膨润土的改性及其应用
各种膨润土的性能及其综合利用现状
各种膨润土的性能及其综合利用现状（膨润土）又名膨土岩、斑脱石，是以蒙脱石为重要成分的粘土矿物,其化学成分相当稳定,被誉为“万能石”。
蒙脱土（Montmorillonite）是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一,但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大,这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。
蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四周体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片,构成2:1型含结品水的硅酸盐矿物。
是粘土类矿物大家庭中品体结构变异最强的矿物之一。
通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度己接近纳米级,是天然纳米材料。
1重要类型及用途我国的膨润土资源极为丰富,遍布26个省市,储量世界第一。
目前我国膨润十进展较快,应用已达24个领域。
2000年我国膨润十年产量为250万吨,2023年我国膨润土年产量已超过290万吨,其中铸造业占38%；钻井泥浆占24%；铁矿球团占16%；活性白土占15%；剩余7%重要消费在轻工、农业、建筑等领域,尽管这部份领域用量小,但价值高,经济效益好。
天然膨润十一般多为钙基膨润土,其物化性质不甚理想,如将其加工成钠基膨润土、提纯膨润土、颗粒膨润土、有机膨润土、活性白土（颗粒白土）、白炭黑等膨润土深加工产品,可广泛用于石油化工、油脂、医药、建筑、日化、纺织、涂料、冶金、环保等各领域中。
1.1钠基膨润土自然界产出的膨润土,绝大为钙基膨润土。
钙基膨润土较钠基膨润土性能差,所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。
钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。
铸造用膨润土是钠基膨润土最大的用户,每年用量不少于110万吨。
钠基膨润土以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。
因具有良好的可塑性,可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象,加之成型性强、型腔强度高,便于金属行业浇铸湿态或干态型模,是精密铸件首选的型砂粘结剂。
膨润土的改性及吸湿性能研究
【试验研究】膨润土的改性及吸湿性能研究苏成政(国能蒙西煤化工股份有限公司棋盘井选煤厂,内蒙古 鄂尔多斯 016100)【摘 要】本文总结了潍坊、莱西、寿光三地的钙基膨润土吸湿性能的研究结果，并分析了三者分别进行钠化、酸化改性后，在不同相对湿度下吸湿率的变化情况，最终得出钠化改性会降低膨润土的吸湿率，并在低湿度条件下作用明显，而酸化改性会提高其吸湿率，并在高湿度条件下作用明显，且最佳改性酸度为15%。
【关键词】膨润土；干燥剂；吸湿率；钠化改性；酸化改性【中图分类号】P619.255；TQ330.38 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)03-0055-03Modification and Humidity Adsorption Property of BentoniteSU Cheng-zheng(Qipanjing Coal Preparation Plant, Guoneng Mengxi Coal Chemical Co., Ltd., Eerduosi 016100, China)Abstract: The results of humidity adsorption of calcium basis bentonite from Weifang, Laixi and Shouguang were summarized and the variation of humidity adsorption rate at different relative humidity after sodium and acid modification were analyzed. It is found that sodium modification would reduce the humidity adsorption rate of bentonite especially at low relative