蒙脱土的有机化处理及其在塑料改性中的应用
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展
蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展杨娟【摘要】蒙脱土是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物,其晶层间以范德华力结合,表面具有亲水疏油性不利于在有机相中分散,因此当蒙脱土在有机体系中应用时具有一定局限性.本文从无机、有机和有机-无机复合改性等方面综述了蒙脱土在聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、皮革等领域的应用,针对蒙脱土在基体中的团聚、相容性等问题进行了详细分析,探索新的制备工艺及改性技术将是聚氨酯/蒙脱土复合材料今后的研究趋势.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)018【总页数】3页(P39-41)【关键词】蒙脱土;改性;聚氨酯;复合材料【作者】杨娟【作者单位】绵阳职业技术学院,四川绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】TB332蒙脱土(MMT)是膨润土矿的主要成分，有独特的层状结构，因其良好的膨胀性、吸水性、吸附性、阻隔性、阻燃性及热稳定性等优点，且资源尤为丰富，价格低廉，可用于轻工、石油、涂料、建筑、沙漠治理、污水处理等多种领域[1-2] 。
尤其是在制备聚合物基纳米复合材料领域起着举足轻重的作用。
因而成为诸多学者研究和开发的热点之一。
聚氨酯是指高分子主链上含有重复结构单元氨基甲酸酯(-NHCOO-)的高分子化合物。
制品可广泛用作泡沫、橡胶、合成革、粘合剂及涂料等[3-4] 。
为进一步改善聚氨酯的综合性能，拓宽其应用领域，目前，主要在两个方面进行探索：一是合成原料及配方；二是稳定性和机械强度较好的填料，例如CaCO3、蒙脱土、TiO2、SiO2等。
经过试验发现，后者更容易达到改善聚氨酯应用性能的目的，并能有效降低材料的成本。
因而，研究聚氨酯/蒙脱土复合材料是当今的热点之一[5-6] 。
1 蒙脱土的结构蒙脱土的晶体结构为单斜晶系，一般呈不规则片状，是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物。
由氧原子连接的两层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成的2:1型层状硅酸盐结构。
掺杂／改性蒙脱土的研究进展及应用
掺杂／改性蒙脱土的研究进展及应用熊健;陈鹏;付昭浩;德庆旺姆;杨兴文【摘要】The montmorillonite was one of mineral materials , which was favored by researchers because of superior physical and chemical properties.The structure and elementary property of montmorillonite were introduced.The organically modified , inorganic modified , organic-inorganic compound modified and doping methods of montmorillonite were discoursed.The application of montmorillonite in effluent treatment , electrochemical , nanocomposites and catalytic materials was summarized.%作为矿物材料之一的蒙脱土以其优越的物理、化学特性而倍受研究者的青睐。
本文介绍了蒙脱土的结构和性质，对蒙脱土的有机改性、无机改性、有机-无机复合改性及掺杂方法作了论述，并对掺杂/改性蒙脱土在废水处理、电化学、纳米复合材料、催化材料方面上的应用作了概括介绍。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)019【总页数】3页(P6-7,10)【关键词】改性蒙脱土;掺杂蒙脱土;应用【作者】熊健;陈鹏;付昭浩;德庆旺姆;杨兴文【作者单位】西藏大学理学院，西藏拉萨 850000;西藏大学理学院，西藏拉萨850000;西藏大学理学院，西藏拉萨 850000;西藏大学理学院，西藏拉萨850000;西藏大学理学院，西藏拉萨 850000【正文语种】中文【中图分类】TQ424专论与综述自然界中粘土的种类繁多，其中蒙脱土以其优越的物理、化学特性而倍受研究者的青睐。
相容剂对有机蒙脱土改性聚乙烯塑料性能的影响
相容剂对有机蒙脱土改性聚乙烯塑料性能的影响李翠勤;王俊;张怀志;方宏【摘要】利用相容剂对有机蒙脱土改性聚乙烯塑料进行改性研究,结果表明,加入相容剂后聚乙烯与有机蒙脱土的界面相容性得到改善,颗粒引起的应力集中和产生缺陷的几率大大降低,改性聚乙烯塑料的拉伸强度和断裂伸长率均有不同程度的提高.综合改性聚乙烯塑料的物理性能,相容剂用量在5份左右最佳.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2010(039)003【总页数】3页(P5-7)【关键词】聚乙烯;纳米复合材料;相容剂【作者】李翠勤;王俊;张怀志;方宏【作者单位】大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆,163318;大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆,163318;大庆化工研究中心,黑龙江大庆,163318;大庆化工研究中心,黑龙江大庆,163318【正文语种】中文【中图分类】TB332聚乙烯(PE)作为一种通用塑料,具有密度小、价格低、加工性能优良、耐化学药品等优点,广泛应用于家电、汽车、包装、建筑等行业。
