热固性无机粘土纳米分散体及其用途 相关申请的交叉参考
无
要求优先权
无
关于联邦资助的研究或进展的声明
无
涉及微缩胶片的附录
无
【技术领域】
本发明涉及热固性无机粘土纳米分散体，其包含用插层剂和非水的、化学活性的有机插层促进剂原位处理的无机粘土，其中插层促进剂的用量足够用于促进插层反应和分散所述无机粘土。该热固性无机粘土纳米分散体由分散在插层剂和插层促进剂中的无机粘土组成。热固性无机粘土纳米分散体可用于制备热固性纳米复合材料制品。
背景技术
复合材料是一种固体材料，是由两种或多种带有它们自己独特特性的不同材料结合在一起形成的新材料，其结合特性在预期的用途上要优于单独的起始材料的特性。典型地，复合材料是通过将纤维材料如玻璃纤维包埋在聚合物基体中制成的。纤维束的机械性能低，但是作为胶粘剂的聚合物基体把纤维粘合在一起，从而增强了单个纤维的强度。粘合的纤维为复合材料提供刚性，并且给予结构强度，同时当复合材料承受环境压力时，聚合基体也防止了纤维的分裂。
复合材料的聚合基体由热塑性或热固性树脂形成，其中混入纤维用来制成复合材料。热塑性聚合物加热时“软化”，冷却时又恢复它们的塑料特性。这种可逆的过程经常能重复多次。聚合物是热塑性的，因为它们不能够化学交联。热塑性树脂地实例包括线性聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂和尼龙。
热固性聚合物通过固化反应不可逆地“固化”，并且在加热时不会软化或熔化。热固性聚合物加热时不软化或熔化的原因是它们固化时发生了化学交联。热固性树脂的实例包括酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯形成树脂和环氧树脂。
纳米复合材料是聚合基体中通过粘合具有纳米尺寸范围材料所形成的复合材料。典型地，用于形成纳米复合材料的材料为改性的无机粘土。与不能用于某些应用、如升高温度使用的传统热塑性模制复合材料制品相比，热塑性模制纳米复合材料制品是特别有用的，因为它们改进了机械特性，例如抗拉强度(psi)、模量(ksi)、伸长率(％)、及热变形温度(℃)。另一方面，由于传统的热固性模制复合材料制品具有强机械特性，因此使用热固性模制纳米复合材料制品以获得改进的机械特性通常是不必要的。
用于制备纳米复合材料的典型的无机粘土包括诸如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、水辉石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石(magadiite)及kenyaite的层状硅酸盐；蛭石以及类似的矿物。无机粘土典型地具有多层结构，多层结构中的层在无机粘土的层和层之间近似闭合并含有碱金属或碱土金属如钠、钾或者钙的阳离子。粘土层之间的距离就是所谓的“d间距”。通常为了从无机粘土制备纳米复合材料，用水处理亲水的无机粘土使之“溶胀”，因此无机粘土层与层之间的d间距扩大。溶胀的粘土随后用插层剂如季铵盐处理，使得无机粘土有机化(也就是使无机粘土与热塑性或热固性单体和/或树脂相容)，并且通过插层剂阳离子与无机粘土阳离子的交换进一步增加d间距。经插层的无机粘土然后回收并干燥。该处理过程麻烦并且相当大地增加了生产插层无机粘土的成本。干燥的插层无机粘土然后与热塑性或热固性单体或树脂混合，以剥落(分离)部分或所有无机粘土的层。在为热固性树脂的情况下，混合物将通过与固化剂和/或固化催化剂接触而固化。
为了由剥落的无机粘土形成制品，填料典型地与剥落的无机粘土混合。填料的实例为硅石、滑石、碳酸钙和矾土。混合物然后注入模具中进行成形。热塑性混合物在高温下以熔融状态注入到模具中，然后冷却形成纳米复合材料制品。热固性混合物以液体或流动的状态注入模具，然后用固化剂和/或固化催化剂固化(交联)制备成形纳米复合材料制品。
