油性胶水增稠剂(干货｜膨润土在涂料领域4大应用方向及指标要求)

膨润土是一种片层状的铝镁硅酸盐粘土材料，其主要组分为蒙脱石类矿物，含量在85%～90%之间。蒙脱石TOT型的层状结构赋予了膨润土特殊的性能，如吸水性、膨胀性、触变性、流变性等。这些性能都使得膨润土在涂料行业中有着良好的应用。

膨润土在涂料中主要是作为助剂来使用，如增稠剂、流变剂、防沉剂、分散剂等。

1、膨润土作为无机增稠剂

增稠剂能够增大涂料的粘度，改善涂料的流变性能，在涂料的生产中是必不可少的。每一种涂料都有其对流变性的要求，例如，乳胶漆在储存阶段，应有较高的粘度以利于防止分层和沉淀；在施工阶段，乳胶漆受到高剪切速率的外力，要求有较低的粘度，涂刷时不拖刷，喷涂时雾化良好，滚涂时无拉溅。涂布后剪切消失，粘度随恢复但不应太快，使之具有足够的流平时间。这就需要一种合适的增稠剂来改变涂料的粘度。

膨润土作为无机增稠剂在涂料生产中有一定程度的应用，其特性是增稠效果和悬浮性显著，能够使涂料产生触变性，便于储存和施工。

涂料用增稠流变剂膨润土按用途分为三种类型：

• 溶剂型涂料用膨润土
• 水性涂料用膨润土
• 干混砂浆用膨润土

溶剂型涂料用膨润土按插层表面活性剂亲水亲油性的不同分为低极性、中极性和高极性三种规格；

水性涂料用膨润土和干混砂浆用膨润土分别按照胶体剪切稀释指数的不同分为增稠型和流变型两种规格。

注：

表观粘度：非牛顿流体在剪切流动的过程中某一剪切力下剪切应力与剪切速率的比值。

剪切稀释指数：非牛顿流体粘度随剪切力增加而降低，低转速下的表观粘度与高10倍转速下的表观粘度的比值。

保水性：在一定真空条件下，膨润土保持湿砂浆中的水分的能力。

膨润土作为无机增稠剂的作用机理：膨润土具有强吸水性，能够吸附本身质量5倍左右的水，吸附后体积增大，可膨胀至原体积的几倍至十几倍，并形成凝胶状物质包裹住涂料中的颜填料颗粒，防止颗粒沉降。

另外，蒙脱石层间负电荷可吸附涂料中有机助剂（如聚乙烯醇、丙烯酸、羟乙基纤维素等），所含有机分子中的-OH、-COOH、-CH₂CH₂O等极性基团，使极性基团的一端插入层间，形成蒙脱石-有机复合物，蒙脱石-有机复合物相互交联，形成网状立体结构，提高涂料的悬浮性。

研究表明：用钙基膨润土作为增稠剂不但不影响涂料的各种性能，并可相应提高涂料的对比率。

2、膨润土用作悬浮防沉降剂

膨润土在水介质中有良好的悬浮性和分散性。膨润土在水中能够释放出带电微粒而起到分散剂的功能，可改善水性涂料的悬浮性，在建筑涂料中加入适量的膨润土可使生成的涂料不易沉淀、不易分层、颜色均匀，从而改善涂料的悬浮稳定性。

有机改性后的膨润土在溶剂型涂料中具有良好的分散性，其片状边缘吸附着亲油的长链有机物而和漆料有良好的亲和性，同时分布其中的氧和氢氧基团能够形成具有防沉效果的氢键，使涂料成为均匀的胶状物并具有一定的粘度，进而起到阻止颜料沉降的作用。当在外界剪切力存在下进行搅拌时，氢键被破坏，粘度减弱，涂料又具有流动性。

GB/T 27798-2011 有机膨润土指标

高黏度有机膨润土的质量指标

易分散有机膨润土的质量指标

自活化有机膨润土的质量指标

高纯度有机膨润土的质量指标

3、膨润土用作辅助粘结剂

膨润土与水混合带来很大的粘结性，这种特性来源于多方面，如膨润土亲水、颗粒细小、晶体表面电荷多样化、颗粒的不规则性、羟基与水形成氢键、对微量有机物的吸附和多种聚附形式形成溶胶等。

由于膨润土具有较好的粘结性和遮盖力，引入建筑涂料中可以代替部分基料和其他填料，从而使产品成本降低。

例如，在以聚乙烯醇PVA为主要成膜物的水性涂料中，加入膨润土可明显地减少聚乙烯醇和轻质碳酸钙的用量，且提高了涂料的耐洗刷性和耐水性，而涂料的成膜性能几乎没有变化。

4、膨润土用作流变助剂

涂层的流挂和流平是两个相互矛盾现象，需要一个优良的流变助剂，使流挂和流平两个性能取得平衡。涂料贮存时，流变助剂在其内部形成一个疏松的结构，施工后，受到了外力，内部结构遭到破坏涂层便于流平，到一定阶段湿膜内部又缓慢恢复疏松网状结构，而有利于防止流挂。

有机膨润土在溶剂中具有惊人的吸附膨胀能力和触变效应，其作为流变助剂用于涂料的生产、施工、贮存、成膜各个阶段，赋予涂料在低剪切速度下的结构粘度。值得注意的是有机膨润土对各种不同溶剂有适应性，在不同的溶剂中增稠性能差异很大。有机膨润土适用于聚酯、醇酸漆、氯化橡胶、氧化沥青等有机溶剂，用量一般为体系总量的0.2%-2%。

其他用途

膨润土可用作防水涂料的原料，膨润土乳化沥青防水涂料就是将膨润土和沥青混合制得防水涂料，主要用于屋面防水，可以提高工效50%，降低工程造价40%，且大大改善工人的劳动条件，提高防水效果。

膨润土用在环氧改性有机硅涂料中，对环氧改性有机硅起补强作用。当膨润土的加入量为添加总量的5%-10%时，不影响涂层的耐蚀性和耐热性。

根据膨润土种类的不同，其应用范围略有差别，钙基膨润土、钠基膨润土主要用在水性涂料中，而有机膨润土则主要用在溶剂型的涂料中，锂基膨润土可用于水性涂料中，其效果优于钠基膨润土，但价格较高。在特殊的情况下，膨润土也可以作为填料，大量的使用。

来源：粉体技术网