出的必需各個(gè)組分單獨(dú)稱重，然后在Banbury混合器中共混?；蛘?，在溶劑諸如甲苯或二氯甲烷中混合各個(gè)組分，在高速攪拌和回流溶劑下攪拌，通過在減壓下蒸餾和/或蒸發(fā)除去溶劑，獲得干燥聚合物納米復(fù)合材料。然后使用擠出機(jī)擠出所得材料。在另一方法中，下文稱為“Y”，首先在1.5升合適溶劑諸如甲苯或丙酮中溶解溶脹劑(300g)。向該溶液中加入CLOISITE30B(150g)，在強(qiáng)力攪拌下(約2,000轉(zhuǎn)/分鐘，使用架空攪拌器)將所得混合物加熱至回流經(jīng)過約2小時(shí)。然后或是在室溫下蒸餾或是減壓除去溶劑，接著在真空下徹底干燥，得到包含CLOISITE30B和溶脹劑的母料的干燥試樣。通過使用環(huán)氧溶脹劑以及R2PC溶脹劑，該方法被用于制備母料試樣?！癛2PC”指的是具有重均分子量約8,000道爾頓的羥基封端的雙酚A均聚碳酸酯。所用的雙酚A均聚碳酸酯(縮寫為“BPAPC”)具有重均分子量約57,000道爾頓，使用氯仿溶劑由凝膠滲透色譜法測(cè)定。測(cè)試的分子量是相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物。通過將如上所述制備的已知重量的母料試樣與熱塑性聚合物，諸如雙酚A均聚碳酸酯和雙酚A均聚碳酸酯與雙酚A聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的混合物，共混而制備模塑組合物。制備的各種組合物A至E顯示于表1中，作為比較例1和實(shí)施例3至6。CLOISITE30B由SouthernClayProducts，Inc.購買。Na-MMT指的是鈉蒙脫石。模塑組合物A和B是在不使用抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑和阻燃添加劑的情況下制備的，而模塑組合物C至I是在使用這些添加劑的情況下制備的。使用下面表2和3中所示的條件，將制備的組合物用于擠出和模塑操作。數(shù)字表示相對(duì)于通過混合所有所示組分而形成的整個(gè)混合物的重量，每一組分的重量百分比。PC-ST指的是如上所述具有重均分子量約57,000道爾頓并由式(IX)表示的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物。將組合物擠出形成粒料，然后使用用于生產(chǎn)試樣的標(biāo)準(zhǔn)模具將其模塑。使用具有聚碳酸酯聚合物用標(biāo)準(zhǔn)螺桿設(shè)計(jì)的W&PZSK25Laboratory雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混合。表2中給出混合條件。使用L&TDemagDe-Tech60LNC4-E模塑機(jī)進(jìn)行注塑?？s寫“RPM”表示每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)?？s寫“psi”指的是磅/平方英寸。表3顯示出由測(cè)試如上所述制備的包含聚合物納米復(fù)合材料的模塑樣品而得到的結(jié)果。按照ASTMD1238在擠出粒料上測(cè)試熔融體積速率(MVR)。MVR被定義為，在約5分鐘的采樣時(shí)間下，當(dāng)將約6至約7g的試樣放置于1.2千克恒載下時(shí)，通過具有活塞的孔的試樣之體積。結(jié)果以每10分鐘立方厘米(cc/10min)的單位表示。根據(jù)InternationalStandardsOrganizationprecedureISO527測(cè)試?yán)炷Ａ俊⑶鞆?qiáng)度、屈伏拉伸應(yīng)變、斷裂拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸應(yīng)變。根據(jù)ASTMD256使用11焦耳錘擊測(cè)試-20℃的切口izod沖擊強(qiáng)度(縮寫為“NII”)。通過凝膠滲透色譜法相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)試重均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn)?！癗A”表示數(shù)據(jù)沒有得到。比較由表1中實(shí)施例4和比較例3所得結(jié)果表明，包含1wt％的分層的層狀硅酸鹽諸如CLOISITE和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的聚合物納米復(fù)合材料模塑組合物，表現(xiàn)出拉伸模量約2.2Gpa至約2.3Gpa的提高，同時(shí)保持-20℃下的延性破壞模式。當(dāng)納米復(fù)合材料中包含約2wt％的低重均分子量BPA聚碳酸酯時(shí)，所得模塑組合物表現(xiàn)出拉伸模量進(jìn)一步提高至約2.5Gpa，同時(shí)仍保持延性破壞模式(參見實(shí)施例3和4)。相反，包含CLOISITE、R2PC低聚聚碳酸酯和BPA均聚碳酸酯、但不含聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷共聚物的模塑組合物，表現(xiàn)出較高的拉伸模量(2.8GPa)，但是具有-20℃下的脆性破壞模式(比較例2)。