2022-08-08 11:04:12

有機(jī)膨潤土流變劑外觀為粉狀物質(zhì)，微觀上是附聚的黏土薄片堆，如下圖a所示。

黏土薄片兩面都附聚有大量的 有-機(jī)-長-鏈-化-合-物，該

有機(jī)長鏈化合物增加和涂料樹脂的相容性

該有機(jī)長鏈化合物的數(shù)量和品種決定了該有機(jī)膨潤土適合的涂料類型，如適合

低極性、中極性、高極性、中高極性、通用

體系。

經(jīng)分散并活化后，相鄰薄片邊緣上的羥基靠水分子連接，從而形成觸變性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、宏觀上則呈凝膠狀態(tài)。

如果沒有水分子，則不能形成較強(qiáng)凝膠結(jié)構(gòu)。

有機(jī)膨潤土在使用時最好先制成凝膠，在涂料的生產(chǎn)過程中在顏料投料階段將凝膠投入。

有機(jī)膨潤土的預(yù)凝膠機(jī)理如下圖所示。

即先在剪切力的作用下使溶劑或樹脂溶液進(jìn)入毛細(xì)孔隙中而將附聚的薄片堆潤濕[圖a]，使附聚的薄片堆解聚[圖b]，這時體系的黏度顯著增大。在剪切條件下加入活化劑，使薄片間的距離加大[圖c]。繼續(xù)剪切把薄片充分分散，即得到活化的觸變結(jié)構(gòu)[圖d]，即膨潤土凝膠。

預(yù)凝膠工藝中加活化劑的作用是解離并分散膨潤土薄片，以及把水帶入憎水性有機(jī)溶劑中，以確保膨潤土網(wǎng)絡(luò)的氫鍵結(jié)合強(qiáng)度。

最常用的活化劑是低分子量的醇類，例如甲醇或乙醇。應(yīng)當(dāng)和水配合使用，即把5%的水加到95%的甲醇或乙醇中。醇的分子量越高（如丙醇或丁醇），活化效果越差。

低分子量的酮，尤其是丙酮，也可以作活化劑，但其氣味較大，閃點較低，限制了其在工業(yè)涂料中的應(yīng)用。如果要使用低氣味、高閃點的活化劑，可以使用丙烯碳酸酯，其閃點為242℃，氣味很小。

活化劑的用量要適當(dāng)，若用量不足，

則即使施加很大的剪切力，也不能把薄片全部分開

而只能有部分薄片解離，凝膠強(qiáng)度不足；若用量過大，多余的活化劑就會遷移到薄片邊緣，干擾氫鍵，削弱凝膠力。一般地說，活化劑的用量如下表所示。

活化劑	用量（以膨潤 土質(zhì)量計)
甲醇-水(95：5)	33
乙醇-水(95：5)	50
丙烯碳酸酯	33
丙烯碳酸酯-水(95：5)	33
丙酮-水(95：5)	60

使用95%活化劑和5%水的混合物，能夠得到最好的活化效果。加入5%的水能夠使凝膠的黏度顯著增大。

為了方便使用，有些特殊改性的有機(jī)膨潤土流變劑已不需要制成預(yù)凝膠而在研磨階段直接加入。

不同的有機(jī)膨潤土需要使用的活化劑和制備預(yù)凝膠的配方可能不同。在實踐中常常使用的制備預(yù)凝膠的配方下表舉一例，經(jīng)長期使用其效果較好。

原材料名稱	用量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%
有機(jī)膨潤土	10
二甲苯	85
工業(yè)乙醇	5

制備程序較為簡單。將膨潤土在攪拌的狀況下投入二甲苯中，分散均勻后再投入乙醇，攪拌5~10min，即得到外觀呈膏狀的、質(zhì)感細(xì)膩的膨潤土預(yù)凝膠。一般地說，膨潤土預(yù)凝膠應(yīng)在生產(chǎn)過程中的投料前臨時制備，制備好以后立即使用。制備好的預(yù)凝膠不要再長期放置。

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