高岭土的插层改性方法
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插层改性方法是利用层状结构粉体颗粒晶体层间较弱的结合力或者层间含有可交换的阳离子等特性,采用化学反应或离子交换等方法改变粉体的层间和界面性质。
高岭土不可进行阳离子交换,但高岭土层间存在易形成氢键的-OH和Si-O键,层间距较小,只允许部分极性小分子(如HC-ONH2、CH3CONH2等)通过,可以将这些极性小分子插入高岭土层间并破坏其氢键,撑大层间距,使层间的亲水性变为疏水性,有利于其它有机物大分子通过置换过程进入,使得高岭土以纳米尺度的剥离状态分散到各种基体中。
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橡胶填充高岭土的插层改性方法有哪些?
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1、插层-磨剥法。
磨剥法的原理是借助于研磨介质在水中的相对运动,相互间产生剪切、挤压、冲击和磨剥作用,使较大的叠层剥开,并趋向于单个晶体。磨剥法主要使用的设备有介质搅拌磨、球磨机和砂磨机。
磨剥法是目前国内外较为普遍使用的传统剥片方法,技术比较成熟。计算机与磨剥设备的连接,更使得磨剥技术得以充分发挥,也降低了工人的劳动强度,更提高了生产的性,同时也保证了产品的产量和质量的稳定。
2、超声波插层改性。
波段频率超过20KHz的就称为超声波,其特点主要包括:短波长、高频率、传播效果好,同时具备较强的穿透性能。由于超声波的机械特性,在插层改性高岭土时,可凝胶液体、分散固体,促使高岭土与插层剂实现均匀混合;同时由于超声振荡的空化作用比较明显,所以能够在插层中形成相应的作用,以实现杂质的效果。
由于超声波具有高频率、大能量特征,吸收了插层剂等介质之后,能够产生的热效应比较显著,与此同时,还能够加快物质间的化学反应。通常热效应与空化共同作用,不仅能够实现反应时间的有效缩短,而且能够促进插层效率的提高。另外,借助超声波还可以实现能源的有效节约,达到保护环境的效果。
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煅烧高岭土在涂料中的作用
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1、由于其六边形晶体结构折射率高,大大提高涂膜的对比率(遮盖力)并提供优良的色延展性。
2、高岭土的扁平性质可在涂料流动性与流平性之间提供良好的平衡。扁平粒子也倾向于漆膜表面平行排列,可有效阻止水分的渗透,使涂膜耐洗刷性和抗污染性得到改善,对发黏的漆膜来说,扁平粒子可改善涂料的抗压黏性。
3、高岭土是亲水性的,故易于分散,颗粒容重较小,悬浮性能良好。
4、具有较窄的胶态粒子分布范围,倾向于使涂料黏度不发生变化,并能提供满足要求的流变性和触变性(高剪高流和低剪低流),因而涂膜比较丰满,并能改善颜料的浮色和发花的弊端。
5、化学惰性强,晶体光轴角小,晶形排列有序度高,这些都将显著地增加涂层对紫外线屏蔽能力。
风化淋积亚型高岭土矿床
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在川、黔、滇交界处该类型的高岭土矿俗称“叙永石”,产于二叠系乐平统龙潭煤系和早二叠世阳新统茅口灰岩的岩溶侵蚀面间。山西阳泉高岭土矿产于上石炭统本溪组和中奥陶统马家沟灰岩的岩溶发育面之间。苏州阳东淋滤型高岭土矿产于下二叠统栖霞组大理岩化灰岩的岩溶溶洞内。就现有资料看,中国西南各省,特别是川、黔、滇交界处,二叠纪煤系发育地区有广泛分布,也是寻找该矿床的有利地带。
该类矿床的上部都有遭受风化的富含黄铁矿的高岭石粘土岩的层位存在,由于地表水及地下水的淋滤活动,以及黄铁矿氧化所形成的酸性水溶液作用于铝硅酸盐矿物(母岩)生成硅和铝的氧化物溶胶。这些溶胶向下运移,灰岩溶洞部位形成管状的1.0nm埃洛石沉淀。因此,首先必须有黄铁矿,而且必须遭受风化,矿体之上残留的蜂窝状、炉渣状多孔岩层,即黄铁矿风化后流失的证据,矿层之上有时可见有褐铁矿硬壳(铁盘),而且矿层底部灰岩形成岩溶溶洞。使黄铁矿风化和灰岩发育岩溶的有利条件是地层隆起形成背斜。
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