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有機膨潤土是指用有機銨陽離子置換蒙脫石中的可交換陽離子，使其覆蓋于蒙脫石的表面，堵塞了水的吸附中心，使其失去吸水的作用，變成疏水親油的有機膨潤土絡合物，具有優(yōu)良的分散、膨脹、吸附、黏結和觸變等特性，是涂料領域重要的功能性添加劑。
今天就與大家分享一下有機膨潤土的制備方法及其在涂料中的應用特性，以期大家對涂料用有機膨潤土有更好的了解。
有機膨潤土的制備方法及影響因素
目前，有機膨潤土的制備方法主要分為：濕法、干法和預凝膠法。
（1）濕法
原土——粉碎——制漿——提純——改型或活化——有機覆蓋——過濾——干燥——打散解聚——包裝
制漿：將膨潤土加水充分分散，并除去沙粒和雜質(zhì)。為使膨潤土很好分散，可邊加料，邊攪拌，同時加入分散劑。
提純：如原土純度不夠，要進行提純。
改型或活化：為提高原土的陽離子交換容量，對于鈣基膨潤土和陽離子交換容量較低的鈉基膨潤土，必須首先進行改型處理。為了增強膨潤土與有機覆蓋劑的作用，在覆蓋之前，一般用無機酸或氫離子交換樹脂對膨潤土進行活化預處理。
有機覆蓋：將礦漿加熱到38-80℃，在不斷攪拌下，緩緩加入有機覆蓋劑，再連續(xù)攪拌30-60min，使其充分反應。
反應完畢，停止加熱和攪拌，將懸浮液洗滌過濾、干燥和打散解聚，即得有機膨潤土產(chǎn)品。
（2）干法
精選納基膨潤土——加熱混合——擠壓——干燥——解聚
將含水量20%-30%的精選鈉基膨潤土與有機覆蓋劑直接混合，用專門的加熱混合器混合均勻，再加以擠壓，制成含有一定水分的有機膨潤土。
可將該含水有機膨潤土進一步干燥和打散解聚為粉狀產(chǎn)品，也可以將其直接分散于有機溶劑中，制成凝膠或乳膠體產(chǎn)品。
（3）預凝膠法
原土——粉碎——分散制漿——改型提純——有機覆蓋——抽提水分——加熱脫水——預凝膠產(chǎn)品
將粉碎后的原土進行分散制漿、改型提純，然后進行有機覆蓋。在有機覆蓋過程中，加入疏水有機溶劑（如礦物油），將疏水的有機膨潤土復合物萃取進入有機相，分離出水相，再蒸發(fā)除去殘留水分，直接制成膨潤土預凝膠。
（4）有機膨潤土質(zhì)量影響因素
影響有機膨潤土質(zhì)量的主要因素有膨潤土的質(zhì)量（類型、純度、交換容量等），有機覆蓋劑的結構、用量、用法，制備工藝條件（礦漿濃度、反應溫度、反應時間等）。
原料：對于用于生產(chǎn)有機膨潤土的原料有較嚴格要求，其蒙脫石含量大于90%-95%，小于2μm粒級含量大于95%，層間可交換陽離子以Na+為主，層間電荷低，同晶置換有序度低，陽離子交換容量大于0.8mmoL/g的膨潤土適合制取有機土。
層間電荷高，同晶置換有序度高的蒙脫石，如切托型蒙脫石就不適于制取有機土。
介于低層間電荷和高層間電荷之間的蒙脫石，選用適當有機覆蓋劑和制備工藝，也可生產(chǎn)出質(zhì)量較好的有機膨潤土。
有機覆蓋劑：有機覆蓋劑的結構、用量、用法直接影響有機膨潤土的質(zhì)量。有機覆蓋劑的結構類型和碳鏈長度不同，親油性有明顯差別，因而直接影響有機膨潤土的應用性能和用途。有機銨鹽對蒙脫石的親和力與其相對分子質(zhì)量有關，相對分子質(zhì)量愈大，愈易為蒙脫石吸附，這是因為高級銨鹽除和蒙脫石的可交換陽離子交換反應外，還兼有分子吸附作用。
因此，制備有機膨潤土選用的季銨鹽，其長碳烷基碳原子數(shù)一般應大于12。
國外常用季銨鹽有以下幾種：雙十八銨鹽，如ODB-二甲基雙十八烷基芐基氯化按、OT-三甲基十八烷基氯化銨，其中以雙十八銨鹽的性能最佳。
目前，我國用的覆蓋劑一般是二甲基十八烷基芐基氯化鐵及三甲基十八烷基氯化銨等18個碳原子類銨化物。研究表明，混合使用兩種以上覆蓋劑，在某些性能和用途方面較使用單一覆蓋劑的效果要好。
穩(wěn)定性和覆蓋劑用量：有機膨潤土懸浮液的穩(wěn)定性和覆蓋劑用量有很大關系。當覆蓋劑用量和蒙脫石的陽離子交換容量相等時，可交換陽離子全部被有機銨鹽離子交換出來，此時懸浮液的黏度最大，如繼續(xù)增加有機覆蓋劑的用量，懸浮液黏度變小。
因此，覆蓋劑用量應適當，以滿足陽離子交換容量為原則，過大和過小都不能獲得最大的黏度值。
礦漿濃度：制備有機膨潤土時，礦漿濃度以膨潤土的充分分散為最佳，過高的濃度導致膨潤土分散不開，影響其與有機銨鹽離子的交換反應，過低的濃度雖有助于分散，但耗水量大，使生產(chǎn)成本增加。礦漿濃度一般為5%-7%。
溫度：是影響有機銨陽離子與膨潤土中可交換陽離子進行交換反應的重要因素，因此，溫度一定要適當。一般最佳溫度為65℃左右。
反應時間：一般與礦漿濃度、反應溫度等有關，從0.5h至數(shù)小時不等，最佳的反應時間最好在其他工藝條件已確定的基礎上通過試驗來確定。
