蒙脱土的有机化处理及其在塑料改性中的应用
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蒙脱土的改性及其在聚氨酯中的应用研究进展杨娟【摘要】蒙脱土是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物,其晶层间以范德华力结合,表面具有亲水疏油性不利于在有机相中分散,因此当蒙脱土在有机体系中应用时具有一定局限性.本文从无机、有机和有机-无机复合改性等方面综述了蒙脱土在聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、皮革等领域的应用,针对蒙脱土在基体中的团聚、相容性等问题进行了详细分析,探索新的制备工艺及改性技术将是聚氨酯/蒙脱土复合材料今后的研究趋势.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)018【总页数】3页(P39-41)【关键词】蒙脱土;改性;聚氨酯;复合材料【作者】杨娟【作者单位】绵阳职业技术学院,四川绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】TB332蒙脱土(MMT)是膨润土矿的主要成分,有独特的层状结构,因其良好的膨胀性、吸水性、吸附性、阻隔性、阻燃性及热稳定性等优点,且资源尤为丰富,价格低廉,可用于轻工、石油、涂料、建筑、沙漠治理、污水处理等多种领域[1-2] 。
尤其是在制备聚合物基纳米复合材料领域起着举足轻重的作用。
因而成为诸多学者研究和开发的热点之一。
聚氨酯是指高分子主链上含有重复结构单元氨基甲酸酯(-NHCOO-)的高分子化合物。
制品可广泛用作泡沫、橡胶、合成革、粘合剂及涂料等[3-4] 。
为进一步改善聚氨酯的综合性能,拓宽其应用领域,目前,主要在两个方面进行探索:一是合成原料及配方;二是稳定性和机械强度较好的填料,例如CaCO3、蒙脱土、TiO2、SiO2等。
经过试验发现,后者更容易达到改善聚氨酯应用性能的目的,并能有效降低材料的成本。
因而,研究聚氨酯/蒙脱土复合材料是当今的热点之一[5-6] 。
1 蒙脱土的结构蒙脱土的晶体结构为单斜晶系,一般呈不规则片状,是一种二维平面层状结构的硅酸盐类的天然矿物。
由氧原子连接的两层硅氧四面体中间夹着一层铝氧八面体构成的2:1型层状硅酸盐结构。
掺杂/改性蒙脱土的研究进展及应用熊健;陈鹏;付昭浩;德庆旺姆;杨兴文【摘要】The montmorillonite was one of mineral materials , which was favored by researchers because of superior physical and chemical properties.The structure and elementary property of montmorillonite were introduced.The organically modified , inorganic modified , organic-inorganic compound modified and doping methods of montmorillonite were discoursed.The application of montmorillonite in effluent treatment , electrochemical , nanocomposites and catalytic materials was summarized.%作为矿物材料之一的蒙脱土以其优越的物理、化学特性而倍受研究者的青睐。
本文介绍了蒙脱土的结构和性质,对蒙脱土的有机改性、无机改性、有机-无机复合改性及掺杂方法作了论述,并对掺杂/改性蒙脱土在废水处理、电化学、纳米复合材料、催化材料方面上的应用作了概括介绍。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)019【总页数】3页(P6-7,10)【关键词】改性蒙脱土;掺杂蒙脱土;应用【作者】熊健;陈鹏;付昭浩;德庆旺姆;杨兴文【作者单位】西藏大学理学院,西藏拉萨 850000;西藏大学理学院,西藏拉萨850000;西藏大学理学院,西藏拉萨 850000;西藏大学理学院,西藏拉萨850000;西藏大学理学院,西藏拉萨 850000【正文语种】中文【中图分类】TQ424专论与综述自然界中粘土的种类繁多,其中蒙脱土以其优越的物理、化学特性而倍受研究者的青睐。