正如先前提到的，典型地不用热固性聚合物制作纳米复合材料制品，因为由热固性聚合物制备的复合材料已经有好的机械性能。此外，用于热固性系统中的经预处理的插层无机粘土是昂贵的。然而，如果热固性纳米复合材料制品的费用大幅度降低，那么这些制品由于其优良的性能就能够代替传统的热固性复合材料制品，如片状模制复合物(SMC)。
在本申请“背景技术”和“具体实施方式”中提到的所有文件特别并入作为参考。
【发明内容】
本发明涉及热固性无机粘土纳米分散体，包括用插层剂和非水的、化学活性的有机插层促进剂原位处理的无机粘土，其中所述插层促进剂的用量足够用于促进插层反应和分散所述无机粘土。热固性无机粘土纳米分散体由分散在插层剂和插层促进剂中的包含无机阳离子的无机粘土组成。在加入插层促进剂之前，无机粘土不需要用水进行预处理使粘土溶胀。
正如X射线衍射所显示的，纳米分散体的无机粘土层具有增加的d间距。纳米分散体的无机粘土是部分或全部插层的无机粘土，即无机粘土的无机阳离子部分或全部用季铵盐的阳离子置换，但是仍然保持在无机粘土纳米分散体中。
插层促进剂旨在分离无机粘土的层，使得插层能够进行。它也作为分散剂用于在纳米分散体中分散插层的无机粘土。
部分或全部插层的热固性无机粘土纳米分散体是原位制备的，即用于制备纳米分散体的所有组分混和在一起，并且不需要除去水或者其他组分就能够达到所要求的状态。因此，纳米复合材料分散体的制备成本较低。由于不用水来制备插层的无机粘土，因此也不需要通过干燥除水。用于促进插层反应的具有化学活性的单体和/或树脂不需要从体系中去除，而是在适当的固化剂和/或固化催化剂存在下反应成为固化的纳米复合材料制品的一部分。这些纳米复合材料分散体的使用降低了热固性纳米复合材料制品的生产成本。
优选首先将插层促进剂与季铵盐混合来制备热固性无机粘土纳米分散体。然后将此混合物加入到无机粘土中，混合成插层的无机粘土。
热固性无机粘土纳米分散体用于制备热固性纳米复合材料制品。与使用水作为插层反应溶胀剂预处理的无机粘土制备的热固性纳米复合材料制品相比，用本发明的热固性无机粘土纳米分散体制备的热固性纳米复合材料制品具有相当或改进的性能，尤其提高了抗拉强度和伸长率。
【具体实施方式】
以下详细描述和实施例将说明本发明的具体实施方案，以便本领域的技术人员能够实践本发明，包括最优方式。除这些具体公开的实施方案以外，本发明的许多等价的实施方案仍可以操作。
用于实践本发明的无机层状粘土包括如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、水辉石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石和kenyaite的层状硅酸盐；蛭石以及类似的矿物。其他代表性实例包括伊利石矿物如ledikite；双层氢氧化物或混合的金属氢氧化物；氯化物。其他在层的表面具有很少电荷或没有电荷的层状材料或多层聚集体，倘若它们能够被插层而使得层间距扩大，也可用于本发明。也可使用一种或多种这样材料的混合物。
优选的层状材料是那些具有层上电荷及可交换离子如钠、钾和钙阳离子的材料，所述可交换离子可优选通过离子交换与引起多层或层状粒子分层或溶胀的离子(优选阳离子如铵阳离子)或反应性有机硅烷化合物交换。典型地，在层状材料表面上的负电荷至少每100克多层材料为约20毫当量，优选为至少约50毫当量，更优选为约50～约120毫当量。
作为无机粘土特别优选蒙脱石粘土矿物，如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、水辉石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石和kenyaite，更优选为每100克材料中带有约20毫当量～约150毫当量的水辉石和蒙脱石。最优选的无机粘土为蒙脱石。
