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有機(jī)膨潤(rùn)土是指用有機(jī)銨陽離子置換蒙脫石中的可交換陽離子，使其覆蓋于蒙脫石的表面，堵塞了水的吸附中心，使其失去吸水的作用，變成疏水親油的有機(jī)膨潤(rùn)土絡(luò)合物，具有優(yōu)良的分散、膨脹、吸附、黏結(jié)和觸變等特性，是涂料領(lǐng)域重要的功能性添加劑。
今天就與大家分享一下有機(jī)膨潤(rùn)土的制備方法及其在涂料中的應(yīng)用特性，以期大家對(duì)涂料用有機(jī)膨潤(rùn)土有更好的了解。
有機(jī)膨潤(rùn)土的制備方法及影響因素
目前，有機(jī)膨潤(rùn)土的制備方法主要分為：濕法、干法和預(yù)凝膠法。
（1）濕法
原土——粉碎——制漿——提純——改型或活化——有機(jī)覆蓋——過濾——干燥——打散解聚——包裝
制漿：將膨潤(rùn)土加水充分分散，并除去沙粒和雜質(zhì)。為使膨潤(rùn)土很好分散，可邊加料，邊攪拌，同時(shí)加入分散劑。
提純：如原土純度不夠，要進(jìn)行提純。
改型或活化：為提高原土的陽離子交換容量，對(duì)于鈣基膨潤(rùn)土和陽離子交換容量較低的鈉基膨潤(rùn)土，必須首先進(jìn)行改型處理。為了增強(qiáng)膨潤(rùn)土與有機(jī)覆蓋劑的作用，在覆蓋之前，一般用無機(jī)酸或氫離子交換樹脂對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行活化預(yù)處理。
有機(jī)覆蓋：將礦漿加熱到38-80℃，在不斷攪拌下，緩緩加入有機(jī)覆蓋劑，再連續(xù)攪拌30-60min，使其充分反應(yīng)。
反應(yīng)完畢，停止加熱和攪拌，將懸浮液洗滌過濾、干燥和打散解聚，即得有機(jī)膨潤(rùn)土產(chǎn)品。
（2）干法
精選納基膨潤(rùn)土——加熱混合——擠壓——干燥——解聚
將含水量20%-30%的精選鈉基膨潤(rùn)土與有機(jī)覆蓋劑直接混合，用專門的加熱混合器混合均勻，再加以擠壓，制成含有一定水分的有機(jī)膨潤(rùn)土。
可將該含水有機(jī)膨潤(rùn)土進(jìn)一步干燥和打散解聚為粉狀產(chǎn)品，也可以將其直接分散于有機(jī)溶劑中，制成凝膠或乳膠體產(chǎn)品。
（3）預(yù)凝膠法
原土——粉碎——分散制漿——改型提純——有機(jī)覆蓋——抽提水分——加熱脫水——預(yù)凝膠產(chǎn)品
將粉碎后的原土進(jìn)行分散制漿、改型提純，然后進(jìn)行有機(jī)覆蓋。在有機(jī)覆蓋過程中，加入疏水有機(jī)溶劑（如礦物油），將疏水的有機(jī)膨潤(rùn)土復(fù)合物萃取進(jìn)入有機(jī)相，分離出水相，再蒸發(fā)除去殘留水分，直接制成膨潤(rùn)土預(yù)凝膠。
（4）有機(jī)膨潤(rùn)土質(zhì)量影響因素
影響有機(jī)膨潤(rùn)土質(zhì)量的主要因素有膨潤(rùn)土的質(zhì)量（類型、純度、交換容量等），有機(jī)覆蓋劑的結(jié)構(gòu)、用量、用法，制備工藝條件（礦漿濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等）。
原料：對(duì)于用于生產(chǎn)有機(jī)膨潤(rùn)土的原料有較嚴(yán)格要求，其蒙脫石含量大于90%-95%，小于2μm粒級(jí)含量大于95%，層間可交換陽離子以Na+為主，層間電荷低，同晶置換有序度低，陽離子交換容量大于0.8mmoL/g的膨潤(rùn)土適合制取有機(jī)土。
層間電荷高，同晶置換有序度高的蒙脫石，如切托型蒙脫石就不適于制取有機(jī)土。
介于低層間電荷和高層間電荷之間的蒙脫石，選用適當(dāng)有機(jī)覆蓋劑和制備工藝，也可生產(chǎn)出質(zhì)量較好的有機(jī)膨潤(rùn)土。
有機(jī)覆蓋劑：有機(jī)覆蓋劑的結(jié)構(gòu)、用量、用法直接影響有機(jī)膨潤(rùn)土的質(zhì)量。有機(jī)覆蓋劑的結(jié)構(gòu)類型和碳鏈長(zhǎng)度不同，親油性有明顯差別，因而直接影響有機(jī)膨潤(rùn)土的應(yīng)用性能和用途。有機(jī)銨鹽對(duì)蒙脫石的親和力與其相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量愈大，愈易為蒙脫石吸附，這是因?yàn)楦呒?jí)銨鹽除和蒙脫石的可交換陽離子交換反應(yīng)外，還兼有分子吸附作用。
因此，制備有機(jī)膨潤(rùn)土選用的季銨鹽，其長(zhǎng)碳烷基碳原子數(shù)一般應(yīng)大于12。
國(guó)外常用季銨鹽有以下幾種：雙十八銨鹽，如ODB-二甲基雙十八烷基芐基氯化按、OT-三甲基十八烷基氯化銨，其中以雙十八銨鹽的性能最佳。
目前，我國(guó)用的覆蓋劑一般是二甲基十八烷基芐基氯化鐵及三甲基十八烷基氯化銨等18個(gè)碳原子類銨化物。研究表明，混合使用兩種以上覆蓋劑，在某些性能和用途方面較使用單一覆蓋劑的效果要好。
穩(wěn)定性和覆蓋劑用量：有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液的穩(wěn)定性和覆蓋劑用量有很大關(guān)系。當(dāng)覆蓋劑用量和蒙脫石的陽離子交換容量相等時(shí)，可交換陽離子全部被有機(jī)銨鹽離子交換出來，此時(shí)懸浮液的黏度最大，如繼續(xù)增加有機(jī)覆蓋劑的用量，懸浮液黏度變小。
因此，覆蓋劑用量應(yīng)適當(dāng)，以滿足陽離子交換容量為原則，過大和過小都不能獲得最大的黏度值。
礦漿濃度：制備有機(jī)膨潤(rùn)土?xí)r，礦漿濃度以膨潤(rùn)土的充分分散為最佳，過高的濃度導(dǎo)致膨潤(rùn)土分散不開，影響其與有機(jī)銨鹽離子的交換反應(yīng)，過低的濃度雖有助于分散，但耗水量大，使生產(chǎn)成本增加。礦漿濃度一般為5%-7%。
溫度：是影響有機(jī)銨陽離子與膨潤(rùn)土中可交換陽離子進(jìn)行交換反應(yīng)的重要因素，因此，溫度一定要適當(dāng)。一般最佳溫度為65℃左右。
反應(yīng)時(shí)間：一般與礦漿濃度、反應(yīng)溫度等有關(guān)，從0.5h至數(shù)小時(shí)不等，最佳的反應(yīng)時(shí)間最好在其他工藝條件已確定的基礎(chǔ)上通過試驗(yàn)來確定。
