利用膨潤(rùn)土——蒙脫石層間的交換性陽(yáng)離子與有機(jī)聚合物陽(yáng)離子交換,制備了疏水親油的蒙脫石有機(jī)化合物。有機(jī)膨潤(rùn)土在有機(jī)溶劑中溶脹,在溶劑中形成薄層分散體。有機(jī)膨潤(rùn)土通過(guò)各層末端之間的氫鍵形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而起到增稠、高粘度和觸變性的作用。膨潤(rùn)土凝膠的制備是制備牙膏載體、化妝品凝膠及化學(xué)催化劑、吸附劑和凈化劑的重要手段。
吸附是所有固體物質(zhì)的自然現(xiàn)象,我們把膨潤(rùn)土的吸附稱為某些分子在膨潤(rùn)土表面的聚集。這種吸附方法在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。例如,鉆井泥漿往往利用膨潤(rùn)土礦物的吸附特性來(lái)調(diào)整泥漿參數(shù),以達(dá)到不同的目的。例如,添加濾失添加劑是將聚合物一端吸附在膨潤(rùn)土顆粒表面,另一端溶解在水中,使膨潤(rùn)土顆粒與水分子之間形成間接連接。形成橋效應(yīng),降低泥漿中的自由水,改變泥漿的性能參數(shù),降低失水率。
鑄造用膨潤(rùn)土具有良好的物理化學(xué)性能,可作為凈化脫色劑、膠粘劑、觸變劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、填料、飼料、催化劑等,廣泛應(yīng)用于服裝工業(yè)、輕工、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。因此,它也可作為一種天然礦物材料使用。這種膨潤(rùn)土可作為防水材料,如防水毯、防水板和支撐材料,應(yīng)在pH值為4-10的地下環(huán)境中使用,改性膨潤(rùn)土應(yīng)在含鹽量較高的環(huán)境中使用,經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用。
膨潤(rùn)土油脂生產(chǎn)中使用的增稠劑是陽(yáng)離子表面活性劑改性的蒙脫石,一般稱為有機(jī)蒙脫石或有機(jī)膨潤(rùn)土。因?yàn)槊擅撌w的相變溫度在700℃以上,它比脂肪酸皂型皂基潤(rùn)滑脂增稠劑具有更高的相變溫度。從理論上講,膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂的使用溫度可以高于皂式潤(rùn)滑脂,但由于陽(yáng)離子表面活性劑高溫分解和基礎(chǔ)油蒸發(fā)損失的限制,膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂的非常高使用溫度遠(yuǎn)低于蒙脫土的相變溫度。
由于膨潤(rùn)土用途廣泛,現(xiàn)在很多行業(yè)都會(huì)使用這種材料,但如何鑒別這種材料的質(zhì)量是一件非常重要的事情,因?yàn)槿绻?gòu)買劣質(zhì)材料,肯定會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)生影響。這種材料可以用肉眼辨認(rèn),質(zhì)優(yōu)膨潤(rùn)土一般為純白色。如果你發(fā)現(xiàn)材料是灰色或淺黃色白色,你不必?fù)?dān)心。這并不是說(shuō)材料質(zhì)量有問(wèn)題,而是材料中有一些雜質(zhì),不影響材料的使用。如果材料是黑色或深黃色,就不能使用,因?yàn)檫@種情況下有太多的雜質(zhì)。
膨潤(rùn)土在水介質(zhì)中具有良好的懸浮性和分散性。膨潤(rùn)土的生產(chǎn)工藝使涂料不易沉淀、不易分層、色澤均勻,從而提高涂料懸浮液的穩(wěn)定性。刷涂性能好,涂層光滑,厚度均勻?;谶@一點(diǎn),可以在涂料中加入一些重質(zhì)碳酸鈣來(lái)代替輕質(zhì)碳酸鈣,從而降低成本。膨潤(rùn)土在水中形成絮狀物,具有增稠作用。其分子基團(tuán)能與涂料中的有機(jī)基材結(jié)合,提高涂料的耐水性,提高涂料的強(qiáng)度和附著力。
膨潤(rùn)土具有很強(qiáng)的吸附能力,能吸附8-15倍于自身體積的水。吸水后,其體積可膨脹幾倍至幾十倍。對(duì)各種氣體、液體和有機(jī)物都有一定的吸附能力,更大吸附量為自身重量的5倍。特別是酸性膨潤(rùn)土和經(jīng)酸處理的活性白土對(duì)各種油脂具有良好的脫色性能。膨潤(rùn)土具有良好的附著力,可以代替淀粉用于紡織工業(yè)的上漿。不僅節(jié)省糧食,而且不起毛,上漿后無(wú)異味。
在涂料方面,膨潤(rùn)土常用作抗沉降劑和增稠劑,防止沉降的機(jī)理是改變體系的流變性質(zhì),使其具有觸變性,從而防止顏填料的沉降。目前,膨潤(rùn)土應(yīng)用廣泛。將其加入氯乙烯磺酸鹽防腐涂料和氯化橡膠防腐涂料中,涂料流平性好,無(wú)流掛現(xiàn)象,顏料沉降時(shí)間延長(zhǎng)。在環(huán)氧銅粉導(dǎo)電涂料中加入膨潤(rùn)土可以解決銅粉沉積問(wèn)題,提高涂料的表面導(dǎo)電性。涂層的更小表面電阻率可達(dá)6.0×10-3。
同時(shí),有機(jī)膨潤(rùn)土在涂料中也具有良好的抗沉降、增粘和防垢作用。這是由于有機(jī)膨潤(rùn)土加入到涂料中,其烴鏈與溶劑相連,兩相間的張力降低。由于有機(jī)膨潤(rùn)土表面帶正電荷,在靜電作用下形成大體積的端層結(jié)構(gòu),增加了粘度,使乳液穩(wěn)定,不易分離。在涂料的制備過(guò)程中,將有機(jī)膨潤(rùn)土與一些添加劑一起用于顏料的濕分散,得到更穩(wěn)定的色漿。
好的鑄造用膨潤(rùn)土需要仔細(xì)的選擇和比較,重復(fù)使用的舊砂中膨潤(rùn)土的加入量很小,膨潤(rùn)土的加入量越少,型砂的綜合性能越好。膨潤(rùn)土的鑄造性能要求包括粘結(jié)強(qiáng)度、濕熱拉伸強(qiáng)度等;鑄造膨潤(rùn)土具有附著力高、熱濕強(qiáng)度高、重復(fù)使用性好等優(yōu)點(diǎn)。保證鑄件質(zhì)量,提高成品率,提高合格率,提高操作安全系數(shù),效率提高,降低成本。這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的產(chǎn)品實(shí)用的幫助。