但因其存在力学强度低、成型收缩率大、热变形温度不高等缺点,从而限制了其应用[1]。
为了得到工程化的改性PE材料,通常采用在PE中加入层状硅酸盐的方法提高其力学性能和热变形温度,并降低其成型收缩率[2]。
由于PE和层状硅酸盐相容性差,一般需要加入聚乙烯-马来酸酐接枝物(PEg MAH)或PE接枝其它极性单体作为相容剂来增强PE与有机蒙脱土(MM T)的相容性[3]。
但是,相容剂的加入会影响材料成型后制品的形变,严重影响了制品的质量和外观。
本实验研究了相容剂的不同含量对有机蒙脱土增强聚乙烯力学性能的影响。
1.1 试剂与仪器高密度聚乙烯(HDPE),5300B,大庆石化总厂;十六烷基三甲基氯化铵,AR,天津福晨化学试剂厂;钠基蒙脱土,浙江丰虹粘土化工有限公司;马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA),上海日之升新技术发展有限公司。
SHB-3型循环水多用真空泵,郑州杜甫仪器厂;LY-DH 4型报警显示活动式恒温箱,福建省龙溪教学仪器厂;PE-680型红外光谱分析仪, PERK IN-ELMR公司;93006D 型球磨机,R igaku公司;RHEOCORD 90型双螺杆挤出机,德国HAAKE公司;INSTRON 4467型材料试验机,英国INSTRON国际有限公司。
改性蒙脱土的研究与应用
改性蒙脱土的研究与应用改性蒙脱土是一种重要的材料，它被广泛应用于各种领域，如纳米材料、药物传递、环境污染控制等等。
本文将介绍改性蒙脱土的研究进展和应用情况。
一、蒙脱土及其改性蒙脱土是一种属于粘土矿物的土壤颗粒，通常呈现灰色或白色。
蒙脱土的结构是由硅酸铝层和层间离子组成，层状结构使其可以吸附和储存水分和离子。
由于这些特性，蒙脱土被广泛用于土地改良和污染控制，以及食品、化妆品和药物的制造等方面。
不过，由于其本身存在的缺点，例如吸附力、分散性等欠佳，为了满足不同领域的需求，科学家们对其进行了改性。
改性蒙脱土是指通过改变蒙脱土的化学和物理性质，使其适应性更加广泛的一种材料。
常用的改性方法包括阳离子交换、酸化、碱化、溶胶-凝胶等。
二、改性蒙脱土在纳米材料中的应用蒙脱土因其层数较多、结晶度高、孔径小且均匀、比表面积大等特点几十年来引起了研究人员的广泛关注。
在改性蒙脱土中， Montmorillonite被认为是一种理想的纳米载体。
大量的研究表明，不同处理方法的改性蒙脱土具有良好的纳米材料载体性能，如高效的吸附性能、阻燃性能和致密性等。
当前，改性蒙脱土做为一种优秀的纳米载体材料，在纳米材料领域中的应用突破了传统材料在绿色荧光材料、催化剂和电化学能量存储材料等方面的应用。
在纳米材料领域，改性蒙脱土可以被用作催化剂的载体，可以显著提高催化剂的活性和稳定性。
同时，改性蒙脱土对气体和液体具有比较强的吸附性能，并且可以通过改变其表面活性，达到不同的吸附效果。
三、改性蒙脱土在药物传递中的应用改性蒙脱土在药物传递中也有广泛的应用。
由于人体肠道吸收能力差、易发生血液循环失调等问题，许多药物在口服后很难达到理想的药效。
因此，将药物包裹在蒙脱土纳米粒子中，通过粘性或分散来调节药物的释放，可以大大提高药物的生物利用度和药效。
近年来，改性蒙脱土作为一种药物传递载体广泛被研究。
改性蒙脱土不仅可以用于口服药物的传递，还可以用于眼、鼻、口腔、皮肤等其他传递方式。
纳米膨润土（蒙脱土）在橡胶、热塑性弹性体及塑料异型材中的应用
纳米膨润土（蒙脱土）在橡胶、热塑性弹性体及塑料异型材中的应用纳米膨润土（蒙脱土）在橡胶、热塑性弹性体及塑料异型材中的应用利用纳米膨润土（蒙脱土）合成弹性体取代白碳黑和部分炭黑应用在橡胶、合成液体或母料，应用在（PP）、（PE）、（PA）、（PS）、（PET）等塑料中其经济效益和环保来讲都有可观的社会效益，各方报道都有推广。
高品位纳米蒙脱土（含蒙脱石85—90%的膨润土）是纳米片状微晶结构的硅铝酸盐矿物之一，（含有钙盐、镁盐、钠盐锌盐等。
但是蒙脱土与其它层状硅酸盐不同之点是：层与层之间空隙特别大，膨润土是一种主要由蒙脱石为主要成分的粘土矿物质，为2：1型硅铝酸盐类，具有吸湿性和膨胀性，可吸附几倍于自身体积的水里，体积膨胀6—8倍，在水介质中，膨润土能分散呈胶凝状和悬浮液状，此混合液具一定的粘滞性、触变性、和润滑性。
膨润土与水、泥、沙等细碎物的结合，具有可塑性和粘结性。
此外，膨润土还有较强的阳离子交换能力，膨润土对各种气体、液体、有不定期的吸附能力，膨润土最大吸附量可达近5倍于本身质量。
因主要成分是SIO2因此将其解离成纳米微晶片状粉末后添加到塑料异型材当中，能赋予塑料异型材已高高强度、高韧性，特别是抗老化性、耐紫外线照射（属片状晶平面的阻隔性）都应比不添加纳米蒙脱土的性能大有提高（因蒙脱土的白度只有80°左右）。
因此应用在塑料异型材当中特别是白型材，颜色需做相应调整。
