研制聚合物/膨潤土納米復合材料的技術關鍵

研制聚合物/膨潤土納米復合材料的技術關鍵是將膨潤土提純，制備成納米蒙脫石并使這類一維的納米材料――蒙脫石均勻地分散于高分子聚合物連續相中是整個納米復合材料制備的關鍵。要達到納米級的分散，取決于兩個因素，即納米級蒙脫石自身的易分散性和與聚合物的相容性、反應性，這是制備納米蒙脫石要解決的問題；另一重要因素是納米蒙脫石與聚合物形成復合材料的制備方法和加工條件控制，這也是加工復合材料中要解決的問題，兩者缺一不可。

一種具有良好納米級分散的蒙脫石，在制備過程中應有效控制以下三個方面。

用層電荷密度適中、易分散的蒙脫石原礦 蒙脫石礦物的分散性即蒙脫石疊層晶片的膨脹解離性，與蒙脫石層間電荷密度、電荷分布密度、蒙脫石晶層結晶有序度密切相關。在膨潤土加工過程中，需要用到很多的膨潤土設備。層電荷密度和結晶有序度高的蒙脫石，其層膨脹和層解離的性能遠不及層電荷密度和結晶有序度低的蒙脫石，前者需要用高能量做功才能使層分散解離，而且不易解離充分。

制備高純度、高分散度的蒙脫石 作為納米復合材料用的蒙脫石，其蒙脫石純度至少應在90%以上，卓越在98%以上，如果純度低，則粗粒級分散的雜質相將成為復合材料的應力集中點，勢必影響材料強度。目前，國際市場上優質納米黏土，其蒙脫石含量均在98%以上，甚至有更純的蒙脫石制品。另外，加工過程中對蒙脫石礦物進行有效剝片是十分必要的。

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