第40卷第10期 2010年10月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
焦磷酸钠对改性膨润土分散性的影响
Vol.40No.10
Oct.2010
钱蕴，吉静，王峰，刘景军（北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029）
摘要：膨润土/改性膨润土分散体系可用于制备水性仿石涂料。通过焦磷酸钠作为分散剂对膨润土水溶液进行改性，研究了焦磷酸钠对膨润土结构的影响，并研究了膨润土浓度（5%~10%）对分散体系结构的影响，采用X射线衍射（XRD）、里叶红外光谱（FT-IR），激光粒径分布和Zeta电位对溶液以及烘干后的粉末的结构进行表征。结果表明：焦磷酸钠和膨润土的比例在1：10左右时，晶面间距小，溶液的Zeta电位最低：采用该比例焦磷酸钠分散改性膨润土，改性膨润土浓度对该分散体系结构的影响是，随着改性膨润土浓度的增加，晶面间距先减小后增大，溶液中平均粒径呈现增大的趋势。而焦磷酸钠与膨润土之间存在氢键作用。
关键调：改性膨润土；分散；;Zeta电位；XRD；仿石涂料
中图分类号：TQ630.4
文献标识码：A
文章编号：02534312(2010)10000805
Influenceof SodiumPyrophosphateonDispersionofBentonite
Qian Yun,Ji Jing,Wang Feng,Liu Jingjun
(College of Material Science and Engineering, Bejing Unitersity of Chemical Technology, Beijing 100029, China)
Abstract: The bentonitel or modified bentonite can be used to formulate waterborne stone like coat-ings. The sodium pyrophosphate is used as dispersant to modify the bentonite solution. The effect of the con-centration(5% 10% ) of bentonite on the structure of dispersion obtained thereof is studied. The structures of the dispersion and dried powder are characterized by X - ray diffraction ( XRD), infrared spectroscopy(IR), laser particle size distribution and Zeta potential respectively. The results indicate that when the ratio of sodium pyrophosphate to bentonite is about 1: 10, the Zeta potential is the smallest and lattice spacing is small. When sodium pyrophosphate is used to modify bentonite, with the bentonite concentration increasing, the lattice spacing first decreases and then increases, and the average particle size of the dispersion gradually increases. Infrared analysis confirmes that the hydrogen bonds are formed between sodium pyrophosphate and bentonite.
Key Words: modified bentonite; dispersion; zeta potential; XRD; stone like coatings
0引言
水性外境涂料具有环保性，在建筑业中使用广泛，但是由于普通涂料的色彩单一，逐渐不能满足越来越高的装饰要求，因此水性多彩涂料的研究引起了人们广泛关注。水性多彩涂料一般是在水性乳胶漆中加入可凝胶化的水溶性涂料分散而成。通常把两相简称为A组分和B组分，一般其带有相反的电荷，两组分混合时即在粒子的接触表面产生凝胶化。但也有的并不需要特殊的阳离子物质，而是使用蒙脱土和Na,PO 等无机盐，本研究所制备的多彩涂料即是蒙脱土体系。水性仿石涂料作为功能涂料除了具有仿天然花岗石、壁纸等高档装饰材料的花纹和色彩的功能外，还可以根据新旧建筑物的
不同形状，提供花纹大小不饰效果和功能性的完美统
、色彩缤纷的花色图案，达到装与此同时避免了天然石材、增
面砖等材料容易脱落引起安全事故和难以修补的缺陷
值
是目前水性仿石涂料仍然存在很多问题，例如贮存不稳定、胶粒稳定性差和不易施工等。本研究中制备的蒙脱土体系的丙烯酸类水性多彩涂料中，膨润土作为涂料的重要组成部分，其结构和性能对涂料的稳定性和涂料胶粒的形成有明显影响。
改性膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土矿物，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型的三层粘土矿物，其组成为（Na，Ca）.3（A1Mg），Si,Oo（OH)·nH,O，在矿物形成过程中，常会发生同晶替代作用，晶体结构层间存在过剩负电荷，由于静电吸附阳离子面保持电中性。此外，改性膨润土具有很大的比表面积，因面具有很强的吸附能力和离子交换能力，这种特殊的微细晶体结构决定蒙脱石(膨润土)具有高分散性、悬浮性、膨润性、粘结性、吸附性、阳离子交换性等许多优良特性，被誉为“千种用途矿物”。由于
T型层状结构，具有很大比表面积（750m/kg
蒙脱石为
TUI