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有机膨润土
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有机膨润土是如何形成凝胶的

文章出处:未知人气: 发表时间:2017-10-09

  有机膨润土是以蒙脱石为主要矿物成份的层状铝硅酸盐粘土矿物,其主要矿物蒙脱石单位晶胞是由两层Si—O四面体夹一层Al—O八面体构成,晶胞四面体内Si易被Al、八面体内Al易被Mg发生类质同相置换,为了保持晶胞电荷平衡,层间吸附了等量的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等水化离子,但这种离子间的吸附力相对较弱,层间阳离子易被作用力强、浓度大的其它阳离子置换,尤其是分子量较大的有机阳离子,这一特性使无机的层状粘土矿物可转化为在有机溶剂体系中能分散、融合的有机膨润土,使膨润土矿物的应用领域极为宽广,也为改性制备研究提供了广泛的空间。

  有机膨润土

 

 

  有机膨润土形成的凝胶是受层状结构的特殊性性决定的,其本质是分散的有机蒙脱石薄片在有机溶剂中以端一端、端一面结合,形成包裹了大量溶剂的假塑性“Z”网架结构。但网架结构之间的结合力是相对较弱的,受外力作用时,凝胶结构又易被破坏,使体系具有相当的流动性,使得有机膨润土具有凝胶和触变双重特性。

  有机膨润土

 

 

  凝胶性受有机阳离子交换程度影响较大,其原因是有机阳离子同蒙脱石交换反应首先在层间进行,当层问近饱和时,层面达到足够的覆盖度,用于交换的改性阳离子才被吸附到边沿端,在同有机溶剂作用时,溶剂使阳离子分子链抬高,蒙脱石层面发生膨胀作用;同时,层问部分阳离子又进入溶液,使晶面负电性增加,形成以端.端、端.面结合的“z”网架体型结构,使之具有较高的粘度。因此,凝胶型有机膨润土对层问交换的阳离子要求有适当量和稳定性

  层间交换量过多时,交换上的有机阳离子同溶剂作用力过强,会使一定量的层间有机阳离子进入分散溶剂,溶液离子间静电斥力增大,反而阻碍凝胶的形成;相反,层间交换量过少时,在有机体系中不能形成良好的分散状况,也不能形成好的凝胶体

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