凹凸棒土在涂料中的应.ppt
凹凸棒土在涂料中的应用,顾广新安徽省明美矿物化工有限公司http:/复旦大学教育部先进涂料工程研究中心,目 录,凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石是层链状过渡结构的以含水富镁硅酸盐为主的粘土矿，具有独特的层链状结构特征，其理想化学式为：Mg5(OH)2Si8O204H2O，凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状，宽0.050.15微米，长0.55微米，表面凹凸布满沟槽，比表面积大。,1.背景,凹凸棒土于1862年首次被俄国学者发现我国在1976年首次在江苏、安徽发现凹凸棒石粘土矿。凹凸棒土在江苏、安徽有丰富的储量（5亿吨），占全球总储量的一半。,1.背景,安徽省明美矿物化工有限公司成立于一九九八年，是一家中美合资企业，在中国凹凸棒粘土生产行业的始终处于领先地位拥有国内最高品位凹凸棒石粘土矿山的采矿权3个公司依托国内外多家科研院所共同研发新产品以满足市场的需求，是目前亚洲唯一能生产高档凹凸棒系列产品的企业,1.背景,凹凸棒土的应用,轻工业,功能填料：特殊的层链状结构，化学稳定，可用于涂料、复合材料、化妆品等,催化剂载体：微细孔隙结构，易产生路易斯酸化或碱化中心，提供了活化中心,催化及合成,环保：污水处理，吸附脱色剂采矿业：钻井液（胶体泥浆）药用等,其他,1.背景,独特的胶体性能和吸附性能,601A,701A,709A,凹土防沉增稠剂产品,1.背景,1.背景,凹土防沉增稠剂产品技术指标,指导配方设计,1.背景,在涂料中应用的研究意义,2.研究部分,油性体系凹土在有机溶剂中的分散季铵盐的影响不同分散手段的影响凹土在醇酸磁漆漆中的应用,3.结果与讨论,15min,0min,30min,60min,不同剪切时间SEM图片,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分钟，3000rpm的实验条件可以制得分散较好的水凝胶(7%),601A在同等条件下粘度最高，增稠效果最好且触变指数也较高，为该剪切条件下最好的增稠剂,3.1 凹凸棒土在水中的分散,pH在7.7和9.1之间时，预凝胶的粘度保持稳定，有较好在增稠效果。,3.2 凹凸棒土水凝胶的酸碱稳定性,低PVC乳胶漆（纤维素2）,高PVC乳胶漆（纤维素4）,3.3 凹凸棒土与纤维素的搭配,通常，一份纤维素配合两份凹凸棒土使用为最佳用量,低PVC乳胶漆配方,水、乳液,水：217.5乳液：400,纤维素：2增稠剂2020 5增稠剂235 3分散剂等：67.5,助剂,重钙 90钛白 160滑石粉 55实验组加入4份凹凸棒土，重钙减少为86份,粉体,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,低PVC乳胶漆性能检测,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,低PVC乳胶漆性能检测,低PVC乳胶漆,性能改善,性能保持,粘度 96.7KU 111.6KU触变性 4.92 5.23遮盖力 0.959 0.965分水,流平性抗流挂性颜色光泽,耐水性耐碱性耐洗刷性,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,中PVC乳胶漆配方,水、乳液,水：248乳液：240,纤维素：3增稠剂2020：5增稠剂235：2分散剂等：52,助剂,重钙：1751000目 100 600目钛白：125硫酸钡:50实验组加入6份凹凸棒土，重钙1000减少为169份,粉体,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,中PVC乳胶漆性能检测,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,中PVC乳胶漆性能检测,中PVC乳胶漆性能检测,性能改善,性能保持,粘度 111.6KU 127.1KU触变性 3.96 5.06遮盖力 0.940 0.942分水,流平性抗流挂性颜色光泽,耐水性耐碱性耐洗刷性,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,高PVC乳胶漆配方,水、乳液,水：330乳液：120,纤维素：4增稠剂2020：2增稠剂235：2分散剂等：32,助剂,重钙：1601000目 160600目钛白：30滑石粉:160实验组加入8份凹凸棒土，重钙1000变为152份,粉体,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,高PVC乳胶漆性能检测,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,高PVC乳胶漆性能检测,高PVC乳胶漆性能检测,性能改善,性能保持,粘度 91.8KU 118.4KU触变性 3.58 4.79遮盖力 0.940 0.942抗流挂性250m 275 m,流平性颜色光泽,耐水性耐碱性耐洗刷性,分水,3.4 凹凸棒土应用于乳胶漆,无季铵盐,加入季铵盐（b）作为表面活性剂制得的预凝胶相对于未加入时（a）分散更好（200#溶剂）,3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,有季铵盐,十八烷基二甲基苄基氯化铵,有无季铵盐加入凝胶的红外光谱,加入季铵盐（B）作为表面活性剂制得的预凝胶相对于未加入时（A）多出了2922cm-1、2852cm-1代表CH伸缩的吸收峰,3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,季铵盐与凹凸棒土的比值存在一个最佳值（200#溶剂）,3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,粘度/KU,701A在同等条件下制得凹凸棒土预凝胶粘度最高，为该条件下最好的油性增稠剂,5min,0min,10min,15min,不同剪切时间SEM图片（701A),3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,3.5 凹凸棒土在溶剂中的分散,15分钟，3000rpm的实验条件可以制得分散较好的200#预凝胶(7%),3.6 分散方法的影响,不同分散方法制得预凝胶的SEM图片,3.6 分散方法的影响,N,N二甲基乙酰胺,200#溶剂油,正丁醇,乙酸丁酯,不同溶剂制得预凝胶的SEM图片,3.7 溶剂对分散的影响,凹凸棒土在二甲苯、200#溶剂和DMAC(二甲基甲酰胺）溶剂中有较好的分散性，可以获得较高的增稠效果。,溶剂的影响,粘度/mpa.s,3.7 溶剂对分散的影响,3.8 凹凸棒土应用于醇酸磁漆,3.8 凹凸棒土应用于醇酸磁漆,醇酸磁漆性能检测,醇酸磁漆性能检测,性能改善,性能相当,60光泽 73.5 88.3抗流挂性 250m 270m遮盖力 0.974 0.976,粘度流平性触变性,耐水性耐碱性耐洗刷性,3.8凹凸棒土应用于醇酸磁漆,使用方法,其他,无机粘土,悬浮性,触变性,防止漆膜流挂现象和涂布（滚涂）时涂料的飞溅，有利于建立厚层涂料、提高遮盖力,防止颜填料沉降，改善涂料分水，使涂料外观均匀，改善储存稳定性，提高开罐效果,对微生物、盐、轻度酸碱呈惰性，稳定体系，延长储存期限,在醇酸磁漆中使用，与有机膨润土相比，对大幅提高漆膜的光泽。,水性体系：剪切分散；与纤维素配合使用油性体系：研磨分散；加入阳离子表面活性剂,4.结论,Thank You!,
