胶凝流变功能矿物材料的特点与市场前景分析

  本文关键词：膨润土及改性膨润土产品在化学工程中的应用及前景，由笔耕文化传播整理发布。

胶凝流变功能矿物材料的特点与市场前 景分析

胶凝流变功能矿物材料的特点与市场前景分析
经过精加工活深加工后的非金属矿物，如石膏及膨润土、凹凸棒土、海泡石 等粘土矿物材料是现代工业和社会中必不可少的胶凝与流变材料， 广泛应用于石 油、建筑、化工、轻工业等领域。现阶段，胶凝流变功能矿物材料主要由三类组 成，分别是石膏基胶凝材料、膨润土基胶凝材料和其他

粘土胶凝材料。 石膏基胶凝材料 石膏作为一种气硬性胶凝材料，因其特有的材料功能和工作性能，如凝结快、 收缩小、 资源丰富、 价廉、 化学性能稳定等而被广泛用作各类建筑制品的原材料。 由它加工而成的建筑石膏制品具有质轻、隔热、隔音、防火、防蛀、制作工序简 单、 加工性能好等优点。 但是由纯建筑石膏制造的石膏建筑制品存在两个很大的 缺点：强度低和耐水性差。一般随着湿度的增加石膏制品的强度急剧降低，，其强 度损失可达 70％甚至更大，同时蠕变性增大,易发生翘曲变形;而石膏制品的吸 水率在 45％～50％左右，软化系数仅为 0.2～0.3，这些不足极大地限制了它的 应用面,因此通常只是把建筑石膏制品应用于室内。 石膏建材具有质轻、防火、隔音、隔热、加工性能好、生产能耗低、利于环 保等特点，符合可持续发展的大方向。国外将它的特点概括为“安全”、“舒 适”、“快速”。我国是石膏蕴藏量居于世界第一，但是长期以来，国内石膏科 研和生产水平一直处于落后水平，这极大地限制了石膏建材的应用与推广。广大 的科技工作者应深入研究， 积极探索石膏改性途径，使得石膏胶凝材料这一古老 而又年轻的绿色建材在 21 世纪能发挥其巨大的潜力。 膨润土基胶凝材料 膨润土在我国储量大,价格低廉,是一种以蒙脱石为主要成分的黏土矿物 , 其中蒙脱石是含水的层状铝硅酸盐矿物,由 2 个硅氧四面体层中间夹 1 个铝(镁) 氧 (氢氧)八面体层组成 ,属于 2∶1 型层状结构的硅酸盐矿物,有很大的比表面 积 ,具有很强的吸附能力和阳离子交换性能 ,因此膨润土及其制品在建筑、 石油 化工、冶金、环境等领域得到广泛应用。 自 20 世纪 80 年代以来， 膨润土在环保上的应用有了较大发展。从现有的资 料可以看出，人们对于膨润土环保材料的研究方面主要是用于废水与污水处理。 膨润土在水溶液中可能通过吸附、离子交换、混凝等作用与污染物发生作用。用 作环保材料的膨润土主要有两种形式， 一种是将原土主要是钙基膨润土通过钠化 改性制成钠基膨润土或将原土进行酸化制成活性白土。 另一种形式是将膨润土的 层间引入一些无机、 有机离子或分子，经过近一步的层间反应制得蒙脱石层间复 合材料。用于废水与污水净化处理的膨润土，无论是单一的原土钠化改性，还是 制成膨润土复合材料， 其主要目的在于进一步增强其吸附能力，其吸附能力可以 超过活性碳，在污水净化中起捕收剂作用，不仅能吸附大量的有机悬浮物，重金 属离子，还能去除细菌、病毒等微生物。因此，膨润土及其制品可以用于处理多 种废水。此外，对于膨润土环保材料在废气处理、固体废物处理上的研究， 国 外已有报道出现。

其他粘土胶凝材料

凹凸棒石胶凝材料
凹凸棒石别名绿凹凸棒石、坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝 硅酸盐稀有黏土矿物，晶体性状 为棒状、针状、纤维状，长 0.5-5 微米 (μ m)，宽 0.05-0.15 微米(μ m)，为 2：1 型黏土矿物，即两层硅氧四面体， 一层铝氧八面体，外观灰白、青灰色粉末，有油脂光泽，无臭，无味。密 度 1.6g/cm3 左右，摩化硬度三级。潮湿时显粘性，有可塑性，干燥后收缩 少，不产生龟裂。比表面积大，每克土可达 350 ㎡以上，吸水性强，一般 可达 150%以上，化学性质十分稳定。 凹凸棒石粘土具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、胶体、充填、流变性、 热稳定性和抗盐性等物化性能 ,被誉为 “千种用土、万土之王” 。数十年来 , 凹凸棒石粘土已在石油化工、日用化工、精细化工、食品加工、新型建材、环保、 轻纺、催化剂、饲料、农药等领域得到了广泛的应用。

海泡石胶凝材料
海泡石具有增稠性和触变性，且吸附能力强，并能适当提高年度和悬浮性、 保稠性、保湿性、润滑性等，能增强化妆品、护肤品的附着能力，以及不裂、不 脱、灭菌性能。因此，很适用于化妆品。在牙膏中可以代替部分磨耗物，吸附细 菌。 海泡石具有流变性和高黏度的悬浮性， 改善它的表面性质可再非极性溶剂中 形成稳定的悬浮液。因此，好宝石适用于作为塑料溶胶中得增稠剂。用表面活性 剂改善海泡石的表面性质， 使其与聚酯想适应。作为增稠剂和触变剂用在也太聚 酯树脂中， 可防止颜料沉淀和应用后期聚酯树脂均质差等缺点。在涂料中加入一 定量的海泡石，可是其在储存期间避免颜料沉淀。由于其粘度特性，易于使用刷 子、滚筒、空气式真空喷涂设备，它还能产生遮蔽力而是制品具有良好的光泽、 去污和抗摩擦、抗弯曲性，以及抗流淌性、平滑性和热稳定性，而且霉菌不易生 长；黏性也不会因应税和温度的影响而改变。

累托石胶凝材料
累托石是一种罕见的规则粘土矿物 ，其晶体结构是由二八面体云母层与二 八面体蒙脱石层规则相间叠置而成。 是一种具有独特的结构组成和性质的粘土矿 物，既具有象蒙脱石一样 的阳离子交换性、吸水膨胀性、制浆性等，又具有象 云母一样的耐高温性、光滑性和较低的收缩性等。 累托石具有与其它层状粘土矿物所不同的特殊结构和特性， 因而在环保材料 方面得到广泛的应用。累托石具有造浆率高、失水性小、动塑比小并且累托石泥 浆热稳定性好 ， 180°C 以上的高温条件下其流变性能基本上不受影响，因而 在 可作为深井、 高温井泥浆材料。 累托石经交联处理制备的累托石层孔材料具有大 比表面积和大孔径活性通道，其酸中心活性高，与催化剂配伍优良，既具有一般

材料的功能，又具有分子筛的活性特征，同时能大大简化催化剂产品的制备工 艺 ，且耐高温。因而可作为吸附剂、分子筛及分子筛载体广泛应用于废气、废 水治理。

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