【供應】高白膨潤土在涂料行業的應用

高白蒙脫石（膨潤土）在涂料中的應用

高白蒙脫石（膨潤土）用于涂料的產品一般是無機凝膠、鋰基膨潤土、白膨潤土。

1 蒙脫石無機凝膠在涂料中的應用

蒙脫石無機凝膠是天然硅鋁鎂酸鹽增稠流變劑，是最有商業用途的無機高分子類增稠劑，白色，無毒，無刺激性，在水體系中具極大的成膠性能，稠度一般隨著濃度的增加而迅速增大隨后趨于平緩，流變形態為觸變性。除具增稠性能外，在體系中還有穩定乳液、懸浮作用。其優點有：膠體性能好，分散于水體系中能水化膨脹形成"半透明-透明"的觸變性凝膠(不受溫度限制)；與酸、堿，鹽的相容性好：水化后的凝膠中添加少量酸、堿、鹽不會變稀或絮凝，膠體穩定性好，可在PH5-12范圍內添加復配；高懸浮性：能使密度較高的礦物質、鹽和有機物懸浮在水中；具有陽離子交換性能和吸附性能，能與脂肪胺和季胺鹽等反應達到有機化，使膠體體系具備各所需要的各種物理性能，能吸附香精、色素、顏料或酶制劑；對水包油及油包水體系有較好的穩定性能，同時具有優良的展布性和成膜性；與有機陰離子膠體有較好的相容和復配性，能起很大增稠作用；與醇類及高極性溶劑（甘油、山梨醇等）的相容性好；觸變性好，高剪切低黏度，低剪切黏度高。

蒙脫石無機凝膠在涂料中應用具有明顯的增稠、懸浮防沉作用和改善涂料的流平性。蒙脫石無機凝膠可以預制凝膠，也可干粉直接加入；可以單獨使用，也可和CMC、PVA、HEC等配合使用。

一般蒙脫石無機凝膠在乳膠漆、沙漿漆、真石漆、復色花紋、顏料漿、水性油墨等涂料配方中的加量為0.2%~1.5%。

目前，國內在涂料使用的蒙脫石無機凝膠多為國外的Laponite、Magnabrite和Veegum系列產品。

2 鋰基膨潤土在高溫涂料中的應用

鋰基膨潤土是根據天然鋰蒙脫石的結構性質改性合成的產品，其為層狀含鋰鋁硅酸鹽的白色固體粉狀，既具有鈉基膨潤土浸水水化膨脹性能，又具有有機膨潤土特性，在水和極性有機溶劑如乙醇、**等中均能溶解成膠體或充分溶脹使涂料的粘度增強，或者形成立體網狀結構，以支撐和阻止基料的下沉，從而提高涂料的懸浮穩定性能。同時該結構可因遇到外界較高剪切力而受到破壞，失去或減小剪切力則恢復，使涂料具有極好的觸變性。適用于水基涂料、耐火基料涂料作增稠劑、懸浮穩定劑。其特點：①使用范圍廣，可適用水基、醇基以及其它極性溶劑制作的涂料中，具有一定的濕態、干態粘結性；②涂料發氣量低，觸變性及涂掛性能好，涂料粘度穩定，不易沉淀，儲存期長；③ 添加量少（根據涂料比重，一般用量1-2%，做醇基快干涂料時，其加量為耐火材料的2-4%）。

涂料實用例：

（1）特種鑄造用膨潤土涂料

涂料基本組成(重量份): 耐火基材(鎂橄欖石或鋁礬土粉)100; 多元助熔劑(視耐火基材原有燒結點調節)0.5--2; 鋰基膨潤土2-3; 活化劑(水和少量甲醇, 使鋰基膨潤土溶脹于乙醇中)適量; 溶劑(乙醇或異丙醇)適量; 醇溶性樹脂(粘結劑)2-3。

主要技術指標: 粘度10秒左右(6#粘度杯); 密度1.67--1.68g/平方厘米; 懸浮性98以上(24小時); 發氣性20ml/g800℃; 抗急熱開裂性好(400℃電熱爐保溫2分鐘)。

