膨潤土是一種片層狀的鋁鎂矽酸鹽粘土材料，其主要組分為蒙脫石類礦物，含量在85%～90%之間。蒙脫石TOT型的層狀結構賦予了膨潤土特殊的性能，如吸水性、膨脹性、觸變性、流變性等。這些性能都使得膨潤土在塗料行業中有着良好的應用。

膨潤土在塗料中主要是作為助劑來使用，如增稠劑、流變劑、防沉劑、分散劑等。

1、膨潤土作為無機增稠劑

增稠劑能夠增大塗料的粘度，改善塗料的流變性能，在塗料的生産中是必不可少的。每一種塗料都有其對流變性的要求，例如，乳膠漆在儲存階段，應有較高的粘度以利于防止分層和沉澱；在施工階段，乳膠漆受到高剪切速率的外力，要求有較低的粘度，塗刷時不拖刷，噴塗時霧化良好，滾塗時無拉濺。塗布後剪切消失，粘度随恢複但不應太快，使之具有足夠的流平時間。這就需要一種合适的增稠劑來改變塗料的粘度。

膨潤土作為無機增稠劑在塗料生産中有一定程度的應用，其特性是增稠效果和懸浮性顯著，能夠使塗料産生觸變性，便于儲存和施工。

塗料用增稠流變劑膨潤土按用途分為三種類型：

• 溶劑型塗料用膨潤土
• 水性塗料用膨潤土
• 幹混砂漿用膨潤土

溶劑型塗料用膨潤土按插層表面活性劑親水親油性的不同分為低極性、中極性和高極性三種規格；

水性塗料用膨潤土和幹混砂漿用膨潤土分别按照膠體剪切稀釋指數的不同分為增稠型和流變型兩種規格。

注：

表觀粘度：非牛頓流體在剪切流動的過程中某一剪切力下剪切應力與剪切速率的比值。

剪切稀釋指數：非牛頓流體粘度随剪切力增加而降低，低轉速下的表觀粘度與高10倍轉速下的表觀粘度的比值。

保水性：在一定真空條件下，膨潤土保持濕砂漿中的水分的能力。

膨潤土作為無機增稠劑的作用機理：膨潤土具有強吸水性，能夠吸附本身質量5倍左右的水，吸附後體積增大，可膨脹至原體積的幾倍至十幾倍，并形成凝膠狀物質包裹住塗料中的顔填料顆粒，防止顆粒沉降。

另外，蒙脫石層間負電荷可吸附塗料中有機助劑（如聚乙烯醇、丙烯酸、羟乙基纖維素等），所含有機分子中的-OH、-COOH、-CH₂CH₂O等極性基團，使極性基團的一端插入層間，形成蒙脫石-有機複合物，蒙脫石-有機複合物相互交聯，形成網狀立體結構，提高塗料的懸浮性。

研究表明：用鈣基膨潤土作為增稠劑不但不影響塗料的各種性能，并可相應提高塗料的對比率。

2、膨潤土用作懸浮防沉降劑

膨潤土在水介質中有良好的懸浮性和分散性。膨潤土在水中能夠釋放出帶電微粒而起到分散劑的功能，可改善水性塗料的懸浮性，在建築塗料中加入适量的膨潤土可使生成的塗料不易沉澱、不易分層、顔色均勻，從而改善塗料的懸浮穩定性。

有機改性後的膨潤土在溶劑型塗料中具有良好的分散性，其片狀邊緣吸附着親油的長鍊有機物而和漆料有良好的親和性，同時分布其中的氧和氫氧基團能夠形成具有防沉效果的氫鍵，使塗料成為均勻的膠狀物并具有一定的粘度，進而起到阻止顔料沉降的作用。當在外界剪切力存在下進行攪拌時，氫鍵被破壞，粘度減弱，塗料又具有流動性。

GB/T 27798-2011 有機膨潤土指标

高黏度有機膨潤土的質量指标

易分散有機膨潤土的質量指标

自活化有機膨潤土的質量指标

高純度有機膨潤土的質量指标

3、膨潤土用作輔助粘結劑

膨潤土與水混合帶來很大的粘結性，這種特性來源于多方面，如膨潤土親水、顆粒細小、晶體表面電荷多樣化、顆粒的不規則性、羟基與水形成氫鍵、對微量有機物的吸附和多種聚附形式形成溶膠等。

由于膨潤土具有較好的粘結性和遮蓋力，引入建築塗料中可以代替部分基料和其他填料，從而使産品成本降低。

例如，在以聚乙烯醇PVA為主要成膜物的水性塗料中，加入膨潤土可明顯地減少聚乙烯醇和輕質碳酸鈣的用量，且提高了塗料的耐洗刷性和耐水性，而塗料的成膜性能幾乎沒有變化。

4、膨潤土用作流變助劑

塗層的流挂和流平是兩個相互矛盾現象，需要一個優良的流變助劑，使流挂和流平兩個性能取得平衡。塗料貯存時，流變助劑在其内部形成一個疏松的結構，施工後，受到了外力，内部結構遭到破壞塗層便于流平，到一定階段濕膜内部又緩慢恢複疏松網狀結構，而有利于防止流挂。

有機膨潤土在溶劑中具有驚人的吸附膨脹能力和觸變效應，其作為流變助劑用于塗料的生産、施工、貯存、成膜各個階段，賦予塗料在低剪切速度下的結構粘度。值得注意的是有機膨潤土對各種不同溶劑有适應性，在不同的溶劑中增稠性能差異很大。有機膨潤土适用于聚酯、醇酸漆、氯化橡膠、氧化瀝青等有機溶劑，用量一般為體系總量的0.2%-2%。

其他用途

膨潤土可用作防水塗料的原料，膨潤土乳化瀝青防水塗料就是将膨潤土和瀝青混合制得防水塗料，主要用于屋面防水，可以提高工效50%，降低工程造價40%，且大大改善工人的勞動條件，提高防水效果。

膨潤土用在環氧改性有機矽塗料中，對環氧改性有機矽起補強作用。當膨潤土的加入量為添加總量的5%-10%時，不影響塗層的耐蝕性和耐熱性。

根據膨潤土種類的不同，其應用範圍略有差别，鈣基膨潤土、鈉基膨潤土主要用在水性塗料中，而有機膨潤土則主要用在溶劑型的塗料中，锂基膨潤土可用于水性塗料中，其效果優于鈉基膨潤土，但價格較高。在特殊的情況下，膨潤土也可以作為填料，大量的使用。

來源：粉體技術網

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