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水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物,利用層狀化合物主體在強(qiáng)極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性,將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石類化合物(LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料,LDHs的主體層板化學(xué)組成與其層板陽(yáng)離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)。一般來講,只要金屬陽(yáng)離子具有適宜的離子半徑(與Mg2+的離子半徑0.072 nm相差不大)和電荷數(shù),均可形成LDHs層板。由此可見,高價(jià)陰離子易于交換進(jìn)入水滑石層間,低價(jià)陰離子易被交換出來?!?
層間陰離子的可交換性
LDHs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其層間陰離子可與各種陰離子,包括無機(jī)離子、有機(jī)離子、同種離子、雜多酸離子以及配位化合物的陰離子進(jìn)行交換。利用LDHs的這種性質(zhì)可以調(diào)變層間陰離子的種類合成不同類型的LDHs,并賦予其不同的性質(zhì),從而得到一類具有不同功能的新材料。大量實(shí)驗(yàn)證明,其具有優(yōu)異的阻燃性能,且可廣泛用于合成材料、涂料、油漆等。
層間陰離子的可交換性
LDHs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其層間陰離子可與各種陰離子,包括無機(jī)離子、有機(jī)離子、同種離子、雜多酸離子以及配位化合物的陰離子進(jìn)行交換。利用LDHs的這種性質(zhì)可以調(diào)變層間陰離子的種類合成不同類型的LDHs,并賦予其不同的性質(zhì),從而得到一類具有不同功能的新材料。而在提高材料自燃溫度(低填充時(shí)),提高氧指數(shù),促進(jìn)炭化效果方面,氫氧化鎂則優(yōu)于氫氧化鋁。