蒙脱土

【溶解性】微溶于苯、丙酮、乙醚等有机溶剂，不溶于水。

【相对密度】d₄²⁵ 2~3

【CAS号】1318-93-0

【EINECS号】215-288-5

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。具有独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。经改性的蒙脱土具有很强的吸附能力，良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加，也可以在熔融时共混添加（通常采用螺杆共混）。

蒙脱土经过改性可使其性能更优越，改性后的蒙脱土具有较大的层间距，较好的热稳定性和可调变的酸性，可作为新型的催化材料和吸附材料。目前所采用的蒙脱土的无机改性剂主要有酸和无机盐两类，另外还有蒙脱土的钠化改性等。

（1）酸改性：简单酸改性主要是用硫酸、盐酸、磷酸或它们的混合酸洗涤或将加有酸的蒙脱土悬浮液加热一定时间。最佳酸化条件随蒙脱土产地不同而异，即与其化学组成、水合程度及阳离子交换性质有关。也可以采用以 AlCl₃、FeCl₃、ZnCl₂等为代表的金属卤化物Lewis 酸。用酸处理时，蒙脱土层间的 K、Na、Ca、Mg等阳离子转变为酸的可溶性盐类而溶出，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，因而改性后的比表面积和吸附能力显著增加。

通过酸化改性的蒙脱土的比表面积增大，孔径也增大，而且具有更强的吸附性和化学活性，具有很高的吸附和催化性能，是一种非常好的中孔载体材料。处理后的蒙脱土可广泛的应用于油品脱色、制无碳复写纸、催化剂载体及污水处理等方面。

（2）钠化改性

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。

（3）无机盐改性

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，其目的旨在改变蒙脱土表面的高极性，使蒙脱土层间由亲水性转变为亲油性，降低其表面能，同时使蒙脱土的层间距增大，使聚合物的链或单体能进入层间，从而制造出纳米复合材料。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三甲基等季铵盐处理蒙脱土，发生阳离子交换反应。使有机集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。

蒙脱土的应用领域非常广泛，特别是通过无机和有机改性使其富有了许多独特的性能，应用领域更进一步扩大，被誉为“万能材料”，广泛用于有毒物的吸附剂、催化剂、涂层剂，尤其是聚合物-层状纳米复合材料，使聚合物力学性能、阻燃性能、热稳定性能的提高，应用前景广阔。

中文名称

树脂插层蒙脱土复合材料

英文名称

resin/montmorillonite intercalation composite

定　　义

将树脂基体插入具有天然纳米层状结构的蒙脱土中制得的复合材料。

应用学科

材料科学技术（一级学科），复合材料（二级学科），增强体（三级学科）

本发明提供了一种新型蒙脱土的制备方法，所述十八烷基三甲基氯化铵的制备方法包括如下步骤：将一定量蒙脱土、分散剂分散于去离子水中，然后高速搅拌若干小时，搅拌，最后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤,烘干，得到提纯蒙脱土；将一定量提纯蒙脱土、表面活性剂溶入适量水中，高速搅拌反应若干小时；反应完成后，将产物抽滤、洗涤、烘干、过筛即得新型蒙脱土。应用本发明制备得到的新型蒙脱土分散性明显提高，且与有机高分子树脂相容性提高，具有一定的阻燃性，可广泛应用于高分子材料的增强或协同阻燃改性。2100433B

一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法专利目的

《一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法》提供一种具有高强度，高模量，以及良好的耐热性、韧性和尺寸稳定性的高性能蒙脱土改性PA6/ABS合金材料。

《一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法》还提供了高性能蒙脱土改性PA6/ABS合金材料的制备方法，采用接枝物蒙脱土母粒，与PA6树脂按比例混合，可添加抗氧剂、润滑剂和其他加工助剂，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，制备PA6/蒙脱土复合物；制备的PA6/蒙脱土复合物，与ABS树脂、相容剂按比例混合，可添加抗氧剂、润滑剂和其他加工助剂，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，制备蒙脱土改性PA6/ABS合金材料。

