天然膨潤土在實(shí)際應(yīng)用中性能不夠理想朝陽膨潤土技術(shù)，或不能滿足特殊應(yīng)用領(lǐng)域使用要求時，常常需要進(jìn)行人工改性。改性的原理是蒙脫石在水溶液中吸水膨脹并分散形成膠體，晶層間陽離子以水化離子形式出現(xiàn)，這些水化陽離子與晶體聯(lián)結(jié)并不牢固，可被溶液中其它離子置換取代。這種離子交換過程主要在晶層之間進(jìn)行，不會引起晶體骨架改變。根據(jù)這一原理，可以使用一些無機(jī)（鋰、鈉、鉀）或有機(jī)陽離子，通過離子交換，實(shí)現(xiàn)膨潤土的改性。目前常見的改性的膨潤土主要有以下幾種：
（1）有機(jī)膨潤土
有機(jī)膨潤土是長碳鏈季銨鹽與膨潤土反應(yīng)的產(chǎn)物。它是利用季銨鹽離子與粘土中的可交換離子相互作用，使大的有機(jī)離子進(jìn)入土板層間，覆蓋在粘土級粒子粘土表面，形成穩(wěn)定的有機(jī)產(chǎn)品。有機(jī)膨潤土有濕式和干式兩種制法。濕式制法是以水為分散介質(zhì)，將膨潤土先制成漿液，再與季銨鹽進(jìn)行反應(yīng)。具體操作步驟如下：
去除膨潤土中的雜質(zhì)，制成土漿液，一般固含量為10～20％。
將土漿液進(jìn)行高速剪切分散，使粒度達(dá)到粘土級。
使土漿液與季銨鹽反應(yīng)。
從漿液中分離出有機(jī)土，進(jìn)行洗滌。
在溫度<50℃的條件下，使有機(jī)土干燥。
干式制法是一種操作簡單、生產(chǎn)效益高的新方法。制備時將粘土和適量的季銨鹽（占粘土的15～55％）充分混合，在無水和高于季銨鹽熔點(diǎn)的溫度下反應(yīng)５～30min。反應(yīng)完畢，經(jīng)研磨、過篩、得200目的干態(tài)物。它可作為油井鉆探液的增稠劑。
（2）鋰基膨潤士
目前，能在有機(jī)溶劑中溶脹和形成膠體的材料較少。而鋰基膨潤土能夠在有機(jī)溶劑中溶脹成膠，但我國迄今尚未發(fā)現(xiàn)天然鋰膨潤土。通過對貯量豐富、生產(chǎn)量大的鈣膨潤土進(jìn)行簡單的改性處理，可得到鋰膨潤土。在鈣膨潤土—體系中加入鋰鹽（如碳酸鋰），使鋰離子取代鈣離子并達(dá)到飽和，即可使鈣膨潤土變?yōu)殇嚺驖櫷?，達(dá)到改性的目的。這種改性過程可表示為：
膨潤土 - Ca＋Li2CO3 → 膨潤土 - Li＋CaCO3
將一定粒度原料膨潤土和碳酸鋰，混勻后加入適量水（水/土 = 4.4～4.8），室溫下攪拌反應(yīng)一定時間后，取出產(chǎn)物烘干、粉碎即得產(chǎn)品。
（3）鈉基膨潤土
一般地講，鈉基膨潤土比鈣基膨潤土的性能優(yōu)越。主要表現(xiàn)在：鈉基膨潤土吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數(shù)大，最大吸水量為其體積８～15倍，膨脹倍數(shù)從幾倍到30余倍，陽離子交換量高，在水中分散性好，膠質(zhì)價高，并且懸浮性、觸變性、熱穩(wěn)定性、粘接性、可塑性較好，吸水強(qiáng)度、干壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度也較高。所以，鈉基膨潤土比鈣基膨潤上經(jīng)濟(jì)價值高，工業(yè)上常將鈣土鈉化制備鈉土。
膨潤土的鈉化反應(yīng)，需要在水及一定溫度下才能進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)這種鈉化反應(yīng)的途徑很多，目前已知的途徑有懸浮液法、堆場鈉化法、輪輾鈉化法、擠壓鈉化法、雙螺旋鈉化法等。在涂料生產(chǎn)中常采用懸浮鈉化法，此法是在鈣基膨潤土中加入鈉鹽改性劑，配制成漿，然后進(jìn)行攪拌或陳化處理。
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