簡(jiǎn)單酸改性主要是用硫酸、鹽酸、磷酸或它們的混合酸洗滌或?qū)⒓佑兴岬拿擅撏翍腋∫杭訜嵋欢〞r(shí)間。通過(guò)酸化改性的蒙脫土的比表面積增大,孔徑也增大,而且具有更強(qiáng)的吸附性和化學(xué)活性,具有很高的吸附和催化性能,是一種非常好的中孔載體材料。處理后的蒙脫土可廣泛應(yīng)用于油品脫色、制無(wú)碳復(fù)寫紙、催化劑載體及污水處理等方面。
天然蒙脫土按其層間可交換陽(yáng)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(jià)值低。鈉基蒙脫土比鈣基蒙脫土有更好的膨脹性、陽(yáng)離子交換性,水介質(zhì)中的分散性、粘性、潤(rùn)滑性、熱穩(wěn)定性及較高熱濕壓強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。可用NaCl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。
蒙脫土由于層間的大量無(wú)機(jī)離子而表現(xiàn)出來(lái)的疏油性,不利于其在聚合物基體中的分散,因此要對(duì)其進(jìn)行有機(jī)改性。蒙脫土常用的有機(jī)改性劑有陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚合物單體和偶聯(lián)劑等。例如采用陽(yáng)離子表面活性劑改性常用十六或十八烷基基等季銨鹽處理蒙脫土,發(fā)生陽(yáng)離子交換反應(yīng)。使有機(jī)基團(tuán)覆蓋蒙脫土表面或揷入其層間,使其表面能發(fā)生變化,增大了層間距,使其由原來(lái)的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性。
合成橡膠為納米蒙脫土大需求端。納米蒙脫土具有耐腐蝕、抗沖擊、耐磨損等優(yōu)勢(shì),能有效改善合成橡膠的氣密度,提高其強(qiáng)度及伸張率。近年來(lái),我國(guó)合成橡膠行業(yè)景氣度不斷提升,產(chǎn)量呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)合成橡膠產(chǎn)量達(dá)811.7萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)9.7%。在此背景下,納米蒙脫土作為合成橡膠原材料,行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
近年來(lái),有關(guān)聚氨酯/蒙脫土納米復(fù)合材料的研究受到了人們廣泛的重視,這是由于納米蒙脫土具有較高的比表面積,同傳統(tǒng)材料相比較,蒙脫土納米復(fù)合材料可以賦予聚氨酯復(fù)合材料許多性能,如改善其化學(xué)性能。氣密性、防腐性、耐候性、耐化學(xué)性等,通過(guò)加入少量(1%-7%)的納米蒙脫土,可以使聚氨酯的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等性能同時(shí)得到提高。
在制備聚合物、粘土納米復(fù)合材料時(shí)先對(duì)其進(jìn)行有機(jī)化改性,可以解決由蒙脫土晶胞層間可交換性陽(yáng)離子構(gòu)成的親水的微環(huán)境不利于親油性的聚合物或單體插入,與聚合物的相容性不好的問(wèn)題。利用長(zhǎng)鏈季鹽改性劑對(duì)蒙脫土進(jìn)行離子交換處理,可制得有機(jī)蒙脫土。