一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法技术方案

一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料的制备方法，包括：

（1）以重量百分比计，将20-30％环氧化有机蒙脱土和70-80％接枝物混合后，在230℃-270℃温度条件下，经双螺杆挤出机熔融混炼，挤出造粒，得到接枝物蒙脱土母粒；

（2）以重量百分比计，将85-95％PA6、5-15％接枝物蒙脱土母粒、0-1％抗氧剂和0-1％润滑剂，混合均匀，在240℃-280℃温度条件下，经双螺杆挤出机熔融混炼，挤出造粒，制备PA6/蒙脱土复合物；

（3）以重量百分比计，50-89％将PA6/蒙脱土复合物、10-40％ABS树脂、1-10％相容剂、0-1％抗氧剂、0-1％润滑剂，混合均匀，240℃-280℃温度条件下，经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，制备蒙脱土改性PA6/ABS合金材料。

所述的环氧化有机蒙脱土本，发明人在中国专利ZL200410015775.2和ZL03137638.X公开了其组分和制备方法，由下列主要原料组成：蒙脱土：65-75wt％，环氧化合物：25-35wt％；所述的蒙脱土为钠基、钙基蒙脱土或烷基季铵盐有机蒙脱土；所述的环氧化合物为双酚A环氧树脂、线形酚醛环氧树脂、溴化双酚A环氧树脂及端基含环氧基团的单官能或多官能团有机化合物。

所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物（SAM），苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）、马来酸酐接枝（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）（ABS-g-MAH）、马来酸酐接枝（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯）弹性体（SEBS-g-MAH）、酰亚胺化丙烯酸（IA）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、甲基丙烯酸缩水甘油酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（GMA/MMA）、聚苯乙烯-尼龙6共聚物（PS-g-PA6）、聚丙烯-尼龙6共聚物（PP-g-PA6）中的一种或几种。

所述的接枝物为接枝聚丙烯、接枝聚乙烯、接枝聚酰胺6、接枝聚酰胺66、接枝POE（接枝乙烯-辛烯共聚物）、接枝EPDM（接枝三元乙丙橡胶）中的一种。可以选用市售产品，或者自行合成。

所述的接枝物的接枝单体为马来酸酐、硅烷、丙烯酸、聚丙烯酰胺、马来酸酐-苯乙烯中的一种，接枝率为0.8-10％。

所述的抗氧剂和润滑剂为改善复合材料所添加，采用该领域常用物质和剂量即可。

应用环氧化合物作为改性剂，将环氧化合物与蒙脱土混合均匀后，在150℃-200℃温度条件下，经双辊混炼机，双螺杆挤出机或密炼机强力剪切混炼，制成环氧化有机蒙脱土。环氧化有机蒙脱土耐高温变色性能好，可耐温度大于330℃，蒙脱土含量高达65％-75％，层间距大，可达3.5-10.0纳米，在聚合物中易剥离分散。

加入接枝物的目的：改善环氧化有机蒙脱土在最后PA6/蒙脱土复合物中的相容性，达到完全剥离分散的目的。

加入相容剂的目的：制备PA6/ABS合金的关键取决于增容技术，选用所述相容剂中的一种或几种，对PA6/蒙脱土复合物与ABS树脂界面起增容作用，并可控制增容效果，使ABS树脂均匀分散于PA6/蒙脱土复合物中，达到各项性能的良好复合。

一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法改善效果

根据《一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法》制备工艺，采用PA6、ABS、有机蒙脱土等，经双螺杆挤出机熔融共混挤出制得一种高性能蒙脱土改性PA6/ABS合金材料，既有PA6的刚性、耐热性和耐化学药品性，又有ABS的尺寸稳定性和抗冲击性，较普通PA6/ABS合金有更高的强度、模量和韧性。

《一种蒙脱土改性PA6/ABS合金材料及其制备方法》的优点是兼具了PA6、ABS两者的特性，纳米蒙脱土的引入使材料具有更高的强度、模量和韧性，可满足电子电器、汽车部件、机械等领域的要求。