硅酸镁铝的作用
2015-04-22 13:50阅读：
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产品知识
----硅酸镁铝详细介绍
提示：产品知识最基本的就是对自己产品充分的了解，如此才可能很好的去推荐使用。
1. 什么是硅酸镁铝
硅酸镁铝是一种由蒙脱石和皂石经过提纯与改性而成的高端无机天然非金属矿物凝胶。PH值8-10，属弱碱性产品。具体成分是相对复杂的硅酸盐物质，其分子结构式为
(Na、K、Li)x (H
2O)
4{ (Al
2-xMgx)
(Si
4O
10) (OH)
2}，化学式可简化为(Mg、Al、Li、Na)
3Si
4O
10(OH)
2·nH
2O。
硅酸镁铝矿物凝胶在水性混合物中起悬浮、增稠、稳定、触变、润滑的方式是由皂石与蒙脱石的特殊结构决定的。
单个皂石或蒙脱石的晶体片层由一个中央的铝或镁氧八面体层结合两个硅氧四面体层组成，称之为2∶1型层状结构，形似于一个三明治，晶体片层的厚度为1纳米，宽度为数百纳米至数千纳米。
晶格内的置换（铝氧八面体中的铝被镁、铁等
置换，硅氧四面体中的硅被铁置换，即高电价物质被低电价物质取代、置换）导致皂石晶体片层的层面荷负电，而晶格中硅氧键的断裂致使皂石与蒙脱石晶体片层的端面荷非常轻微的正电，整个片层的净电荷为负值。
出于电性的平衡原理，上述晶层层面的净负电大部分被阳离子平衡，一般为钙、镁、钾、钠、氢离子。这些平衡电荷的阳离子与皂石或蒙脱石层面联系并被称为“可交换性”阳离子，因为它们易于用其他阳离子替代或置换。硅酸镁铝的加工和形成必须采用合适的阳离子交换进入晶层的层间。
一个肉眼可见的粘土颗粒由成千上万个这些三明治式的片层组成，这些片层的层间带有可交换性阳离子和一层约一个水分子厚的水层。
硅酸镁铝的水化
水化也称为水合作用，即水在两个层片间的渗透。
当硅酸镁铝和水混合时，水渗透进两个层片之间并迫使层片进一步分开，晶层间用来平衡电性的阳离子开始从层面向水中扩散开来。
硅酸镁铝的剥离
硅酸镁铝颗粒在水中自由进行的扩散（阳离子从层间出来进入水中的移动）和渗透（水分子进入层间的移动）促进了层片的剥离，在理想状况下，层片可被完全分离成单独的晶片，对经加工后的同一种产品而言，层片剥离得越完全，硅酸镁铝的性能就越好。
硅酸镁铝的胶体结构
一旦皂石或蒙脱石被水化后（即层片剥离），带弱正电的层片端面被逐渐吸引至带较强负电的层片层面，形成一个三维的缔合网络结构，通常称之为“卡片宫”
（house of cards），如下图。
这种缔合的胶体结构因其具有束缚并隔离微细的固体颗粒（如农药原药、颜料、填料）、油滴（如乳胶或乳剂）和气泡（如泡沫或摩丝）的能力以及胶体结构本身而带来的悬浮、触变和增稠等特性而具有很好的应用价值。
在水量不是很多、目标产物不是悬浮体的情况下，如砂浆、腻子等产品，当添加量达到一定程度后，硅酸镁铝的这种微细、极薄的片层可均匀分散于沙粒、水泥及其他细粒填充料之间，起到润滑、滑爽、减小物料颗粒之间的摩擦的作用，改善上述脊性物料的流动性，并使这些物料保持足够的均匀性。
经过特殊加工的硅酸镁铝还可在醇类等极性介质中经过微量水的活化后形成很好的胶体，同样可在醇类介质中起到非常好的悬浮、触变、增稠的作用。
2.
