天然海泡石含有大量杂质，导致比表面积较小、孔道狭窄，在作为复合材料应用于其他领域时需对其进行提纯和改性等处理。海泡石的提纯和改性方法主要有热处理、酸改性、表面活性剂改性、偶联剂改性以及聚合物包覆等改性。
　　
　　1、热处理
　　
　　海泡石热处理主要有水热处理和焙烧法两种方法，水热处理是将海泡石与水的混合液置于反应釜、并在一定温度下搅拌一段时间得到超细化海泡石的方法；焙烧法是指通过系列升温可以使得海泡石中所含有的一些有机物、碳酸盐类物质在高温条件下被烧结或者发生相态的转变，在该过程中也伴随着海泡石中吸附水、沸石水、结晶水和结构水依次脱出使其结构发生了相应变化。
　　
　　通过水热处理的海泡石不仅可以解决纤维单体聚集的现象，而且增加了比表面积和酸活化速度，但在处理过程中应选择适当的搅拌温度、搅拌速度以及搅拌时间；焙烧法在增加海泡石比表面积的同时会使其结构发生破坏。
　　
　　绝大部分海泡石存在层间或纤维束间粘合力强、溶胀后纤维强度仍较高等不足，为了得到既超细化又易分离的均分散纤维状海泡石，翟学良等将海泡石和二十倍海泡石重量的水加入反应釜、在393～493K范围内水热一段时间发现，水热前后海泡石分别以粗大的聚集纤维束和纤维单体存在，但水热前后海泡石晶体结构并没有发生明显变化，然而海泡石的比表面积随着温度的升高表现出明显的增大趋势，此外，水热处理后的海泡石酸活化速率加快以及酸活化海泡石吸附脱色率亦增加。
　　
　　Zhang等以原状海泡石为原料，研究了程序升温对海泡石纤维相变和形貌的影响。研究发现海泡石黏土中吸附水和沸石水的相转变温度分别为120℃和340℃，结晶水和结构水的相转变温度分别为500℃和810℃；此外，脱出结构水后斜方顽辉石（MgSiO3）于852℃再结晶，在970℃转变成原顽火辉石并随着温度的上升，原顽火辉石晶体沿着c轴持续长大；海泡石脱出结构水的非晶态相在1130～1200℃范围内再结晶为方晶石，并开始在该温度范围内熔化。就形貌而言，海泡石束和海泡石条在1000℃以内几乎保持不变，当温度达到1100℃时出现烧结现象；随温度持续升高到1200℃，海泡石纤维束部分熔化并相互粘合形成多孔结构，当温度升高到1300℃时，除一小部分原顽火辉石和方晶石外基本熔化。
　　
　　2、酸改性
　　
　　酸改性海泡石是海泡石提纯的主要手段之一，即用一系列强酸与海泡石混合，搅拌一段时间烘干后便可制得。
　　
　　Sakizci等用1～5mol/L HCl对土耳其产海泡石进行活化，研究结果表明，经酸改性的海泡石比表面积比未改性的大，但随着酸浓度的增加，其比表面积和去除能力逐渐降低。酸处理与未处理海泡石相比，H+取代—Si—O—Mg—O—Si—骨架中的Mg2+形成—Si—O—H键，使得海泡石成分中SiO2含量增高，MgO等金属氧化物含量降低。
　　
　　在有机酸对海泡石的改性方面，主要是利用海泡石表面活性的Si—OH与有机酸进行酯化，通过引入不同碳链长度的羟基改善其表面的疏水亲油性，已用于海泡石表面改性的有机酸有辛酸、庚酸、肉桂酸记忆脂肪酸等。硬脂酸的羧基可以与海泡石表面羟基通过酯化反应结合在一起，使得憎水基团排列在其表面，降低了海泡石的表面张力，由于脂肪酸亲油性基团的引入，可以有效提高海泡石分散程度，防止其聚集结块。
　　
　　3、表面活性剂改性
　　
　　表面活性剂是一类能改变溶液体系界面状态的两亲性物质，通常一端拥有亲水的极性基团、另一端拥有亲油的非极性基团。常用在海泡石表面改性的活性剂有十二烷基苯磺酸钠等磺酸盐类阴离子表面活性剂以及十六烷基三甲基溴化铵等季铵盐类阳离子表面活性剂。通过表面活性剂改性不仅可以降低表面能，改变海泡石的极性问题，使海泡石由亲水性向亲油性转变，而且还可以增大硅氧四面体和镁氧八面体层状单元所致的层间距，使高分子链或单体进入层间进一步改善其性能成为可能。
　　
