2022-08-08 11:04:12

有机膨润土流变剂外观为粉状物质，微观上是附聚的黏土薄片堆，如下图a所示。

黏土薄片两面都附聚有大量的 有-机-长-链-化-合-物，该

有机长链化合物增加和涂料树脂的相容性

该有机长链化合物的数量和品种决定了该有机膨润土适合的涂料类型，如适合

低极性、中极性、高极性、中高极性、通用

体系。

经分散并活化后，相邻薄片边缘上的羟基靠水分子连接，从而形成触变性的网络结构、宏观上则呈凝胶状态。

如果没有水分子，则不能形成较强凝胶结构。

有机膨润土在使用时最好先制成凝胶，在涂料的生产过程中在颜料投料阶段将凝胶投入。

有机膨润土的预凝胶机理如下图所示。

即先在剪切力的作用下使溶剂或树脂溶液进入毛细孔隙中而将附聚的薄片堆润湿[图a]，使附聚的薄片堆解聚[图b]，这时体系的黏度显著增大。在剪切条件下加入活化剂，使薄片间的距离加大[图c]。继续剪切把薄片充分分散，即得到活化的触变结构[图d]，即膨润土凝胶。

预凝胶工艺中加活化剂的作用是解离并分散膨润土薄片，以及把水带入憎水性有机溶剂中，以确保膨润土网络的氢键结合强度。

最常用的活化剂是低分子量的醇类，例如甲醇或乙醇。应当和水配合使用，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，也可以作活化剂，但其气味较大，闪点较低，限制了其在工业涂料中的应用。如果要使用低气味、高闪点的活化剂，可以使用丙烯碳酸酯，其闪点为242℃，气味很小。

活化剂的用量要适当，若用量不足，

则即使施加很大的剪切力，也不能把薄片全部分开

而只能有部分薄片解离，凝胶强度不足；若用量过大，多余的活化剂就会迁移到薄片边缘，干扰氢键，削弱凝胶力。一般地说，活化剂的用量如下表所示。

活化剂	用量（以膨润 土质量计)
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%活化剂和5%水的混合物，能够得到最好的活化效果。加入5%的水能够使凝胶的黏度显著增大。

为了方便使用，有些特殊改性的有机膨润土流变剂已不需要制成预凝胶而在研磨阶段直接加入。

不同的有机膨润土需要使用的活化剂和制备预凝胶的配方可能不同。在实践中常常使用的制备预凝胶的配方下表举一例，经长期使用其效果较好。

原材料名称	用量（质量分数）/%
有机膨润土	10
二甲苯	85
工业乙醇	5

制备程序较为简单。将膨润土在搅拌的状况下投入二甲苯中，分散均匀后再投入乙醇，搅拌5~10min，即得到外观呈膏状的、质感细腻的膨润土预凝胶。一般地说，膨润土预凝胶应在生产过程中的投料前临时制备，制备好以后立即使用。制备好的预凝胶不要再长期放置。

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