硅酸镁铝矿物凝胶

天然硅酸镁铝矿物凝胶（无机）

（Natural Inorganic Mineral Gel of Magnesium Aluminum Silicate）

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1.产品工作和应用原理

皂石和蒙脱石是一种天然的2:1型层状硅酸盐矿物（2层硅氧四面体夹1层铝氧或镁氧八面体），结晶良好的皂石和蒙脱石具有天然的片状晶体结构，其单个晶体为长宽1～3微米、厚度仅为1～5纳米的薄片，具有约1000～2000左右的超大径厚比。自然产出的皂石和蒙脱石为多层单体结构堆积而成的层叠物，并伴随有较多的其他杂质，纯度一般不高。长期的地质作用使皂石和蒙脱石结构中的铝氧八面体中的部分铝被较低价的金属原子置换而使晶体结构的电荷产生不平衡，使皂石和蒙脱石晶层表面带负电，因此皂石和蒙脱石的晶层之间会吸附大量的钙、镁、钠、氢等阳离子，以保持晶体结构的电荷平衡。良好的晶体结构和合适的层电荷密度是决定皂石和蒙脱石胶凝特性的先决条件。

通过对精选的皂石和蒙脱石矿物进行提纯、改性、活化、修复等一系列的高科技精细加工后，即可得到在水介质中具有极佳的分散、悬浮、增稠、触变等特性的天然硅酸镁铝矿物凝胶，该凝胶的工作原理为：经精细加工后的产品在水中分散时能在晶层之间吸附大量水，使皂石和蒙脱石晶体快速水化，由于经过特殊处理，产品在水化时产生和释放出的水化能可克服皂石和蒙脱石晶层间的范德华力，从而松动皂石和蒙脱石晶层间的结合，使其剥离成无数的高径厚比薄层晶片（若施以外加的剪切力，剥离过程可快速完成）。剥离成薄晶片的皂石和蒙脱石晶体其层面因八面体中的铝原子部分被其他较低价金属原子置换而呈电负性，但其端面则由于硅氧键和铝氧键的断裂而呈弱电正性，层面和端面在水介质中可分别快速形成其各自的双电层。在静置状态下，皂石和蒙脱石的层面和端面因双电层电性相异而相互吸引、靠近，使各晶片之间形成以面——端吸附的缔合结构并不断复制，最终使整个体系都形成由无数晶片缔合而成“卡片宫式”（House of Cards）缔合网络结构，从而使整个体系呈现出稳定的悬浮状态，

上述缔合网络结构是在静置状态下经过一定的时间而形成的，因此，在最终的缔合网络结构形成过程中，体系的粘度将随静置时间的增加而逐渐增大直至最终稳定，一般而言，这个过程需持续16～24小时，但经过本公司对产品的特殊处理，相关产品形成稳定缔合网络结构的时间可缩短至3～5小时。体系稳定后粘度的高低取决于原料及加工工艺和技术配方，本本公司大部分产品采用特有工艺和技术加工而成，具有很高的粘度，因而具有优异的增稠性。

在已形成的缔合网络结构体系中，在静置状态下，该体系非常稳定，可对存在于体系中的固体颗粒及油包水或水包油型乳液产生稳定而均质的托举和悬浮，从而体现出本产品独特而优异的悬浮性。

若对上述稳定的悬浮体系施以足够大的外部剪切力，则靠电性相吸而形成的卡片宫式缔合网络结构将被外部剪切力打破，皂石和蒙脱石薄层晶片重新变成无序排列，导致体系的粘度大幅降低，流动性变好，体系的这种特性称为触变性或假塑性。本产品采用特有工艺和技术加工而成，静置时具有很高的粘度，搅动时又可容易流动，因而具有优异的触变性。当对体系施加或停止外部剪切力时，体系可在触变和悬浮之间进行可逆转换，循环往复，随需而变。

