聚合物/凹凸棒土复合材料探究现状摘要：凹凸棒土是一种天然的硅酸盐矿物，在机械、化工、农牧业、建材、石油、冶金、食品等几十个领域有着广泛用途。该文介绍了凹凸棒土的基本机构和性能，重点介绍了凹凸棒土酸处理、偶联剂处理、表面活性剂处理以及超声分散等预处理改性方法。在此基础上，重点讨论了国内外聚合物/凹凸棒土复合材料研究现状。关键词：凹凸棒土预处理聚合物/凹凸棒土复合材料研究现状：TQ330.383文献标识码：A：1674-098X(2012)12(b)-000-02凹凸棒土(AT)是一种天然的硅酸盐矿物，属于海泡石族，其典型化学式为Si8Mg5020(0H)2(0H2)4•4H20,结构如图1所示[1,2]o作为一种重要的稀缺性非金属矿产资源，凹凸棒土在机械、化工、农牧业、建材、石油、冶金、食品等几十个领域有着广泛用途。从医疗的角度来看，凹凸棒土具有灭菌、除臭、去毒、杀虫性的功能。在酿造工业中,用凹凸棒土来澄清葡萄酒、苹果酒、啤酒等酒类制品，可以除去酒中的各种残渣杂质，使酒质纯净。从化工的角度看,凹凸棒土具有表面活性中心，除吸附外，还有催化作用，加工后的凹凸棒土制品是较为理想的吸附剂、食品加工助剂和食品添加剂，---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---可取代活性炭。因此，凹凸棒被广泛用作干燥剂、防潮珠、吸附剂、催化剂载体和抗菌剂载体等。凹凸棒土具有纤维状结构，其结构可分为三层。上下两层是硅氧四面体结构，中间一层是Mg-0八面体。这些结构单元按方格形式交错排列，构成c轴方向的双链状、沿a、b轴方向的层状结构。由于结构中存在晶格置换，故晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、A13+。AT的显微结构包括3个层次：一是凹凸棒土的基本结构单元一棒晶。棒晶呈针状,长约1Pm,直径0.01umo因此，按照目前关于纳米粒子的分类，棒晶属于一维纳米材料；二是由棒晶紧密平行聚集而成的棒晶束；三是由晶束（包括棒晶）间相互聚集而形成的各种聚集体（粒径0.01〜0.1urn）[3]o由于凹凸棒土的独特的结构特点，使得它不具有像蒙脱土那样的三层片状结构，因而不能发生插层反应。另外，由于凹凸棒土的阳离子交换容量（CEC）值较小，说明棒晶之间的聚集力是一种较微弱的物理吸附力，不同于蒙脱土粘土纳米单晶层之间的强大的离子键作用，这就为通过超声分散的方法合成凹凸棒土/聚合物纳米复合材料提供了理论上的可行性。而且，相比所有其它的天然矿物，凹凸棒土具有更大的表面积和吸附能力，且具有良好的力学性能和热稳定性，这就使得凹凸棒土成为增强材料的理想选择。1凹凸棒土的预处理---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---凹凸棒土的基本结构单元棒晶是天然的一维纳米结构，但是由于其比表面积大、表面活性高，易于团聚，且其表面含有极性的軽基，与非极性的有机高聚物亲和性差，不能有效发挥其应有特性，故制备聚合物/凹凸棒土复合材料之前需先对凹凸棒土预处理改性。目前，主要的改性方法有高温处理法、酸处理法、偶联剂处理法、表面活性剂处理法、超声波分散法和微波处理法等[4-5],其中常用的方法主要是酸处理法、偶联剂处理法、表面活性剂处理法等。1.1酸处理法凹凸棒土经酸浸泡后，内部四面体与八面体结构部分溶解；未溶解的八面体结构起支撑作用，使孔数目增加，比表面积增大。同时，凹凸棒土孔道中常含有碳酸盐等杂质，酸化处理一方面可除去分布于凹凸棒土孔道中的杂质，使孔道疏通；另一方面，由于凹凸棒土的阳离子可交换性，半径较小的H+能置换出凹凸棒石层间部分K+、Na+、Ca2+和Mg2+等离子，增大孔容积。多种因素使改性后的凹凸棒土吸附性、脱色性等多种性能得到提高。一般来说，利用酸改性，凹凸棒土的比表面积会随着酸含量的增加、改性时间的延长而增大。但是如果酸浓度过大，凹凸棒土中八面体阳离子近乎于完全溶解时，四面体结构失去支撑引起结构塌陷，会引起比表面积下降。凹凸棒土改---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---性是为了满足不同的生产需求，应考虑实际成本问题。根据不同的要求确定酸含量和改性时间，以期达到最大经济效益。1.2偶联剂处理法...