蒙脫土是一類由納米厚度的表面帶負(fù)電的硅酸鹽片層，依靠層間的靜電作用而堆積在一起構(gòu)成的土狀礦物，其晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構(gòu)成。具有特的一維層狀納米結(jié)構(gòu)和陽離子交換性特性，從而賦予蒙脫土諸多改性的可能和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大。

天然蒙脫土按其層間可交換陽離子的種類分為氫基、鈣基、鈉基、鋰基等蒙脫土，以鈣基蒙脫土為主，但其性能較差，產(chǎn)品附加價值低。鈉基蒙脫土比鈣基蒙脫土有更好的膨脹性、陽離子交換性，水介質(zhì)中的分散性、粘性、潤滑性、熱穩(wěn)定性及較高熱濕壓強度和抗壓強度。可用NaCl乙醇溶液、碳酸鈉、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉作為改性劑交換鈣基蒙脫土為鈉基蒙脫土。

蒙脫土由于層間的大量無機離子而表現(xiàn)出來的疏油性，不利于其在聚合物基體中的分散，因此要對其進行有機改性。蒙脫土常用的有機改性劑有陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚合物單體和偶聯(lián)劑等。例如采用陽離子表面活性劑改性常用十六或十八烷基基等季銨鹽處理蒙脫土，發(fā)生陽離子交換反應(yīng)。使有機基團覆蓋蒙脫土表面或揷入其層間，使其表面能發(fā)生變化，增大了層間距，使其由原來的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性。

制備有機活化蒙脫土：將膨潤土經(jīng)提純制得蒙脫土，再進行有機活化，方法是將1～50份的膨潤土加入到100～1 000份的分散劑中，在50～80℃下高速攪拌形成懸浮體系，除去沉淀物，將 0～20份質(zhì)子化劑加入到懸浮液中，攪拌均勻，形成懸浮液A備用。將0.1～20.0份有機活化劑溶于20～300份分散劑中，形成溶液B。將溶液B滴加到70～90℃的懸浮液A中，邊滴加邊攪拌，滴加時間應(yīng)控制在0.5～3.0 h內(nèi)，制得插層蒙脫土懸浮液。經(jīng)洗滌、干燥和粉碎等程序制成50～150 μm的有機活化蒙脫土。

制備涂料：在常溫條件下，向攪拌釜內(nèi)投入含羥基醇酸樹脂，其投入量以能均勻分散所加入的有機活化蒙脫土和顏料所需的量為準(zhǔn)，然后再加入改性樹脂、有機活化蒙脫土和顏料，混合均勻，研磨分散至細(xì)度小于20μm，加入剩余的含羥基醇酸樹脂、氨基樹脂、光穩(wěn)定劑、流平劑和消泡劑，調(diào)和均勻，過濾、調(diào)節(jié)黏度，得到本涂料。

再加入相當(dāng)于總量40mg/kg的甲基硅油作為涂料調(diào)整劑，加溶劑調(diào)節(jié)黏度，得到汽車面漆用的涂料。

由于蒙脫土納米粒子可明顯提高樹脂的強度、硬度，由此漆膜的力學(xué)性能得到顯著提高;同時納米粒子又在樹脂中起到物理交聯(lián)作用，也明顯提高了漆膜的耐擦傷性能。汽車面漆中的各種顏料、填料、樹脂和溶劑等有良好的相容性，增加了各種粒子混合均勻的機會，加之納米粒子具有特的光協(xié)同效應(yīng)，使得漆膜的表面平整性、光亮度有明顯改善。