有機蒙脫土能進一步與單體或聚合物熔體反應(yīng),在單體聚合或聚合物熔體混合的過程中剝離為納米尺度的結(jié)構(gòu)片層,均勻分散到聚合物基體中,從而形成納米塑料。這種插層復(fù)合技術(shù)是基于在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上的技術(shù),不需要新的高昂設(shè)備投資,工藝簡單,操作方便,環(huán)境友好,特別適合于聚合物改性,容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
天然蒙脫土按其層間可交換陽離子的種類分為氫基、鈣基、鈉基、鋰基等蒙脫土,以鈣基蒙脫土為主,但其性能較差,產(chǎn)品附加價值低。鈉基蒙脫土比鈣基蒙脫土有更好的膨脹性、陽離子交換性,水介質(zhì)中的分散性、粘性、潤滑性、熱穩(wěn)定性及較高熱濕壓強度和抗壓強度??捎肗aCl乙醇溶液、碳酸鈉、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉作為改性劑交換鈣基蒙脫土為鈉基蒙脫土。
無機鹽改性是通過加入一種或多種無機金屬水合陽離子與蒙脫土層間可交換的陽離子進行交換,這些離子充當(dāng)了平衡硅氧四面體上負電荷的作用,同時由于在層間溶劑的作用下,可以使蒙脫土剝離分散成更薄的單晶片。用于蒙脫土改性的鹽主要有鋁鹽、鎂鹽、鋅鹽、銅鹽等。
聚合物/蒙脫土納米復(fù)合材料是當(dāng)今眾多無機納米粒子改性復(fù)合材料中有潛力的納米復(fù)合材料之一。由于蒙脫土具有特的層狀一維納米結(jié)構(gòu)特性,形態(tài)特性,層間具有可設(shè)計的反應(yīng)性,超大的比表面積(750m2/g)和高達200以上的徑/厚比。
復(fù)合材料的密度與單一聚合物相近,比常規(guī)無機填料改性的聚合物密度降低20~30%。材料的透光性也有不同程度的提高。因此聚合物/蒙脫石納米復(fù)合材料成為新一代高阻隔性包裝材料、高強度輕量化工程材料、高阻燃絕緣電器材料和抗疲勞彈性體材料。
什么是蒙脫土?蒙脫土俗稱“觀音土”,別名也叫蒙脫石,它是一種含有多種礦物質(zhì)的粘土物質(zhì)。因為富含各種硅、鋅、鎂、鋁等礦物質(zhì),并且化學(xué)成分穩(wěn)定,也被稱為“石”。