有机蒙脱土能进一步与单体或聚合物熔体反应,在单体聚合或聚合物熔体混合的过程中剥离为纳米尺度的结构片层,均匀分散到聚合物基体中,从而形成纳米塑料。这种插层复合技术是基于在传统工艺基础上的技术,不需要新的高昂设备投资,工艺简单,操作方便,环境友好,特别适合于聚合物改性,容易实现工业化生产。
主要用于牙膏、香波、护发素、膏霜、乳液和止汗剂等的增稠。稠度一般随着浓度的增加而迅速增大随后趋于平缓,流变形态为触变性。除具增稠性能外,在体系中还有稳定乳液、悬浮作用。其改性物主要是季铵盐化,改性后具有亲油性,可用于含油量多的体系。
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。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基等季铵盐处理蒙脱土,发生阳离子交换反应。使有机基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。
聚合物/蒙脱土纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中有潜力的纳米复合材料之一。由于蒙脱土具有特的层状一维纳米结构特性,形态特性,层间具有可设计的反应性,超大的比表面积(750m2/g)和高达200以上的径/厚比。
常用的有机季铵盐存在热稳定性差的缺点,但在制备OMMT/MMT纳米复合材料时,通常需要升高温度,如果加工温度接近表面活性剂的分解温度,则会发生分解,从而破坏填料与聚合物之间的界面。相比于季铵盐,季鏻盐改性的MMT表现出更加的热稳定性。
什么是蒙脱土?蒙脱土俗称“观音土”,别名也叫蒙脱石,它是一种含有多种矿物质的粘土物质。因为富含各种硅、锌、镁、铝等矿物质,并且化学成分稳定,也被称为“石”。