复合材料
有机膨润土还可应用于复合材料领域,尤其对聚合物及其改性。粘结性和可塑性膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性,一般以湿态抗压强度(湿压强度)、热湿拉强度表示。纳米级有机膨润土可应用在塑料(尼龙、环氧树脂、聚烯烃等)、橡胶制品的纳米改性,可有效改善其耐热性、强度、性等。将少量的纳米蒙脱土加入到橡胶中,可以明显提高橡胶的强度、伸长率,甚至完全可替代白炭黑、
盾构用膨润土主要作用
复合材料
有机膨润土还可应用于复合材料领域,尤其对聚合物及其改性。粘结性和可塑性膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性,一般以湿态抗压强度(湿压强度)、热湿拉强度表示。纳米级有机膨润土可应用在塑料(尼龙、环氧树脂、聚烯烃等)、橡胶制品的纳米改性,可有效改善其耐热性、强度、性等。将少量的纳米蒙脱土加入到橡胶中,可以明显提高橡胶的强度、伸长率,甚至完全可替代白炭黑、炭黑等填料,大大降低或消除污染,这将是21世纪橡胶工业的一场革命。
纳米级有机膨润土复合材料不仅减轻了传统复合材料添加剂的重量,而且使得大大改善了复合材料的硬度、阻燃、阻气性能。在轨道交通方面,复合弹性结构材料应用于减震方面能够将硫化天然橡胶的力学性能达到拉伸强度>30MPa。
预计未来几年,对有机膨润土需求量将达到30-40万吨/年,而有机膨润土将朝着精细化、系列化、功能化等方向不断发展。如对酸性大红染料废水的处理,经微波辐照处理一定时间后,CPC有机膨润土的脱色率可达99%以上,而常规吸附处理的去除率仅60%左右。积极开展有机膨润土生产技术研究,加快成果产业化转化,拓展有机膨润土应用领域,实现有机膨润土、高附加值综合利用将是有机膨润土行业的主要发展方向。
在制浆过程中,大量的水溶性聚合物和胶体物释放至生产过程的水中,木材的胶体物和树脂物有沉积在设备和产品表面的趋向,会引起生产问题和纸页缺陷。测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。树脂控制的方法主要可分为物理控制法和化学控制法。其中化学控制法是目前为常用和比较有效的树脂控制方法,它是利用一些树脂控制剂使树脂附着在纤维表面或稳定地分散在浆料系统中,从而避免树脂在设备表面的沉积。
经改性处理的有机膨润土由于具有较大的比表面积和有机物亲和力,因而也是一种有效的树脂控制剂。污水净化用膨润土的技术我国水污染严重,城市污水处理率仅约为40%,污水量大、水质复杂,是主要污染源之一。它可以吸附系统中憎水性的胶状树脂,降低树脂的表面能量,使树脂失去其特有的粘性,从而抑制了树脂的粘附、聚结和沉积,将0.5%~1%的膨润土加入纸浆悬浮液中,可以有效地吸附这些杂质及防止它们聚集。
膨润土除了能吸附胶状树脂外,也可以附着在已聚结的树脂颗粒上,从而降低树脂的粘性。然而当系统中存在剪切力时,已聚结的树脂颗粒可能会重新暴露出新鲜的表面,而又具有聚结与沉积的趋势,因此合理选择膨润土加入的位置非常重要。
阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二加基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。改性温度对膨润土的去除效果也有影响,表现为随着温度的增加去除率也随之增加,但也有一个醉大值,随后再增加温度去除效果反而下降。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土;制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。吸附脱色性膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力,大吸附量可达5倍于它的重量,尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,单位为mmol/100g土。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity,简称为CEC。膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。
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