虽然可以使用本领域已知的其他插层剂，但是优选的插层剂是季铵盐。典型地，季铵盐(阳离子表面活性剂)的烷基基团带有6～30碳原子，例如烷基如十八烷基、十六烷基、十四烷基、十二烷基或类似基团；优选的季铵盐包括十八烷基三甲基铵盐、二(十八烷基)二甲基铵盐、十六烷基三甲基铵盐、二(十六烷基)二甲基铵盐、十四烷基三甲基铵盐、二(十四烷基)二甲基铵盐等。季铵盐的用量能够在宽的范围内变化，但是典型的使用量为能够足够用于插层剂的阳离子替换无机粘土阳离子的30％～100％。典型地，以100重量份无机粘土为基准，季铵盐的用量为10～60重量份，优选以100重量份无机粘土为基准，季铵盐的用量为20～40重量份。季铵盐可以直接加到无机粘土中，但是优选首先与用于促进插层的单体和/或树脂混合。
插层促进剂是化学反应性单体和/或聚合物。插层促进剂(1)在适宜的热固性固化剂和/或固化催化剂存在下固化，(2)其与无机粘土和用于制备部分或者全部插层无机粘土的季铵盐相容，并且(3)其尺寸足够小，以便能够有效地进入到待插层的无机粘土中层与层之间的空间。为了描述本发明，“树脂”是基本上不凝胶的有机聚合液体，固化时成为热固性塑料。“不凝胶”意味着树脂是非交联的。如果树脂用来促进插层反应，那么树脂的分子必须足够小，这样它们能够进入无机粘土的层与层之间的空间用于形成纳米分散体。典型地，这样树脂的平均分子量为100～10000，优选为250～5000，最优选为300～3000。
插层促进剂可以先加入到粘土中或在它加入粘土之前与插层剂混合。具有化学反应性的插层促进剂，优选为单体和/或树脂，其用量可以在很宽的范围变化，但是典型的使用量是用以得到插层纳米分散液的25℃下粘度为200～100000cps的液体(用Brookfield粘度计测量)，优选为500～50000cps，最优选为2000～20000cps。以重量计，插层促进剂的用量典型为每100重量份无机粘土中加入100～5000重量份，优选为每100重量份无机粘土中加入300～2000重量份，最优选为每100重量份无机粘土中加入400～2000重量份。
与热固性树脂反应的单体的实例包括苯乙烯、乙烯基酯、甘醇、环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸单体。
热固性无机粘土纳米分散体可以通过加热、接触紫外线辐射和/或催化剂或者其他适宜的方法固化。然而多数情况下是固化前在热固性无机粘土纳米分散体中加入固化剂。为了限定本发明，“固化剂”是指单体和/或树脂，其不同于插层促进剂，但是与插层促进剂反应。固化剂能够促进更进一步的插层和剥落。固化剂与插层促进剂反应并在原位固化；或者在存在适宜的催化剂和/或加热的情况下固化，视体系情况而定。固化剂的选择将视选择用于促进插层反应的插层促进剂而定。
能被用作固化剂的单体的实例包括丙烯酸单体、乙烯基单体(如醋酸乙烯酯)、异氰酸酯(特别是有机聚异氰酸酯)、聚酰胺和聚胺。能用作固化剂的树脂的实例包括酚醛树脂(如可熔酚醛树脂(phenolic resole resins)、线性酚醛树脂(phenonlic novolac resins)、及从间苯二酚、甲酚得到的酚醛树脂等等)；聚酰胺树脂；环氧树脂，如从双酚A、双酚F得到的树脂或者其衍生物、从双酚A的二环氧甘油醚或多羟基化合物与表氯醇反应得到的环氧树脂；多官能胺，如聚亚烷基聚胺；不饱和聚酯树脂，如(a)不饱和的二羧酸或其酸酐(如马来酸、反丁烯二酸、马来酸酐、柠康酸或酸酐以及衣康酸或酸酐)，与(b)二元醇如乙二醇、丙二醇、二甘醇和一缩二丙二醇)的反应产物；烯丙基树脂，如从邻苯二甲酸二烯丙酯得到的树脂；尿素树脂；三聚氰胺树脂；呋喃树脂；以及乙烯基酯树脂，包括环氧(甲基)丙烯酸树脂如(甲基)丙烯酸与包含环氧的化合物的反应产物。
