纳米粘土材料

1、粉体材料粒度区分、超微粉体材料：平均粒径为110m的亚超细(或次微米)粉体：平均粒径为10.1m的纳米粉体材料：平均粒径为1100nm、The Concept of Nanocomposite、纳米复合材料：分散相尺寸为一维纳米级(1100nm ) 零维纳米材料：三次元均为毫微米级，球形一维度纳米材料：二次元为毫微米级，管状二次元纳米材料：一维度为毫微米级，片状，纳米材料两大重要特性，尺寸效应：至少一维在1100nm范围内突变效应：尺寸在一定程度上小， 其性能引起突然变异，表面积随着纳米粉尺寸的减小而急剧增大，表面原子的比例迅速增加，显示出高化学活性。天然纳米矿物材料、蛋白石：纳米介孔材料，细

2、孔径为520nm，比表面积为277.3m2/g的纤维蛇纹石石棉：纤维直径在1656nm之间，比表面积为50-100 m2/g的黑金属铅：物理或化学分散后，纳米碳石墨蒙脱土矿物，球粘土沸石玻璃带状石可以是具有纳米细孔的天然纳米结构材料，如Nanoclay Composite、粘土片层以纳米级分散在有机沉积基质(橡胶或塑料高分子聚合物中)的复合材料、蒙脱土结晶精细结构透射型电子显微镜照相、粘土片层分散在沉积基质中时， 纳米粘土/聚合物复合材料的透过型电子显微镜照相聚合物/层状硅酸盐复合材料(Polymer Layered Silicate简称PLS ) :美国康奈尔大学的ginneres和Pinn

3、avaia等的组合、Pennsylvaia高等院校、Dow Chemical Company、日本丰粘土/塑料高分子聚合物纳米复合材料：粘土/橡胶高分子聚合物纳米复合材料：纳米粘土复合材料的研究现状、聚合物/粘土纳米复合材料的优点、(1)重量轻、质量分数少(3%5% )且具有高性能(2)优异的热安定性和尺寸稳定性(3)力学性能优于纤维增强聚合物系(4)具有优异的阻隔性能(5)纳米蒙脱土/热塑性聚烯烃复合物易于再生利用，其力学性能可在再生中提高(6)具有防静电性和阻燃性(7)填料粒子小，塑胶制品表面更有光泽9。 粘土纳米复合材料对瓦斯气体的阻隔性，纳米粘土在液晶材料中的应用，溶胶-凝胶法嵌入法填

4、充法。 纳米复合材料的制造方法、溶胶凝胶法(Sol-Gel Process )是从R-Si(OCH3)3反应物开始，r是可以聚合的单体。 无机相是与-Si(OCH3)3化学基的水解作用缩合形成的体型硅酸盐，有机相是R-聚合形成的高分子，有机-无机同源通过C-Si共价键结合，具有与纳米微粒的粒度均匀的分散程度，但合成工序复杂，纳米材料和有机高分子材料的选择空间不大。 插层法是制备有机无机纳米复合材料的重要方法。 该方法可得到单一分散的纳米片层复合材料，便于工业生产，但可供选择的纳米前驱物材料较少，已被蒙脱土粘土等几种层状硅酸盐所限定。有机高分子晶体层中的一些排列情况、有机分子不同，蒙脱石晶体层的

5、膨胀间距也不同，混合法是纳米粉体和聚合物粉体混合最简单便利的方法，但所得复合材料未达到纳米水平的分散水平，属于微观复合材料。 如果填料粒径减小到10.1m，则粒子的表面能大，粒子间的自絮凝作用显着，用以往的混合技术难以得到纳米尺度的均匀混合，用以往的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物沉积基质间的界面张力充填法还处于发展初期，其优点是纳米材料和沉积基质聚合物材料的选择空间宽，纳米材料可以任意组合，可以任意分散。作为用于制造聚合物无机纳米复合材料的无机物，有层状硅酸盐矿物、层状化合物、金属粉体、各种无机氧化物等。 无机氧化物SiO2、TiO2、SiC等粉体材料的制造技术在现阶段已经相当成熟。 在

6、聚合物无机纳米复合材料中，以粘土为无机相的复合材料仍占相当比例。 粘土主要由黏土矿物组成。 大部分的黏土矿物是层状含水硅酸盐。 由于纳米前驱物层状硅酸盐片层的尺度一般在1100nm之间，层状硅酸盐本身是“天然的纳米”结构，该层状硅酸盐是设计制造有机高分子-无机粘土纳米复合材料的基础，由此得到的纳米复合材料比沉积基质高分子大幅提高，成为当今的世界层状硅酸盐矿物是表面带负电的薄片层，是通过层间交换性阳络离子的静电作用而形成的层状结构，层间交换性阳络离子与其他有机阳络离子离子交换反应，增大层间距离，然后将单体或有机高分子插入层间，形成纳米复合材料。 层状硅酸盐矿物(蒙脱石)结构的特点是，制造纳米复合材料的层状硅酸盐矿物具有直径比达到1000的完全分散的结晶层，这种薄片层的结晶所具有的应变、缺陷、结合等形成更多的端面，具有较高的物理性、化学活性、显着的吸附性能有效的层状硅酸盐片晶体含量通过高有机正络离子和无机金属络离子的离子交换反应调节黏土的表面化学特性，使其表面由亲水性变为亲油性，与有机高分子对象有很强的亲和性，嵌入剂对象不易脱离的黏土稳定性好。 插层用粘土是不具有氧化还原性的惰性主体，插入层间的有机聚合性单体的聚合反应或插层复合材料的加工等，可以不考虑粘土的偏差，根据实际需要