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蒙脫土（MMT）是一種納米厚度的硅酸鹽片層構(gòu)成的粘土，其基本結(jié)構(gòu)單元系兩層硅氧四面體片中間夾一層鋁氧八面體片構(gòu)成的2∶1型層狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)單元層之間以分子間力連接，比較松散，在外力或極性水分子的作用下層間會產(chǎn)生相對運動而膨脹或剝離。鋁氧八面體中的Al3+可被Mg2+、Fe3+（Fe2+）、Zn2+等多種離子置換，硅氧四面體中的Si4+也可被Al3+置換，但置換率較小。由于Al3+置換Si4+，使得MMT晶體結(jié)構(gòu)帶負(fù)電荷，為達(dá)到電價平衡，MMT晶胞會吸附交換性陽離子（如Li+、K+、Na+、Ca2+等），使其位于單元層之間。另外，在八面體片中OH-置換O2-也會部分補償晶格中的負(fù)電荷。因此，MMT類礦物有吸附陽離子和極性有機分子的能力。由于MMT的層間結(jié)構(gòu)松散，水分子或其他有機分子可以進(jìn)入層間，所以造成了MMT的吸水膨脹性、高分散性、吸附性等，也是MMT易造漿、活化、有機化和改型等的原因所在。
1蒙脫土特性
MMT由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)而具有較好的吸水膨脹性、分散懸浮性、觸變性、粘結(jié)性、可塑性、離子交換性、有機物吸附性、穩(wěn)定性等性能。
1.1吸水膨脹性
MMT具有吸濕性，能吸附8~15倍于自己體積的水量。吸水后能膨脹，膨脹倍數(shù)是自身原體積的30余倍。MMT的吸水作用有一定限度，所吸的水分子層（即水化膜）達(dá)到一定厚度并分布均勻時，吸水量達(dá)到平衡，若此平衡被破壞即失水后，吸水膨脹性能又得以恢復(fù)。
1.2分散懸浮性
MMT以膠體分散狀態(tài)存在于溶液中。MMT礦物顆粒細(xì)小，它的單位晶層之間易分離，水分子易進(jìn)入晶層與晶層之間，充分水化后以溶膠形式懸浮于水溶液中。
1.3觸變性
MMT結(jié)構(gòu)中的―OH在靜置的介質(zhì)中會產(chǎn)生氫鍵，使之成為均勻的膠體，并且有一定的粘度。當(dāng)在外界剪切力存在下進(jìn)行攪拌時，氫鍵破壞，粘度降低，所以在攪動時MMT懸浮液表現(xiàn)為流動性很好的溶膠液；停止外加攪動就會自行排列成具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，并不發(fā)生沉降分層和有水離析；再施加外力攪動時，凝膠又迅速被打破，恢復(fù)流動性。
1.4粘結(jié)性和可塑性
1.4.1粘結(jié)性
MMT與水混合具有粘結(jié)性，其源于多方面，如MMT親水、顆粒細(xì)小、晶體表面電荷多樣化、顆粒不規(guī)則、―OH與水形成氫鍵。由多種聚附形式形成的溶膠，使MMT與水混合具有很大的粘結(jié)性。
1.4.2可塑性
MMT具有較好的可塑性，其可塑性水的百分含量大大高于高嶺土和伊利土，而形變所需要的力則較其他粘土小。
1.5離子交換性
在MMT晶胞結(jié)構(gòu)內(nèi)，高價Si4+、Al3+可被低價陽離子同晶置換，致使單位晶層中的電荷不平衡，出現(xiàn)過剩的負(fù)電荷，即MMT晶胞成為“大負(fù)離子”。MMT晶胞所帶負(fù)電荷一部分由八面體晶片中OH-置換O2-來補償，一部分靜電吸附一些低價陽離子來平衡，被吸附陽離子具有交換性。
1.6有機物吸附性
MMT中硅氧四面體或鋁氧八面體中的Si4+或Al3+被其他低價離子取代的晶格置換引起內(nèi)部電荷不平衡，形成負(fù)電性吸附中心，從而具有吸附各種陽離子和極性分子的能力，因此，MMT晶層間和晶胞表面能吸附多種有機分子。
1.7穩(wěn)定性
1.7.1熱穩(wěn)定性
MMT具有一定的熱穩(wěn)定性，在受熱情況下仍具有一定的陽離子交換能力和膨脹性能。
1.7.2化學(xué)穩(wěn)定性
MMT不溶于一般的礦酸，氫氟酸是惟一能溶解硅酸鹽的溶劑，MMT在室溫下不與堿、氧化劑、還原劑反應(yīng)，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。
1.7.3溶解性
MMT的晶格骨架不溶于水，同晶置換在晶層底面的陽離子在水介質(zhì)中具有親水性，形成水化膜，同時作為交換劑的反離子可以溶解于水中。
1.8無毒性
MMT對人、畜、植物無毒害和腐蝕作用，對人體皮膚無刺激，對神經(jīng)、呼吸系統(tǒng)無影響。
2蒙脫土在涂料中的應(yīng)用
在涂料中應(yīng)用MMT，可以改善其性能，例如可以提高涂料的阻隔性、阻燃性、耐熱性、防腐性、抗菌性等性能。
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