Ứng dụng của đất sét siêu mịn trong sản
xuất các nanocomposit
(H2N2)-Đất sét siêu mịn là loại sét có cỡ hạt
cỡ nano và có thể được biến tính bằng các phương pháp hóa học để tạo
thành những vật liệu tương hợp với các monome và polyme hữu cơ.
Trong các nguồn tài liệu khác nhau, người ta chia đất sét ra thành ba hay
bốn nhóm chính như sau: kaolinit, montmorillonit-smectit, illit và chlorit
(nhóm cuối cùng không phải lúc nào cũng được coi là một phần của đất
sét và đôi khi được phân loại như là một nhóm riêng, trong phạm vi
phyllosilicat). Có khoảng 30 loại đất sét ‘nguyên chất’ khác nhau trong
các nhóm này, nhưng phần lớn đất sét ‘tự nhiên’ là các hỗn hợp của các
loại khác nhau này, cùng với các khoáng chất đã phong hóa khác.
Ngày nay, nguyên liệu chính để sản xuất đất sét siêu mịn là các loại đất
sét smectit, đặc biệt là montmorillonit. Montmorillonit là nguyên liệu dễ
khai thác và có trữ lượng lớn ở khắp nơi trên thế giới.
Montmorillonit, với công thức hóa học
(Na,Ca)
0,33
(Al,Mg)
2
Si
4
O
10
(OH)
2
·nH
2
O, thông thường là sản phẩm được
tạo ra từ phong hóa của các loại đá nghèo silica. Montmorillonit là thành
viên của nhóm smectit và là thành phần chính trong bentonit.

học giữa đất sét với polyme và tác động của sự tương thích này đối với
các tính năng của toàn bộ hệ composit.
Hai quy trình cơ bản để sản xuất các nanocomposit là polyme hóa nội tại
và hóa hợp nóng chảy. Cả hai quy trình đã được phát triển đến mức độ
khá cao và được áp dụng để sản xuất nhiều composit với thành phần đất
sét nano.
Tiềm năng thị trường
Năm l999, tổng giá trị thị trường toàn cầu đối với các nanocomposit chỉ
đạt 2 triệu cân Anh. Trong đó, phần lớn là nylon gia cường bằng đất sét
cỡ hạt nano, được sử dụng trong sản xu ất các phụ tùng ô tô và bao bì
đóng gói. Thị trường chỉ mới nằm ở giai đoạn đầu của sự phát triển sản
phẩm và công nghệ, nhiều công ty đang phát triển và thương mại hóa
các sản phẩm nhằm mục đích làm cho loại vật liệu mới này được chấp
nhận.
Tiềm năng thị trường đối với các nanocomposit hiện còn rất lớn. Theo
dự đoán, trong năm tới sản lượng của các sản phẩm này sẽ đạt gần 10 tỷ
cân Anh, nhưng con số này cũng mới chỉ tương ứng một phần ba của
tiềm năng thị trường. Ước tính, trong thời gian 2004 – 2009, nhu cầu thị
trường đối với nanocomposit sẽ tăng trung bình 35%/năm.
Công nghệ sản xuất nanocomposit có thể được áp dụng rộng rãi cho
nhiều loại polyme. Dự kiến, trong 10 năm tới các loại composit được sản
xuất từ gần 20 loại polyme sẽ được thương mại hoá, mặc dù hiện nay
các sản phẩm thương mại đầu tiên, duy chỉ là các composit đi từ nylon
(các phụ tùng ô tô