humidity, whereas acid modification could improve humidity adsorption rate of bentonite and the improvement was more significant at high humidity. Additionally, the optimum acid concentration for acid modification was 15%.Key words: bentonite; desiccant; moisture adsorption rate; sodium modification; acid modification膨润土是一种重要的非金属矿产资源，具有良好的吸水、吸湿性能[1-3]，其主要成分为蒙脱石，蒙脱石属于层状硅酸盐矿物，理想化学式为(Na, Ca)0.33(Al, Mg)2[(Si, Al)4O 10](OH)2•n H 2O ，其晶体结构是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体所构成的2∶1型层状结构。
有机活化膨润土
有机活化膨润土④有机活化膨润土用于膨润土有机改性的试剂种类繁多，有偶联剂、表面活性剂、有机胺、有机酸等。
不同的表面改性剂特点各异，并都有各自不同的适用范围。
采纳偶联剂改性，只要矿物具有反应活性的基团即可获得相应的活化效果，但成本较高；类改性剂适用于溶液中带负电荷悬浮粒子的矿物；硅油、等本身不溶于水，硬脂酸适用于表面为弱碱性的矿物填料的改性；不饱和有机酸自身易于聚合。
按照膨润土中的主要矿物蒙脱石的层状结构以及常采纳的改性办法(湿法改性)，普通选用有机阳离子型表面活性剂(如有机胺)作为膨润土有机改性剂，通过阳离子交换实现其对矿物的改性。
膨润土改性的初期用法的改性剂是一些有机季铵盐，形成的产物称为有机膨润土或有机柱撑膨润土，有机改性剂普通是分子大小不等的，常用[(CH3)2NRR']+、[(CH3)3NR]+等表示，其中R代表烷基或芳基。
有机膨润土具有在有机介质中高溶胀性、高簇拥性和触变性的特性，因此，应用领域比较广大。
目前，有机膨润土的制备办法有干法、湿法、混凝胶法3种。
a.干法。
干法是将含水的精选钠基膨润土与有机季铵盐挺直混合，用特地的加热混合器混合匀称，再加以挤压，制成含一定量水分的有机膨润土，也可以进一步干燥、研磨成粉状产品；或将含一定水分的有机膨润土挺直簇拥于有机溶剂中(如柴油)，制成凝胶或乳胶体产品，工艺流程4-2所示。
干法操作容易，生产效率高。
制备时将膨润土和适量季铵盐(占膨润土的15%～55%)充分混合，在高于季铵盐熔点的温度下反应。
反应完毕，经研磨、过筛，得到200目干态物。
该法制出的有机膨润土适于作为油基钻探液的增稠剂。
图4-2干法有机膨润土合成流程 b.湿法。
湿法簇拥蒙脱石，提纯、改型，用长碳链有机阳离子取代蒙脱石层间金属离子，使层间距扩大至1.7～3.0nm，形成疏水有机膨润土，再经脱水、干燥、研磨成粉状产品，工艺流程4-3所示。
该法的关键步骤是悬浮液中的微粒的粒度是否达到要求，它挺直关系到有机膨润土性能的好坏，因此一定要经过试验予以确定。
膨润土简介ppt课件
我国是膨润土的主要矿产地之一，已探明钠基膨润土储量就 达50亿吨，居世界第一。
2. 膨润土的结构与性质
膨润土简介
目录
前言 膨润土结构和性质 目前膨润土主要改性方法 结构表征方法 应用
1. 前言
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的含水粘土矿，具有层状 晶体结构。其主要化学成分为：Ex(H2O)4(Al2-x, Mgx)2[(Si, Al)4O10] (OH)2，其中E代表可交换阳离子，如Ca2+，Mg2+，Na+，K+等。
四面体片层
八面体片层 d1=0.96nm
d2 层间距 (XRD表征)
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
层间域
低价离子置换现象造成晶层间存在永久性负电荷
: Si
: Al
:O
: Mx+(Na+,Ca2+,K+,Mg2+)
2. 膨润土的结构与性质
性质: 良好阳离子交换能力 大比表面积 表面-OH的存在
3. 目前膨润土的主要改性方法
物理改性
培烧法 ：比表面积增加，结构疏松，吸 附性能增强。
酸化法 ：孔容积增大，层间晶格裂开， 层间距扩大，活性表面增加。
3. 目前膨润土的主要改性方法
化学改性
无机改性 ：水合羟基-聚合金属阳离子作为柱撑剂
优点：提高了热稳定性，增大了层间距和比表面积
有机改性
季铵盐，季磷盐改性剂：[R3NR']+
膨润土改性及其在水处理中的应用