例如，如果将苯乙烯用来促进插层反应，那么适宜的固化剂将是不饱和树脂聚酯，并且过氧化物将是适宜的固化催化剂。另一方面，如果多羟基化合物被用作促进插层反应的树脂，那么有机聚异氰酸酯将是适宜的固化剂，并且叔胺将是适宜的固化催化剂。如果将环氧树脂用来促进插层反应，那么聚亚烷基聚胺将是适宜的固化剂或者聚酰胺作为固化剂和叔胺作催化剂。选择用于促进插层反应的试剂、固化剂、固化催化剂、这些组分的用量以及反应条件所要求的化学知识在涉及复合材料制备的技术领域中是众所周知的。
优选地，(a)苯乙烯用作促进插层反应的单体，不饱和聚酯用作固化剂，过氧化物用作高温下的固化催化剂，(b)环氧树脂用作促进插层反应的树脂，聚酰胺用作固化剂，(c)多羟基化合物用作促进插层反应的树脂，有机聚异氰酸酯用作固化剂，叔胺用作固化催化剂，或者(d)环氧树脂用作促进插层反应的树脂，多官能胺用作固化剂。
任选地，无机粘土纳米分散体可以包含填料，例如碳酸钙、滑石、高岭土、碳、硅石和矾土。填料的典型用量为每100份无机粘土纳米分散体加入10～100份的填料。
热固性无机粘土纳米复合材料分散体还可以包含其他添加剂，例如成核剂、润滑剂、增塑剂、增链剂、着色剂、脱模剂、抗静电剂、颜料、阻燃剂等。任选的添加剂和用量视应用和性能要求而定。
无机粘土热固性纳米复合材料分散体可用于制备模制品，特别是片材和板条。片材和板条可以用常规的方法如真空处理或热压来成形。片材和板条可以用来包覆其他材料，例如木材、玻璃、陶器、金属或塑料。它们也可以用其他的塑料薄膜或其他的保护膜层压。它们特别用于制备娱乐用车辆、汽车、船艇和建筑板条的部件。
缩写词
使用了下列缩写词：
ACM＝Ancamide 350A，Air Products提供的聚酰胺。
BP＝过氧化苯甲酰，一种固化催化剂。
CL-10A＝一种无机的改性粘土，其制备是通过用水将CLNA溶胀，然后用DMBTAC插层，CLNA/DMBTAC的重量比为约70∶30，商业产品可以从Southern Clay Products获得。
CL-ETQ＝一种无机的改性粘土，其制备是通过用水将CLNA溶胀，然后用ETQ插层，CLNA/ETQ的重量比为约70∶30，实验室制备。
CLNA＝一种未处理的无机粘土，没有用水或季铵盐处理(即没有被插层)，商业产品可以从Southern Clay Products获得。
DCPD树脂＝二环戊二烯不饱和聚酯树脂(D1657-HV1)，由Ashland Specialty Chemical、即Ashland Inc.公司的分公司生产。
DMBTAC＝二甲基苄基牛脂氯化铵，一种插层剂。
ELG(％)＝通过Instron 4204测试的模制品伸长率。
ER＝被称为354 LV的环氧树脂，由Dow Chemical Company提供。
ETQ＝Ethoquad C12B75，二羟乙基苄基椰油烷基氯化铵，AkzoNobel提供。
HDT(℃)＝通过Heat Distortion Tester Vista 6测试的热变形温度。
STY＝苯乙烯单体。
T/S＝通过Instron 4204测试的模制品的抗拉强度。
VBDMO＝乙烯基苄基二甲基油烯基氯化铵，一种插层剂。
实施例
当本发明以提到的优选实施方案描述时，本领域技术人员应理解可以做各种变化以及等价的替代，而不脱离本发明的范围。此外，可对本发明的教导进行许多改变，以适应特殊的情形或材料，而不脱离本发明的范围。因此，这意味着本发明并不局限于作为执行本发明的最优模式所公开的特殊实施方案，但是本发明将包括落入附加权利要求范围的所有实施方案。在本申请中，所有的单位为公制单位，并且所有的用量和百分比都按重量计，除非特别指出。
正如开始提到的，数据表明仅仅通过加入插层剂如季铵盐到无机粘土中并不能有效地制备插层无机粘土。依照现有技术，水典型地加入到粘土中使粘土溶胀(增加d间距)，这样季铵盐能够有效地插层到无机粘土中。见表I，表I对试验进行了总结，列出了不同的变量对增加d间距的影响。d间距可以通过利用Siemens D 500Diffractometer收集的X射线衍射谱来确定，该衍射谱是利用单色的铜X射线源，在30mA/40KV条件下测得的。
