data-full-width-responsive="true"> 通常讲的乳胶漆(涂料),泛指水性建筑涂料。由于采用水作为溶剂,因而最具安全性。另外,
它因具有施工方便、干燥迅速、安全环保等特点,而得以迅猛发展。 膨润土的主要矿物成分为蒙脱石。蒙脱石的晶体结构属2 ∶ 1 型,即上下各一层硅氧四面体,中间夹一层铝氧八面体, 层间靠范德华力联结,水分子易进入晶胞内。在硅氧四面体和铝氧八面体内,硅离子和铝离子能被其它较低价离子置换,从而产生永久性负电荷,致使膨润土表面带电,且具有较强的吸附性及阳离子交换性[1],为膨润土的钠化、有机化处理提供了条件。将季胺盐插入膨润土中蒙脱石的层间,形成有机土,使蒙脱石的底面反射网面间距增大,并显示出非极性的特点,在有机介质中表现出溶胀性、高分散性和触变性,从而使其用途更广。 有机土用于涂料的色漆和底漆中,可防止颜料和体质颜料产生硬质沉淀,并具有增稠及防止涂料流挂的作用[2]。本研究采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 为有机改性剂,对膨润土进行有机处理,并对有机土的性能进行了表征;然后将有机土加入乳胶漆中,研究了乳胶漆的性能。1 实验部分11 原料 试样取自山东潍坊某膨润土加工厂,样品呈灰白色,白度80 以上;主要矿物为蒙脱石,含少量长石及石英;蒙脱石的d(001) 为15057nm,为钙基土;蒙脱石的含量大于85%。试样的化学成分(以质量计,%)为:SiO2,5962;Al2O3,1854;Fe2O3,660; MgO,254;CaO,210;K2O,191;Na2O,042; 烧灼,830。试样的阳离子交换容量,735mmol/100g;膨胀容,152ml/g;胶质价,58ml/15g;吸蓝量,37g/100g。12 实验121 膨润土预处理:由于原料中含有少量长石、石英,应对其提纯。将样品放入2000ml 的烧杯中浸泡、搅拌、分离、过滤,除去绝大多数杂质,得到较纯净的膨润土,其中蒙脱石的含量达97%。然后将滤饼与水按1 ∶ 8 的比例,放入500ml 的烧杯中制浆,按样品质量的6% 加入Na2CO3,在70℃下搅拌2h,洗涤、过滤、研磨,过325 目筛。经X 射线多晶衍射仪测其d(001) 值为12355nm,属于钠基土[3]。122 膨润土有机化处理:取10g 钠基土放入400ml 的烧杯中,按固液比为1 ∶ 10 的比例加入蒸馏水,搅拌溶胀一段时间后,调节pH 值为7~8,加入不同用量的改性剂CTAB,在75℃的恒温水浴中搅拌2h,经洗涤、抽滤、烘干、研细后,过800 目,即得有机土,并置干燥器中待用。123 涂料制备:按配方比(表1)加入水、表面活性剂、分散剂等各种助剂,边搅拌边加入各种颜料、填料,搅拌30min 使之充分分散,然后加入苯丙乳液及助剂,再加入消泡剂,最后加入增稠剂调节黏度,搅拌15h 即制成乳胶漆。
2 性能测试21 膨润土性能测试 用X 射线多晶衍射仪测定蒙脱石d(001) 值变化;用红外光谱仪测试蒙脱石结构变化;用NDJ-79 型旋转黏度计测试有机土黏度,有机土其它性能按HG/T 2248-91 进行测试。22 涂料性能测试 按《合成树脂乳液内墙涂料》GB/T 9756-2001 及《合成树脂乳液外墙涂料》GB/T9755-2001 进行。3 结果与讨论31 改性剂用量对有机土黏度及d(001) 值的影响 当改性剂用量不同时,有机土的黏度及蒙脱石的层间距发生有规律的变化。测试结果,见表2。
从表2 可看出,随改性剂用量的增加,有机土的d(001)值随之增加,说明改性剂已进入蒙脱石层间,使层间距逐渐扩大,并随改性剂用量的增加,蒙脱石的d(001)值变化呈现出强规律性,说明改性剂用量对改性效果起有重要作用。考虑到生产成本,本实验将改性剂用量定为20%;另外,有机土的黏度也随改性剂用量的增加而逐渐增加。这是因为随覆盖剂量的增加,蒙脱石中可交换性阳离子被交换的量随之增加,当蒙脱石中可交换性阳离子完全被交换时,絮凝处于最完全状态,黏度达到最大[4] 。