膨润土改性及其在水处理中的应用陈文娟;王光辉;艾林芳【摘要】Structural properties of bentonite were introduced. Methods for modification of bentonite, including activity modification such as high temperature calcining, acidification, salt activation and microwave activation as well as modification by additives such as inorganic additives, organic additives and inorganic/organic composite additives were discussed. Applications of modified bentonite in treatment of organic pollutants,heavy metal ion contaminants and the printing and dyeing waste water treatment et al were reviewed. Finally,existing problems, development trends and application outlook in the field of betonite modification were prospected.%介绍了膨润土的结构性质;讨论了膨润土的改性方法,包括高温焙烧、酸化、盐活化和微波活化等活性改性法以及无机改性、有机改性和无机-有机复合改性等添加改性剂改性法.综述了改性膨润土在处理有机污染物、重金属离子污染物和印染废水等方面的应用.最后提出了改性膨润土目前存在的问题、发展方向和应用前景.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】6页(P220-224,233)【关键词】膨润土;改性;应用【作者】陈文娟;王光辉;艾林芳【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000【正文语种】中文【中图分类】P619.25+5膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的层状硅铝酸盐。
膨润土的改性技术与应用研究现状
不 同的焙烧温度对膨 润土 的比表面积 和在有 机溶液 中 的分散性也存在影 响。膨润土 比表面积 面积随着 焙烧温度
性 和脱 色性等一系列优 良特性 。能吸 收 自身体 积 ８ ５倍 ～１
升高 而增 大 ，但 当温度 超过 ４ ０ ５ ℃时焙 烧膨 润土 的 比表 面
的水量 ，体积膨胀倍数 至 ３ 倍 ；分散悬 泽陛使其在水 介质 Ｏ 中可分散 成胶体悬 浮液 ；为 了保持 电价平衡 ，在 蒙脱石 的 结构单元 层之 间存 在着 Ｋ 、Ｎａ 、Ｃ ２ ａ 等大 半径 离子 的
阳离 子 ，这些离子 可与 同性 电价离子 发生等 电量交 换 ，从
而使 蒙脱 土具 有阳离子交换 能力 。所 以蒙脱土具 有吸 附各 种气 体 、液体 、有机物 和有 色物质 的能力 。膨润 土按 交换
ｈｔ ：／ｗｗｗ．ｍ ｓ ｑ∞ｍ ・ １ ・ ｔ ｐ ／ ｃ ａｔ ． ｅ
２１ 年 ・ ６ ０１ 第 期
材料综述
中国材料科技与设 备 （ 双月 刊）
积则开始减小 ，６ ０℃ 时急剧 下降 。焙烧 温度 对分 散性 的 ０
动 以及挤压时产生 的大量热都加 速 了离子 反应 。因此 挤压
１ 膨 润土 的矿 物 学特 性 及 类 型
膨润土 又名 “ 斑脱岩 ”或 “ 土岩 ” 膨 ，是一种 以蒙脱 石 矿物成分为 主 的粘土 岩 ，图 １是 蒙脱 石 晶体 单元 层 结构 。
蒙脱石 又称 “ 晶高 岭石 ”或 “ 岭石 ” 微 胶 ，是一种层状 含水
的铝 硅 酸盐 矿 物 ，其 理 论 结 构 式 为 ：Ｅ‘ Ｈｚ ｛ （ ｚ 】・ｎ Ｏ Ａ１ 一
膨润土矿是人类社会最早利用的非金属矿产之一
膨润土开发与应用湖北省矿产开发总公司一、膨润土简介膨润土矿是人类社会最早利用的非金属矿产之一，如古代人们利用膨润土烧制陶瓷。
现代社会膨润土产品得到更广泛使用，随着科学技术的进步、社会经济的飞跃发展，膨润土资源日益受到世界大多数国家的重视，技术方法不断创新，新产品不断产生，应用领域不断拓展，已经成为一种十分重要的非金属矿产之一。
膨润土是以蒙脱石为主要成分所组成的粘土。
蒙脱石是由纳米级的颗粒组成，国外称其为天然纳米材料，也叫万用粘土。
膨润土又称斑脱岩和膨土岩，是一种含蒙脱石大于60%的优质粘土，它的物理化学性质、性能主要取决于所含蒙脱石的属性和相对含量。