蒙脱土的成分含量如下表：在橡胶中应用：主要用于橡胶制品的纳米改性，改善其气密性、定伸引力和耐磨性、防腐性、耐候性、耐化学性、通过加入少量（如8%-10%）的纳米蒙脱土，可以使橡胶的强度、伸长率等性能大幅度提高，有的性能可提高数倍，可部分替代目前的白碳黑，减少碳黑用量及其他填料，大大减少污染。
现在在聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料、三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料都得到了很好的研究。
纳米复合物主要作用能改善硬度、阻燃、阻气方面的性能。
有机蒙脱土改性PET的制备与研究
出机 、ｘ Ｄ ７ ０ Ｘ 射 线衍 射 仪 、真 空 干燥 箱 、 Ｒ 一 ００ 一
模压 成型 机 （ 自制 ） 、Ｇ Ｒ ｉ型 气体透 过 性测定 Ｔ－Ｏ
仪
获 得 这 一 数据 。 目前 常 用 的方 法 是 利用 Ｘ 射 线 一
２３ 验部分 ．试
２３１ ．．有机 蒙脱 土 的制备
（ ｏ ｙ ｔ ｙ ｅ ｅ ｌ ｃ ］ ｔ ｒ ｐ ｔ ａ ａ ｅ， ｐ ｌ ｅ ｈ ｌ ｎ ｇ ｙ ｏ ｅｅ ｈｈ ｌｔ
要 求 。例 如 啤 酒 包 装 ，要 保 证 啤 酒 的 品 质 和 口 感 ，瓶 内Ｃ ２ ， ０和０ 的含 量 必 须稳 定 ，这就 要求 瓶体
材 料 要 具 有较 高 的阻 隔 性 。但 传 统 的Ｐ Ｔ 隔性 Ｅ阻
研究。
干燥 ４ ｄ 时 。取其 中一组 ，按 照 一定 比例 称取 ￣６ ＇ 改性 好 的有机 土 与之 高速 捏 合 ，加入 双螺 杆挤 出
机 中在 ２ ０ ６ ℃熔融共 混 ，制备 出Ｐ Ｔ Ｍ Ｔ Ｅ ／ Ｍ 纳米 复合
２ 试 验 ．
２ １ 料 ．原 钠 基 蒙 脱 土 （ 江 丰 虹 粘 土 化 工 有 限 公 浙
进行 离 子交 换 ，适 当 的处理 条件 是必 须 的 。一般
来 说影 响插 入效 果 的主 要 因素包 括溶 剂 的种类 、
本 试验 中，分 别对 经有 机 化 的蒙脱 土和 原 土进行
测 试 比较 ，测 试 的ｘ 射 线谱 图 （ Ｒ ）如 图 １ 一 ＸＤ 所
不 ：
有机 插层 剂 与蒙 脱土 离 子交 换容 量 的摩 尔 比 （ ／ Ｍ ＣＣ Ｅ ）、浆 料浓 度 和Ｐ 值 、处理 时 间和 温度 、搅 Ｈ 拌 强度等 。具体 试验 步骤如 下 ：
蒙脱土改性及应用的研究进展
第 50 卷 第 1 期2021 年 1月Vol.50 No.1Jan.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry蒙脱土改性及应用的研究进展李璟睿1，尹陈霜1，马海燕1，夏 芬1，程国君1,2(1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖），安徽 芜湖 241003)摘 要：蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，具有良好的吸附性、阳离子交换性能和气液阻隔性。
吸附性使得蒙脱土具有良好的阻燃性和抗菌性，可以广泛应用于日常生活、工业及医用等方面。
为了进一步拓展蒙脱土的应用范围，通常需要对其进行有机化改性。
本文对近5年来蒙脱土的有机化改性及应用的研究进行了综述，以期为进一步开展蒙脱土的研究及应用提供参考。
关键词：蒙脱土；有机化改性；离子交换性；应用中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)01/02-0025-05基金项目：省级大学生创新创业训练项目（S201910361143）；安徽省高等学校自然科学研究项目（KJ2019A0118）；安徽理工大学芜湖研究院研发专项（ALW2020YF14）；安徽理工大学引进人才项目（ZY017）通信联系人：程国君，硕士生导师，从事粉体改性及纳米复合材料的制备。
E-mail ：***********************收稿日期：2020-10-29综述与进展蒙脱土（montmorillonite）别名微晶高岭石、胶岭石，结构式为(Al,Mg)2[SiO 10](OH)2·nH 2O，其中Al 2O 3含量为16.54%，MgO 4 含量为65%，SiO 2含量为50.95%，颜色多为白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。
蒙脱土不仅是一种硅酸盐的天然矿物，还是膨润土矿的主要矿物组分。
蒙脱土的改性及其在环境修复方面的应用
蒙脱土的改性及其在环境修复方面的应用蒙脱土的改性及其在环境修复方面的应用引言：近年来，人类活动和工业化进程的快速发展，给自然环境带来了巨大的影响。
土壤和水体的污染成为人们关注的焦点之一。
因此，寻找一种高效且可持续的方法来修复污染的土壤和水体变得至关重要。
在环境修复方面，蒙脱土及其改性材料得到了广泛的研究与应用。
本文将探讨蒙脱土的改性方法以及其在环境修复方面的应用。
一、蒙脱土的概述蒙脱土是一种层状硅酸盐矿物，具有极高的吸附性能和离子交换能力。
其层状结构中的层间隙可以固定并吸附有机和无机物质，从而在环境修复过程中发挥重要作用。
二、蒙脱土的改性方法1. 酸处理：通过将蒙脱土与酸溶液进行反应，可以改变其表面性质和化学结构，从而增强其吸附能力和选择性。
2. 碱处理：碱处理是另一种改性蒙脱土的常见方法。
通过将蒙脱土与碱溶液进行反应，可以改变其层状结构和孔隙性能，提高其吸附能力。
3. 有机改性：将有机物与蒙脱土进行复配处理，可以增加其表面活性和吸附性能，进一步提高其在环境修复中的应用效果。
