沈阳纳米蒙脱土用途

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。

天然蒙脱土按其层间可交换阳离子的种类分为氢基、钙基、钠基、锂基等蒙脱土，以钙基蒙脱土为主，但其性能较差，产品附加价值低。钠基蒙脱土比钙基蒙脱土有更好的膨胀性、阳离子交换性，水介质中的分散性、粘性、润滑性、热稳定性及较高热湿压强度和抗压强度。可用NaCl乙醇溶液、碳酸钠、焦磷酸钠、多聚磷酸钠作为改性剂交换钙基蒙脱土为钠基蒙脱土。

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。

制备有机活化蒙脱土：将膨润土经提纯制得蒙脱土，再进行有机活化，方法是将1～50份的膨润土加入到100～1 000份的分散剂中，在50～80℃下高速搅拌形成悬浮体系，除去沉淀物，将 0～20份质子化剂加入到悬浮液中，搅拌均匀，形成悬浮液A备用。将0.1～20.0份有机活化剂溶于20～300份分散剂中，形成溶液B。将溶液B滴加到70～90℃的悬浮液A中，边滴加边搅拌，滴加时间应控制在0.5～3.0 h内，制得插层蒙脱土悬浮液。经洗涤、干燥和粉碎等程序制成50～150 μm的有机活化蒙脱土。

阳离子表面活性剂是改性MMT常用且使用多的一类有机改性剂，其改性机理为：阳离子表面活性剂通过与MMT层间的阳离子进行离子交换，使得阳离子表面活性剂能够顺利进入MMT层间，使MMT由疏油性变成亲油性，且增大了MMT的层间距，有利于聚合物链进一步的插层。
蒙脱土系蒙皂石粘土（包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙粘土）经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成，平均晶片厚度小于25nm，是有商业用途的无机高分子类增稠剂。
改性后的蒙脱土具有亲油性来源于层间长链季铰盐在有机溶剂中的溶剂化作用，有机蒙脱土可以在甲苯等非极性溶剂中凝胶化;改性后的蒙脱土也可用于苯系污染物，重金属离子和有机农药的处理;有机蒙脱土也被广泛地用作于聚合物中的纳米填充材料，所得到得纳米复合材料具有比重轻，耐热性好，耐老化性、阻隔性、阻燃性优良等特点，并且复合材料具有较好的尺寸稳定性和透明性:季盐修饰的蒙脱土还可以用作抗菌材料。