准确的名字应为蒙脱石粘土，习惯称为膨润土。
因为，蒙脱石是在法国蒙摩里隆附近发现的，所以命名为蒙脱石。
但由于在美国蒙大拿州山福塔蒙脱附近首次发现了矿脉，所以又叫斑脱岩。
中国出现的膨润土译名为斑脱岩、般土、皂土、膨土岩等名称。
蒙脱石也称微晶高岭土。
蒙脱石的理论化学成分为：SiO2为66.7%，Al2O3为25.3%，H2O为5%。
粘土矿物的晶体构造单元是硅氧四面体和铝氧八面体。
每个硅氧四面体都有一个硅原子与四个氧原子以相等的距离相连，硅原子在四面体的中心，四个氧原子在四面体的顶角。
铝氧八面体由两层紧堆叠的氧原子和氢氧原子组成，而铝原子位居中心形成八面体。
同样氧原子还能和另外一个铝原子组成另一些八面体。
蒙脱石矿物的晶体结构是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成，四面体和八面体由共用的氧原子联结，因此称蒙脱石矿物为2∶1型粘土矿物。
蒙脱石矿物晶体结构特点是：⑴重叠的晶胞之间是氧层和氧层相对，期间的作用力是弱的分子间力。
因此，晶胞间联结不紧密，易分散。
在极性水分子或外界力的作用下，晶胞之间会产生相对运动而剥离。
⑵蒙脱石矿物晶格的同晶置换现象很多，即铝氧八面体中的铝离子可被镁、铁、锌等离子所置换，置换率可到达20%～35%。
硅氧四面体中的硅离子也可以被铝离子所置换，置换量较小，一般小于5%。
膨润土在水处理中有哪些作用
随着经济的发展和人民物质生活水平的提高，对水的需求还将继续快速增长。
水污染严重制约了我国经济和社会的持续发展。
因此，水质的净化处理已成为环境保护中亟待解决的问题。
膨润土具有很大的比表面积、良好的吸附性能和阳离子交换能力，这为它们在污水处理中的应用奠定了基础，在废水处理中主要用于吸附剂和絮凝荆。
近几年，膨润土在废水处理中的应用研究较为活跃。
在水质净化和废水处理领域已受到相当重视，其科研和应用力度正逐渐加大，用膨润土及其改性产品作为污水处理材料，具有以下诸多优点：原料储量丰富、价廉易得；制备方法简便；可有效去除水中无机和有机污染物；具有较高的化学和生物稳定性；容易再生。
膨润土及其改性产品将是取代传统废水处理材料的一个理想选择，必将得到广泛的应用，我国膨润土资源十分丰富，因此，应用天然嘭润土开发污水处理新
材料无疑是解决我国污水处理问题的一条可行之路。
南阳市卧龙区安皋镇果园村宏发膨润土厂主营：钙基膨润土，钠基膨润土，顶管泥浆膨润土，球团膨润土，铸造膨润土农药膨润，型煤膨润土、型煤粘合剂，球团粘合剂等产品。
膨润土的提纯和改性
膨润土的提纯和改性[制备办法]因为自然膨润土的品质存在不足之处，挺直加以用法效果不佳，为了满足某些行业的需要和提高膨润土产品的档次，需要对膨润土举行分别提纯、改性等处理，以提高其性能。
(1)膨润土的提纯膨润土的提纯办法有干法和湿法两种。
干法(风选)是目前国内外的主要选矿办法，该法适用于蒙脱石含量高(蒙脱石含量大于80%)、粒度较细而脉石矿物石英、长石较粗的矿石。
其工艺流：膨润土原矿→自然干燥→破裂→气流干燥→风选分级→包装。
该法工艺流程简便，处理量大，但产品质量不易控制。
湿法提纯方式有2种：①200目矿粉→加水浸泡制浆→1级提纯→2级提纯→3级提纯→脱水→干燥粉碎→精土；②小于100目矿粉→制浆(10%～20%)→沉淀悬浮液(弃去残渣)→离心分别→高纯度浆液(弃去细渣)→过滤→滤饼(70%水循环利用)→反絮凝剂→精土。
两种办法的主要区分是添加种类较多的絮凝剂和反絮凝剂，因絮凝剂使脱水过程中的蒙脱石颗粒快速聚拢紧缩，比表面积变小，颗粒部分表面被絮凝剂笼罩，使其固有的膨胀、吸附和粘接等性能降低，影响其在一些产品中的应用，湿法能将蒙脱石含量提高到90%左右，但一些细小微粒用水沉淀不出来，且产量很低。
经纯化后的膨润土可用于制备各种改型膨润土和复合纳米材料等。
(2)膨润土的改性 I.膨润土的钠化改型自然界中膨润土的储量以钙基膨润土为最多、最广泛。
因为钠离子比钙离子有更强的水合作用，故钠基膨润土比钙基膨润土具有更优越的物化性能，如吸水率大、膨胀倍数高、阳离子交换容量大，胶体悬浮液触变性、黏性、润滑性好，热稳定性好并具有较强的可塑性和粘接性等。
故有时需将钙基膨润土改型为钠基膨润土以提高其经济价值和应用价值。
Na2CO3、NaOH及NaCI-NaOH体系成本较低、效果较好，是国内目前用得最多的钠化改型剂。
钠化改型钙基膨润土的过程为：这是一个可逆交换反应，为了使反应向右举行，可提高[Na+]或降低[Ca2+]。
膨润土改性及其应用研究
膨润 土受 热可 先失 去 表 面 水 、 问 吸 附水 及 孑 隙 中 层 Ｌ 的杂 质 ， 小水 膜和 杂质 产生 的 吸附阻 力 ， 其 吸附 减 使 性 能得 到改善 。温 度 超 过 ４ ０℃ 时 ， ０ 将逐 渐 失 去 结