另外，皂石和蒙脱石与生俱来的吸水性、吸附性、粘结性、离子交换性等特性在本公司特有技术和工艺的加工下均能得到更好的提升和发挥。

2．产品性能和特点

天然硅酸镁铝矿物凝胶是采用精选的天然皂石和蒙脱石矿物进行提纯、改性、活化、修复等一系列的高科技精细加工后而成，是一种高粘度、高分散、高悬浮、高触变的天然矿物凝胶。朋泰牌天然硅酸镁铝矿物凝胶产品的主要成分是层电荷密度合理、结晶完整、呈一维纳米结构的高径厚比层状硅酸镁铝，因而使产品在水相介质中能快速分散成纳米片状体，并由产品的电性特点快速形成层面和端面结合的卡片宫式网络结构，构成静置时粘稠度高而稳定、施以剪切外力时粘稠度迅速降低的增稠触变体系，体现出完美的触变凝胶特性，产品性能和指标可与美国范德比尔公司和美国胶体公司的最高级产品Veegum或Magnabrite媲美。本产品优异的悬浮、增稠、触变特性使其在砂浆中得到了很好的应用。朋泰牌天然硅酸镁铝矿物凝胶在

悬浮体系中与羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）等有机增稠剂共同使用时，不仅可减少这类有机增稠剂的用量从而降低成本，而且可与这类有机增稠剂一道产生优异的协同作用，更好地提升悬浮体系的性能。

天然硅酸镁铝矿物凝胶的具体特点包括：

■粘度范围广：粘度可根据使用体系的要求从低到高可调节，高粘度产品具有强大的增稠作用，低粘度产品可有效调节体系的流变特性；

■触变值高：高剪切低粘度，低剪切高粘度，触变指数达8以上，可极佳改善体系的触变性；

■体系适应范围宽：针对不同的水质（软水、硬水等）具有针对性产品，可满足不同水质体系的悬浮、增稠和触变效果；在体系PH为5～14的范围内广泛适应悬浮、增稠和触变要求；

■稳定性：产品为纯天然无机凝胶，具有耐酸碱、不参与体系化学反应、不产生霉变等特点；

■协同性：与有机增稠剂共同使用时，可减少有机增稠剂的用量从而降低成本，同时可与有机增稠剂一道产生优异的协同作用，更好地提升悬浮体系的性能。

2.产品规格、技术指标和用途

相关产品的规格、技术指标和用途见表1。

表1天然硅酸镁铝矿物凝胶规格、技术指标和用途

技术指标

增稠剂系列流变剂系列PTIN—Z08 PTIN—Z18 PTIN—Z28 PTIN—L58 PTIN—L68

粒度（水分散液

≤10µm含量），％

≥90 ≥90 ≥90 ≥90 ≥90 白度，％≥75 ≥75 ≥75 ≥80 ≥80

表观粘度，mPa·s ≥1000 ≥2000 ≥3000 ≥500 ≥600 1%分散体水悬浮

液PH值

8.5～10.5 8.5～10.5 8.5～10.5 8.5～10.5 8.5～10.5 密度，g/cm32～2.3 2～2.3 2～2.3 2～2.3 2～2.3 堆积密度，g/cm30.5～0.6 0.5～0.6 0.5～0.6 0.5～0.6 0.5～0.6 水分，％≤8 ≤8 ≤8 ≤8 ≤8 325目筛余物，% ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 2%分散体静置48

小时

不分层不分层不分层不分层不分层触变值≥8 ≥8 ≥8 ≥8 ≥8

应用范围水性涂料、

农药、

皮革助剂、

干粉腻子、

水泥砂浆、

橡胶、

陶瓷、日化

产品

水性涂料、

农药、

皮革助剂、

干粉腻子、

水泥砂浆、

橡胶、

陶瓷、日化

产品

水性涂料、

农药、

皮革助剂、

干粉腻子、

水泥砂浆、

橡胶、

陶瓷、日化

产品

水性涂料、

农药、

水泥砂浆、

橡胶、

陶瓷、日化

产品

水性涂料、

农药、

水泥砂浆、

橡胶、

陶瓷、日化

产品

备注1 适用于硬

水体系

适用于一

般水体系

适用于一

般水体系

适用于一

般水体系

适用于一

般水体系

备注2 表观粘度测试方法：5%水分散体系陈化16～24小时后以NDJ粘度计4号转子60转/分钟速度所测定之粘度读数。