（2）建筑裝飾高溫涂料

配方：鋁礬土 57.05（%）；鋰基膨潤土 3.35（%）；粘結劑 6.04（%）；助劑 適量 ；水33.56（%）。

將預先制好的鋰基膨潤土加入一定量的水制成凝膏，放置24小時后，再加入一定量的水和粘結劑，球磨20分鐘后再加入耐火骨料和助劑，繼續球磨30分鐘即得高溫涂料。

3 白膨潤土在涂料中的應用

白膨潤土在涂料中可作粘度調節劑和白色礦物填料，可部分或全部代替鈦白粉。其原理是：膨潤土在水中能釋放出帶電微粒, 這種微粒間的電斥性使之在涂料中具有顏料和填料分散劑的作用, 可改善水性涂料的懸浮性, 增強穩定性;膨潤土在水中能吸附本身幾倍重的水, 體積膨脹至干體積的十幾倍, 并形成凝膠狀物質, 故具有增稠劑的作用。 膨潤土與涂料中成膜物結合后, 能增強涂膜的耐水性, 提高涂膜強度和耐紫外線照射的能力, 延長了涂膜的使用壽命;由于膨潤土帶負電荷性可吸附帶正電荷的填料, 改變了一般涂料的物理吸附方式, 從而增強了涂料的耐擦洗性。由于一些高檔涂料對顏色的要求，用于涂料的膨潤土應采用白膨潤土。關于什么是白膨潤土，至今沒有統一的標準，由于用途不一其白度的標準也不一致，但可以肯定地說白度的要求應在80以上。白膨潤土受益于其高白度，可用作多功能白色礦物填料，賦予涂料許多新的功能。膨潤土是具有納米結構的非礦粉體，因其量子尺寸效應和表面效應，對太陽光中的紫外線產生強吸收和反射，有抗老化助劑的作用，從而提高了涂料的耐老化性能，可制備高耐候性外墻涂料。膨潤土還可吸附無機抗菌劑并緩釋抗菌組分制備成抗菌涂料，因緩釋出的無機抗菌劑對細菌中酶蛋白的活性基團進行破壞而發揮抗菌作用，與傳統的有機抗菌劑相比，具有在抗菌廣泛性、特效性、光穩定性、化學穩定性等方面具有優勢。

下面介紹一個膨潤土耐擦洗內墻復合涂料的制備，其配方為：白膨潤土5-8；硅酸鈉0.4-1.2；聚乙烯醇(1799 )1.5-4；尿素1-3；其它適量。其工藝為：膨潤土, 細度為320 目, 加定量的碳酸鈉水溶液浸泡, 然后攪拌成糊狀, 經膠體磨研磨后備用。 稱取定量的聚乙烯醇和成膜助劑, 放入夾套反應釜中, 加入適量水, 浸泡3 ～ 5h , 加熱至95 ℃ 左右, 開動攪拌器, 待完全溶解后, 加入適量成膜改性劑、降溫至80 ℃ 左右, 用**調p H 至3 ～4 , 緩慢加甲醛水溶液, 邊加邊攪, 反應約2h , 加硅酸鈉和尿素水溶液, 同時加適量增塑劑和消泡劑, 攪拌0 . 5 ～ 1h , 得淺黃色透明膠狀液。將膨潤土凝膠與此膠液混合、拌勻, 即得復合基料。在復合基料中加入適量群青、熒光增白劑、滑石粉、輕鈣、重鈣、立德粉或鈦白粉等, 攪拌均勻后, 經研磨即得產品。各物料用量不同, 所得產品的狀態和性能也略有差異, 根據需要可制成漿狀或糊狀產品。該涂料中, 因成膜劑與膨潤土（輔助成膜劑）凝膠之間協同作用, 構成復雜的大分子體系, 彌補了單一成膜劑的不足, 故提高了涂料裝飾和耐擦洗性能，具有極佳的裝飾性和實用性, 故可廣泛用于民用建筑內墻的裝飾。