三、蒙脱土在土壤修复中的应用1. 重金属污染土壤修复：蒙脱土具有优异的吸附性能，可以有效吸附土壤中的重金属污染物，减少其对土壤环境的影响。
2. 有机污染土壤修复：蒙脱土可以通过吸附有机污染物并固定在层间隙之中，阻止其进一步迁移和扩散，从而起到修复土壤的作用。
3. 养分修复：蒙脱土通过吸附养分物质，如氮、磷等，可以改善土壤质量和生态环境，促进植物的生长和发育。
四、蒙脱土在水体修复中的应用1. 水体重金属污染修复：蒙脱土可以通过吸附水体中的重金属离子，将其固定在颗粒表面或层间隙之中，从而净化水体环境。
2. 有机物污染修复：蒙脱土可以通过吸附水体中的有机物质，如石油烃类等，降低其浓度和毒性，提高水质。
3. 磷污染修复：蒙脱土可以通过吸附水体中的磷，阻止其进入水体并加剧富营养化，从而保持水体的生态平衡。
五、蒙脱土的应用前景与挑战虽然蒙脱土已经在环境修复方面得到了广泛的应用，但是仍然存在一些挑战。
玉山蒙脱土结构改性及应用研究
摘 要 本 文主要介绍采 用十六烷基三 甲基溴化胺 作为改性剂对 王山蒙脱土进行 结构改性研 究 ． 通过渗 透时间 、 浸润点 实验， 优化 出最
佳改性 务件 采用 Ｉ Ｘ Ｄ分析 ， Ｒ、 Ｒ 证明改性 剂大分子进 入到蒙脱石结构 中， 达到结构改性 目的。应 用实验表 明， 有机改性蒙脱 土对 Ｐ 、 Ｖ Ｐ Ｐ Ｃ等
蒙脱土是一种 层状铝硅酸盐矿物 ， 它是组成膨
润土矿 的主 要矿 物 ， 由膨 润 土矿 经 过精 细提 纯 得 到 。 蒙脱 石 单位 晶胞 是 由两 层 Ｓ－ 四面 体 夹 一层 Ａ－ ｉ Ｏ １ Ｏ 八面 体 构 成 ， 四面 体 内 四价 的 Ｓ 易 被 Ａ１ 质 同 相 ｉ 类 置 换 ， 面 体 内三 价 的 Ａ１ 八 易被 Ｍｇ类 质 同相 置 换 ， 低 价 阳离 子 取代 高 价 阳离 子 后 ， 蒙 脱 石 结 构呈 现 使 负 电性 ， 了保持 晶胞 电荷平 衡 ， 间 吸附 了等 量 的 为 层
维普资讯
第３ 卷 第 ４ 矿
Ｎ ｏ Ｍ ｅ ａ 】ｃ Ｍ ｉ ｓ ｎ． ｔ Ｉｉ ｎｅ
Ｖｌ ＿ ０ ３ｌＮｏ． Ｉ ４ Ｊ ｙ ｕｌ，２０ ０８
玉 山蒙脱土结构改性及应 用研 究
余 志伟
（ 东华理工大 学化 学生物与材 料科学 学院，江西 抚 州 ３ ４０） ４ ０ ０
Ｎａ、 ａ 、Ｍｇ 补偿 电荷 阳 离子 。层 间 阳离 ＋ Ｋ 、Ｃ ｚ等
析纯， 上海化学试剂公司 ， 用于蒙脱土结构改性 ； 亚
麻子 油 ： 用于 改性 蒙脱 土 的渗透 时 间和浸 润点 实验 。 １ 实验 方 法 ． ２ 首 先 将 蒙 脱 土 配 成 一 定 浓 度 的泥 浆， 制 ｐ 控 Ｈ值 在 ７ ８ 间 （ －之 在此 ｐ Ｈ值 范围 内改性 剂 容 易 和 蒙脱 土 结合 ）升温 至 预 定温 度 ， 入改性 剂 ， ， 加
蒙脱土的研究与应用综述
作者简介：彭琪琪（1999-），女，汉族，安徽淮北人，山东科技大学化学与环境工程学院生物工程专业2016级本科生。
彭琪琪（山东科技大学，山东青岛266590）摘要：蒙脱土（MMT ）是一种层状硅酸盐矿物质，具有较大的比表面积，强烈的吸水性，良好的阳离子交换能力和吸附性能。
蒙脱土可作为载体，用于吸附以及增强材料的物理性能。
为扩大蒙脱土应用范围，可将蒙脱土进行相应的改性。
蒙脱土可用于制备良好的纳米复合材料广泛应用于污水处理、石油、药品、汽车制造等方面[1]。
本文对近十年关于蒙脱土的研究进行综述，有利于进一步开展蒙脱土的研究与应用。
关键词：蒙脱土；改性；复合材料；性能中图分类号：TD985文献标识码：A 文章编号：1671-1602（2019）15-0137-01蒙脱土(M M T )是一种硅酸盐片层状矿物,来源丰富,具有较大的比表面积,强烈的吸水性、膨胀性、分散性,良好的阳离子交换性能和吸附能力。
M M T 分子中具有紧密堆积的四面体和八面体亚层,是不规则片层且高度有序的特殊晶体。
M M T 片层内多为无机成分,因此其具有良好的热稳定性[2]。
M M T 的这些优良性能决定了其在工业生产中的重要地位和广泛的应用前景。
M M T 纳米复合材料近年来成为社会热点,M M T 纳米复合材料的高热稳定性、高模量、高强度、高气体阻隔性和低的膨胀系数等均是其广受关注的原因[3]。
1MMT 的改性蒙脱土具有亲水疏油性,且对聚合物相容性较差,限制了其应用。
所以在实际应用的过程中往往会对蒙脱土进行改性,提高其吸附性能和离子交换能力,扩大应用范围[4]。
对蒙脱土的改性主要分为三类,有机改性、无机改性和有机-无机复合改性,其中有机改性的M M T 是纳米复合材料应用的关键。
有机改性能够使得M M T 表面疏水化,使其有利于应用于有机相。
陈际帆等人[5]采用C T A B 对M M T 进行有机复合改性,增大了蒙脱土层间距,提高了M M T 在聚氯乙烯(P V C )基体中的分散均匀性,并且明显提高了P V C /M M T 玻璃化转变温度,改善了力学性能。
MMT的有机改性及其在PLA中的应用
MMT的有机改性及其在PLA中的应用SAI Huajie;ZHANG Yuxia【摘要】介绍了蒙脱土(MMT)的一次有机改性和二次有机改性方法,并重点介绍了其在聚乳酸(PLA)中的应用.二次改性能有效改善有机改性蒙脱土(OMMT)在PLA 中的分散状况,使之尽可能多地形成剥离结构;在性能改善方面,OMMT的添加能有效改善PLA的结晶性能、拉伸模量和冲击强度、热稳定性、阻透性能以及流变性能等.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】14页(P133-146)【关键词】蒙脱土;一次改性;二次改性;聚乳酸;结晶性能【作者】SAI Huajie;ZHANG Yuxia【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ3210 前言MMT是一种典型的2∶1层状硅酸盐纳米材料，每层呈现出以硅氧四面体为底、铝氧八面体为“夹心”的“三明治”结构[1]。