　　汤敏等利用海泡石作为载体的优势，以硝酸铋、氯化钾为原料，十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为表面活性剂，采用水热法制备了三维花状的BiOCl/海泡石复合光催化剂，经3次再生使用后对双酚A的去除率仍然保持在95%以上。
　　
　　将海泡石分散在乙醇与水的混合液中，随后加入十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十八烷基三甲基溴化铵（OTAB）等阳离子改性剂，即可得到表面润湿性从高度亲水向疏水转变、电荷也由原来的负电向正电转变、比表面积以及孔体积随表面活性剂烷基链长度的增加而增大的改性海泡石；在去除乳化油研究中，三种改性材料对乳化油的去除能力依次提升。
　　
　　4、偶联剂改性
　　偶联剂分子中含有亲无机物以及亲有机物的两个化学性质不同的基团，用以改善无机物和有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能。
　　
　　在偶联剂改性海泡石研究中使用较为普遍的是硅烷偶联剂。硅烷偶联剂由对无机物具有反应性的硅烷氧基以及对有机物有反应性或兼容性的有机官能基组成，在改性过程中，有机硅烷水解后产生的硅醇与海泡石表面的—OH发生醚化反应，从而使有机硅烷接枝到海泡石表面，不仅可以提高其表面的缩水性能，而且可以降低其表面能。
　　
　　Somaya等以氨基硅烷为偶联剂，在单纤维表面实现了海泡石纤维在水触变凝胶中的功能化，并采用超声波辐照法将不同质量含量（3%，30%和50%）的改性海泡石纤维分散在聚乙烯醇的乙醇溶液中，采用静电纺丝法制备了纳米复合纤维，研究了成型工艺条件对其均匀性、形貌和结构的影响。研究结果表明，在低流速（0.5mL/h）、高集电极距（15cm）和24kV恒定电压下，制备的纳米纤维直径最为均匀。
　　
　　有人首先对无机海泡石进行酸剥离，制备了酸性海泡石团聚体（aSep），随后采用KH570对aSep改性制备了有机海泡石团聚体（oSep），最后分别以酸性海泡石（aSep）和有机海泡石（oSep）为原料，采用共混和热塑法制备了纤维海泡石/氟橡胶纳米复合材料（Sep/FKM）。研究发现，加入海泡石后的FKM复合材料的表观交联密度、固化速度和拉伸强度均有所提高，虽然oSep/FKM的固化速度低于aSep/FKM，但oSep/FKM的拉伸强度高于aSep/FKM。
　　
　　5、聚合物包覆改性
　　将聚合物单体或聚合物分散或溶解在溶剂中作为聚合物复合材料的基体，并加入无机填料分散相在一定条件下作用一段时间即可得到无机-有机复合材料。目前研究较多的无机填料主要是一类天然的层状硅酸盐粘土矿物，如硅藻土、蒙脱土、海泡石等。虽然在一定技术条件下可以直接实现聚合物与海泡石的包覆，但经过有机化处理的海泡石能够提高其与聚合物的亲和性，改善聚合物的性能。
　　
　　Zhang等以海泡石、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为原料，采用溶液共聚法制备了新型水凝胶纳米复合材料，与无海泡石水凝胶相比，海泡石对液体吸收率有一定的贡献，其重量含量为15.0%时，Qw和Qp分别提高了11.6%和14.5%。
　　
　　天津科技大学商平研究组以环氧树脂为基体、酚醛胺（T31）为固化剂、有机改性后的海泡石为增强剂，制备了有机海泡石/环氧树脂复合材料。研究结果表明，环氧树脂可插层进入有机海泡石中；随着有机海泡石加入量的增加，环氧树脂的力学性能和耐热性能逐渐增强，有机海泡石含量为1%时，其拉伸剪切强度比纯环氧树脂提高了69.5%；有机海泡石含量为2%时，热分解温度提高了31℃。
　　
　　资料来源：《孟雪芬,冯辉霞,张斌,等.海泡石的改性方法及其应用研究进展[J].应用化工,2020,49(09):2319-2323》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！