构 骨架 中的结 合水 ， 羟基 结构 骨架 破裂 ， 间 阳离子 层 缩合 到骨 架上 。而 低 于 ４ ０℃ 时既去 除 了结 构 通道 ０
ｉｇ ｉ ｄ ｅ ａｕ ， ｎ ｒ ａｉ ｇ ｇｅ ｔｒ ｅ ｏ ｏ ｃｂ ｎ ｆ ｓ ｎ ｔ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｓ ｎ ｉ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｅ ｏ ｉｅ； ｄｉ ｃ ｔ ｈ ｏｙ； ｏ ｆｅ ｅ ｔ ｎｔ ｅ ｖｒ ｎｍｅ ｔｒｅ ｄ ｙ ｍａ ｅ ｉｌ ｃ ｒｉｒ ｙｗ ｒ ｂ ｎｔｎ ｔ ｍｏ ｆ ａｉ ｔ ｅ ｒ ｍ ｄｉ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉｅ； ｎ ｉｏ ｉ ｏｎ ｉ ｎ－ ｉ ｎ ｌ ｔ ｒａｓ； ａ ｒｅ ｆ
化 合物 分子 之 问形 成 氢键 吸附 。物理 吸 附在低 温下 就 能进 行 ， 由于 吸附 质 与 吸 附剂 作 用 力 主 要 是 范 但
德 华力 ， 以 吸附选 择性不 强 所
２ ２ 化 学 吸 附 ．
。
化 学 吸附是 伴 随 有 电子 转 移 的 键合 过 程 ， 是指 由吸 附剂和 吸 附质 之 间 的化 学 键 力 而 产 生 的 吸 附。
ｉ ｓ ｓ ｃ ｓ ｓ ｄｕ ｂ ｎ ｏ ｉ ａ ｔ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ， ｒ ａ ｉａｌ ｄｆ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ， ｎ ｅ ｔ ｎｔ ａ ｏ ｏ ｏ ｉ ｅ ｅ ｐ ｅ ｔ ， ｕ ｈ ａ ｏ ｉ ｍ ｅ ｔｎ ｔ ｃ ｉ ｔｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｌ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｔｎ ｔ ａ ｄ ｂ ｎ ｏ ｉ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｗ ｒ ｒ — ｅ ｅ， ｖ ｅ ｙ ｉ ｅ ｅ ｔ
膨润土的用途及化学成份
膨润土的用途及化学成份精制锂基膨润土结构和机理］锂基膨润土是根据天然锂蒙脱石的结构性质改性合成的产品，其为层状含锂铝硅酸盐的白色固体粉状，遇水或乙醇、丙酮等极性溶剂中，形成胶体或充分溶胀使涂料的粘度增强，并在耐火基料的表面形成溶剂化薄膜，或者形成立体网状结构，以支撑和阻止耐火基料的下沉，从而提高涂料的悬浮稳定性能。
同时该结构可因遇到外界较高剪切力而受到破坏，失去或较小剪切力则恢复，使涂料具有极好的触变性。
精制锂基膨润土特点］①使用范围广，可适用水基、醇基以及其它极性溶剂制作的涂料中。
②该产品制作的涂料发气量低，触变性及涂挂性能好，涂料粘度稳定，不易沉淀，储存期长。
③该产品为无毒无味的白色固体粉状，使用方便。
④加入量少（根据涂料比重，一般用量1—2%）价格便宜。
精制锂基膨润土［主要技术参数］PH值8—10粒度：220目99%通过白度≥75膨胀值（3g±/100ml溶剂）≥96胶质价（1g±/100ml溶剂）≥99精制锂基膨润土［用途］主要用于各种铸造涂料及多种陶瓷彩釉涂料中，用作基料的悬浮剂、触变剂。
用于乳胶漆等日用化工中，用作悬乳体和膏体的触变剂、乳胶稳定剂、增稠剂，还可用作织物上浆料。
［使用方法］使用时，取配方量的悬乳剂（锂基膨润土）加入悬浮剂重量0.6--1.5倍的水研压到悬浮剂完全水化，再加入溶剂混压或浸泡，然生依次加入其它基料，其中水为必需的活化剂，则中和剂在基料之后加入。
在乳胶产品中乳胶可在最后加入，本产品可完全替代高聚物、纤维素类增稠剂，也可搭配使用。
精制钠基膨润土［用途］①在机械铸造业中，可作铸造型砂、粘结剂，可以克服铸件的“夹砂”“起皮”现象，降低铸造件废品率，保证铸件的精度和光洁度。
②在造纸工业中，用作纸张的填充剂，增强纸张的光亮度。
③利用本产品的强粘结性能，用于白乳胶、地板胶、浆糊等的制作。
④因其有稳定的悬浮性、增稠性，能有效地托浮分散粉体，可作水性涂料的增稠防沉淀助剂。
膨润土的作用和用途
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。
国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为"万能土"。
膨润土用途非常广泛，让我们来了解一下吧！1、铸造行业铸造用膨润土是膨润土最大的用户，每年用量为110万吨。