层厚度约为1 nm，宽度从几十纳米到几百纳米不等，层与层之间通过范德华力形成“堆栈”结构[2]。
MMT具有无机粒子的刚性、热稳定性和尺寸稳定性，因其尺寸处于纳米级而具有纳米效应，能够有效地改善聚合物的性能。
PLA是一种生物基可降解聚合物，具有良好的光学性能，拉伸强度高，刚度高，但其热稳定性差、熔体强度低、韧性差，这会限制其大规模的应用[3]。
将MMT应用于PLA中制得纳米复合材料可有效地改善PLA的热稳定性，提高其结晶速率，细化晶粒尺寸，提高韧性。
但由于MMT的比表面积大，表面能高，倾向于出现团聚，从而达到能量的稳定状态。
采用表面改性的方法可以降低MMT的表面能，削弱MMT团聚的倾向，同时可以将其由亲无机转变为亲有机，增大MMT与PLA之间的亲和性，实现MMT在PLA中的插层或剥离，进而改善PLA的性能[4]。
根据改性的次数可以将MMT的有机改性分为一次改性和二次改性。
一次改性是指使用一种改性剂对MMT进行有机改性，改性剂多采用长链季铵盐、季膦盐、咪唑盐等有机阳离子改性剂，或采用偶联剂、有机酸或者单体进行改性[5-6]。
改性蒙脱土应用现状的研究
改性蒙脱土应用现状的研究摘要：蒙脱土是一种硅铝酸盐粘土，具有层状结构，因它贮量丰富、价格低廉，是近年来受国内外广泛关注的矿物材料之一。
由于其具有的特殊层状结构，使其具有层间可膨胀性，层间阳离子可交换性等特征，决定了蒙脱土在工业领域中的广泛应用。
简要介绍了蒙脱土的结构、基本性质，重点介绍了蒙脱土目前的应用研究状况并展望了其应用前景。
关键词：蒙脱土；结构；应用蒙脱土（MMT）是一类具有层状结构的硅铝酸盐非金属纳米矿物。
由于其具有膨胀性、吸水性、离子交换性等性质特点被广泛地应用。
由于天然蒙脱土颗粒层间距小，层间化学微环境不利于单体插入，从而和单体的相容性差，因此对蒙脱土进行改性能够提高其使用性能并扩大应用领域。
利用改性蒙脱土的层间域这一特殊的化学反应场所，可应用于催化还原、吸附/脱附和光催化等过程中。
本文主要对改性蒙脱土的应用进行论述。
1 蒙脱土的结构与性质天然的蒙脱土是一种形貌为层状的含水硅铝酸盐矿物，其化学通式为（Al2-y，Mgy）Si4010（OH）2·nH20，结构单元中Si-0与Al-O比为2：1。
分子结构包含有三个亚层，在两个硅氧四面体亚层中间含有一个铝氧八面体亚层，层与层之间通过共用氧原子以共价键形式连接，其结构如图l所示。
层和层之间存在的空间叫做层间域，黏土矿物因此具有层间的交换、吸附、催化、聚合等特性。
除此以外，蒙脱土的层间域还具有层间柱撑的特性。
2 改性蒙脱土的应用蒙脱土层间具有可膨胀性，可交换阳离子等特征，在经过改性处理后的蒙脱土，层间距离变大，膨胀性能更好，改善了无机物的界面极性和化学微环境。
这使蒙脱土在纳米复合材料、催化材料和废水处理中都表现出极大地应用能力。
2.1 改性蒙脱土在纳米复合材料中的应用1987年日本丰田公司首次运用原位插层聚合法，把蒙脱石的单位晶胞结构剥离，使之达到纳米级别，均匀分散于尼龙基体中，制备出性能优越的尼龙/蒙脱土纳米复合材料。
随后，聚合物/黏土纳米复合材料引起了研究者的广泛关注。
蒙脱土结构特性及在聚合物基纳米复合材料中的应用
蒙脱土结构特性及在聚合物基纳米复合材料中的应用纳米复合材料是20世纪80年代末发展起来的新型材料，是分散相的尺度进入纳米量级的聚合物系合金，兼具无机和有机材料的特点，并通过两者之间的耦合作用产生出许多优异的性能。
纳米复合材料的制备是基于现有大品种塑料的成熟生产的工艺，有利于尽快实现工业化生产，有着广泛的开发前景，是探索高性能复合材料的一种重要途径，已引起世界各国的普遍关注。
本文主要阐述了有关蒙脱土结构特性及在聚合物基纳米复合材料中的应用。
标签：蒙脱土;结构特性;聚合物;基纳米复合;应用一、前言对蒙脱土的晶层结构、分散性、流变性及表面修饰进行了系统的评述。
蒙脱土片层含有Lewis酸点及过渡金属离子可用于烯类单体的催化聚合反应;自从丰田汽车公司使用尼龙-6/粘土纳米复合材料以来，蒙脱土（具有膨润性的粘土）在聚合物基纳米复合材料中的研究和应用正越来越受到世人的关注。
对蒙脱土/聚合物纳米复合材料的制备方法及其进展也进行了综述。
二、聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备方法称取一定量的蒙脱土，用去离子水配制5%的溶液，再称取适量的醇胺离子和质子化剂，分别滴加到搅拌状态下的蒙脱土溶液中;搅拌4～5h后，将该溶液一次插层溶液抽滤，滤饼真空干燥，并研磨成粉末，得到的样品为一次插层的有机蒙脱土。
用去离子水配制5%的PVP溶液，滴加到上述没有抽滤的一次插层溶液中;搅拌4～5h后抽滤，滤饼真空干燥，并研磨成粉末，得到的样品为二次插层的有机蒙脱土。
有机/无机纳米复合材料最初采用溶胶凝胶法制备，目前已出现了层间插入法、原位聚合复合法、插层原位聚合复合法、超微粒子直接分散法、熔体插层法等方法。
插层原位聚合复合法、熔体插层法用的尤为广泛，其中插层原位聚合复合法又分为一步法和两步法。
在聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备过程中，有机蒙脱土的制备最初采用蒙脱土与有机化剂在一定温度下搅拌反应一段时间制得，后来发现采用高速剪切效果更佳。
