些副产物品用以减少工艺成本。酸化后的蒙脱土在其催化效果和吸附性能有了很 强的提升。
Al 盐,Zn 盐,Mg 盐的无机盐是对蒙脱土进行无机盐化改性的主要原料。 以此类原料平衡硅氧四面体的负电荷,将蒙脱土剥离成很薄的、一层一层的片层 结构,以此蒙脱土的分散情况和性质能力将会有巨大的改变。无机盐化改性后的 蒙脱土其吸附力和离子交换的能力提升很大[14]。
1。4。2 蒙脱土的有机化改性
蒙脱土表面的疏油性使其很难在分散在有机相中同时其也很难对有机相进 行吸附行为,因此要想将蒙脱土在有机领域进行应用,必须改变其亲水性,进行 有机化处理,使其最终具有良好的亲油疏水性。要对蒙脱土进行有机化改性首先 要对蒙脱土的原矿进行精炼,其次由于原矿中制的是钙基蒙脱土,所有要将其先 进行钠基化处理得到钠基蒙脱土,最后一步就是将钠基蒙脱土进行有机化处理, 最终得到所需的有机改性后的蒙脱土。有机化改性需要一种试剂,其名为有机改 性试剂,一般有机季铵盐、氨基酸(amino acid)、聚合物单体、偶联剂(coupling agent)、有机酸(organic acid)等。
蒙脱土的片层中含有无机盐离子,而烷基铵离子可以与其进行离子交换从而 取代它的位置,烷基长链包裹了片层表面,使蒙脱土的亲水疏油性活性降低,相 应的其亲油疏水性即得到了提高。由于其对于有机物的亲疏性向亲油性发生了改 变,所以以此而蒙脱土就可以在有机相充分分散和吸附,从而达到蒙脱土预计要 求的效果。此类改性对蒙脱土的热稳定性能也有增强。
在蒙脱土的片层中亦可以插入有机聚合物单体,然后让有机聚合物单体进行 原位聚合反应,最终得到一种价格低廉且工艺效率挺高的纳米复合材料。但是这 类有机聚合物单体在目前研究来看数量很低,目前常用的有机聚合物单体是苯胺 单体,而且由苯胺改性的蒙脱土拥有了良好的导电性和热稳定能力[15]。强敏等[16] 以苯胺和蒙脱土为主原料制成了一种纳米级的蒙脱土以片层结构分散在尼龙的 复合材料,大大的提高了其耐腐蚀性能。论文网
蒙脱土的润浸性还可以通过偶联剂与蒙脱土表面进行物理反应或吸附来提 高,同时改性后的蒙脱土可以很好的与有机相相容。此类可以与蒙脱土的表面进 行反应从而达到有机改性蒙脱土的偶联剂钛酸酯、有机硅、硬脂酸等。李春贵等
[17]使用 HnSiCl4-n(氯硅烷,英文名 chlorosilane)通过特定的工艺程序对蒙脱土 进行了有机改性,制的硅烷化的有机蒙脱土,最后证明蒙脱土的分散相主要受其 亲油性或疏油性决定,同时其片层和片层之间存在的一种相互作用力的大小也会 决定其分散相的好坏。而用以有机改性蒙脱土的原料 HnSiCl4-n 的数量对蒙脱土的 分散相没啥影响。
1。4。3 蒙脱土对复合材料的影响
蒙脱土与聚合物混合的复合材料的性能,相比较于其他常规聚合物基复合材 料有很大的改善,其主要表现在其力学性能、热性能(包括阻燃性能和热稳定性 能)、阻隔性能和其他性能等几个方面。
很少量的蒙脱土就可以对复合材料的力学性能有一个很大的提高。其原因是 蒙脱土的片层与聚合物间有强大的界面相互作用,同时使其在比强度和比模量都 变得很大,此类性能使得复合材料可以应用在一些对拉伸强度和冲击强度要求很 高的领域如航空航天领域和汽车加工领域等。而蒙脱土混合分散在聚合物中时, 基本是以 nm 级别的形式存在的,从而使复合材料中各组分之间更加紧密的接触 在一起,同时也有增大其接触面积的作用,最终使得复合材料的各种力学性能(如 拉伸强度、冲击强度等)得到明显的提升[18]。