膨润土在建筑涂料中的应用研究.pdf

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1、·综述·789:化工矿物与加工’"")年第!"期文章编号：!""#$%&’（(’"")）!"$"""&$"(膨润土在建筑涂料中的应用研究!黎治平，张心亚，蓝仁华（华南理工大学化工所，广东广州&!"*("）摘要：综述了膨润土在建筑涂料中的应用，并对建筑乳胶漆中膨润土的使用方法作了介绍以及应用中出现的问题与对策作了分析。关键词：膨润土；助剂；建筑涂料；应用中图分类号：+,-#&文献标识码：.近年来，随着房地产业的发展，建筑涂料的用与有机物相互交联，形成膨润土$有机复合物的量剧增，涂料原材料价格上涨，成本

2、提高［!］，因此网状立体结构，又因有机分子进入蒙脱石层间，使膨润土发生膨胀，从而增大了涂料的稠度［&］。因找到一种廉价的涂料新材料来取代部分价格较昂贵的原料，降低涂料成本，提高产品质量，是整个而，膨润土是建筑涂料中较为常用的无机增稠剂，涂料行业在激烈竞争中面临的一个共同问题。膨其增稠效果明显，可部分代替有机增稠剂。润土是近几年来开发出来的一种新材料，由于它在实验中发现，在配置涂料中加入膨润土作增稠剂可以大大减少纤维素类增稠剂和乳液型增具有一系列独特的性能，目前已经有了广泛的应［’/(］稠剂的用量，降

3、低成本。以下是未使用和使用膨用研究。在建筑涂料中，可用作增稠剂、辅助润土的两次实验对比（见表!）。粘结剂、悬浮防沉剂等。表!未使用和使用膨润土实验配方!膨润土在建筑涂料中的应用!0!作无机增稠剂配方!配方’膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物。原材料用量（质量4）原材料用量（质量4）蒙脱石属于单斜晶系结构，是一种含水的层状铝乳液’&乳液’&硅酸盐矿物。由于蒙脱石层间带负电荷，所以蒙羟乙基纤维素"0#羟乙基纤维素"0’颜填料)&颜填料)&脱石像一个带负电荷的大阴离子，可以吸附阳离乳液型增稠剂"0&乳液

4、型增稠剂"0’子、水和有机极性分子。因此，当膨润土分散于水其他助剂和水适量其他助剂和水适量性涂料中，涂料基团中的有机分子，如聚乙烯醇、膨润土’聚醋酸乙烯、丙烯酸、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等有机物分子中的$12、$3112、$上述两配方所得涂料成品的粘度均在-&5632’32’12等极性基团，可以被蒙脱石层间负电左右。荷所吸引，而插入层间，形成蒙脱石$有机复合物从表!可看出，配方’中膨润土的使用代替（膨润土$有机复合物）。在涂料介质中，蒙脱石了部分有机增稠剂用量，其中羟乙基纤维素用量!收稿日期：’"

5、")$"!$!%·&··综述·567)化工矿物与加工!&&-年第’&期比配方!中减少了"#$，乳液型增稠剂的用量减醇的用量范围从-(&,-(#减至!(&,!(#，轻质碳少了%&$，而两配方的实际增稠效果相当。由于酸钙的用量范围从’#(&,!&(&减到’-(&,’#(&，膨润土的价格低廉，所以配方!比配方’的成本而成品的耐水性和耐洗刷性如表-所示有明显的大大降低。此外，据有关资料介绍［%］，纤维素类增提高。同时涂料的成膜性能几乎没什么变化而涂稠剂和乳液型增稠剂都会或多或少影响涂膜的耐料的成本却降低了’

6、!$,’/$。洗刷性，而膨润土对涂膜的耐洗刷性几乎没有影’(-作悬浮防沉剂响，同时还具有良好的防止颜、填料沉淀的效果。膨润土在水介质中具有良好的悬浮性和分散’(!作辅助粘结剂性。这是因为膨润土是由硅铝盐的片状晶层结合膨润土与水混合带来很大的粘结性。该特性而成，水能进入其间而使层与层分离，因而膨润土来源于多方面，如膨润土亲水，颗粒细小，晶体表易分散于水中成为极小的蒙脱石颗粒（&(!!3以下）［"］，蒙脱石晶胞带有相同数目的负电荷，彼此面电荷多样化，颗粒的不规则性，羟基与水形成氢键，对微量有机物的吸附和

7、多种聚附形式形成溶同性相斥，在溶液中很难聚附成大颗粒而保持良胶［%］。由于膨润土具有较好的粘结性和遮盖力，好的悬浮性；膨润土结构中的羟基在静置的介质引入建筑涂料中可以代替部分基料和其他填料中会产生氢键，使涂料成为均匀的胶状物并具有一定的粘度［/］；另外晶胞带有很多金属阳离子和（如轻质碳酸钙），从而使产品成本降低。羟基亲水基，因此表现出了强烈的亲水性和分散以聚乙烯醇)*+为主要成膜物的水性涂料，性。在建筑涂料中加入适量的膨润土可使生成的其耐水性较差，一般用来作内墙涂料。实验证明涂料不易沉淀，不易分层，

8、颜色均匀，从而改善涂在此类涂料中加入膨润土可明显地减少聚乙烯醇料的悬浮稳定性，且涂刷性能好。基于此点，在配和轻质碳酸钙的用量，同时提高涂料的耐洗刷性制涂料过程中，常使用膨润土作为改进涂料悬浮和耐水性（见表!,-）。性能的防沉剂。笔者用苯丙乳液为基料设计了一表!未使用和使用膨润土)*+配方，制得成品’。调整配方，加入总量!$的膨建筑涂料实验配方润土，其余成分稍调整，制得成品!。两次结果见未加膨润土的配方’加膨润土的配方!表.,#。原材料用量（质量$）原材料用量（质量$）