蒙脱土的有机化改性及插层剂的选择

科研开发化工科技．２０１０。１８（１）：２４～２７

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蒙脱土的有机化改性及插层剂的选择＊

林一凡，潘太军一

（江苏Ｉ：业学院化学化Ｉ：学院。｝Ｉ：苏常州２１３１６４）

摘要：分别利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵（ＣＴＡｃ）和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠（ＳＩ）Ｓ）制备了有机蒙脱土，并通过ＦＴＩＲ和ＸＲＩ）对其结构进行表征，发现ＣＴＡＬ’的插层效果

明显优于ＳＩ）Ｓ。研究中考察了体系反应温度、ｐＨ值对蒙脱土插层效果的影响。结果表明，以Ｌ”Ｉ’ＡＣ为

插层剂．反应时间为１ｈ．反应温度为８０℃，体系ｐＨ值为７时．制得的有机蒙脱土其以ｗ值达１．９６２ｎｍ。

层间距最大。

关键词：有机蒙脱土；表面活性剂；层间距

中图分类号：（）６３３．１４文献标识码：Ａ文章编号：１００８—０５１１（２０１０）０１－００２４—０４

利用层状化合物材料的片层结构，将插层复合技术用于制备插层复合材料，是当前材料科学领域研究的热点之一。蒙脱土（ＭＭＴ）是一种层状结构的硅酸盐。由于其层间离子可以被交换而不破坏层板的基本结构，因此可通过离子交换的方法将有机离子引入蒙脱土的片层空间。研究表明，蒙脱土与聚合物在纳米尺度的复合使材料具有高热稳定性、高强度、高模量、高气体阻隔性和低的膨胀系数，且密度仅为一般复合材料的６５％＂－－７５％＿ｊ，因此可作为新型高性能工程塑料广泛用于航空、汽车、家电、电子等行业，受到了各国学者的广泛关注。

蒙脱土属于２：１型层状硅酸盐。每个单位晶胞由上下两层的硅氧四面体结构中间夹带一层铝氧八面体构成，两者之间通过共用氧原子以共价键连接。结合极为牢固。由于层间的ｓｉｌｔ，Ａｌ针容易被Ｍ９２’同晶置换，使层内表面具有负电荷，过剩的负电荷靠游离于层间的Ｎａ＋，Ｃａ２’和Ｍ矿’等阳离子进行电荷平衡。吸附的阳离子很容易被插层剂所交换生成有机化蒙脱土。与未改性的蒙脱土相比，有机化蒙脱土呈亲油性，并且层

：２００９一１０—２０

：林一凡（１９８６一）。女，福建莆田人，江苏工业学

。研究方向为纳米防腐涂料。

联系人。

目：常州市工业科技攻关项目（ＣＥ２００８０８９）；江

院院科技基金资助项目（ＺＭＦ０７０２００２５）。间距会增大。能进一步与单体或聚合物作用［２’３］。

由于蒙脱土表面的亲水性，不利于其在有机相中分散以及被有机相润湿，为克服此性状，必须使蒙脱土表面呈疏水性。有机改性剂的选择是蒙脱土有机化过程的关键。作者以天然蒙脱土为原料，分别采用阳离子改性剂十六烷基三甲基氯化铵（ＣＴＡＣ）和阴离子改性剂十二烷基磺酸钠（ＳＤＳ）对其进行改性，比较２种改性剂的改性效果，并通过变化改性条件，确定最佳改性路线，采用红外光谱（ＦＴＩＲ）和Ｘ一射线衍射仪（ＸＲＤ）对改性有机土进行表征。

１实验部分

１．１试剂与仪器

ＳＤＳ：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；ＣＴＡＣ：分析纯，上海润捷化学试剂有限公司；蒙脱土：浙江丰虹粘土有限公司；氯化钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

Ｄ－８４０１Ｗ型多功能电动搅拌器：天津华兴公司；傅立叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＲ）：英国Ｆｒｉｔｚ公司；Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）：日本理学公司。

１．２蒙脱土的有机化处理

将原土配成悬浮液，静止沉降，取出上层悬浮液，加入占千土质量６％的ＮａＣｌ晶体，在６０℃加热搅拌２ｈ，经抽滤、洗涤、烘干、磨细得到改型的

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