宁夏纳米蒙脱土用途

蒙脱土是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层，依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物，其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成。具有特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，从而赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大。

简单酸改性主要是用硫酸、盐酸、磷酸或它们的混合酸洗涤或将加有酸的蒙脱土悬浮液加热一定时间。通过酸化改性的蒙脱土的比表面积增大，孔径也增大，而且具有更强的吸附性和化学活性，具有很高的吸附和催化性能，是一种非常好的中孔载体材料。处理后的蒙脱土可广泛应用于油品脱色、制无碳复写纸、催化剂载体及污水处理等方面。

无机盐改性是通过加入一种或多种无机金属水合阳离子与蒙脱土层间可交换的阳离子进行交换，这些离子充当了平衡硅氧四面体上负电荷的作用，同时由于在层间溶剂的作用下，可以使蒙脱土剥离分散成更薄的单晶片。用于蒙脱土改性的盐主要有铝盐、镁盐、锌盐、铜盐等。

蒙脱土由于层间的大量无机离子而表现出来的疏油性，不利于其在聚合物基体中的分散，因此要对其进行有机改性。蒙脱土常用的有机改性剂有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚合物单体和偶联剂等。例如采用阳离子表面活性剂改性常用十六或十八烷基基等季铵盐处理蒙脱土，发生阳离子交换反应。使有机基团覆盖蒙脱土表面或揷入其层间，使其表面能发生变化，增大了层间距，使其由原来的亲水性转变为亲油性。

合成橡胶为纳米蒙脱土大需求端。纳米蒙脱土具有耐腐蚀、抗冲击、耐磨损等优势，能有效改善合成橡胶的气密度，提高其强度及伸张率。近年来，我国合成橡胶行业景气度不断提升，产量呈持续增长态势。据国家统计局数据显示，2021年我国合成橡胶产量达811.7万吨，同比增长9.7%。在此背景下，纳米蒙脱土作为合成橡胶原材料，行业规模不断扩大。

涂料所用的技术是将有机活化剂分子插层到层状硅酸盐(蒙脱土)中，再将该蒙脱土与其他原料和树脂混合，这将确保蒙脱土颗粒以纳米尺度均匀分散在涂料中，增强了无机物与树脂间的相互作用，从而使漆膜的性能得到改善。将纳米蒙脱土粒子作为改性剂，使得粒子间的自聚作用降低，并以纳米颗粒的形式均匀地分散在涂料中。

由于蒙脱土纳米粒子可明显提高树脂的强度、硬度，由此漆膜的力学性能得到显著提高;同时纳米粒子又在树脂中起到物理交联作用，也明显提高了漆膜的耐擦伤性能。汽车面漆中的各种颜料、填料、树脂和溶剂等有良好的相容性，增加了各种粒子混合均匀的机会，加之纳米粒子具有特的光协同效应，使得漆膜的表面平整性、光亮度有明显改善。
蒙脱土（MMT）是一种储量且廉价的天然矿物资源，具有特的片层结构，是增强聚合物材料性能的一种高性价比填料。当MMT在聚合物基体中实现良好分散时，能够明显提高聚合物材料的力学性能、气密性能、热稳定性能和阻燃性能等。但因其表面的亲水性，导致与聚合物相容性差，难以实现良好分散，因此，对其进行有机化改性。
在制备聚合物、粘土纳米复合材料时先对其进行有机化改性，可以解决由蒙脱土晶胞层间可交换性阳离子构成的亲水的微环境不利于亲油性的聚合物或单体插入，与聚合物的相容性不好的问题。利用长链季盐改性剂对蒙脱土进行离子交换处理，可制得有机蒙脱土。