利用膨潤土——蒙脫石層間的交換性陽離子與有機(jī)聚合物陽離子交換,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)膨潤土通過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。
目前,國內(nèi)外膨潤土的應(yīng)用研究正朝著更高層次、更多功能、更環(huán)保的方向發(fā)展。其中,膨潤土在砂漿增稠保水材料和復(fù)合相變材料中的應(yīng)用所體現(xiàn)的功能環(huán)保理念符合當(dāng)今建筑業(yè)的發(fā)展趨勢,但其研發(fā)程度有待拓展和深化。另外,我國膨潤土儲量大、分布廣,不同地區(qū)的礦床質(zhì)量差異很大??筛鶕?jù)實際需要進(jìn)一步研究和有效利用。膨潤土改性及應(yīng)用技術(shù)的研究任重道遠(yuǎn)。
在型砂中加入5%的優(yōu)良鈉基膨潤土,可以顯著降低型砂的含泥量,特別是型砂中的吸水性物質(zhì)、灰分含量和氣孔的出現(xiàn)幾率相應(yīng)降低,鑄造強(qiáng)度大大提高。鑄造用膨潤土?xí)r,舊砂中有效膨潤土含量為5%~6%即可,混磨時每次可加入1%~2%。在機(jī)械化生產(chǎn)線上,每噸優(yōu)良膨潤土可生產(chǎn)10~15噸鑄件。鈉基膨潤土具有可重復(fù)使用性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點,是鑄造工藝的選擇。
吸附是所有固體物質(zhì)的自然現(xiàn)象,我們把膨潤土的吸附稱為某些分子在膨潤土表面的聚集。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土礦物的吸附特性來調(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土顆粒表面,另一端溶解在水中,使膨潤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。
吸附是所有固體物質(zhì)的自然現(xiàn)象,我們稱之為膨潤土吸附表面的一些分子聚集的現(xiàn)象。這種吸附劑在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用,例如,對于非開挖、頂管、穿越、鉆井泥漿等,膨潤土礦物的吸附特性往往用于調(diào)整泥漿參數(shù),以達(dá)到不同目的。例如,添加降濾失劑意味著高分子聚合物一端吸附在膨潤土顆粒表面,另一端溶解在水中,從而導(dǎo)致膨潤土顆粒與水分子之間間接連接。
成本可能會高于膨潤土產(chǎn)品的價格,所以一定要參考膨潤土相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)現(xiàn)場來了解工藝流程。專業(yè)的售后隊伍和專業(yè)的技術(shù)支持,使膨潤土的品種分類、膨潤土的質(zhì)量、蒙脫石含量、膠體值、膨潤土的懸浮性能和效果分析等非常方便,如果膨潤土產(chǎn)品出現(xiàn)問題或膨潤土配方需要改變,這個問題就不能忽視,因為這些重要指標(biāo)中的任何一項都直接決定著膨潤土的質(zhì)量和價格。
鈉基膨潤土的吸附能力明顯強(qiáng)于鈣等其它膨潤土礦物,根據(jù)固體吸附理論,破碎膨潤土礦物的吸附能力明顯提高。粉碎的礦物越細(xì),膨潤土吸附作用越強(qiáng)。根據(jù)雙電層理論,膨潤土晶體帶負(fù)電荷,形成雙電層時發(fā)生離子交換。如果溶液中離子濃度過高,會壓縮膨潤土顆粒的雙電層,控制膨潤土的分散和擴(kuò)散,甚至發(fā)生膨潤土團(tuán)聚和聚結(jié)的現(xiàn)象。
同時,有機(jī)膨潤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。在涂料的制備過程中,將有機(jī)膨潤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。
蒙脫石有黃綠色、黃白色、灰色、白色等多種顏色,它可以是致密的塊狀或松散的土質(zhì)形狀。用手指摩擦?xí)r有潤滑感。加水后,小方塊體積膨脹數(shù)倍甚至20-30倍,懸浮在水中。水少了,就成糊狀了。事實上,蒙脫石的性質(zhì)和化學(xué)組成與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。另外,膨潤土是一種多用途礦物,其質(zhì)量和應(yīng)用范圍主要取決于蒙脫石的用量、性質(zhì)類型和晶體的化學(xué)性質(zhì)。因此,膨潤土的開發(fā)利用需要因地制宜,因地制宜。
鑄造用膨潤土主要用于粘土砂,該產(chǎn)品具有附著力強(qiáng)、塑性高、去膜性好、透氣性好、高溫潮濕條件下理化性能穩(wěn)定等特點。用粘土砂作造型材料生產(chǎn)鑄件有著悠久的歷史。隨著各種化學(xué)型砂的迅速發(fā)展,粘土型砂仍然是非常重要的造型材料,其應(yīng)用范圍廣,消耗量大,是其它造型材料所無法比擬的?,F(xiàn)代的高壓成型、注塑成型、空氣沖擊成型、靜壓成型和無沖擊真空壓力成型都是以粘土綠砂為基礎(chǔ)的,粘土綠砂對成型條件有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。