膨润土应用于铸造主要应用于粘土粘结砂中，因为膨润土具有粘结力强、可塑性高、脱膜好、透气性优、高温湿态条件下物理化学性能稳定等特点。
粘土粘结砂作造型材料生产铸件，本是历史悠久的工艺方法，在各种化学粘结砂蓬勃发展的今天，粘土湿型砂仍是最重要的造型材料，其适用范围之广，耗用量之大，是任何其他造型材料都不能与之比拟的。
近代的高压造型、射压造型、气冲造型、静压造型及无震击真空加压造型等新工艺，也都是以使用粘土湿型砂为前提的，粘土湿型砂适应造型条件的能力极强。
铸造用膨润土主要有钠基膨润土和钙钠膨润土两类，钠基膨润土是由天然钠基膨润土或人工钠化膨润土加工而成，以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。
因具有良好的可塑性，可遏止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象，加之成型性强、型腔强度高，便于金属行业浇铸湿态或干态型模，是精密铸件首选的型砂粘结剂。
钙钠膨润土由天然基钙钠膨润土加工而成，是轻型铸件普遍采用的型砂粘结剂。
它以实用和铸件清砂便捷而受用户欢迎。
和其他黏结剂相比，膨润土有一个重要的特点，就是它具有一定的耐热能力。
只要加热温度不太高，脱除了自由水的膨润土只要加水，仍能恢复粘能力。
膨润土的粘结能力只有在加水以后才能表现出来。
膨润土失去粘结能力，也与它的脱水有关。
到目前为止，认为膨润土中的水分有三种形态：一种水是自由水，即膨润土颗粒吸附的水，加热到100℃以上，就可脱除自由水，脱除了自由水的膨润土，粘结能力不受影响；二种水是牢固结合水，110℃下长时间加热，膨润土可完全脱除自由水，但不会脱除牢固结合水。
有机膨润土的应用
有机膨润土的应用膨润土又名斑脱土，是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物质。
由于蒙脱土为典型的层状硅酸盐矿物，且其层状片晶之间空隙较大，因此其层间会吸附一定量的水分子及可交换性阳离子。
而有机膨润土即是利用其中可交换性阳离子进行有机化改性后，使其可分散于有机溶剂中。
有机化后的膨润土在有机溶剂/树脂中由于其片晶间的氢键作用，而形成不稳定的网状结构，为有机体系提供一定的触变性。
即：当有外加剪切力存在时，此网状结构被破坏，而使体系的粘度下降。
待剪切力消失后，体系的粘度恢复。
1有机膨润土的类别在改性有机膨润土的过程中，由于针对不同的体系及不同的需求，可以采用不同的有机胺盐进行改性，使其可以适用于不同极性的溶剂及不同分散性能需求的体系。
如：海名斯的BENTONE及BENGEL系列产品即可根据不同的溶剂极性提供多种产品供客户使用。
2有机膨润土的应用由于有机膨润土具有良好的触变性能，因此其可广泛的应用于多种领域中，如：油漆、油墨、润滑油、化妆品、防水材料等。
在涂料应用领域中，不同的涂料体系由于需要面对不同的应用领域，因此在膨润土的选择方面也会有不同的要求。
2.1由于船舶涂料出于重防腐的需求，一般会添加大量高比重的颜填料以达到优秀的防腐效果。
在此方面的应用中，膨润土的选择更应注意防沉与增稠性能的平衡。
因此应注意选择具有低增稠高防沉性能的膨润土并搭配部分聚乙烯蜡，以提高船舶涂料的品质。
同时由于船舶涂料在施工中对于高漆膜厚度的需求，此时可考虑在涂料配方中添加部分聚酰胺蜡以提高涂料的抗流挂效果。
2.2木器涂料透明木器涂料中尤其是底漆由于添加了较大量的填料，因而对膨润土有较高的防沉、透明性要求。
在此应用领域中，一般的标准型膨润土由于具有优秀的增稠性能，且对漆膜的透明性影响较小，使用成本相对较低，因而在市场中更为受到涂料生产厂家的认可。
而木器色漆由于某些颜料本身具有一定的防沉性能，因而在使用过程中，除对膨润土的防沉性能有一定的需求外，更为强调其分散、流平等效果。
膨润土表面改性及其应用研究
膨润土表面改性及其应用讨论膨润土是一种片层结构的硅酸盐,重要成分是蒙脱石,其层间的阳离子易被交换,具有很大的离子交换容量,依据蒙脱石层间可交换阳离子种类､含量将膨润土划分为钠基膨润土､钙基膨润土､镁基膨润土和铝（氢）基膨润土,具有膨胀性､吸附性､阳离子交换性､悬浮性和分散性等优异性能｡中国膨润土推测资源量在80亿t以上,居世界首位,占世界总量的60%,价格低廉,但钙基者多,蒙脱石含量偏低,而采选加工方法较简单,产品质量受到影响,对外贸易中处于低出高进局面,导致其应用范围受到限制。
1膨润土的结构膨润土晶体结构单元是由两层［SiO4］四周体和在它们中心的一层［AlO2（OH）4］八面体构成，每一个四周体的顶端的氧都指向结构层的中央并与八面体共有，由于晶层之间氧层与氧层的联系力很小，水和其他极性分子简单进入晶层中心，因而c轴方向上结构层的距离具有可变性。
2膨润土的改性原理2.1物理吸附物理吸附是由分子间引力引起的，由于黏土矿物表面具有表面能，且黏土颗粒小、比表面大，吸附现象特别明显。