另外还有采用超声波振荡和辐照法制备纳米有機土的;最近还出现了利用微波加热法分两步将浮选后的天然钠基土转变为镍基蒙脱土，根据己内酰胺可与镍配位的原理，将己内酰胺引入到蒙脱土片层间，通过原位聚合复合法制得聚己内酰胺/蒙脱土纳米复合材料，省去了蒙脱土有机化工序，为聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备提供了一种新的尝试方法。
纳米蒙脱土母料对PA6力学性能的影响
纳米蒙脱土母料对PA6力学性能的影响聚酰胺6(PA6)是工程塑料中开发最早的品种，目前在聚酰胺类产品中产量最大。
与其他工程塑料相比，PA6具有力学强度高，韧性好，电气性能良好，耐磨性、耐疲劳性、抗震性、耐油性好等优点，但也存在耐强酸强碱性差，干态和低温冲击强度低，吸水率大，尺寸稳定性差，容易燃烧，热变形温度低等缺点。
纳米材料具有体积效应、表面效应和宏观量子隧道效应，对塑料的改性效果非常显著。
纳米蒙脱土(MMT)在塑料中的应用，已取得较好的效果。
但是，纳米材料大多是超细粉体材料，且在高分子材料中的用量较少，很难均匀地加入到高分子材料中，而母料的应用是解决这一问题的有效方法。
使用纳米母料可以简化生产工艺过程，提高生产效率及制品性能。
本实验将纳米MMT制备成母料，加入到PA6中对其进行改性。
1 实验部分1.1 原料PA6，工业品，无锡长安高分子材料有限公司；纳米MMT，工业品，浙江丰虹黏土化工有限公司；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，CM-207，奇美实业股份有限公司；乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)，14-2，北京有机化工厂；高密度聚乙烯(HDPE)，7000S，扬子石化股份有限公司；低密度聚乙烯(LDPE)，J5019，日本宇部兴产株式会社；十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)，工业品，金坛西南化工研究所。
1.2 仪器与设备双辊筒炼塑机，SK-160B，上海橡胶机械厂；电热密闭干燥箱，150，上海市第二五金厂；双螺杆挤出机，TE-34，南京化工机械研究所；注塑机，WG-80，无锡格蓝机械有限公司；电子万能试验机，CM75503，深圳市新三思实验设备有限公司；实验室用胶体磨，L50，上海诺尼轻工机械有限公司；悬臂梁冲击实验机，IZODUJ-4，中国承德实验机厂。
1.3 制备母料的工艺路线要使纳米MMT在塑料改性中取得理想的效果，必须对其进行有机化处理，使其表面由亲水性变为憎水性，再通过适当的工艺制成母料。
1.4 用KH560对纳米MMT有机化处理在500ml工业酒精中加入3ml的KH560，混合，再加150g纳米MMT，混合，静置24h 后制浆。
《基于蒙脱土矿物的几种生态环境材料的制备、性能及应用研究》范文
《基于蒙脱土矿物的几种生态环境材料的制备、性能及应用研究》篇一一、引言随着人类对环境保护意识的日益增强，生态环境材料的研究与开发显得尤为重要。
蒙脱土矿物作为一种天然的纳米材料，具有优异的物理化学性能和良好的环境相容性，被广泛应用于生态环境材料的制备。
本文将重点探讨基于蒙脱土矿物的几种生态环境材料的制备方法、性能及其应用研究。
二、蒙脱土矿物的性质及应用蒙脱土矿物是一种含水铝硅酸盐矿物，具有层状结构、离子交换性、吸附性等特性。
由于其独特的物理化学性质，蒙脱土矿物在生态环境材料领域具有广泛的应用前景。
例如，可以作为催化剂载体、吸附剂、离子交换剂等。
三、基于蒙脱土矿物的生态环境材料的制备1. 制备方法（1）插层复合法：通过将有机或无机分子插入蒙脱土矿物的层间，制备出具有新性能的复合材料。
（2）表面改性法：通过物理或化学方法对蒙脱土矿物进行表面改性，提高其与有机物的相容性，从而制备出性能优异的复合材料。
（3）溶胶-凝胶法：将蒙脱土矿物与有机物混合，通过溶胶-凝胶过程制备出具有特定性能的复合材料。
2. 制备过程以插层复合法为例，首先选取合适的有机或无机分子，然后将其与蒙脱土矿物混合，在一定的温度和压力下进行插层反应。
反应完成后，对产物进行分离、干燥等后处理，得到基于蒙脱土矿物的生态环境材料。
四、性能研究1. 物理性能：基于蒙脱土矿物的生态环境材料具有优异的力学性能、热稳定性和耐候性。
2. 化学性能：具有较高的离子交换性能和吸附性能，可以用于水质净化、空气净化等领域。
3. 环境性能：具有良好的生物相容性和环境友好性，可降解且不产生有害物质。
五、应用研究1. 生态环境治理：基于蒙脱土矿物的生态环境材料可用于水质净化、土壤修复、空气净化等领域，提高生态环境质量。
2. 农业领域：可作为肥料缓释剂、农药载体等，提高农业产量和降低环境污染。
3. 建筑领域：可用于制备绿色建筑材料，提高建筑物的耐久性和环保性能。
4. 其他领域：还可用于制备高性能催化剂、电池隔膜等材料，推动相关产业的发展。
蒙脱土的改性方法及应用现状
格排 列 ， 个 结 构 片 层 厚 约 Ｉ ｍ， 宽 约 １ ０ ｍ。 整 ｎ 长 ０ｎ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ Ｂ３ 文 章 编 号 ：１ ０ — ６ ６ ２ ０ ） ４ ０ ３ —４ ０ ４ ８ ２ （ ０ ７ ０ —０ ０ ０
文献标识码 ： Ａ
这 种特 殊 的晶体 结构 赋 予 了蒙 脱 土许 多特 性 ［ ， 】 例 ］