在具有其他填料諸如滑石、碳化硅和云母的情況下，包含BPA均聚碳酸酯和聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的模塑組合物表現(xiàn)出拉伸模量的提高，但是它們也都表現(xiàn)出-20℃下的脆性破壞。這些結(jié)果說明，分層的層狀硅酸鹽諸如CLOISITE與包含聚碳酸酯和聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷嵌段共聚物的聚合物基質(zhì)一起組合，提供了甚至在低至-20℃的溫度下，具有提高的拉伸模量和延性破壞行為的所需組合的有用模塑組合物。另外，與C相比，組合物D和F表現(xiàn)出較高的MVR，這表明D和F型聚合物納米復(fù)合材料不僅具有在低溫下的提高的機(jī)械性能諸如拉伸模量、屈伏拉伸強(qiáng)度和延性破壞模式，也具有相對(duì)較好的加工性能。表1*表示比較例。表2表3雖然參考例舉性的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域熟練人員可以理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以作出各種變化和用等效物代替其中的要素。另外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以作出許多改進(jìn)，使得特定情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，意思是本公開內(nèi)容并不僅限于特定的實(shí)施方案，它們只是作為完成本發(fā)明最佳方式而公開，但是所述公開將會(huì)包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。權(quán)利要求1.一種聚合物納米復(fù)合材料，包含未處理的層狀硅酸鹽；脫層劑；溶脹劑；和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。2.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該脫層劑選自于有機(jī)鎓鹽、第IV族有機(jī)金屬化合物、咪唑鎓鹽或上述脫層劑的組合。3.權(quán)利要求2的聚合物納米復(fù)合材料，其中該有機(jī)鎓鹽包含有機(jī)銨鹽或有機(jī)磷鎓鹽。4.權(quán)利要求2的聚合物納米復(fù)合材料，其中該第IV族有機(jī)金屬化合物具有式(R9)nM(R10O)4-n，其中“M”是選自于硅、鈦和鋯的第IV族元素；R9和R10獨(dú)立地包括C1-C12烷基和芳基；“n”具有0-約2的數(shù)值。5.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該未處理的層狀硅酸鹽選自于鈉板石、鎂綠泥石、鋰蒙脫石、氟鋰蒙脫石、滑石粉、貝得石、滑石、蒙脫石、綠土、伊利石、海泡石、坡縷石、白云母、綠脫石、富鎂蒙脫石、膨潤(rùn)土、云母、蛭石、氟蛭石、埃洛石和含氟滑石及其組合。6.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該溶脹劑選自于環(huán)氧化合物、低重均分子量聚碳酸酯聚合物、低聚聚酯、低聚聚酰胺、低聚聚醚、低聚聚酯酰胺、低聚聚醚酰亞胺、低聚聚酰亞胺、低聚聚酯碳酸酯、甲階酚醛樹脂及其混合物。7.權(quán)利要求6的聚合物納米復(fù)合材料，其中該環(huán)氧化合物選自于單體環(huán)氧化合物、低聚環(huán)氧化合物和聚合環(huán)氧化合物。8.權(quán)利要求6的聚合物納米復(fù)合材料，其中該低分子量聚碳酸酯聚合物具有重均分子量小于或等于約20,000道爾頓，使用于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。9.權(quán)利要求6的聚合物納米復(fù)合材料，其中該低分子量聚碳酸酯聚合物由至少一種芳族雙酚、至少一種脂族二醇或至少一種芳族雙酚與至少一種脂族二醇的組合而得到。10.權(quán)利要求9的聚合物納米復(fù)合材料，其中該至少一種芳族雙酚選自于4，4′-(3，3，5-三甲基環(huán)己叉)二酚、4，4′-雙(3，5-二甲基)二酚、1，1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷、2，4′-二羥基二苯基甲烷、雙(2-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、雙(4-羥基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基-2-氯苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)環(huán)己基甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、2，4′-二羥基苯基砜、2，6-二羥基萘、氫醌、間苯二酚、C1-3烷基取代的間苯二酚、3-(4-羥基苯基)-1，1，3-三甲基茚滿-5-醇、1-(4-羥基苯基)-1，3，3-三甲基茚滿-5-醇、2，2，2′，2′-四氫-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二醇、1-甲基-1，3-雙(4-羥基苯基)-3-異丙基環(huán)己烷、1-甲基-2-(4-羥基苯基)-3-[1-(4-羥基苯基)異丙基]環(huán)己烷及其組合；和包含至少一種上述雙酚的組合。