锂基膨润土在涂料上的应用


水基涂料中常用钙基、钠基和锂基膨润土作为悬浮剂,主要是依靠蒙脱石在水中能形成立体网状结构的特性,其结构形成能力的顺序是锂基土>钠基土>钙基土。在醇基涂料中常用锂基土和有机土作为悬浮剂,而钙基土和钠基土在有机溶剂中的溶胀性能和结构形成能力不高,不能在醇溶剂中形成胶体,无法起到悬浮防沉的效果。

锂基膨润土既具有钠基膨润土的水化膨胀性能,又具有有机膨润土的醇化膨胀特性,在水和极性有机溶剂如乙醇中均能溶解成胶体或充分溶胀使涂料的粘度增强,适用于水基涂料、醇基涂料的增稠剂、悬浮稳定剂。

锂基膨润土是采用天然钙基膨润土经碳酸锂改性而成,天然钙基膨润土中加入锂盐(通常是碳酸锂),通过离子交换反应得到锂蒙脱石:

膨润土改性1 膨润土改性2

 

锂基蒙脱石在水中具有很好的膨胀性、分散性,膨胀容、胶质价和阳离子交换容量的数值与钠基蒙脱石相似,且高于钙基膨润土。锂基蒙脱石除了具备上述性能外,还具有其特殊性能,锂基蒙脱石在某些有机溶剂中(如乙醇)具有很好的溶胀性能,且由于锂离子的结构半径很小,在适宜的反应条件下,锂离子可以进入蒙脱石的晶格内部,改变蒙脱石的结构性能。

将锂蒙脱石与水充分混合,使得水分子进入蒙脱石层间,在蒙脱石片层间形成一种水化的微环境,加入乙醇后,乙醇和水之间可以以任意比例互溶,而锂离子的离子半径小、极化作用强,在乙醇中能够溶解,从而使其在乙醇中可以实现单片剥离,因此能形成较好的端面相接的“卡房式结构”,有较好的分散性和稳定性,表现出较高的醇胀值,其水化示意图如下:

锂基蒙脱石水化示意图

锂化改性的主要目的是提高膨润土层间的离子活性,使卡片宫结构可以比钙基土更加丰满。且活性要强于钠基膨润土,所以通过锂化改性的膨润土才能在醇基涂料中使用,且提供很好的悬浮增稠效果。

钙基土经过锂化改性后所得到的锂基膨润土,在离子活性上有明显提升,可以在醇基涂料中形成稳定的悬浮液状态,但是由于本身膨润土中大多数仍然为钙离子,所以需要通过少量的水,先进行充分润湿,初步打开其片层结构,后通过高速剪切,将锂基土在极性溶剂中充分分散开,以形成稳定的密集的卡片宫结构。若锂基蒙脱石未与水充分混合,由于乙醇的分子较大,无法克服蒙脱石片层与锂离子之间的静电吸引力,难于进入蒙脱石层间,使得锂基蒙脱石在其中的分散性变差,表现为低的醇胀值。

锂基膨润土在铸造涂料上的使用要点:

有关涂料悬浮剂的相关内容:

无机(黏土类)悬浮剂

黏土类悬浮剂的性能和在涂料上的应用

有机高分子悬浮剂的性能和在涂料中的应用

版权所有 © 2025 www.foundrycoating.com 转载请注明来源并附上原文链接

请勿摘录或复制本网站内容并发布至其他网站或嵌入他人文章中,而不注明来源或署名。


  • 返回主页
  • 本版块目录
  • 回到顶部