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凹凸棒黏土(APT)是一种层链状含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，特殊的棒晶结构使其具有吸附和胶体载体等功能。因此，被广泛的应用于石油、化工、建材、医药、农业和环保等领域。然而，天然APT由于范德华力和氢键作用，凹凸棒石棒晶通常以聚集体或棒晶束的形式存在，APT没有充分发挥自身的胶体性能。因此，如何解离APT的棒晶束，提高其『附加值成为目前APT研究的热点之一。本论文以提高APT的黏度，扩大其在复合材料中的应用为目的，通过高♀压均质处理方法对APT进行盐处理和有机改性，研究了不同改性剂及改性条件对APT黏度的影□响，同时将改性的APT应用于聚乙烯醇复合膜的制备，其主要研究内容如下：
1.采用不同浓度的∮乙酸镁对APT进行改性处理，考察了悬浮╳液浓度、pH值、温度和搅拌时间以◣及放置时间等因素对APT在蒸馏水和饱和氯化◢钠水溶液中黏度的影响，并通过FTIR、XRD、SEM、BET、Zeta电位、XRF等手段对其进行表征和分析。结果表明，在乙酸镁浓度10％、悬浮液浓度7.5％、pH=8、温度20℃、搅拌时间14h和放置时间24h的条件下，改性APT有最高的黏度。与APT原土相比，改性后其黏度在蒸馏水和饱和氯化钠水溶液中分别提高了63.4％和31.6％。
2.采用不同浓度的焦磷酸钠对APT进行改性处理，考察了焦磷酸钠浓度及高压均质压力对APT黏度的影响，同时采用FTIR、XRD、SEM、BET、Zeta电位、XRF等手段对其进行表征和分析。研究结果表明，焦磷酸钠和高压▽均质过程可明显影响改性APT的理化性↘能。在焦磷酸钠质量⌒百分浓度0.5％，均质压力20MPa的条件下，改性APT有最高的黏度，与未高压均质相比，均质过程使APT的黏度增加了38.0％。
3.在APT焦▲磷酸钠改性的基础上，采用高压均质和不同类型表面活性剂对其进行有机化改性，考察了表面活性剂种类和浓度对APT黏度的影响。结果表明，高压均质过程、表面活性剂种类和浓度对APT黏度有显著影响。在十八烷基三甲基溴化铵质量百分浓度0.5％和均质压力20MPa的条件下，改性APT有最高黏度。与质量百分浓度0.5％焦磷酸钠改性、未经过高压均质处理的APT相比，经十八烷基◥三甲基溴化铵进一步改性黏度提高了95.5％。
4.采用溶液一流延成膜法，将改性的APT与聚乙烯醇(PVA)复合制备PVA/APT纳米复合膜，考察了APT质量百分浓度、均质处理APT和改性APT种类对复合膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明，相比于纯PVA膜，当添加20MPa均质处理APT量为3％时，复合膜具有最优的性能，断裂伸长率和拉伸强度分别提高了126.01％和69.26％，吸水率降低了㊣　31.20％。不同表面活性剂种类改性APT对纳米复合膜性能的影响顺序为阳离子型>阴离子型>非离子型。相比于纯PVA膜，添加经过20MPa高压均质十八烷基三甲基溴化铵改性的APT所制备的复合膜断裂伸长率和拉伸强度分别增加了178.95％和156.09％，吸水率降低了56.01％。

    doi：
    10.7666/d.Y2110292
    关键词：
    凹凸剂棒黏土 改性处理 均质处理 黏度性能 纳米复合膜 理化性质
    作者：
    蔡佳佳
    学位授予单位：
    兰州理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    应用化学
    导师姓名：
    徐惠
    学位年度：
    2012
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ170.12
    在线出版日期：
    2012年10月31日