硅酸镁铝的主要性能特点
1） 外观
硅酸镁铝呈白色、浅白色或浅灰白色，浅色的产品便于大部分的应用领域保持其对应产品具有好的品相，因此颜色过深的硅酸镁铝的应用会受到很大的限制，无法满足客户的要求。
2） 形状
硅酸镁铝根据加工工艺中干燥方式的不同分为粉状和片状两种，大多数情况
下为粉状产品，个别产品为片状，粉状产品能适应最广大客户的要求，而片状产品只适合部分应用行业的要求，因此，即使是干燥方式为片状产品的企业，也将片状产品重新粉碎加工为粉状产品。
3） 粒度
此处所指的硅酸镁铝的粒度为产品的外形粒度，也称为假粒度，硅酸镁铝的外形粒度一般要求要小于200目（0.074毫米），也有小于325目（0.047毫米）、400目（0.037毫米）的，我们同时具有超细的硅酸镁铝产品，其粒度可达2500目（0.005毫米），这种超细产品常常应用于对粒度有特殊要求的个别行业里的个别产品中，如部分油墨、化妆品、涂料等。一般而言，粒度加工得比较细的产品更为用户所青睐，粒度太粗时会影响硅酸镁铝的水化速度和水化效果，因此，基本上没有颗粒状的硅酸镁铝产品。
硅酸镁铝的真实粒度是以其分散于水中的粒度来衡量的，由前述硅酸镁铝的水化作用可知，水化后的硅酸镁铝的粒度都是微米级至纳米级的，并且正是由于硅酸镁铝有这样的水化粒度及形状、电性的作用，才能形成其特有的性能。
4） 水分
硅酸镁铝产品一般都要经过干燥除去其所包含、吸附的大部分水分，以方便用户的使用，一般要求硅酸镁铝所含的游离水分小于8～10%。实际上，有些行业和产品要将粉体的硅酸镁铝调制成胶体后再应用，分散好的硅酸镁铝浆体对这些行业的应用更方便、合适，但由于运输、储存、容易配方等一系列问题，几乎所有用户都乐意用粉状的硅酸镁铝产品。
5） 悬浮性
悬浮性是指物料在液体介质中能均匀分散、不在重力影响下沉降、堆积的一种性能，硅酸镁铝所具备的悬浮性是由于前述的其结构作用的结果。理论上任何不能以分子状态溶于介质中的物料都会有受重力影响而向下沉降的趋势和倾向，物料颗粒越粗，沉降就越快。对于个别极微细颗粒所形成的体系，可通过添加分散剂、表面活性剂之类的助剂保持在一定时间内使颗粒悬浮，但超过一定的时间后最终还是会在重力作用下沉降至一定的体积。而采用硅酸镁铝作为悬浮剂时，只要使硅酸镁铝达到一定的添加比例，就可使体系保持长时间的稳定悬浮和均匀，特别是对于粒度相对较粗的颗粒（如5微米以上的颗粒），由于其自由沉降速度很快，分散剂等助剂已无法保持其在一定时间内的有效悬浮，这样就使得硅酸镁铝具有了独特的用武之地，除要求透明度很高的体系外，其他的水性悬浮体系理论上都可应用硅酸镁铝作为悬浮剂。
利用硅酸镁铝的优异悬浮特性，可保持、促进或提高10%至70%细粒不溶颗粒的悬浮，获得优良的悬浮产品，包括杀虫剂（农药制剂）、生物杀灭剂、化学品、研磨剂、颜料等。
在上述产品或体系中采用硅酸镁铝进行配方的目标是：
使悬浮体的均匀性（一致性）和稳定性最大化：当定量的上述产品加入水中或目标配方中时，为了保证投入的剂量准确，悬浮的颗粒需要均匀分散于整个液体中。
使悬浮体的粘度最小化/流动性最优化：一种将要灌注或泵送或施用的上述产品通常更喜欢便于加入到目标介质中并确保该产品能最大限度移出其盛器。
使悬浮体的可稀释性最优化：当加入稀释水或目标成份时，上述产品应平稳、均一地分散。
6） 触变性
