有機膨潤土

有機膨潤土是一種無機礦物/有機銨復合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結構及其能在水或容劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性，通過離子交換技術插入有機覆蓋劑而制成的。有機膨潤土在各類容劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學穩(wěn)定性，在涂料工業(yè)中有重要的應用價值。有機改性劑主要通過影響膨潤土的層間距值，層間距值越大，疏水性越好。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應用。

復合材料

有機膨潤土還可應用于復合材料領域，尤其對聚合物及其改性。納米級有機膨潤土可應用在塑料（尼龍、環(huán)氧樹脂、聚烯烴等）、橡膠制品的納米改性，可有效改善其耐熱性、強度、耐磨性等。為此，突破膨潤土礦物包膜技術與化肥、農(nóng)要制造技術的集成，生產(chǎn)礦物復合化肥、農(nóng)要是技術創(chuàng)新重點。將少量的納米蒙脫土加入到橡膠中，可以明顯提高橡膠的強度、伸長率，甚至完全可替代白炭黑、炭黑等填料，大大降低或消除污染，這將是21世紀橡膠工業(yè)的一場革命。

納米級有機膨潤土復合材料不僅減輕了傳統(tǒng)復合材料添加劑的重量，而且使得大大改善了復合材料的硬度、阻燃、阻氣性能。在軌道交通方面，復合彈性結構材料應用于減震方面能夠?qū)⒘蚧烊幌鹉z的力學性能達到拉伸強度>30MPa。

預計未來幾年，對有機膨潤土需求量將達到30-40萬噸/年，而有機膨潤土將朝著精細化、系列化、功能化等方向不斷發(fā)展。影響有機插層膨潤土性能的因素有很多，如原土樣的選擇、反應環(huán)境的選擇、有機改性劑的選擇等。積極開展有機膨潤土生產(chǎn)技術研究，加快成果產(chǎn)業(yè)化轉化，拓展有機膨潤土應用領域，實現(xiàn)有機膨潤土、高附加值綜合利用將是有機膨潤土行業(yè)的主要發(fā)展方向。

總之，膨潤土除了作為微粒助留助濾體系方面的研究與應用較為廣泛之外，在其他方面的研究與應用都還不多，有待進一步地開展。

膨潤土性能優(yōu)越，從膨潤土的物理化學特性進行分析，其在制漿造紙的多個工段中都有著巨大的潛在應用價值。隨著有關膨潤土的開發(fā)、改性及深加工等工作的深入開展，其應用領域必將進一步擴大。改性劑的性能，碳鏈長度、碳鏈結構、長碳鏈數(shù)量等都會對有機膨潤土表面性能和層狀結構有影響，進而影響聚合物/層狀硅酸鹽的插層與剝離行為。國內(nèi)目前許多企業(yè)還依賴于進口膨潤土，我國膨潤土儲量居世界位，分布地區(qū)廣，充分利用這得天獨厚的優(yōu)越條件，自行開發(fā)高質(zhì)量的膨潤土產(chǎn)品，對于造紙工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益都有著非常重要的意義。

膨潤土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結構特點是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結合形成晶層，構成2：1型結構。晶層具有水分子和可交換性陽離子。八面體空隙中的陽離子為Al3 離子，剩下兩個空位，為二八面體型。膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示，膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容，以毫升/克樣表示。蒙脫石晶體化學特點是類質(zhì)同象種類多，使之化學成分復雜，變化大。八面體空隙中的Al3 常被低價的Mg2 、Fe2 置換；四面體空隙中的Si4 被Al3 置換，由于低價陽離子替代陽離子，使結構層產(chǎn)生多余的負電價。為了保持電中性，在結構層之間，除水分子外，存在較大半徑的陽離子Na1 、Ca2 、Mg2 等。這些陽離子是可交換的，使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結性、吸附性等一系列很有價值的特性。