高岭土是由一层Si-O四面体片和一层Al-(O,OH)八面体片构成的一个1:1的层状结构，层间没有可交换的阳离子，层间为氢键结合，晶片表面为电中性，粘度低，流动性好，分散度大。

在橡胶工业中，高岭土作为填料被广泛使用，加入乳胶混合物中，可以改善橡胶的力学性能，提高橡胶制品的机械强度，还可以提高橡胶的耐磨性和化学稳定性，延长硬化时间。

一、高岭土改性及其在橡胶中应用的特点。

高岭土是橡胶制品中的重要填料，在以往用作填料时，一般认为其粒度分布及比表面是决定产品性能的主要因素。但现代科学研究证明，经过选矿、净化、粉碎等处理的高岭土，其表面含有大量羟基和含氧官能团，并具有酸性，而经过锻烧处理的高岭土则具有较强的酸性。

另外，高岭土比表面积大，表面能量高，与有机高分子体系相容性差。所以，当用高聚物(如环氧树脂或乙烯基树脂)填充材料时，必须对其进行表面改性，才能得到性能更优的产品。

用脂肪酸型改性剂刘钦甫等对高岭土进行了表面改性，采用熔融共混法制备了PP/高岭土复合材料，并对其力学性能进行了测试，结果表明，当改性填料含量为3%-6%时，复合材料的力学性能较好。

研究了高岭土的粒度、表面性质、填充量及填料结构等因素对高岭土/橡胶复合材料阻气性的影响规律，结果表明：随着填料颗粒尺寸的减小，填充橡胶材料的气密性逐渐提高，当高岭土的颗粒尺寸达到数百纳米时，复合材料的相对透气性下降0.46个百分点，降幅达54%以上，经特殊改性处理后，高岭土的气密性进一步提高。

通过化学插层法、超细粉磨-酸浸法、活化-干燥-表面改性等方法制备出一种活性纳米高岭土，它在丁苯橡胶补强填料中具有较好的分散性，可明显提高其拉伸强度和伸长率，同时使产品具有较好的疏水性能。

二是橡胶中纳米高岭土的应用。

纳米高岭土可应用于多种橡胶制品，显著改善了其机械物理性能，降低了生产成本，尤其在弹性、抗屈挠、阻隔性和撕裂伸长等方面更具优势。

纳米高岭土在顺丁橡胶、EPDM、天然橡胶和NBR中均优于白碳黑，在丁苯橡胶中接近白碳黑，适用于轮胎胎侧胶、内胎、高尔夫球胶、胶丝、NBR密封胶、鞋底胶、混胶胶、胶棒、输送带胶等产品。

就机械性能而言，在橡套/绝缘电缆使用的EPDM、天然橡胶、丁苯橡胶中，纳米材料可与目前主流的补强剂白碳黑、碳黑相媲美。它的电学性能远远超过其它材料，可与高岭土相比。在橡胶线缆中应用纳米高岭土，可实现高机械性能与高电气性能的结合。

对于球胆、内胎等天然橡胶，可单独使用纳米高岭土作为体系增强材料，可提供超越白碳黑、接近白碳黑的性能，并可添加40-60phr，使体系的机械性能、加工性能、密封性达到性产品性能超越颠峰。IIR本身就有很好的阻隔性，在纳米高岭土中添加少量10phr，可以使IIR的气密性提高3倍以上；同时利用纳米高岭土的高补强性，使该系统具有很好的性能。

国内高岭土矿储量丰富，品质优良，但优质产品较少，每年仍需大量进口高岭土。随着我国对高品质高岭土需求的不断增加，提高产品质量，加快高岭土深加工技术的发展已成为当务之急，而高岭土表面改性及纳米化将成为今后研究和应用的重点方向之一。