表I
(改性的无机粘土材料的d间距值) 实施例试样描述 d间距(A) 强度 对照未处理的无机粘土(CLNA) 10.3 4.8 4.5 4.0 3.1 很高 中等 高 中等 很高 ACLNA在苯乙烯中 12.4 4.5 4.0 3.1 高 高 低 高 BCLNA在VBDMO中 11.7 4.5 4.0 3.1 高 高 低 高 C用VBDMO在水中处理的CLNA 18.8 4.5 4.0 2.5 高 中等 低 中等
表I的数据说明单独使用苯乙烯或VBDMO时，d间距增加很少或没有增加。然而如果使用水与VBDMO一起使粘土溶胀，d间距就会增加。
对照例
(未使用无机粘土制备的铸件)
在75份DCPD树脂和25份苯乙烯中加入1％的BP过氧化物，成形，然后在以下高温下固化，制得铸件盘(8″×10″×1/8″)：
(a)57℃下0.5小时
(b)63℃下0.5小时
(c)71℃下1小时
(d)82℃下2小时
(e)150℃下后固化2小时
将铸件进行物理和机械测试。铸件的性能列于表III中。
比较例D
(由市售的用水作为溶胀剂制备的粘土来制备纳米复合材料)
除将CL-10A加入到聚酯树脂中之外，重复对照例中使用的方法。CL-10A是用水溶胀并用DMBTAC处理的无机粘土(插层后通过干燥去除水)。如表I中所示，当水与插层剂连同使用时，d间距增加。铸件结果列于表III。
实施例1～3
(原位制备部分插层无机粘土分散体以及由苯乙烯及不饱和聚酯制备纳米复合材料制品)
除使用依照本发明制备的插层的无机粘土纳米分散体制备模制品外，由苯乙烯和不饱和聚酯依照对照例的方法制备纳米复合材料制品。无机粘土纳米分散体按如下方法制备：
制备插层无机粘土纳米分散体的
插层无机粘土纳米分散体的制备如下：在60克苯乙烯中溶解6份的DMBTAC溶液(90％固体的乙醇溶液)，如表III中所示，然后混合。混合物看起来是透明的，并且具有低粘度。将混合物加入到不同份数的CLNA(未处理的无机粘土)中，如表III中所示，形成插层的无机粘土纳米分散体。混合物搅拌约15分钟。搅拌过程中粘度明显增加，表明发生了粘土的插层反应。无机插层粘土纳米分散体的性能列于表II中，数据表明粘土被部分或全部插层。
表II(改性无机粘土材料的d间距值)纳米分散体 d间距值(A) 强度实施例1 35.0 17.2 4.5 4.0 2.8 很高 中等 中等 低 中等实施例2 39.0 20.0 4.5 4.0 2.5 高 中等 中等 很低 很低
表II的数据表明即使水不作为溶胀剂使用，依照本发明制备的纳米分散体的无机粘土也表现出增加的d间距。将表II的数据与表I相比可以看出，如果使用插层促进剂(苯乙烯)代替水，那么d间距值会增加的更多。
热固性无机粘土纳米分散体的制备
将80份的DCPD树脂加入到部分插层的热固性无机粘土纳米分散体中。各组分在6000rpm的高剪切搅拌下混合15分钟。然后加入另外的100份DCPD树脂并完全混合15分钟，形成热固性无机粘土纳米分散体。该热固性无机粘土纳米分散体几乎是透明并且在贮存期间稳定。
由热固性无机粘土纳米分散体制备热固性纳米复合材料制品
热固性无机粘土纳米分散体用于制备热固性纳米复合材料制品。该热固性纳米复合材料制品的制备按如下方法进行：在热固性无机粘土纳米分散体中加入1％的过氧化苯甲酰，然后在如下高温下固化：
(a)57℃下0.5小时
(b)63℃下0.5小时
(c)71℃下1小时
(d)82℃下2小时
(e)150℃下后固化2小时
将该热固性纳米复合材料制品进行物理和机械测试。该热固性纳米复合材料制品的性能列于表III中。
表III
(以不饱和聚酯制得的纳米复合材料制品的物理和机械性能) 实施例 DCPD/STY 比 CLNA (％) DMBTAC (％) T/S (psi) MOD (ksi) ELG (％) HDT (℃) 对照例 3∶1 0 0 6460 524 1.29 85 D1 3∶1 3.5 1.5 5394 629 0.93 90 1 3∶1 3.5 1.5 6337 620 1.15 88 2 3∶1 4 2 6191 620 1.05 88 3 3∶1 4 1 5992 625 1.08 86
