有机膨润土

有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、‘化纤、石油等工业中也有广泛的应用。

特性

中文别名：有机蒙脱土，有机陶土，简称OMMT

相对密度：1.7~1.8 g/cm3

外观：白色或灰白色粉末

气味：无味

溶解性：易溶于烃类溶剂，加少量极性溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等，能使蒙脱土层间的季铵碳氢链通过氢键桥接，获得有效的溶剂化，从而使层间膨胀、分散，并形成卡层屋结构的触变性凝胶体，防止无机填料沉淀。

毒性：无毒

应用：用作溶剂型胶黏剂和密封剂的增稠剂、触变剂和稳定剂，参考用量5~10份。直接加入有机膨润土，搅拌1h后加入少量(2%~3%)极性溶剂(甲醇或乙醇等)。

用途

制备原理

有机膨润土制备原理蒙脱石矿物是：蒙脱石是一种性能独特的铝硅酸盐矿物，由两层SiO四面体片中间夹一层AIO(OH)八面体片组成的层片状矿物。蒙脱石结构单元层中的Si·+可被A13+置换，八面体层内的AP+常被Mg2+、Fe3+、Zn2+等多价离子置换，从而使晶格中电荷不平衡，产生剩余负电荷，使其具有吸附阳离子和交换性阴离子的能力，有较高的水化能，在C轴(层片叠置方向)的晶层间的氧层与氧层的作用力较小，可形成良好的离解面，层间易于浸入水分子或其他极性分子，引起C轴方向的膨胀。这是其他非膨胀性粘土不具备的性能。由于这种性能，使蒙脱石层间充满nH：O层间水及可交换性阳离子，它们是引起蒙脱石膨胀的动力。但是，不同成矿条件不同产地的膨润土，其蒙脱石层间可交换性阳离子的种类与交换容量(CEC)有很大差别。其中，层间高价阳离子(Ca2+、Mg2+等)蒙脱石双电层水化膜薄，膨胀倍数低；低价阳离子(Na+、K+等)水化膜厚，膨胀倍数高。因此，Na+蒙脱石再将其与有机覆盖剂反应。有机覆盖剂通常是一类碳链长度大于12的阳离子表面活性剂，与蒙脱石晶层间的Na+按下式实现离子交换反应，使亲水性蒙脱石变为疏水性蒙脱石：Na+一蒙脱石+[NHa·R4-a]CI一[NHa·R4-a]一蒙脱石+NaCI

有机膨润土在我国已生产、应用三十多年，广泛用于工业涂料和脱模剂的生产，有机膨润土是工业涂料的悬浮剂、增稠剂。具体使用方法是：先将有机膨润土做成有机膨润土膏（或称有机膨润土凝胶），再用有机膨润土膏做涂料和脱模剂,有机膨润土膏制造工艺如下表所示：（采用高速分散机）

投料次序

操作

投料量（质量百分数）

1. 溶剂（溶剂油）

2. 有机膨润土

3. 极性活化剂

混合

混合5分钟

混合5分钟

87

10

3

先投入溶剂，开始混合，加入有机膨润土混合4-5分钟，加入极性活化剂（极性添加剂）继续混合4-5分钟。有机膨润土用量可增减，为了操作方便，以10%为最高量。通过试验，最佳极性添加剂有95%甲醇，95%乙醇和碳酸丙烯酯，其正确用量如下：

甲醇/水（95/5） 有机膨润土量的33%

乙醇/水（95/5） 有机膨润土量的50%

碳酸丙烯酯， 有机膨润土量的33%

为了获得最佳的活化效率，甲醇和乙醇都含有5%的水，使用含有水的甲醇或乙醇，粘度很快上升，而使用无水甲醇或乙醇，没有凝胶效果。