复合 材料 ， 在很 多领 域得 到 重 要 的应 用 。本 文 对 可 蒙脱 土 的改性 方法 及其 应用 进行 了综 述 。
１ 蒙脱 土 的 结 构 特 点
蒙脱 土 的分 子结 构包 含 有三 个 亚层 ， 两个 硅 在
时 列举 了各 种 改 性 蒙 脱 土 在 纳 米 复 合 材 料 、 水 处 理 和 催 废
Ｖ ｏ１１５ Ｎ ｏ ． ．４
蒙 脱 土 的 改 性 方 法 及 应 用 现 状
向 莹 ，刘全 校 ，张 勇 ，曹 国荣
（ 京 印 刷 学 院 包 装 材 料 研 究 室 ， 北 京 １２ ０ ） 北 ０ ６ ０
摘 要 ：由 于 天 然 蒙 脱 土 颗 粒 层 间距 小 ， 问 化 学 微 环 境 层 不 利 于 单 体 插 入 ， 而 和 单 体 的 相 容 性 差 ， 了提 高 其 使 用 从 为 性 能并 扩 大 应 用 领 域 ， 要 求 对 蒙 脱 土 进 行 改 性 。 改 性 的 就 方 法有 有机 改 性 、 机 改 性 和 有 机 ／ 机 复 合 改 性 三 种 ， 无 无 同
化 材 料 等领 域 的 应 用 现 状 。 最 后 ， 出 要 切 实 加 强 蒙 脱 土 提 的 层 问域 微 环境 和 化 学 改 性 等 基 础 理 论 的研 究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 7 卷第 3 期 2010 年 6 月
纳米科技
Nanoscience ＆ Nanotechnology
No．3 June 2010
1 蒙脱土的环氧化改性机理
介孔化学反应解聚纳米软团聚体机理：纳米 粉体是由纳米级颗粒通过物理或化学作用相联结 的软团聚体，有片层结构、棒状结构和颗粒结构三 种。纳米软团聚体内表面积很大，粒子之间存在许 多介孔或间隙。介孔中吸附有许多可交换的小分 子或离子。这些小分子或离子可被特定的化学活 性物质置换。化学活性物质在一定条件下可在介 孔中发生化学反应（放热反应），反应热可以使纳 米软团聚体膨胀，扩大纳米粒子之间的距离，解聚 纳米软团聚体，使聚合物分子易插入纳米粒子之 间的间隙。此外，化学活性物质应有良好的热稳定 性和较高的沸点，在高温、高压、高剪切力下不易 分解和气化，化学活性物质还应能进一步和高分 子链上的活性基团发生化学作用，以提高纳米粒 子与聚合物的相容性。
[1] 张玉龙，李长德.纳米技术与纳米塑料[M].北京：中国 轻工出版社，2002
[2] 柯扬船，皮特.斯壮.聚合物－无机纳米复合材料[M].北 京：化学工业出版社，2003
[3] 徐国财, 张立德.纳米复合材料[M].北京：化学工业出 版社，2003
[4] 谢松桂.一种高有机蒙脱土含量的有机蒙脱土母料及 其制备方法[P].中国专利：03137638.X，2005-7-27
[5] 谢松桂，盛仲夷.一种纳米蒙脱土的固相插层制备方 法 及 其 制 备 的 纳 米 蒙 脱 土 母 料 [P]. 中 国 专 利 ： 200410015775.2，2006-4-5
[6] 谢松桂，盛仲夷.一种聚合物基蒙脱土母料及其制备 方法中国专利[P].中国专利：200510061489.4，20067-12
图 1 环氧化有机蒙脱土（钙基）XRD 图
7
第 7 卷第 3 期 2010 年 6 月
纳米材料与应用
Nanomaterial & Application
Vol．7 No．3 June 2010
图 2 环氧化有机蒙脱土（钠基）XRD 图
图 4 PA6/蒙脱土纳米复合材料（熔融挤出法）XRD 图
图 3 不同有机蒙脱土（钠基）与纯钠基蒙脱土 XRD 图
8
图 5 PP/蒙脱土纳米复合材料（熔融挤出法）XRD图
图 6 PC/蒙脱土纳米复合材料（熔融挤出法）XRD 图 图 7 PET/蒙脱土纳米复合材料（聚合法）TEM 图
第 7 卷第 3 期 2010 年 6 月
纳米科技
Nanoscience ＆ Nanotechnology
No．3 June 2010
3 蒙脱土母粒的制备技术
将接枝聚烯烃和环氧化有机蒙脱土按一定比 例混合均匀后，可加入其他加工助剂，在 180℃－ 240℃温度条件下，经双螺杆混炼设备混炼，熔融 挤出造粒，制备聚合物基蒙脱土母粒[6]。接枝聚烯 烃有良好的聚合物相容性，对于大多数聚合物都 有非常好的亲和性，在熔融状态下的流动性也很 好，在熔融挤出造粒过程中，环氧化有机蒙脱土 能很好地分散在接枝聚烯烃基体中。经环氧化合 物改性的蒙脱土的层间本来就已经打开，层间距 为 3.0－10.0 nm，接枝聚烯烃的链段极易插入蒙 脱土的层间并剥离蒙脱土，使蒙脱土均匀分散在 接枝聚烯烃基体中，制备剥离型聚合物基蒙脱土 母粒。
Abstract: The organic montmorillonite (OMMT) was fabricated by Na-montmorillonite (or Ca-montmorillonite) modified interaction using the epoxy resin, and its degradtion mechanism for soft coacervate by mesoporous reaction is proposed. The structure and morphology of OMMT were characterized by XRD and TEM, and the results indicated that the interlay－ er-spaces of OMMT were 3.0-10.0 nm. The master batch prepared from extruding montmorillonite and grafted polyolefin was employed to modify PP, PA and PC, which resulted in the separation of individual silicate layers in the polymer ma－ trixes. Keywords: mesoporous reaction；epoxy resin；organic montmorillonite；nanocomposites