吸附质与膨润土吸附剂间的分子引力作用而产生的吸附或由氢键产生的吸附都属于物理吸附，重要是膨润土表面的羟基和氧原子与有机化合物分子之间形成氢键吸附。
物理吸附在低温下就能进行，但由于吸附质与吸附剂作用力重要是范德华力，所以吸附选择性不强。
2.2化学吸附化学吸附是伴随有电子转移的键合过程，是指由吸附剂和吸附质之间的化学键力而产生的吸附。
吸附方式有：黏土矿物晶体边缘带正电荷，阴离子基团可以靠静电引力吸附在黏土矿物的边面上；介质中有中性电解质存在时，无机阳离子可以在黏土矿物与阴离子型聚合物之间起“桥接”作用，使高聚物吸附在黏土矿物的表面上。
2.3离子交换吸附黏土矿物通常带有不饱和电荷，依据电中性原理，必定会有等量的异号离子吸附在黏土矿物表面上以达到电性平衡，吸附在黏土矿物表面上的离子可与溶液中的同号离子发生交换作用，这种作用即为离子交换吸附。
膨润土主要的改性方法
膨润土主要的改性方法
一、改性膨润土的概念
改性膨润土是指对膨润土进行一定的改性处理，使其具有更好的物理
和机械性能，从而使其适应预定的应用要求。
改性膨润土又称为改性淀粉，它是利用改性剂对膨润土进行改性处理的结果，使其具有特定的特性，具
有统一的形貌、流变性、表观密度和水分含量等特性，从而使其具有更好
的物理和机械性能，从而更适合作为制品的原料。
二、改性膨润土的主要改性方法
1、水分改性法
利用表面活性剂，将其本身的水分进行改性，使其具有良好的膨胀性
和流变性，使其适应多种应用要求。
此外，还可以通过加入添加剂的方式，改变膨润土的流变特性，来提高其应用性能。
2、热改性法
热改性是指将原料经加热和压缩而改变其物理特性并发生熔融状态，
从而使其具有良好的流变性、透水性和抗渗透性。
改性后的膨润土具有较
强的黏结性和高性能，可用于制造更高质量的产品。
3、有机改性法
有机改性是指利用有机物对膨润土进行改性，以改变其物理和机械性能，从而使其具有良好的分散性、流动性、粘结力和耐力等特性。
有机改
性后的膨润土具有较高的分散性，可以更好地满足制品的工艺性能要求。
4、物理改性法。
纳米膨润土(蒙脱土)在橡胶中的应用
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟纳米膨润土(蒙脱土)在橡胶中的应用纳米复合材料是指粉体分散相至少一维尺寸介于1 nm～100 nm 之复合材料。
除了球状粒径小之粉体外，高长径比(Aspect ratio)之层状补强结构更受到全世界高分子工业瞩目，层状材料经剥离分散后可充份发挥分子层级之结构特性。
蒙脱土(Montmorillonite)是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土族矿物共发现11 个，他们是滑间皂土、贝得土、锂皂土、蒙脱土、钠脱土、皂土、锌皂土、斯皂土、锂蒙脱土、铬蒙脱土和铜蒙脱土等，但从内部结构来讲可分为蒙脱土亚族（二八面体）与皂土亚族（三八面体）。
蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一，但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大，这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。
通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度已接近纳米级，是天然纳米材料。
纳米级蒙脱土自然界很难找到这样的原矿，需要提纯获得。
制备纳米级蒙脱土的膨润土，应是蒙脱石含量95%。
纳米级有机膨润土蒙脱土，要求膨润土蒙脱石纯度在98%以上。
纳米级有机膨润土在橡胶中应用主要用于橡胶制品的纳米改性，改善其气密性，定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化学性。
通过加入少量（如3％－5％）的纳米蒙脱土，可以使橡胶的强度、伸长率等性能大幅度提高，有的性能可提高数倍，可替代目前的白碳黑，甚至彻底取代传统的碳黑及其它填料，大大减少或根除污染。
将是二十一世纪橡胶工业的一场革命。
聚氨酯弹性体／蒙脱土纳米复合材料、三元乙丙橡胶／蒙脱土纳米复合材料都得到很好的研究。
纳米复合物不仅比传统添加剂重量轻，而且主要改善了在硬度、阻燃、阻气方面的性能。
株洲时代新材料科技股份有限公司对所承担的轨道交通减震用高性能复合弹性结构材料的研究项目，进行了橡胶／蒙脱土纳米复合技术和炭黑、白炭黑表面接枝技术的研究，使硫化天然橡胶的力学性能达到。
膨润土主要的改性方法
膨润土主要的改性方法膨润土是一种具有优良物理化学性质的天然黏土矿物，广泛应用于土壤改良、环境治理、涂料、油田和陶瓷等领域。
