凹凸棒土在涂料中的應用

凹凸棒土在涂料中的應用

顧廣新安徽省明美礦物化工有限公司復旦大學教育部先進涂料工程研究中心目錄結論4.凹凸棒土在油性涂料中的應用3.凹凸棒土在水性涂料中的應用2.背景1.樣品外觀微觀構型

凹凸棒土是指以凹凸棒石為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石是層鏈狀過渡結構的以含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦，具有獨特的層鏈狀結構特征，其理想化學式為：Mg5(OH)2Si8O20·4H2O，凹凸棒石形態(tài)呈毛發(fā)狀或纖維狀，寬0.05~0.15微米，長0.5~5微米，表面凹凸布滿溝槽，比表面積大。1.背景凹凸棒土于1862年首次被俄國學者發(fā)現(xiàn)我國在1976年首次在江蘇、安徽發(fā)現(xiàn)凹凸棒石粘土礦。凹凸棒土在江蘇、安徽有豐富的儲量（5億噸），占全球總儲量的一半。1.背景安徽省明美礦物化工有限公司成立于一九九八年，是一家中美合資企業(yè)，在中國凹凸棒粘土生產(chǎn)行業(yè)的始終處于領先地位擁有國內最高品位凹凸棒石粘土礦山的采礦權3個公司依托國內外多家科研院所共同研發(fā)新產(chǎn)品以滿足市場的需求，是目前亞洲唯一能生產(chǎn)高檔凹凸棒系列產(chǎn)品的企業(yè)1.背景凹凸棒土的應用輕工業(yè)功能填料：特殊的層鏈狀結構，化學穩(wěn)定，可用于涂料、復合材料、化妝品等催化劑載體：微細孔隙結構，易產(chǎn)生路易斯酸化或堿化中心，提供了活化中心催化及合成環(huán)保：污水處理，吸附脫色劑采礦業(yè)：鉆井液（膠體泥漿）藥用等其他1.背景獨特的膠體性能和吸附性能601A701A709A凹土防沉增稠劑產(chǎn)品1.背景1.背景凹土防沉增稠劑產(chǎn)品技術指標規(guī)格外觀粘度,cps水分,%細度,目pH601A超細粉末≥2500≤153257.0-8.5701A超細粉末≥2800≤124007.0-8.5709A超細粉末≥4000≤125007.0-8.51獨特的流變性能2提高附加值3指導配方設計1.背景在涂料中應用的研究意義1.凹凸棒土水凝膠2.凹凸棒土在水性涂料中的應用3.凹凸棒土有機溶劑預凝膠4.凹凸棒土在油性涂料中的應用2.研究部分水性體系凹土在水中的分散凹土與纖維素的搭配凹土凝膠的pH穩(wěn)定性凹土在乳膠漆中的應用RESULT油性體系凹土在有機溶劑中的分散季銨鹽的影響不同分散手段的影響凹土在醇酸磁漆漆中的應用3.結果與討論15min0min30min60min不同剪切時間SEM圖片3.1凹凸棒土在水中的分散3.1凹凸棒土在水中的分散30分鐘，3000rpm的實驗條件可以制得分散較好的水凝膠(7%)601A在同等條件下粘度最高，增稠效果最好且觸變指數(shù)也較高，為該剪切條件下最好的增稠劑規(guī)格7%凝膠粘度（mpa.s）觸變指數(shù)709A48206.54601A54306.83701A47206.213.1凹凸棒土在水中的分散pH在7.7和9.1之間時，預凝膠的粘度保持穩(wěn)定，有較好在增稠效果。3.2凹凸棒土水凝膠的酸堿穩(wěn)定性低PVC乳膠漆（纖維素2‰）高PVC乳膠漆（纖維素4‰）3.3凹凸棒土與纖維素的搭配通常，一份纖維素配合兩份凹凸棒土使用為最佳用量低PVC乳膠漆配方水、乳液水：217.5乳液：400纖維素：2增稠劑20205增稠劑2353分散劑等：67.5助劑重鈣90鈦白160滑石粉55實驗組加入4份凹凸棒土，重鈣減少為86份粉體3.4凹凸棒土應用于乳膠漆對照組實驗組pH8.288.29密度(g.cm-3)1.281.28初始粘度(KU)95.898.9粘度(KU)（24hr）96.7111.6觸變性4.925.23抗流掛性（μm）275275流平44遮蓋力0.9590.965L*94.3094.16a*-0.97-0.94b*-0.50-0.313.4凹凸棒土應用于乳膠漆低PVC乳膠漆性能檢測對比組實驗組85°光澤10.610.860°光澤7.77.9耐水性（一周）無異常無異常耐堿性（一周）無異常無異常耐洗刷≥5000≥5000穩(wěn)定性（靜置一個月以后）分水有無浮色較嚴重輕微3.4凹凸棒土應用于乳膠漆低PVC乳膠漆性能檢測低PVC乳膠漆性能改善性能保持粘度96.7KU111.6KU觸變性4.925.23遮蓋力0.9590.965分水流平性抗流掛性顏色光澤耐水性耐堿性耐洗刷性3.4凹凸棒土應用于乳膠漆中PVC乳膠漆配方水、乳液水：248乳液：240纖維素：3增稠劑2020：5增稠劑235：2分散劑等：52助劑重鈣：175\1000目100