11.權(quán)利要求9的聚合物納米復(fù)合材料，其中該至少一種脂族二醇包含1，4-、3，6-二脫水-D-葡萄糖醇。12.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，另外還包含溶劑，其中該溶劑包括芳烴、脂族烴或鹵代烴。13.權(quán)利要求12的聚合物納米復(fù)合材料，其中該溶劑選自于甲苯、二甲苯、二氯甲烷和1，2-二氯乙烷。14.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是嵌段共聚物。15.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，還包括至少一種熱塑性聚合物或熱固性聚合物。16.權(quán)利要求15的聚合物納米復(fù)合材料，其中該至少一種熱塑性聚合物選自于至少一種聚碳酸酯、聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚亞芳基醚、烯腈-二烯-鏈烯基芳族化合物共聚物、烯腈-鏈烯基芳族化合物-丙烯酸酯共聚物、聚砜、聚亞芳基硫醚、聚烯烴及上述熱塑性聚合物的組合。17.權(quán)利要求16的聚合物納米復(fù)合材料，其中該至少一種聚碳酸酯聚合物包含衍生自至少一種下式的雙酚的結(jié)構(gòu)單元其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)，R11獨(dú)立地是氫或一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的整數(shù)。18.權(quán)利要求16的聚合物納米復(fù)合材料，其中該至少一種聚碳酸酯聚合物的重均分子量為約20,000至約80,000道爾頓，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。19.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚碳酸酯-聚有機(jī)硅氧烷共聚物包含下式的硅氧烷單元其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基。20.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是嵌段共聚物，其包含具有下式的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基；R13是氫、烴基、烴氧基或鹵素；“b”是約30至約70的整數(shù)，和具有下式的聚碳酸酯嵌段其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)，R14獨(dú)立地是一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。21.權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是嵌段共聚物，其包含具有下式的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基；R13是氫、烴基、烴氧基或鹵素；“b”是約2至約10的整數(shù)，和具有下式的聚碳酸酯嵌段其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)，R14獨(dú)立地是一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。22.權(quán)利要求20的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚碳酸酯嵌段來自于選自以下的雙酚4，4′-(3，3，5-三甲基環(huán)己叉)二酚、4，4′-雙(3，5-二甲基)二酚、1，1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷、4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷、2，4′-二羥基二苯基甲烷、雙(2-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、雙(4-羥基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基-2-氯苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)環(huán)己基甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、2，4′-二羥基苯基砜、2，6-二羥基萘；對(duì)苯二酚；間苯二酚、C1-3烷基取代的間苯二酚、3-(4-羥基苯基)-1，1，3-三甲基茚滿-5-醇、1-(4-羥基苯基)-1，3，3-三甲基茚滿-5-醇、2，2，2′，2′-四氫-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二醇、1-甲基-1，3-雙(4-羥基苯基)-3-異丙基環(huán)己烷、1-甲基-2-(4-羥基苯基)-3-[1-(4-羥基苯基)異丙基]環(huán)己烷及其組合；和包含至少一種上述雙酚的組合。