膨润土有机活化的影响因素

有机活化的影响因素

有机活化膨润土主要是为了提高膨润土的凝胶性能和吸附性能。

有机膨润土的凝胶性能主要是指膨润土在有机溶剂中的分散性、凝胶强度、触变性和热稳定性。与水基凝胶体类似，有机膨润土凝胶是分散的有机蒙脱石薄片以端-端、端-面结合形成包裹大量溶剂的网状结构的假塑性体。膨润土加工设备有很多种，比如膨润土磨粉机，膨润土粉碎机等。当有机蒙脱石被大量有机溶剂湿润后，低分子量极性分散剂渗入层间，沿着硅氧四面体嵌入原先已定位于层间的有机阳离子空间，同时把有机阳离子长链抬高，层间距扩大，形成内膨胀。在溶剂的溶化作用下，层状集合体分离成更小的薄片，形成分散。分散后的蒙脱石薄片，端面带一定量的正电荷，而层面随着部分有机阳离子转入溶剂中而带一定量的负电荷。由于电性的不同使得蒙脱石薄片发生缔结，形成凝胶体。

膨润土的吸附性能与蒙脱石结构的松散程度、电荷、电性等有关。所以膨润土的有机活化与膨润土的质量、蒙脱石的结构、活化剂类型、活化条件及制备工艺等都有关系。

（1） 膨润土质量 由于膨润土活化主要是改变蒙脱石的化学组成和结构，进而提高膨润土的凝胶性能。所以，膨润土中蒙脱石的含量越高，特别是钠基蒙脱石含量越高，砰屑矿物（长石、石英等）含量越低，活化效果自然越好。即膨润土的纯度越高越有利于有机活化，作者曾对膨润土中蒙脱石的含量与有机改性膨润土胶化率做过研究。因此，膨润土有机活化前一般要进行提纯。实验证明，改性膨润土的凝胶稠度除与有机化反应程度有关外，还与膨润土本身性能有关。要制备凝胶稠度有较大改性的膨润土，除应对改性剂恰当复配外，还应选择蒙脱石含量高、粒度细、膨胀倍数大的膨润土为原料。

（2）蒙脱石结构 蒙脱石的层电荷、晶格有序度是影响膨润土的分散性和膨胀性的直接结构因素。层电荷低，层间结合力就小，结构层就易于打开。类质同象置换程度低或置换离子的半径不同，会引起硅氧四面体和铝氧八面体的畸变，导致结构层面不平和端面断键的增加。这有利于在溶剂中的分散和进一步有机活化。如大半径的离子Fe3+、Li+等取代八面体中的小半径离子AI3+、Mg2+等将增加晶格的缺陷，降低有序度，提高活性。

（3）膨润土粒度 膨润土的活化处理并非土的粒度越细越好。陈艳玲（1999）通过实验发现，200目与300目的膨润土不能很好地沉降，不利于改性并影响吸附平衡时浓度的测定，而100目土能较好地满足要求，所以一般选择100目原土进行改性处理即可。但若要提高膨润土的凝胶性能时则粒度越细越好，徐固华（1994）通过实验认为膨润土粒度小于100目时效果才好。

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