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一文看懂膨润土在涂料应用中的优缺点

膨润土中主要矿物是蒙脱石,蒙脱石的基本机构形式是TOT型,即两层硅氧四面体中夹一层铝氧八面体构成层状结构。这种特殊的层状结构赋予了膨润土特殊的性能,如吸水性,膨胀性,触变性,流变性等。这些性能都使得它在涂料行业中有着良好的应用。

 

 

 

膨润土在涂料应用中的5大优点

 

1

具有增稠作用

膨润土在水中形成絮状物质,具有增稠作用,它的分子基团能与涂料中的有机基料结合,能增强涂层的耐水性,提高涂层的强度和附着力。

 

2

悬浮性和分散性

膨润土在水介质中具有良好的悬浮性和分散性,使涂料不易沉淀,不易分层,颜色均匀,从而改善涂料悬浮液的稳定性,而且涂刷性能好,能形成厚薄均匀、平整光滑的涂层。基于这点,涂料中可加入一些重质碳酸钙代替轻质碳酸钙,从而降低成本。

 

3

黏合力和遮盖力

膨润土具有一定的黏合力和遮盖力,且价格低廉,把它加到聚乙烯醇系列胶水中,可使聚乙烯醇和它的填料(如轻质碳酸钙)的用量大为减少,使产品成本降低。

 

4

亲水性、塑性、膨胀性、黏结性

膨润土具有优良的亲水性、塑性、膨胀性、黏结性,可与适量的水结合成胶体,在水中能释放出带电离子,这种离子间的电斥性,使它涂料中起到分散剂的作用。在防水涂料中,高速运动中的膨润土胶粒与热沥青发生碰撞、切割,将沥青破碎、胶化。已胶化的沥青颗粒内的极性物质对膨润土微粒发生吸附作用,使沥青颗粒表面形成胶体水化膜,降低了沥青与水的界面张力,阻止沥青颗粒重新凝聚,从而形成稳定的分散相,起到了乳化剂的作用。

 

5

具有耐寒性

膨润土具有耐寒性,所配制的涂料在冬季较低温度下仍可使用。

 

 

 

在涂料应用中带来的4大缺陷

 

1、对于有机膨润土来说由于改性时引入的阳离子有机物不同,而使有机膨润土对溶剂的适应性也不同,导致有些有机膨润土会在高极性溶剂环境下破坏或干扰氢键,而造成体系的防沉效果不理想。

 

2、膨润土是粉状的流变助剂,在添加时有一定的困难,可能会出现难分散的现象,特别对于在实验室的小型实验,在温度和分散上很难把握,所测到的数据有较大的误差。

 

3、膨润土对涂膜的光泽有较大的影响,当膨润土的用量达到配方总量的20%时,涂层失光严重,且表面干涸、易开裂、发脆。

 

4、膨润土的白度较低,且对涂料的流平性有不良影响。

 

 

 

结语

 

膨润土在涂料中主要是作为助剂来使用,如增稠剂、防沉剂、分散剂等,其添加量一般在0.2%-2%之间,对涂料的其他性能影响不是很大,主要是防止涂料中颜填料的沉降。钙基膨润土和钠基膨润土主要用在水性涂料中,而有机膨润土主要用在溶剂型的涂料中,锂基膨润土可用于水性涂料中,其效果优于钠基膨润土但价格较高。虽然在目前的应用中,膨润土在涂料应用中还存在一些问题,但是膨润土在我国的储量丰富,且用膨润土替代部分有机助剂生产出的涂料在价格上有着绝对的优势,随着改性工艺的日趋成熟,在不久的将来,如果膨润土能达到提高涂料应用性能的同时,又能降低涂料的生产成本,必会具有广阔的发展前景。

 

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