23.權(quán)利要求20的聚合物納米復(fù)合材料，其中該聚氧基硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的重均分子量為約20,000至約80,000道爾頓，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。24.一種包含權(quán)利要求1的聚合物納米復(fù)合材料的模塑制品。25.權(quán)利要求24的模塑制品，其中相對(duì)于不包含所述分層的層狀硅酸鹽和所述低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品，所述模塑制品具有大于或等于約105％的拉伸模量，根據(jù)ISO527方法測(cè)試。26.權(quán)利要求24的模塑制品，其中相對(duì)于不包含所述分層的層狀硅酸鹽和所述低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品，所述模塑制品具有大于或等于約-20℃的延性破壞溫度，根據(jù)ASTMD256方法使用11焦耳錘擊測(cè)試。27.權(quán)利要求24的模塑制品，其中相對(duì)于不包含所述分層的層狀硅酸鹽和所述低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品，所述模塑制品具有大于或等于約110％的熔融體積速率，根據(jù)ASTMD1238方法測(cè)試。28.一種聚合物納米復(fù)合材料，包含小于或等于約5wt％的未處理的層狀硅酸鹽；小于或等于約15wt％的低重均分子量聚碳酸酯聚合物；小于或等于約2.5wt％的脫層劑；小于或等于約25wt％的具有重均分子量約40,000至60,000道爾頓的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定；和大于或等于約50wt％的具有重均分子量約30,000至80,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。29.一種包含聚合物納米復(fù)合材料的制品，其中該納米復(fù)合材料包含至少一種分層的層狀硅酸鹽、低重均分子量聚碳酸酯聚合物和聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，其中該制品具有至少下面之一相對(duì)于不含所述分層層狀硅酸鹽和所述低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似制品，拉伸模量大于或等于約105％，按照ISO527方法測(cè)試；延性破壞溫度高于或等于約-20℃，使用11焦耳錘擊按照ASTMD256方法測(cè)試；相對(duì)于不含所述分層層狀硅酸鹽和所述低重均分子量聚碳酸酯聚合物的其他類似模塑制品，熔融體積速率大于或等于約110％，按照ASTMD1238方法測(cè)試。30.一種聚合物納米復(fù)合材料，包含小于或等于約20wt％的重均分子量為約40,000至60,000道爾頓的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定；大于或等于約55wt％的重均分子量為約30,000至80,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定；小于或等于約10wt％的蒙脫石；小于或等于約20wt％的低重均分子量聚碳酸酯聚合物；和小于或等于約5wt％的脫層劑；其中所述聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有下式的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R15是氫、甲氧基或烯丙基，“a”是具有約40至約55的值的整數(shù)，和具有下式的聚碳酸酯嵌段基于熱塑性納米復(fù)合材料的總重量。31.權(quán)利要求30的聚合物納米復(fù)合材料，其中該低重均分子量聚碳酸酯聚合物是重均分子量為約3,000至約8,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。32.