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以海泡石矿物为主要成分的纤维,称为海泡石矿物纤维,海泡是一种富镁硅酸盐纤维矿物,其理化学式为Mgo[Si12O30](OH)4 12 H2O,水分子中有4个为结晶水,其余为沸石水,并常含有少量锰、铬等元素。颜色多变一般60%为白色,浅灰色、浅红、淡黄、褐色等。
海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物。这一矿物的德文名称是Meerschaum。Meer是海洋;Schaum是泡沫,故译名海泡石。海泡石的英文名称是Sepiolite。Sepia为乌贼,属海生动物,由于它骨骼多孔、体轻能浮于水,故以此命名这一矿物。海泡石来自远古的陆缘海、内陆海、湖泊,通过复杂的地质作用形成,是当今世上古老且的稀有非金属矿资源,具有特的纳米孔道结构和的吸附性。
其成因有两种类型,一种为热液型,另一种为沉积型。前者的矿物成分,以海泡石为主,含量可达80- 90%以上,其次可含有少量的石英、白云石、方解石、蛋白石、云母、滑石等。这种类型的海泡石矿,因规模小,大多数达不到开采价值。沉积型海泡石粘土,矿物组成较复杂,海泡石含量在30~95%之间。
海泡石粘土湿时柔软,收缩率低,可塑性好,具的比表面能,有的吸附性,脱色性和分散性,热稳定性高,耐火度可达1500~1700℃,绝缘性、可塑性能好,抗盐度其它粘土。因此已成为世界上用途广泛的粘土原料之一。
粘土是指粘土矿物的集合体,有特的晶层重叠结构,具有资源丰富、价格便宜等特点,被认为是聚合物理想的填料。由于粘土层间是水合阳离子,与高聚物或单体的相互作用较小,亲水的微环境不利于有机物进入层间,因而需要对粘土表面进行改性处理。当层状粘土以纳米级尺寸均匀分散于聚合物复合体系中时,结合聚合物长链结构及良好的加工性,此类材料的性能较其相应的宏观或微米级材料有大幅度的提高,包括抗张强度,弹性模量,热变形温度性能等表现出全新的性质,如的透明性或性质的各向异性等。
粘土层间存有大量的无机阳离子,表现为亲水性,不利于其在有机相中分散。利用晶层间金属离子的可交换性,以有机阳离子交换金属离子,有机阳离子吸附在粘土层片上,有机部分嵌在层间,从而使层间距增大,使层间由亲水转变为疏水,有助于提高复合材料降低粘土表面能,以利于粘土晶层均匀地分散于聚合物中。当层状粘土以纳米级尺寸均匀分散于聚合物复合体系中时,结合聚合物长链结构及良好的加工性,此类材料的性能较其相应的宏观或微米级材料有大幅度的提高,包括抗张强度,弹性模量,热变形温度性能等表现出全新的性质,如的透明性或性质的各向异性等。因此开发利用粘土作为的补强剂,有着广阔的前景。