相容剂对有机蒙脱土改性聚乙烯塑料性能的影响李翠勤;王俊;张怀志;方宏【摘要】利用相容剂对有机蒙脱土改性聚乙烯塑料进行改性研究,结果表明,加入相容剂后聚乙烯与有机蒙脱土的界面相容性得到改善,颗粒引起的应力集中和产生缺陷的几率大大降低,改性聚乙烯塑料的拉伸强度和断裂伸长率均有不同程度的提高.综合改性聚乙烯塑料的物理性能,相容剂用量在5份左右最佳.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2010(039)003【总页数】3页(P5-7)【关键词】聚乙烯;纳米复合材料;相容剂【作者】李翠勤;王俊;张怀志;方宏【作者单位】大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆,163318;大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆,163318;大庆化工研究中心,黑龙江大庆,163318;大庆化工研究中心,黑龙江大庆,163318【正文语种】中文【中图分类】TB332聚乙烯(PE)作为一种通用塑料,具有密度小、价格低、加工性能优良、耐化学药品等优点,广泛应用于家电、汽车、包装、建筑等行业。
但因其存在力学强度低、成型收缩率大、热变形温度不高等缺点,从而限制了其应用[1]。
为了得到工程化的改性PE材料,通常采用在PE中加入层状硅酸盐的方法提高其力学性能和热变形温度,并降低其成型收缩率[2]。
由于PE和层状硅酸盐相容性差,一般需要加入聚乙烯-马来酸酐接枝物(PEg MAH)或PE接枝其它极性单体作为相容剂来增强PE与有机蒙脱土(MM T)的相容性[3]。
但是,相容剂的加入会影响材料成型后制品的形变,严重影响了制品的质量和外观。
本实验研究了相容剂的不同含量对有机蒙脱土增强聚乙烯力学性能的影响。
1.1 试剂与仪器高密度聚乙烯(HDPE),5300B,大庆石化总厂;十六烷基三甲基氯化铵,AR,天津福晨化学试剂厂;钠基蒙脱土,浙江丰虹粘土化工有限公司;马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA),上海日之升新技术发展有限公司。
SHB-3型循环水多用真空泵,郑州杜甫仪器厂;LY-DH 4型报警显示活动式恒温箱,福建省龙溪教学仪器厂;PE-680型红外光谱分析仪, PERK IN-ELMR公司;93006D 型球磨机,R igaku公司;RHEOCORD 90型双螺杆挤出机,德国HAAKE公司;INSTRON 4467型材料试验机,英国INSTRON国际有限公司。
改性蒙脱土的研究与应用改性蒙脱土是一种重要的材料,它被广泛应用于各种领域,如纳米材料、药物传递、环境污染控制等等。
本文将介绍改性蒙脱土的研究进展和应用情况。
一、蒙脱土及其改性蒙脱土是一种属于粘土矿物的土壤颗粒,通常呈现灰色或白色。
蒙脱土的结构是由硅酸铝层和层间离子组成,层状结构使其可以吸附和储存水分和离子。
由于这些特性,蒙脱土被广泛用于土地改良和污染控制,以及食品、化妆品和药物的制造等方面。
不过,由于其本身存在的缺点,例如吸附力、分散性等欠佳,为了满足不同领域的需求,科学家们对其进行了改性。
改性蒙脱土是指通过改变蒙脱土的化学和物理性质,使其适应性更加广泛的一种材料。
常用的改性方法包括阳离子交换、酸化、碱化、溶胶-凝胶等。
二、改性蒙脱土在纳米材料中的应用蒙脱土因其层数较多、结晶度高、孔径小且均匀、比表面积大等特点几十年来引起了研究人员的广泛关注。
在改性蒙脱土中, Montmorillonite被认为是一种理想的纳米载体。
大量的研究表明,不同处理方法的改性蒙脱土具有良好的纳米材料载体性能,如高效的吸附性能、阻燃性能和致密性等。
当前,改性蒙脱土做为一种优秀的纳米载体材料,在纳米材料领域中的应用突破了传统材料在绿色荧光材料、催化剂和电化学能量存储材料等方面的应用。
在纳米材料领域,改性蒙脱土可以被用作催化剂的载体,可以显著提高催化剂的活性和稳定性。
同时,改性蒙脱土对气体和液体具有比较强的吸附性能,并且可以通过改变其表面活性,达到不同的吸附效果。
三、改性蒙脱土在药物传递中的应用改性蒙脱土在药物传递中也有广泛的应用。
由于人体肠道吸收能力差、易发生血液循环失调等问题,许多药物在口服后很难达到理想的药效。
