有機(jī)膨潤(rùn)土

有機(jī)膨潤(rùn)土是一種無(wú)機(jī)礦物/有機(jī)銨復(fù)合物，以膨潤(rùn)土為原料，利用膨潤(rùn)土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水或容劑中溶脹分散成膠體級(jí)粘粒特性，通過(guò)離子交換技術(shù)插入有機(jī)覆蓋劑而制成的。尤其適用于鹽堿污染環(huán)境，分散溶解速度快，造漿率高，飽和鹽水地層也可施工。有機(jī)膨潤(rùn)土在各類容劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性、成膜性，耐水性及化學(xué)穩(wěn)定性，在涂料工業(yè)中有重要的應(yīng)用價(jià)值。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。

膨潤(rùn)土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。

l）物理吸附。膨潤(rùn)土替代有機(jī)防滲材料的技術(shù)創(chuàng)新防滲是水利水電工程、橋梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程設(shè)施建設(shè)的重要措施，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，安全可靠的防滲技術(shù)和防滲材料具有很大的市場(chǎng)需求。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的，即我們常說(shuō)的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過(guò)程，吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤(rùn)土表面分子其有表面能。由于膨潤(rùn)土在水中高度分散，物理吸附現(xiàn)象十分明顯。

2）化學(xué)吸附?？傊驖?rùn)土除了作為微粒助留助濾體系方面的研究與應(yīng)用較為廣泛之外，在其他方面的研究與應(yīng)用都還不多，有待進(jìn)一步地開展?；瘜W(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的，化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子，如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤(rùn)土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤(rùn)土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤(rùn)土泥漿具有較高的抗溫能力，可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。

3）離子交換吸附。膨潤(rùn)土具有強(qiáng)的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍。膨潤(rùn)土礦物晶體一般帶負(fù)電荷，因此在膨潤(rùn)土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽(yáng)離子。吸附的陽(yáng)離子可以和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用，這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是：同號(hào)離子相互交換，等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的，吸附和脫附的速度受離子濃度的影響，這種影響符合質(zhì)量作用定律。

鑄造膨潤(rùn)土加工廠主要用在鑄造行業(yè)，有著以下七大獨(dú)特的特點(diǎn)：         1、低型砂水分，減少因水分過(guò)高而產(chǎn)生的鑄件缺陷。         2、散性好，易于清砂，拋丸時(shí)間短，提高拋丸效率。用于醫(yī)用軟膏,可在皮膚表面形成薄膜,提高有效成分的附著力及離子交換性。         3、加造型砂的流動(dòng)性，可縮短混砂時(shí)間，提高設(shè)備利用率。         4、高濕型砂的透氣性，發(fā)氣量低，防止鑄件產(chǎn)生氣孔。         5、高濕壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度及破碎指數(shù)。         6、高濕型澆注初期的干強(qiáng)度和熱濕拉強(qiáng)度，減少?zèng)_砂、夾砂、砂眼、氣孔等鑄件缺陷，提高鑄件表面光潔度，提高成品率，有較好的直接經(jīng)濟(jì)效益和綜合經(jīng)濟(jì)效益。        7、較好的韌性、塑性和砂粒表面的潤(rùn)濕性，使鑄性表面致密、光滑，整體鑄型強(qiáng)度均勻，起模性能好。  

有機(jī)改性劑的影響

有機(jī)改性劑的選擇對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土的制備過(guò)程尤為重要，使用不同的改性劑會(huì)得到不同表面結(jié)構(gòu)和不同性能的有機(jī)膨潤(rùn)土。25%~3%,PVP7%~14%,膨潤(rùn)土22%~27%,再加適量的溶媒或分散劑等混合制成。改性劑的性能，碳鏈長(zhǎng)度、碳鏈結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)碳鏈數(shù)量等都會(huì)對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土表面性能和層狀結(jié)構(gòu)有影響，進(jìn)而影響聚合物/層狀硅酸鹽的插層與剝離行為；在不同的表面活性劑用量和種類下，表現(xiàn)出的結(jié)果也各不相同，在相同的有機(jī)碳含量下，可能會(huì)表現(xiàn)出相似的分配系數(shù)。

有機(jī)改性劑主要通過(guò)影響膨潤(rùn)土的層間距值，層間距值越大，疏水性越好。其中化學(xué)控制法是目前最為常用和比較有效的樹脂控制方法，它是利用一些樹脂控制劑使樹脂附著在纖維表面或穩(wěn)定地分散在漿料系統(tǒng)中，從而避免樹脂在設(shè)備表面的沉積。有機(jī)改性劑種類的影響表現(xiàn)為不同碳鏈的有機(jī)陽(yáng)離子其截面積不同，當(dāng)所用改性劑的陽(yáng)離子截面積大小與蒙脫石層間單位交換點(diǎn)平均占有面積相適應(yīng)時(shí)，層間才能達(dá)到足夠的覆蓋度，在有及溶劑中形成較好的凝膠體，獲得黏度較大、凝膠性能較好的有機(jī)膨潤(rùn)土。

另外，膨潤(rùn)土的黏流性隨晶格扭曲程度越嚴(yán)重變化越大；耐熱性隨土中有機(jī)碳鏈的長(zhǎng)度的增加分解溫度越高，其凝膠性與土中有機(jī)碳鏈的性質(zhì)（長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)、極性）、有機(jī)土粒子的大小及溶劑分子的極性等因素有關(guān)，當(dāng)完基鏈為同等長(zhǎng)度時(shí)，含雙鍵或芳香官能團(tuán)的完基鏈形成的凝膠強(qiáng)度越高。以膨潤(rùn)土代替表面活性劑有好的物理性能，改善了化學(xué)穩(wěn)定性，減少了水解作用的發(fā)生，同時(shí)也降低了表面活性劑對(duì)造紙過(guò)程的不良影響，當(dāng)用作內(nèi)部施膠時(shí)，膨潤(rùn)土還可在微粒助留助濾體系中起到助留助濾的作用。