高嶺土在涂料中的應用

時間：2019-09-06

一、高嶺土的理化性質(zhì)
高嶺土主要由小于2個微米的微小片狀、管狀、疊片狀等高嶺石簇礦物(高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等)組成，理想的化學式為AL2O3-2SiO2-2H2O，其主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石，除高嶺石簇礦物外，還有蒙脫石、伊利石、葉臘石、石英和長石等其它礦物伴生。高嶺土的化學成分中含有大量的AL2O3、
SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。
質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、優(yōu)良的電絕緣性能；具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和*等幾十個行業(yè)所必需的礦物原料。

二、高嶺土的工藝特性
　　1、白度和亮度 
　　白度是高嶺土工藝性能的主要參數(shù)之一，純度高的高嶺土為白色。高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。對陶瓷原料來說，煅燒后的白度較為重要，煅燒白度越高則質(zhì)量越好。
　　高嶺土的顏色主要與其所含的金屬氧化物或**質(zhì)有關。一般含F(xiàn)e2O3呈玫瑰紅、褐黃色；含F(xiàn)e2+呈淡藍、淡綠色；含MnO2呈淡褐色；含**質(zhì)則呈淡黃、灰、青、黑等色。這些雜質(zhì)存在，降低了高嶺土的自然白度，其中鐵、鈦礦物還會影響煅燒白度，使瓷器出現(xiàn)色斑或熔疤。
　　2、粒度分布 
粒度分布是指**高嶺土中的顆粒，在給定的連續(xù)的不同粒級(以毫米或微米篩孔的網(wǎng)目表示)范圍內(nèi)所占的比例(以百分含量表示)。高嶺土的粒度分布特征對礦石的可選性及工藝應用具有重要意義，其顆粒大小，對其可塑性、泥漿粘度、離子交換量、成型性能、干燥性能、燒成性能均有很大影響。
3、可塑性
高嶺土與水結合形成的泥料，在外力作用下能夠變形，外力除去后，仍能保持這種形變的性質(zhì)即為可塑性。可塑性是高嶺土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎，也是主要的工藝技術指標。
4、結合性 
結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。
5、粘性和觸變性 
　　粘性是指流體內(nèi)部由于內(nèi)摩擦作用而阻礙其相對流動的一種特征。在生產(chǎn)工藝中，粘度具有重要意義，它不僅是陶瓷工業(yè)的重要參數(shù)，對造紙工業(yè)影響也很大。 
觸變性指已經(jīng)稠化成凝膠狀不再流動的泥漿受力后變?yōu)榱黧w，靜止后又逐漸稠化成原狀的特性。
粘性和觸變性與泥漿中礦物成分，粒度及陽離子類型有關，一般，蒙脫石含量多的，顆粒細的交換性陽離子以鈉為主的，其粘度和厚化系數(shù)高。因此工藝上常用添加可塑性強的粘土、提高細度等方法提高其粘性和觸變性，用增加稀釋電解質(zhì)和水分等方法降低之。
　　6、干燥性能 
　　干燥性能指高嶺土泥料在干燥過程中的性能。包括干燥收縮、干燥強度和干燥靈敏度等。 
　　7、燒結性 
燒結性是指將成型的固體粉狀高嶺土坯體加熱至接近其熔點(一般**過1000℃)時，物質(zhì)自發(fā)地充填粒間隙而致密化的性能。
8、燒成收縮 
　　燒成收縮性是指已干燥的高嶺土坯料在燒成過程中，發(fā)生一系列物理化學變化(脫水作用、分解作用生成莫來石，易熔雜質(zhì)熔化生成玻璃相充填于質(zhì)點間的空隙等)，而導致制品收縮的性能，也分為線收縮和體收縮兩種。同干燥收縮一樣，燒成收縮太大，容易導致坯體開裂。另外，焙燒時，坯料中若混有大量的石英，它將發(fā)生晶型轉化(三方→六方)，使其體積膨脹，也會產(chǎn)生反收縮。
　　9、耐火性 
　　耐火性是指高嶺土抵抗高溫不致熔化的能力。在高溫作業(yè)下發(fā)生軟化并開始熔融時溫度稱耐火度。 
　　10、懸浮性和分散性 
　　懸浮性和分散性指高嶺土分散于水中難于沉淀的性能。又稱反絮凝性。一般粒度越細小，懸浮性就越好。用于搪瓷工業(yè)的高嶺土要求有良好的懸浮性。一般據(jù)分散于水中的樣品經(jīng)一定時間的沉降速度來確定其懸浮性能的好壞。
　　11、可選性 
可選性是指高嶺土礦石經(jīng)手工挑選，機械加工和化學處理，以除去有害雜質(zhì)，使質(zhì)量達到工業(yè)要求的性能。高嶺土的可選性取決于有害雜質(zhì)的礦物成分、賦存狀態(tài)、顆粒大小等。
12、離子吸附性及交換性 
　　高嶺土具有從周圍介質(zhì)中吸附各種離子及雜質(zhì)的性能，并且在溶液中具較弱的離子交換性質(zhì)。 
　　13、化學穩(wěn)定性 
　　高嶺土具有強的耐酸性能，但其耐堿性能差。利用這一性質(zhì)可用它合成分子篩。
　　14、電絕緣性 
優(yōu)質(zhì)高嶺土具有良好的電絕緣性，利用這一性質(zhì)可用之制作高頻瓷、無線電瓷。電絕緣性能的高低可以用它的抗電擊穿能力來衡量。

三、高嶺土在涂料中的應用
高嶺土用在涂料中的主要作用是充填物和色料替代物，因為它具有化學惰性、高的覆蓋能力、理想的流動性和懸浮性、成本低、色白等特性，能減少昂貴染料的需要量
對于煅燒高嶺土除具有上述普通高嶺土所具有的特性外，還具有不規(guī)則的形狀、有優(yōu)良的光學性能、吸油率和顏料體積濃度高、不易老化、耐磨和在水或油介質(zhì)中易乳化等優(yōu)點，具有很高的遮蓋力。它在油漆工業(yè)中主要是代替白色顏料，尤其是一氧化鈦；不同粒度和類型的高嶺土用于不同類型的油漆中：粗粒高嶺土用于需要黯淡光澤或平光漆中，細粒高嶺土則用于產(chǎn)生高光澤的油漆，或用于制造乳膠狀顏料，能使涂層具有較好的不透明性、防腐性和防沉降性，提高涂膜硬度、改進涂膜質(zhì)量。

詞條
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