因此,将药物包裹在蒙脱土纳米粒子中,通过粘性或分散来调节药物的释放,可以大大提高药物的生物利用度和药效。
近年来,改性蒙脱土作为一种药物传递载体广泛被研究。
改性蒙脱土不仅可以用于口服药物的传递,还可以用于眼、鼻、口腔、皮肤等其他传递方式。
纳米膨润土(蒙脱土)在橡胶、热塑性弹性体及塑料异型材中的应用纳米膨润土(蒙脱土)在橡胶、热塑性弹性体及塑料异型材中的应用利用纳米膨润土(蒙脱土)合成弹性体取代白碳黑和部分炭黑应用在橡胶、合成液体或母料,应用在(PP)、(PE)、(PA)、(PS)、(PET)等塑料中其经济效益和环保来讲都有可观的社会效益,各方报道都有推广。
高品位纳米蒙脱土(含蒙脱石85—90%的膨润土)是纳米片状微晶结构的硅铝酸盐矿物之一,(含有钙盐、镁盐、钠盐锌盐等。
但是蒙脱土与其它层状硅酸盐不同之点是:层与层之间空隙特别大,膨润土是一种主要由蒙脱石为主要成分的粘土矿物质,为2:1型硅铝酸盐类,具有吸湿性和膨胀性,可吸附几倍于自身体积的水里,体积膨胀6—8倍,在水介质中,膨润土能分散呈胶凝状和悬浮液状,此混合液具一定的粘滞性、触变性、和润滑性。
膨润土与水、泥、沙等细碎物的结合,具有可塑性和粘结性。
此外,膨润土还有较强的阳离子交换能力,膨润土对各种气体、液体、有不定期的吸附能力,膨润土最大吸附量可达近5倍于本身质量。
因主要成分是SIO2因此将其解离成纳米微晶片状粉末后添加到塑料异型材当中,能赋予塑料异型材已高高强度、高韧性,特别是抗老化性、耐紫外线照射(属片状晶平面的阻隔性)都应比不添加纳米蒙脱土的性能大有提高(因蒙脱土的白度只有80°左右)。
因此应用在塑料异型材当中特别是白型材,颜色需做相应调整。
蒙脱土的成分含量如下表:在橡胶中应用:主要用于橡胶制品的纳米改性,改善其气密性、定伸引力和耐磨性、防腐性、耐候性、耐化学性、通过加入少量(如8%-10%)的纳米蒙脱土,可以使橡胶的强度、伸长率等性能大幅度提高,有的性能可提高数倍,可部分替代目前的白碳黑,减少碳黑用量及其他填料,大大减少污染。
现在在聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料、三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料都得到了很好的研究。
纳米复合物主要作用能改善硬度、阻燃、阻气方面的性能。
第 50 卷 第 1 期2021 年 1月Vol.50 No.1Jan.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry蒙脱土改性及应用的研究进展李璟睿1,尹陈霜1,马海燕1,夏 芬1,程国君1,2(1.安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽 淮南 232001;2.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖),安徽 芜湖 241003)摘 要:蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物,具有良好的吸附性、阳离子交换性能和气液阻隔性。
吸附性使得蒙脱土具有良好的阻燃性和抗菌性,可以广泛应用于日常生活、工业及医用等方面。
为了进一步拓展蒙脱土的应用范围,通常需要对其进行有机化改性。
本文对近5年来蒙脱土的有机化改性及应用的研究进行了综述,以期为进一步开展蒙脱土的研究及应用提供参考。
关键词:蒙脱土;有机化改性;离子交换性;应用中图分类号:TB 332 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2021)01/02-0025-05基金项目:省级大学生创新创业训练项目(S201910361143);安徽省高等学校自然科学研究项目(KJ2019A0118);安徽理工大学芜湖研究院研发专项(ALW2020YF14);安徽理工大学引进人才项目(ZY017)通信联系人:程国君,硕士生导师,从事粉体改性及纳米复合材料的制备。
E-mail :***********************收稿日期:2020-10-29综述与进展蒙脱土(montmorillonite)别名微晶高岭石、胶岭石,结构式为(Al,Mg)2[SiO 10](OH)2·nH 2O,其中Al 2O 3含量为16.54%,MgO 4 含量为65%,SiO 2含量为50.95%,颜色多为白色微带浅灰色,含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色,土状光泽或无光泽,有滑感。