1CL-10A是市售产品。它是在无机粘土用水膨胀后用DMBTAC插层的CLNA。
表III的结果表明用依照本发明方法制备的纳米分散体制得的热固性纳米复合材料制品，与用对照例制得的制品相比，模量增加约20％，热变形温度有轻微的增加，伸长率有小的降低。另一方面，用依照本发明的方法制备的纳米分散体制得的热固性纳米复合材料制品，与使用有机处理的粘土Cloisite10A(比较例D)制备的纳米复合材料制得的制品相比，抗拉强度提高约20％。其它性能相似。
然而，按本发明的方法制备纳米分散体的成本是以在粘土与插层剂混合之前先用水使无机粘土溶胀的方法制备纳米复合材料的制备成本的1/2～1/3。这是因为，如果不使用水，那么在与插层剂插层之前就不需要通过昂贵的干燥工艺去除水。另一方面，当实施本发明时，用于促进插层反应的反应性单体和/或树脂在剥落之前不必去除，因为该过程是在原位进行的，在适宜的固化剂存在下，它会与固化剂发生反应。
实施例4～5及比较例E
(以原位剥落的粘土制备的模制品与通过分散处理制备的模制品的性能比较)
这些例子中，除了插层剂是VBDMO外，其他按照实施例1中的方法进行。实施例4～5中，无机粘土纳米分散体是原位制备的，而比较例E中，无机粘土用水按常规方法溶胀，然后用VBDMO处理(水通过干燥除去)。结果列于表IV中。
表IV
(用苯乙烯/不饱和聚酯制备的
模制纳米复合材料制品的机械性能) 实施例 CLNA(％) VBDMO(％) T/S(psi) MOD(ksi) ELG(％) HDT(℃) 4 3.5 1.75 6570 663 1.12 94 5 3.5 0.88 6740 619 1.15 93 E2 3.5 1.5 5579 624 0.85 96
2CL-30B是市售产品，它是在无机粘土用水溶胀后用VBDMO插层的CLNA。
表IV的数据表明用原位制备的纳米分散体制得的纳米复合材料制品(实施例4～5)的抗拉强度和伸长率比用水作为溶胀剂处理的粘土制得的纳米复合材料制品(比较例E)高。
其他试验表明搅拌比率和温度不是关键因素。并且，高剪切搅拌的使用也不会提高分散体的质量或聚酯的性能。插层或剥落的温度不是重要的影响因素，但是在纳米分散体的形成过程中，为降低粘度，最好的温度范围是50～60℃。
对照例，比较样F，及实施例6
(以环氧树脂/聚酰胺制备试验金属板)
除对照例不包含无机粘土以及比较例F使用CL-ETQ处理的粘土替代本发明的无机粘土纳米分散体之外，对照例、比较例F和实施例6全部按相似的方法实施。因为CL-ETQ包含25～30％的插层剂，故比较例F和实施例6中无机粘土的浓度是相同的。
通过将23份ER与0.8份ETQ混合来制备试验板。然后在60℃下与1.8份的CLNA混合约10分钟。该混合物在真空箱中脱气。产品为部分插层的无机粘土纳米分散体。
将13.7份ANC加入到插层的无机粘土纳米分散体中，并且完全混合形成热固性无机粘土纳米分散体。这个部分剥落的无机粘土纳米分散体用Carver Laboratory Press成形为板。然后在150℃下固化2分钟，随后在150℃后固化1小时。
表IV(以环氧树脂/聚酰胺制备的
模制纳米复合材料制品的机械性能) 样例 CLNA(％) CL-ETQ(％) T/S(psi) MOD(ksi) ELG(％) 对照例 0 0 7704 360 4.8 F 0 6.0 6980 420 2.3 6 4.5 0 8215 424 4.5
与用比较例F中的无机粘土(CL-ETQ)、依照常规方法在插层之前先用水溶胀来制备的无机粘土相比，实施例6中原位制备的无机粘土纳米分散体能够提供好的抗拉强度和伸长率。