蒙脱土的改性研究进展

［0"］ 土 。
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其它有机改性剂
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聚合物单体
除了以上介绍的几类有机改性剂外， 还有一 些其它的插层剂被用于蒙脱土的改性处理。美国 专利报导 DE@6 等人用聚合催化剂醋酸锑对蒙脱土 进行了改性， 结果表明改性剂能插入蒙脱土的层 间， 层间距由改性前的 " + )%4? 扩大到 " + &4?。改 性土能在聚合物基体中均匀分散， 并对聚合反应
蒙脱土进行钠化改型， 使其转变为钠基蒙脱土， 有 利于缓减对天然钠基土的需求压力， 扩大资源的 利用范围， 这也往往是蒙脱土进一步深加工的基 础。
理对钙基蒙脱土钠化的影响， 结果表明， 微波处理 对于蒙脱土干粉钠化具有很好的促进活化作用， 蒙脱土干粉处理优于水浆处理， 且在提纯前进行
’""2 $ !! $ "%化作用 。 FB6 等人采用苯酚和甲
将聚合物单体作为改性剂直接插层到蒙脱土 片层间， 再通过原位聚合得到纳米复合材料。这 种制备工艺成本低， 效率高， 有较好的发展前景。 目前在这类改性剂中研究较多的是苯胺， 苯胺单 体很容易通过离子交换反应引入蒙脱土层间， 单 体与蒙脱土间形成结合键， 从理论上说很难被其 它阳离子交换， 因此不会从层间分离。聚苯胺进 入蒙脱土片层中后由于其分子链之间的强相互作
偶联剂
， 十六烷基二甲基烯丙
硅烷偶联剂在适当的条件下能与蒙脱土表面 进行化学吸附或化学反应， 从而覆盖于粒子的表 面， 达到改性目的。 （ /89） 2345 报导的用 ."’ -0& 26.70 和 ."’ -0& 26 0 改性蒙脱土的研究， 通过对改性蒙脱土的比表面 积、 层间距等性能进行了分析， 证明了改性过程所
［?］ 现， 改性土的效果要明显优于原土 。陈天虎等
分子中碳链长不同， 与蒙脱土的阳离子交换量也 不同。经胺处理后蒙脱土层间距都有不同程度的 增加， 改性土的层间距和层间阳离子取向均因碳
［%"］ 。 F:9 等人用脂肪胺 链长度的不同而存在差异
对蒙脱土进行了改性， 改性土与阴离子聚丙烯酰 胺联合使用作为造纸湿部的助留助滤剂取得了良
［%1］ 好的效果 。 F:)>, 等合成了含邻苯二甲酰亚胺
结构的刚性芳香胺， 用其改性的蒙脱土的层间距
［%!］ 。 和热稳定性要高于脂肪胺改性蒙脱土
用无机聚合物对蒙脱土进行了改性处理， 大幅度 地提高了对有机污染物的吸附能力， 用于处理印
・"・
烷基铵盐除了作为单组分的蒙脱土改性剂
・ 综
述 ・
G8HI 化工矿物与加工
’ "’
同时研 蒙脱土制得 =>4 # 蒙脱土、 *94 # 蒙脱土， 究了 =>4 # 蒙脱土、 *94 # 蒙脱土和活性蒙脱土在 氙灯模拟太阳光照射条件下对水中苯胺光化学降 解的催化作用。结果表明， 改性蒙脱土能有效地
［D］ 。叶舟用 /0*01 和 +,*0" 对蒙 催化苯胺的光解
脱土进行了改性处理， 改性土与原土相比对造纸
［%%］ 入蒙脱土晶层空间， 达到有机改性的目的 。胺
而溶出， 从而削弱了原来层间的结合力， 使层间晶 格裂开、 层间距扩大， 改性后蒙脱土的比表面积和 吸附能力都显著提高
"’ "’ ［-］
。 . 除了能置换出层间
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的阳离子外， 还会与铝氧八面体作用， 部分 /01 ’ 、 +, 、 使蒙脱土带负电， 由于电 23 等离子溶出， 荷的相互排斥使颗粒变细， 比表面增加。另外， 部 分铝氧八面体片层的 /0 # （ 4.） 原六配 1 脱羟基， 位铝变为四配位铝， 从而产生大量的断键。以上 这些作用的结果都会使蒙脱土的反应活性增强。 酸化处理的蒙脱土由于具有很高的吸附性能和触 媒活性， 可广泛用于油品脱色、 制无碳复写纸、 催 化剂载体及污水处理等方面。 "$%$" 无机盐改性 用无机盐改性主要是通过加入的无机盐改性 剂， 使分散的蒙脱土单晶片形成柱层状缔合结构， 在缔合颗粒之间形成较大的空间， 因此可改变蒙 脱土在水中的分散状态及性能， 提高蒙脱土的吸 附能力和离子交换能力。 用于蒙脱土改性的盐主要有铝盐、 镁盐、 锌 盐、 铜盐等。 *55637 等人用聚合的 23 和 /0 对蒙 脱土进行了改性， 在对水中微量 *8，*9，(:，;< 和 => 的 选 择 吸 附 性 以 及 吸 附 能 力 的 研 究 中 发
蒙脱土的改性
勇军等用硫酸铝改性蒙脱土制得除臭剂， 其吸附 性能大大增强， 基本上可以取代或部分取代活性
［A］ 炭 。沈学优等分别用 => （(41） （ (41 ） *9 "、 " 改性
求， 通常需要对蒙脱土进行改性处理， 改性的方法 按改性剂种类的不同可大致分为无机改性、 有机 下面分别 改性以及有机 # 无机复合改性三大类， 对这几种改性方法的研究进展进行介绍。 "$% "$%$% 无机改性 酸改性 对蒙脱土进行酸化处理的目的是使蒙脱土的 物化性能发生改变， 增强其活性， 使用的酸主要为 硫酸、 盐酸、 磷酸或其混合酸。蒙脱土能被酸活化 的原因在于： 当用酸处理时， 蒙脱土层间的 & ’ 、 () 、 *)