蒙脱土不仅是一种硅酸盐的天然矿物,还是膨润土矿的主要矿物组分。
蒙脱土的改性及其在环境修复方面的应用蒙脱土的改性及其在环境修复方面的应用引言:近年来,人类活动和工业化进程的快速发展,给自然环境带来了巨大的影响。
土壤和水体的污染成为人们关注的焦点之一。
因此,寻找一种高效且可持续的方法来修复污染的土壤和水体变得至关重要。
在环境修复方面,蒙脱土及其改性材料得到了广泛的研究与应用。
本文将探讨蒙脱土的改性方法以及其在环境修复方面的应用。
一、蒙脱土的概述蒙脱土是一种层状硅酸盐矿物,具有极高的吸附性能和离子交换能力。
其层状结构中的层间隙可以固定并吸附有机和无机物质,从而在环境修复过程中发挥重要作用。
二、蒙脱土的改性方法1. 酸处理:通过将蒙脱土与酸溶液进行反应,可以改变其表面性质和化学结构,从而增强其吸附能力和选择性。
2. 碱处理:碱处理是另一种改性蒙脱土的常见方法。
通过将蒙脱土与碱溶液进行反应,可以改变其层状结构和孔隙性能,提高其吸附能力。
3. 有机改性:将有机物与蒙脱土进行复配处理,可以增加其表面活性和吸附性能,进一步提高其在环境修复中的应用效果。
三、蒙脱土在土壤修复中的应用1. 重金属污染土壤修复:蒙脱土具有优异的吸附性能,可以有效吸附土壤中的重金属污染物,减少其对土壤环境的影响。
2. 有机污染土壤修复:蒙脱土可以通过吸附有机污染物并固定在层间隙之中,阻止其进一步迁移和扩散,从而起到修复土壤的作用。
3. 养分修复:蒙脱土通过吸附养分物质,如氮、磷等,可以改善土壤质量和生态环境,促进植物的生长和发育。
四、蒙脱土在水体修复中的应用1. 水体重金属污染修复:蒙脱土可以通过吸附水体中的重金属离子,将其固定在颗粒表面或层间隙之中,从而净化水体环境。
2. 有机物污染修复:蒙脱土可以通过吸附水体中的有机物质,如石油烃类等,降低其浓度和毒性,提高水质。
3. 磷污染修复:蒙脱土可以通过吸附水体中的磷,阻止其进入水体并加剧富营养化,从而保持水体的生态平衡。
五、蒙脱土的应用前景与挑战虽然蒙脱土已经在环境修复方面得到了广泛的应用,但是仍然存在一些挑战。
作者简介:彭琪琪(1999-),女,汉族,安徽淮北人,山东科技大学化学与环境工程学院生物工程专业2016级本科生。
彭琪琪(山东科技大学,山东青岛266590)摘要:蒙脱土(MMT )是一种层状硅酸盐矿物质,具有较大的比表面积,强烈的吸水性,良好的阳离子交换能力和吸附性能。
蒙脱土可作为载体,用于吸附以及增强材料的物理性能。
为扩大蒙脱土应用范围,可将蒙脱土进行相应的改性。
蒙脱土可用于制备良好的纳米复合材料广泛应用于污水处理、石油、药品、汽车制造等方面[1]。
本文对近十年关于蒙脱土的研究进行综述,有利于进一步开展蒙脱土的研究与应用。
关键词:蒙脱土;改性;复合材料;性能中图分类号:TD985文献标识码:A 文章编号:1671-1602(2019)15-0137-01蒙脱土(M M T )是一种硅酸盐片层状矿物,来源丰富,具有较大的比表面积,强烈的吸水性、膨胀性、分散性,良好的阳离子交换性能和吸附能力。
M M T 分子中具有紧密堆积的四面体和八面体亚层,是不规则片层且高度有序的特殊晶体。
M M T 片层内多为无机成分,因此其具有良好的热稳定性[2]。
M M T 的这些优良性能决定了其在工业生产中的重要地位和广泛的应用前景。
M M T 纳米复合材料近年来成为社会热点,M M T 纳米复合材料的高热稳定性、高模量、高强度、高气体阻隔性和低的膨胀系数等均是其广受关注的原因[3]。
1MMT 的改性蒙脱土具有亲水疏油性,且对聚合物相容性较差,限制了其应用。
所以在实际应用的过程中往往会对蒙脱土进行改性,提高其吸附性能和离子交换能力,扩大应用范围[4]。
对蒙脱土的改性主要分为三类,有机改性、无机改性和有机-无机复合改性,其中有机改性的M M T 是纳米复合材料应用的关键。
有机改性能够使得M M T 表面疏水化,使其有利于应用于有机相。
陈际帆等人[5]采用C T A B 对M M T 进行有机复合改性,增大了蒙脱土层间距,提高了M M T 在聚氯乙烯(P V C )基体中的分散均匀性,并且明显提高了P V C /M M T 玻璃化转变温度,改善了力学性能。