然而，膨润土的性质并不总是适合所有应用，因此需要进行改性处理，以满足特定需求。
以下是膨润土的主要改性方法。
1.化学改性：化学改性是利用化学物质与膨润土表面发生反应，改变其化学结构和表面性质。
常用的化学改性方法包括离子交换、季铵化、酸碱处理等。
离子交换是将表面上存在的阳离子或阴离子通过溶液中的其他离子进行交换，以改变膨润土的吸附性能和分散性能。
季铵化是将季铵盐化合物与膨润土反应，形成具有阳离子表面活性剂性质的化合物，使膨润土具有优良的分散稳定性。
酸碱处理是利用酸或碱溶液对膨润土进行处理，改变其表面电荷及分散性能。
2.物理改性：物理改性是通过物理手段改变膨润土的结构和性质。
常用的物理改性方法包括机械剪切、高温处理和超声波处理。
机械剪切是利用剪切力将膨润土分散成细小颗粒，以增加其表面积和分散性能。
高温处理是将膨润土加热至一定温度，通过热解、脱水或烧结等过程，改变其结构和矿物组分。
超声波处理是利用超声波的高频振动作用于膨润土，以破坏其层状结构和提高分散性能。
3.有机改性：有机改性是将有机物质引入膨润土层间或与其表面发生化学反应，以改变其性质和应用性能。
常用的有机改性剂包括有机阳离子表面活性剂、聚合物、生物胶粘剂等。
有机阳离子表面活性剂通过与膨润土层间电荷发生反应，形成有机膨润土复合材料，具有优良的分散性与稳定性。
聚合物改性是将聚合物溶液浸渍到膨润土中，通过层间扩散和自由基反应，使聚合物与膨润土结合，增加其黏结强度和塑性。
生物胶粘剂则是利用生物胶粘剂分子的黏着作用，将膨润土颗粒粘结在一起，形成固体结构或胶凝体。
4.粒子改性：粒子改性是指将功能性粒子引入膨润土中，如纳米颗粒、纤维、纳米管等。
这些功能性粒子可以与膨润土发生相互作用，形成新的材料，具有特定的性能和应用价值。
例如，纳米颗粒可以通过增加膨润土的比表面积和孔隙结构，改善其吸附性能和储存性能。
膨润土的50种用途,你知道几种
膨润土的50种用途，你知道几种膨润土是以蒙脱石为重要成分的含水粘土岩，具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性等特别性能，被誉为是“万能粘土”。
1、钻井泥浆膨润土在水溶液中具有优良的悬浮性和触变性，即在有外加搅拌时，悬浊液表现为流动性很好的溶胶液，停止搅拌后会自行排列成立体网状结构的凝胶，而不发生沉降和水析离，特别适于配制钻井泥浆。
据了解，平均每采一口井，大约使用膨润土8吨。
2、冶金球团用粘结剂膨润土具有良好的吸水、分散、润滑、增稠等性能，通过对水的作用来实现对铁精粉的粘结，是重要的冶金球团用粘结剂。
3、型砂粘结剂钠基膨润土可塑性强、复用性好、湿压强度高、成型性强、型腔强度高，可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等，便于金属行业浇铸湿态或干态型模，是精密铸件首选的型砂粘结剂。
4、饲料添加剂膨润土中含有10多种矿物元素，大都是禽畜生长发育必需的常量和微量元素。
在饲料中添加膨润土可使动物精力旺盛，羽毛干净、成活率高，抗病力强。
5、猫砂猫砂一直是欧洲膨润土最大的应用市场，占其消费总量的29%。
在碰到猫咪的粪便和尿液时，膨润土猫砂能够快速成团，作为猫砂用膨润土要求吸附液体和臭味本领强，颗粒大小均匀，受潮后不崩解。
6、药用助悬剂混悬剂具有较好的生物利用度，制成悬剂给药更简单，特别是对儿童和吞咽困难的老人来说，给服药带来了便利，膨润土就是混悬剂中性能优良的助悬剂。
7、止泻药膨润土的重要成分蒙脱石具有层纹状结构及非均匀性电性分布，对消化道内的一些病毒，病菌及毒素产生较强的选择性吸附作用。
如由法国益普生公司研制的思密达（SMECTA）就是以蒙脱石为重要成分的消化道粘摸保护剂。
8、干燥剂膨润土干燥剂具有吸附活性、静态减湿和异味去除等功效，广泛应用于不能采纳油封、气相封存的产品中，如光学仪器、电子产品、医学保健、食品包装的干燥空气封存。
9、动植物油脱色剂以膨润土为原材料经无机酸活化后制得活性自土，吸附和脱色性能好，具有脱色、去臭、去毒、降低油脂氧化的功效，可广泛用于动植物脂的脱色精炼，如豆油、菜籽油、花生油、棉籽油等。
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膨润土的改性及其应用
作者：刘阳， 汪永清， 陈虎， 郑乃章
作者单位：景德镇陶瓷学院材料工程系,
刊名：
中国陶瓷工业
英文刊名：CHINA CERAMIC INDUSTRY
年，卷(期)：2001,8(2)
被引用次数：46次
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本文链接：/Periodical_zgtcgy200102009.aspx。