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1、第1期礦產(chǎn)綜合利用No．12014年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2014黏土礦物疏水改性研究現(xiàn)狀及發(fā)展高麗娜，閔凡飛，彭陳亮，李洪亮4，王雷(安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽淮南232001)摘要：黏土礦物可廣泛用于有機高分子材料和復(fù)合材料，黏土礦物疏水改性是黏土礦物最重要的深加工技術(shù)之一，疏水改性后的黏土礦物有著更廣泛的應(yīng)用前景。介紹了黏土疏水改性的改性方法、工藝、改性藥劑劑、改性設(shè)備、改性效果表征的研究現(xiàn)狀及存在問題，提出了黏土礦物
2、疏水改性技術(shù)發(fā)展方向，為黏土礦物的應(yīng)用提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：黏土礦物；疏水改性；表面改性劑；設(shè)備；工藝doi：10．3969／j．issn．1000—6532．2014．O1．005中圖分類號：TD973文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1000—6532(2014)01—0020—05我國黏土礦物資源豐富，是經(jīng)濟價值和應(yīng)用價構(gòu)成，結(jié)構(gòu)中晶層的一面全部由氧組成，另一面全部值較高的非金屬礦產(chǎn)資源之一，其主要包括高嶺石、由羥基組成，晶層之間通過氫鍵緊密聯(lián)結(jié)。2：1層蒙脫石、伊利石和絹云母等礦物。黏土礦物可廣泛型的黏土礦
3、物由兩個硅氧四面體晶片和一個鋁氧八用于有機高分子材料和復(fù)合材料以及油漆、涂料、膠面體晶片構(gòu)成，硅氧四面體的頂氧均指向鋁氧八面粘劑的顏料、填料，其主要作用是增量、增強和賦予體，通過共用氧聯(lián)結(jié)在一起。功能；也可用于環(huán)境保護和造紙業(yè)等領(lǐng)域，例如處理黏土礦物硅氧四面體中的硅和鋁氧八面體中的含有有機物的廢水。但黏土礦物表面是親水疏油性鋁被其他原子(通常為低～價的金屬原子)取代，晶的，難以和有機基體很好的相容，因此需對黏土礦物體的電價產(chǎn)生不平衡，產(chǎn)生永久負(fù)電荷；黏土晶體端表面進行疏水化處理，提高黏土與有機相的相容性，
4、面上與鋁相連的OH在堿性條件下解離出H，黏土以達到其應(yīng)用功能¨。晶體產(chǎn)生可變負(fù)電荷；在酸性條件下，裸露在晶體邊緣的鋁氧八面體則可解離出OH一，使黏土晶體端面1黏土礦物結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)產(chǎn)生可變正電荷；黏土表面的負(fù)電荷一般多于正電黏土礦物是指構(gòu)成沉積巖、頁巖和土壤的呈細(xì)荷，所以黏土顆粒在水中通常帶有負(fù)電荷。分散狀態(tài)的(顆粒粒度一般小于21xm)，含水的層狀為了保持黏土的電中性，黏土顆粒必定從分散硅酸鹽礦物或?qū)渔湢罟杷猁}礦物及含水的非品質(zhì)硅介質(zhì)中結(jié)合一定量的陽離子，這些陽離子可以被分酸鹽礦物的總稱。黏土礦物具有獨
5、特的層狀結(jié)構(gòu)，散介質(zhì)中的其他陽離子所交換，稱為可交換陽離子。由Si．0四面體晶片和AI．0八面體晶片彼此連接組這種離子交換吸附現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。成結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)層之間一般以微弱的分子鍵、氫鍵或由于黏土礦物表面為親水性，其在水溶液中形以離子鍵維系，層間結(jié)合力較弱。黏土礦物按四面成較厚水化膜。水化作用有以下三方面產(chǎn)生：①靜體片與八面體片組合形式不同，將結(jié)構(gòu)層分為1：1電吸引，水分子為極性分子，受黏土表面負(fù)電荷靜電層型和2：1層型2個基本類型。1：1層型的黏土吸引而相互排列聚集在黏土表面；②氫鍵，水分子可礦物由一
6、個硅氧四面體晶片和一個鋁氧八面體晶片與黏土表面的氧或氫氧基形成氫鍵，吸附到黏土表收稿日期：2013-09-16基金項目：國家自然基金項目(51174006)；安徽省自然基金項目(11040606M121)；安徽省科技計劃項目(1106b0105063)作者簡介：高麗娜(1986一)，女，碩士研究生，研究方向為黏土礦物疏水聚團沉降。第1期高麗娜等：黏土礦物疏水改性研究現(xiàn)狀及發(fā)展·21·面；③吸附陽離子的極性，吸附陽離子的水化膜給黏可水解的基團，如烷氧基(三甲氧基、三乙氧基等)，土表面帶來水化膜。R為有機官能
7、團(巰基、氨基等)。水解后硅烷偶聯(lián)劑同時為RSi一(OH)，其中的羥基與黏土礦物活性2黏土礦物表面疏水改性基本原理和基團反應(yīng)形成氫鍵，進而縮合成共價鍵，使得硅烷偶方法聯(lián)劑與黏土礦物穩(wěn)固結(jié)合，并包覆在顆粒表面，使得黏土礦物疏水改性是用物理、化學(xué)或機械方法偶聯(lián)劑的疏水端外露，達到疏水的效果。鈦酸酯偶對其進行處理，以使其表面由親水性變?yōu)槭杷?。?lián)劑的作用機理與硅烷偶聯(lián)劑類似，但是鈦酸酯偶由于其表面和結(jié)構(gòu)中存在著一si(A1)-OH、-Si-0-聯(lián)劑不單獨使用，主要與硅烷偶聯(lián)劑配合使用，改性Al一和一si(A1)
8、一0一等官能團，這些活性點是使其表效果較好。面親水的內(nèi)在原因，是進行疏水改性的基礎(chǔ)。張敬陽¨叫采用超細(xì)粉碎和表面化學(xué)改性方法黏土的疏水改性技術(shù)主要包括改性方法、表面對硬質(zhì)絹云母進行改性，實驗采用鈦酸酯偶聯(lián)劑。改性劑及其配方、工藝、表面改性設(shè)備等。接觸角測量結(jié)果表明，經(jīng)偶聯(lián)劑作用后，絹云母具有疏水改性方法大體上可分為化學(xué)改性法和物理較高的疏水性。包覆改性法。薛茹君等¨用硅烷偶聯(lián)劑(silanecoupljnga．2．1化學(xué)改性法