［%E］ 废水的处理效果明显提高 。
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有机改性 由于蒙脱土表面的亲水性不利于其在有机相
、 +, 等阳离子转变为酸的可溶性盐类
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中分散以及对有机物吸附， 因而当蒙脱土用于有 机体系时往往需要对其进行有机改性， 以使蒙脱 土表面疏水化。常用的有机改性剂主要有烷基铵 盐、 氨基酸、 聚合物单体和偶联剂等。 "$"$% 烷基铵盐 烷基铵离子能通过离子交换反应进入蒙脱土 片层， 片层表面被烷基长碳链覆盖从而使其表面 由亲水性变为亲油性， 增加了有机蒙脱土与有机 相的亲和性。长碳链烷基季铵盐 （如十八或十六 烷基三甲基氯化铵等） 是使用最多的蒙脱土有机 改性剂。 除了长碳链烷基季铵盐外， 还可采用胺对蒙 脱土进行改性。胺先与盐酸作用生成盐酸盐并离 解成铵阳离子， 接着与蒙脱土层间的水合 () ’ 进 行离子交换。经上述两步反应后， 有机铵离子进
醛在草酸的催化下对蒙脱土进行了改性， 改性土 的层间距显著扩大， 在环氧树脂中能良好分散形
［)"］ ［)0］ ! 酰胺单体原位聚合 。
贵等人用氯代硅烷的衍生物对蒙脱土进行了改
［)’］ 性， 改性土在水和甲苯中的分散性明显提高 。
在含有 :3;< 采用了含卤素和疏水性基团的硅烷， 叔胺的极性溶剂中改性蒙脱土， 改性土具有优良 的贮存和使用性能， 用于处理有机污染物后经处
［)(］ 理还可重新使用 。=3>4?@44 报道了用硅烷偶
"
引言 蒙脱土是一种细粒粘土， 可用于纺织、 轻工、
蒙脱土的钠化改型是通过离子交换的方法实 现的。在一定条件下， 加入改性剂 （最常用的为 ， 并通过挤压、 碾压等措施， 使钙基蒙脱土 ./’ 012） 转化为钠基蒙脱土。处理方法主要有陈化法 （堆 声场法） 、 悬浮法和挤压法。挤压法是目前采用较 多的方法， 是指在加入改型剂的同时施加一定的 压力 （主要为剪切应力） ， 压力的作用可使蒙脱土 晶层之间、 粒子之间产生相对运动而发生分离， 从 而增加了 ./ 3 的接触面积， 有利于钠化的进行。 胡茂焱等研究了用 451、 ./’ 012 联合使蒙脱土钠 化改型的方法。加入 451、 ./’ 012 可向溶液中提 供 ./ 3 、 它们被蒙脱土双电层吸附， 改变了 45’ 3 ， 双电层中电荷的比例。定量加入 ./’ 012 ， 不但可 促进 451 的快速电离， 并可对过量 45’ 3 起抑制
［))］ 成 。
。
在聚合物 $ 蒙脱土复合材料的研究中， 为了使 蒙脱土与聚合物基体间形成较强的化学键合， 研 究者们开始采用含双键的可聚合性烷基铵盐作为 蒙脱土的改性剂。这类含双键的铵盐主要有甲基 丙烯酸二甲氨乙酯三甲基氯化铵 苯） 三甲基氯化铵
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， 对 （乙烯基
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［)#］ 。用这 是通常的苯胺化学聚合方法做不到的
种方法制备的杂化材料具有较高的导电率和热稳
［)%］ 定性 。
乔放等在制备聚酰胺 $ 蒙脱土纳米复合材料 时， 将己内酰胺单体通过质子化作用作为膨胀剂， 与蒙脱土进行离子交换， 并原位聚合。蒙脱土层 间的阳离子交换、 己内酰胺单体插层以及己内酰 胺原位聚合在同一个胶体分散体系中一步完
［!］ 及较高热湿压强度和干压强度 。因此需对钙基
结果 ./6 作为改性剂使钙基蒙脱土钠化的工艺， 表明其效果要好于用 ./’ 012 作改性剂， 钠化后蒙 脱 土 的 膨 胀 容 可 达 ,# 78 9 5。 用 ./6 代 替 在工艺条件无改变、 成本无大提高的前提 ./’ 012 ，
［2］ 下， 取得了良好的效果 。朱湛等研究了微波处
・ 综
述 ・
:4;< 化工矿物与加工
’""( 年第 ’ 期
文章编号： （’""(） !""# $ %&’( "’ $ """! $ "&
蒙脱土的改性研究进展
梁 云， 贾德民
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（华南理工大学材料科学与工程学院， 广东 广州
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摘要： 综述了蒙脱土改性方面的研究进展， 对无机改性、 有机改性和有机 $ 无机复合改性分别进行了介绍， 并对蒙 脱土改性研究的发展方向提出了自己的观点。 关键词： 蒙脱土； 改性；进展 中图分类号： *+,#& 文献标识码： -
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