一種聚合物納米復(fù)合材料，基本上包含小于或等于約20wt％的重均分子量為約40,000至60,000道爾頓的聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，在氯仿溶劑中用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)試；大于或等于約55wt％的重均分子量為約30,000至80,000道爾頓的雙酚A均聚碳酸酯，在氯仿溶劑中用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)試；小于或等于約10wt％的蒙脫石；小于或等于約20wt％的低重均分子量聚碳酸酯聚合物；和小于或等于約5wt％的脫層劑，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有下式的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R15是氫、甲氧基或烯丙基，“a”是具有約40至約55的值的整數(shù)，和具有下式的聚碳酸酯嵌段基于熱塑性納米復(fù)合材料的總重量。33.一種制備聚合物納米復(fù)合材料的方法，該方法包括使未處理的層狀硅酸鹽與選自于有機(jī)鎓鹽、第IV族有機(jī)金屬化合物和咪唑鎓鹽的脫層劑在第一溶劑中接觸；蒸發(fā)該第一溶劑制備分層的層狀硅酸鹽，使該分層的層狀硅酸鹽與溶脹劑在第二溶劑中接觸，制備有機(jī)粘土產(chǎn)物，和將該有機(jī)粘土產(chǎn)物與包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的熱塑性聚合物熔融共混，制備所述聚合物納米復(fù)合材料。34.權(quán)利要求33的方法，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物。35.權(quán)利要求33的方法，其中該聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含具有下式的聚有機(jī)硅氧烷嵌段其中R11和R12各自獨(dú)立地是氫、烴基或鹵代烴基；R13是氫、烴基、烴氧基或鹵素；“b”是值為約30至約70的整數(shù)，和具有下式的聚碳酸酯嵌段其中G1獨(dú)立地是芳族基團(tuán)；E是烷撐、烷叉、環(huán)脂族基團(tuán)；含硫鍵、含磷鍵；醚鍵、羰基或叔氮基團(tuán)，R14是氫或一價(jià)烴基；Y1獨(dú)立地選自于一價(jià)烴基、鏈烯基、烯丙基、鹵素、溴、氯；硝基；“m”表示0至G1上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；m′表示0至E上可被取代位置數(shù)目之間的任何整數(shù)，包括0；“t”表示等于至少為1的整數(shù)；“s”或是0或是1；“u”表示包括0的任何整數(shù)。36.權(quán)利要求33的方法，其中該第一溶劑包含水、與水可溶混的脂族醇及其組合。37.權(quán)利要求33的方法，其中該第二溶劑選自于脂族烴、芳烴、含脂族和芳族羰基的化合物、鹵代烴及其組合。38.權(quán)利要求33的方法，其中該熔融共混是在約150℃至約400℃的溫度下進(jìn)行的。39.權(quán)利要求33的方法，其中該溶脹劑選自于環(huán)氧化合物、低重均分子量聚碳酸酯聚合物、低聚聚酯、低聚聚酰胺、低聚聚醚、低聚聚酯酰胺、低聚聚醚酰亞胺、低聚聚酰亞胺、甲階酚醛樹脂及其混合物。40.權(quán)利要求33的方法，其中該低重均分子量聚碳酸酯聚合物的重均分子量小于或等于約20,000道爾頓，使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物在氯仿溶劑中測(cè)定。41.權(quán)利要求33的方法，其中該熱塑性聚合物選自于至少一種聚碳酸酯、聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚亞芳基醚、烯腈-二烯-鏈烯基芳族化合物共聚物、烯腈-鏈烯基芳族化合物-丙烯酸酯共聚物、聚砜、聚亞芳基硫醚、聚烯烴及上述熱塑性聚合物的組合。42.權(quán)利要求41的方法，其中該至少一種聚碳酸酯不是聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物。43.一種包含由權(quán)利要求33的方法制備的聚合物納米復(fù)合材料的制品。44.權(quán)利要求33的方法，還包括從所述有機(jī)粘土產(chǎn)物中蒸發(fā)所述第二溶劑，以提供基本上不含溶劑的有機(jī)粘土產(chǎn)物；和將所述基本上不含溶劑的有機(jī)粘土產(chǎn)物與包含聚有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的熱塑性聚合物熔融共混，以制備所述聚合物納米復(fù)合材料。全文摘要公開了一種聚合物納米復(fù)合材料，包含未處理的層狀硅酸鹽、脫層劑、溶脹劑和聚有機(jī)硅氧烷－聚碳酸酯共聚物。聚合物納米復(fù)合材料對(duì)于生產(chǎn)結(jié)合有提高的工作特性的制品很有價(jià)值，所述工作特性諸如拉伸模量、低溫延性和熔融體積比。文檔編號(hào)C08K3/34GK1918235SQ200480041961公開日2007年2月21日申請(qǐng)日期2004年11月18日優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日發(fā)明者德沃爾·格普塔,阿杰伊·K·塔雷亞,蘇曼達(dá)·班德約帕德亞,桑杰伊·G·查拉蒂,A·珀魯肖撒姆,吉滕德拉·格普塔申請(qǐng)人:通用電氣公司