\600目鈦白：125硫酸鋇:50實驗組加入6份凹凸棒土，重鈣1000減少為169份粉體3.4凹凸棒土應用于乳膠漆

對照組實驗組pH8.548.56密度(g.cm-3)1.401.40初始粘度(KU)98.3104.1粘度(KU)（24hr）111.6127.1觸變性3.965.06抗流掛性（μm）275275流平44遮蓋力0.9400.942L*91.9091.20a*-1.17-1.20b*-1.00-0.933.4凹凸棒土應用于乳膠漆中PVC乳膠漆性能檢測對照組實驗組85°光澤0.90.960°光澤1.92.0耐水性無異常無異常耐堿性無異常無異常耐洗刷≥5000≥5000穩(wěn)定性（靜置一個月以后）分水有無浮色較嚴重無3.4凹凸棒土應用于乳膠漆中PVC乳膠漆性能檢測中PVC乳膠漆性能檢測性能改善性能保持粘度111.6KU127.1KU觸變性3.965.06遮蓋力0.9400.942分水流平性抗流掛性顏色光澤耐水性耐堿性耐洗刷性3.4凹凸棒土應用于乳膠漆高PVC乳膠漆配方水、乳液水：330乳液：120纖維素：4增稠劑2020：2增稠劑235：2分散劑等：32助劑重鈣：160\1000目160\600目鈦白：30滑石粉:160實驗組加入8份凹凸棒土，重鈣1000變?yōu)?52份粉體3.4凹凸棒土應用于乳膠漆對照組實驗組pH8.868.92密度(g.cm-3)1.421.42初始粘度(KU)78.4102.4粘度(KU)（24hr）91.2118.4觸變性3.584.79抗流掛性（μm）250275流平55遮蓋力0.9400.942L*91.9091.20a*-1.17-1.20b*-1.00-0.933.4凹凸棒土應用于乳膠漆高PVC乳膠漆性能檢測對照組實驗組85°光澤0.90.960°光澤2.12.1耐水性無異常無異常耐堿性無異常無異常耐洗刷≥4000≥4000穩(wěn)定性（靜置一個月以后）分水有無浮色輕微無3.4凹凸棒土應用于乳膠漆高PVC乳膠漆性能檢測高PVC乳膠漆性能檢測性能改善性能保持粘度91.8KU118.4KU觸變性3.584.79遮蓋力0.9400.942抗流掛性250μm275μm流平性顏色光澤耐水性耐堿性耐洗刷性分水3.4凹凸棒土應用于乳膠漆無季銨鹽加入季銨鹽（b）作為表面活性劑制得的預凝膠相對于未加入時（a）分散更好（200#溶劑）3.5凹凸棒土在溶劑中的分散

有季銨鹽十八烷基二甲基芐基氯化銨有無季銨鹽加入凝膠的紅外光譜加入季銨鹽（B）作為表面活性劑制得的預凝膠相對于未加入時（A）多出了2922cm-1、2852cm-1代表C—H伸縮的吸收峰3.5凹凸棒土在溶劑中的分散季銨鹽與凹凸棒土的比值存在一個最佳值（200#溶劑）3.5凹凸棒土在溶劑中的分散3.5凹凸棒土在溶劑中的分散粘度/KU701A在同等條件下制得凹凸棒土預凝膠粘度最高，為該條件下最好的油性增稠劑5min0min10min15min不同剪切時間SEM圖片（701A)3.5凹凸棒土在溶劑中的分散3.5凹凸棒土在溶劑中的分散15分鐘，3000rpm的實驗條件可以制得分散較好的200#預凝膠(7%)丁酮正丁醇乙酸丁酯N,N二甲基乙酰胺剪切分散mpa.s6508309301500研磨分散mpa.s4350305050006800不同分散方法制得預凝膠的粘度3.6分散方法的影響研磨分散剪切分散不同分散方法制得預凝膠的SEM圖片3.6分散方法的影響N,N二甲基乙酰胺200#溶劑油正丁醇乙酸丁酯不同溶劑制得預凝膠的SEM圖片3.7溶劑對分散的影響凹凸棒土在二甲苯、200#溶劑和DMAC(二甲基甲酰胺）溶劑中有較好的分散性，可以獲得較高的增稠效果。溶劑的影響粘度/mpa.s3.7溶劑對分散的影響實驗組10%凹凸棒土泥漿14.5200#溶劑油0.0防結皮劑0.2鈦白粉25.0

催干劑0.2消泡劑0.1醇酸樹脂60.0總計100.0配方對照組

10%膨潤土泥漿5.0200#溶劑油9.5防結皮劑0.2鈦白粉25.0

催干劑0.2消泡劑0.1醇酸樹脂60.0總計100.03.8凹凸棒土應用于醇酸磁漆3.8凹凸棒土應用于醇酸磁漆

對照組實驗組初始粘度(KU)86.487.1粘度(KU)（24hr）92.593.2觸變性1.51.7抗流掛性（μm）250275流平1010遮蓋力0.9740.976

顏色（L*

a*，b*)（94.01，-0.69，9.22）（94.32，-1.14，3.61）60°光澤73.588.320°光澤30.871.7耐水性（一周）無異常無異常耐堿性（一周）無異常無異常醇酸磁漆性能檢測醇酸磁漆性能檢測性能改善性能相當60°光澤73.588.3抗流掛性250μm270μm遮蓋力0.974