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钠基膨润土的加入能显著提高涂料的各项性能指标,因而在涂料中的应用变得越来越广泛。综述了纳米膨润土复合材料的制备、性能及其在涂料中的应用。
广西膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的硅酸盐粘土矿物。其特殊的层状结构赋予其优良的亲水性、可塑性、膨胀性、粘结性、流变性和增稠性,使其在涂料中具有广泛的应用。传统的方法是将其改性为钠基、锂基、有机膨润土来提高它的各项性能。近年来,随着纳米材料的开发与应用日益成为研究热点,纳米膨润土复合材料方面的研究也越来越多,将其应用于涂料中集纳米效应和膨润土的优良特性于一身,能更好的提高涂料的各项性能指标。本文综述了纳米膨润土复合材料的制备、性能及其在涂料中的应用。
制备纳米膨润土复合材料的原理
先将有机阳离子(季铵盐等)与膨润土层间的可交换阳离子发生离子交换,使有机基团覆盖于膨润土表面,改变其表面性能,从而使膨润土由亲水疏油改变为亲油疏水的有机膨润土,并与大多数有机溶剂和高分子具有良好的亲和性,这一过程称为膨润土的有机化,其反应式如下:经过有机化以后,膨润土的层间距d001由1nm左右增至2.0nm或更大。
膨润土有机化后,利用物理和化学作用,先将聚合物单体或聚合物插入经插层剂处理过的层状硅酸盐片层间,并依靠膨润土和聚合物的相互作用,使硅酸盐片层逐步解离成厚度小于50nm、长×宽为100mm×100nm的基本纳米单元,并均匀分散到基体中,最终实现膨润土与聚合物在纳米尺度上的复合。
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