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【深涂学会 科普知识】膨润土的故事前世今生 19世纪80年代,一位美国科学家奈特在美国西部怀俄明州落基山附近发现了钠基膨润土,命名为“Bentonite”。主要成分是蒙脱石类矿物,含量在60%-90%,还含有高岭石、长石、方解石、沸石等,蒙脱石的特性决定了膨润土的基本性能。应用在涂料中的膨润土需要把膨润土矿提纯改性,改性后的膨润土就是一个家族,可以亲水用于水性涂料,可以亲油用于溶剂型涂料,出生流程图如下: 基本特性 晶格置换:蒙脱石晶格内的Si-O四面体、Al-O八面体中的硅离子及铝离子可以被铁离子、锌离子、锰离子、锂离子等置换。 电负性:晶格置换产生的电荷差,使晶片内和晶格层面内的化学键更偏向于离子键,使晶层带负电性。虽然断面电荷量不高,且在总电荷中占的比例也很小,但是对蒙脱石的很多性能有很大影响,例如胶体性质和流变性能等。 离子交换性能:蒙脱石晶层间吸附的离子是可以交换的,可以与溶液中的离子进行交换。 水中悬浮性:在水溶液中,蒙脱石能够分散开来,呈现胶体。在水溶液中蒙脱石有可能是单一或多晶胞的聚合体。 蒙脱石的热变化:蒙脱石在二百到七百摄氏度时会发生缓慢的膨胀,当继续加热到八百摄氏度时会发生急剧的膨胀,水分被蒸发出来,生成无水型蒙脱石,然后会有一个幅度很大的收缩,直到九百摄氏度时结束。 家族成员 应用在涂料中的膨润土可以分为亲水型和亲油型,不同类型的产品矩阵如下图: 注:以上分类表示最适用体系,不代表其他体系不可用。 使用方法 膨润土的使用方法有两种,第一种是先把它分散在合适的溶剂中制备成预凝胶,然后添加到体系中;第二种是把它直接添加到体系中,不管哪一种使用方法,都需要达到一定的线速度才能充分发挥作用。 声明:本号对转载、分享、陈述、观点保持中立,目的仅在于行业交流,版权归原作者所有。如涉版权和知识产权等侵权问题,请与本号后台联系,即刻删除内容处理。 团结 务实 创新 发展 |