天然蒙脫土按其層間可交換陽離子的種類分為氫基、鈣基、鈉基、鋰基等蒙脫土,以鈣基蒙脫土為主,但其性能較差,產(chǎn)品附加價值低。鈉基蒙脫土比鈣基蒙脫土有更好的膨脹性、陽離子交換性,水介質(zhì)中的分散性、粘性、潤滑性、熱穩(wěn)定性及較高熱濕壓強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度??捎肗aCl乙醇溶液、碳酸鈉、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉作為改性劑交換鈣基蒙脫土為鈉基蒙脫土。
納米蒙脫土(MMT)是一種由納米厚度的表面帶負(fù)電硅酸鹽片層,依靠層間靜電作用而堆積在一起構(gòu)成的黏土。納米蒙脫土具有生產(chǎn)成本低、吸附性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢,屬于新型納米材料。納米蒙脫土與聚合物相復(fù)合,能夠制備出橡膠制品、纖維、涂料及塑料制品,在眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
制備涂料:在常溫條件下,向攪拌釜內(nèi)投入含羥基醇酸樹脂,其投入量以能均勻分散所加入的有機(jī)活化蒙脫土和顏料所需的量為準(zhǔn),然后再加入改性樹脂、有機(jī)活化蒙脫土和顏料,混合均勻,研磨分散至細(xì)度小于20μm,加入剩余的含羥基醇酸樹脂、氨基樹脂、光穩(wěn)定劑、流平劑和消泡劑,調(diào)和均勻,過濾、調(diào)節(jié)黏度,得到本涂料。
再加入相當(dāng)于總量40mg/kg的甲基硅油作為涂料調(diào)整劑,加溶劑調(diào)節(jié)黏度,得到汽車面漆用的涂料。
由于蒙脫土納米粒子可明顯提高樹脂的強(qiáng)度、硬度,由此漆膜的力學(xué)性能得到顯著提高;同時納米粒子又在樹脂中起到物理交聯(lián)作用,也明顯提高了漆膜的耐擦傷性能。汽車面漆中的各種顏料、填料、樹脂和溶劑等有良好的相容性,增加了各種粒子混合均勻的機(jī)會,加之納米粒子具有特的光協(xié)同效應(yīng),使得漆膜的表面平整性、光亮度有明顯改善。
陽離子表面活性劑是改性MMT常用且使用多的一類有機(jī)改性劑,其改性機(jī)理為:陽離子表面活性劑通過與MMT層間的陽離子進(jìn)行離子交換,使得陽離子表面活性劑能夠順利進(jìn)入MMT層間,使MMT由疏油性變成親油性,且增大了MMT的層間距,有利于聚合物鏈進(jìn)一步的插層。
蒙脫土系蒙皂石粘土(包括鈣基、鈉基、鈉-鈣基、鎂基蒙粘土)經(jīng)剝片分散、提純改型、超細(xì)分級、特殊有機(jī)復(fù)合而成,平均晶片厚度小于25nm,是有商業(yè)用途的無機(jī)高分子類增稠劑。