蒙脱土的固相插层技术，就是将蒙脱土（纳基 土或钙基土）与插层剂预混合，在适当温度和压力
的条件下完成插层和剥离，不需要在水相环境中 进行阳离子交换，工艺条件简单、效果明显。其工 艺流程：蒙脱土(钠基或钙基)— ——环氧化合物固相 插层处理— ——有机蒙脱土，具体方法：将环氧化合 物与蒙脱土预混合后，在 150℃－200℃温度条件下 剪切混炼[5]，直接完成对蒙脱土的插层和剥离，固 化成蓬松粉状的有机蒙脱土。
中图分类号：TB33 文献标识码：A 文章编号：1812-1918（2010）03-0006-04
0 引言
蒙脱土属2：1 构型 3 层结构的粘土矿物[1]，其 晶胞由 2 层硅氧四面体中间夹 1 层铝氧八面体组 成，四面体与八面体依靠共同氧原子连结，形成厚 0.96 nm，宽厚比约 100-1000 高度有序的准二维 晶片，晶胞平行叠置。蒙脱土中的同晶置换现象极
[9] 谢松桂，盛仲夷.一种环保型阻燃聚丙烯复合材料及其 制备技术[P].中国专利：200610155135.0，2007-8-22
图 10 PA6/蒙脱土纳米复合材料（熔融法）TEM 图
2） 环氧化有 机 蒙 脱 土 在 聚 合 物 中 的 分 散 性 能优良，纳米复合材料的力学性能良好，耐温性能
作者简介
盛仲夷（1979- ），男，工程师/硕士研究生，研究方向： 工程塑料改性。
9
4 性能分析及应用
有机蒙脱土的组成（wt％）：蒙脱土 65％－75％、 环氧化合物 25％－35％；蒙脱土层间距 3.0 nm－ 10.0 nm（图 1、图 2）；蒙脱土的热重分析，初始分 解温度 350℃(烷基季铵盐蒙脱土的热分解温度是 220℃－250℃)，990℃灼烧失重为 35％－55％（wt％）。
Organification Process of Montmorillonite and its Application in Modification of Plastics
SHENG Zhong-yi， XIE Song-gui
(Hangzhou Honyar Electrical Co.,Ltd， Hangzhou 31007， China)
收稿日期：2009-11-25 * 基金项目：浙江省科技型中小企业技术创新资金项目 （2006D0024）
6
为普遍，晶格中的 Si4+、Al3+易被其他低价离子取 代，单位晶层有较多负电荷，能吸附等量阳离子。 晶层间可能存在的阳离子有 Mg2+、Ca2+、Na+、K+、H+ 及 Li+等[2]。根据蒙脱土晶层间可交换阳离子的种 类、含量将天然蒙脱土划分为钠基蒙脱土、钙基蒙 脱土和天然漂白土。蒙脱土晶层中的阳离子都具 有可交换性，能被其他有机或无机阳离子交换。蒙 脱土晶层中可交换的阳离子量叫做阳离子交换容 量（CEC），适用于复合材料改性的蒙脱土阳离子 交换容量为 80-130 mmol/100 g 的蒙脱土[3]。
图 3 为不同有机物含量的有机蒙脱土与纯钠 基蒙脱土的 XRD 图。由图可知，随着有机物含量 的增加，蒙脱土的衍射特征峰（001）从 7－8 度向小 角度偏移，直至消失，说明有机蒙脱土呈现良好的 剥离状态。
聚合物基蒙脱土母粒的组成 （wt％）：蒙脱土 15％－50％、环氧化合物 10％－35％、接枝聚烯烃 30％－70％；蒙脱土层间距 5.0 nm－10.0 nm。
150
160
℃
178
212
℃-1
1.06×10-4
PP 基 38 120 50 530 10 2.1 120 157
PP-R 基 28 140 32 380 16 0.29 108 132
1.16×10-4
显著提高。
参考文献
图 8 PET/蒙脱土纳米复合材料（聚合法）TEM 图 图 9 PA6/蒙脱土纳米复合材料（熔融法）TEM 图
项目 拉伸强度 断裂伸长率 弯曲强度 弹性模量 冲击强度（悬缺口） 熔体流动速率 热变形温度 维卡软化温度 线性热膨胀系数
表 1 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的性能
单位
PC 基
170
Mpa
100
122
Mpa KJ/m2
2200 14
4400 6
g/10min
10
6.8
℃
2 蒙脱土固相插层技术研究
蒙脱土有机化改性处理的常见工艺流程为： 蒙脱土矿粉— ——水相提纯—— —水相烷基季铵盐插 层— ——脱水干燥— ——蒙脱土。常见方法是湿法，就 是以水为分散介质，将蒙脱土制浆，分选提纯、改 型和活化后，以季铵盐阳离子进行交换反应，经过 滤、干燥、磨粉、过筛得到有机蒙脱土产品。该处理 方法工艺复杂、反应时间长、能耗多，产品生产成 本较高，有机蒙脱土的层间距一般在 1.5 nm－4.0 nm 之间。
应用该蒙脱土母粒制备的一系列纳米复合材 料，蒙脱土呈良好分散[7]-[9（] 图 4、图 5、图6、图 7、图 8、图 9、图 10）。