胶体受到剪切时粘度或稠度变小、停止剪切时粘度或稠度又增加的性质称为触变性。触变性对很多产品都是一个很重要的性质，具有触变性的产品在静止时可保持体系的稳定和均匀，在使用时只要稍微施加外力后又可以变得易流动，从而具有好的施用效果，如涂料、农药制剂、油墨、日化产品等等。
涵盖于硅酸镁铝触变性中的在水分散体中的三个特性充分体现硅酸镁铝的流变能力。
触变性：硅酸镁铝水化后，首先三维的“卡片宫”胶体结构迅速建立，使粘度快速增加。随着时间的推移，剩余的自由层片需花费更长的时间在该胶体结构中寻找可结合的位置，因此体系粘度以较慢的、但却是日渐增加的速率增加。相反地，当一个特定的剪切力施加于体系时，大部分卡片宫结构被快速扰乱，随后的破坏则变得较慢。
硅酸镁铝分散体因此具有触变性：未受干扰时粘度随时间的推移而增加，而在一个连续的剪切速率下粘度随时间的推移而降低。
假塑性：硅酸镁铝分散体还具有假塑性，即增加施加的剪切速率（因而增加了胶体结构的破坏程度）会导致体系粘度降低。
屈服值：硅酸镁铝的胶体结构还为体系提供本产品最有用的特性：屈服值。屈服值是胶体结构对破坏阻力大小的量度，当结构开始破坏时必须施加的一最小的力即为屈服值。必须施加一大于屈服值的力才能使颗粒穿过液体，这意味着屈服值越大，悬浮体、乳液和泡沫越稳定。
硅酸镁铝由于前述结构的作用以及优良的加工技术而具有很强的触变性能，好的硅酸镁铝产品在较低的固含量下（如5%）可形成类似于半固体的静止形态，而只要对其施加外部剪切，就可以回复到液态，而且这个过程是可逆的，不受外围环境的影响。采用优质硅酸镁铝作为触变剂的体系，可以获得优良的触变性，大幅提升其储存和施用性能。
触变性也称为摇变性，在一些具体产品中也常被称为抗流挂性或抗流淌性。
用于悬浮、增稠的有机胶体一般不具有触变性或只有很小的触变性，无法改善体系的触变性能。
7） 增稠性
优质的硅酸镁铝具有较好的粘度，也就是具有较好的稠度，在水性体系中，添加合适的硅酸镁铝可提升体系的粘度，赋予体系一定的稠度，使体系更均质、稳定。
协同作用（协同增稠）
需要指出的是，硅酸镁铝作为一种无机增稠剂，对于某些行业如涂料、农药等，如果体系中单用硅酸镁铝作为增稠剂，需要添加的硅酸镁铝用量会比较大，而添加过多的硅酸镁铝会给体系带来其他的影响，如涂料干燥后出现开裂、农药的流动性变差等等，但减小硅酸镁铝添加量时，悬浮、增稠效果又可能达不到期望的效果，这时往往需要将硅酸镁铝与少量有机悬浮剂或增稠剂搭配使用。在硅酸镁铝与有机增稠剂搭配使用时，二者之间会出现非常好的协同增稠作用和效果，比单独使用其中任何一种增稠剂都要好很多，能更有效地保持体系的稳定和均质。
值得注意的是，硅酸镁铝与有机增稠剂的协同作用也是有条件的，分子量非常大的有机增稠剂与硅酸镁铝的搭配复用在悬浮体系里反而会造成絮凝等不良后果，一般来说，用硅酸镁铝与黄原胶、CMC、分子量相对较小的HEC搭配会获得较好的协同增稠效果。
8） 润滑性
粘土本身具有润滑性能，而经过精细加工后，硅酸镁铝遇水后发生水化作用，在水的作用下剥离成无数的单个层片，使其润滑、滑爽功能发挥到极致，这些层片均匀分散于其他脊性物料之间，可起到全部或部分隔断脊性物料之间的直接接触，减少脊性物料之间的摩擦，从而起到易于涂刮施工、泵送、减少设备磨损等作用。
硅酸镁铝还具有粘结性、吸水性、保水性、吸附性、缓释性、崩解性等很多特性，有些特性可穿插、结合于上述特性之中。
3.硅酸镁铝分类-不同型号，粘度、白度、纯度的区别及应用领域
公司的硅酸镁铝产品型号和规格主要依据其加工方式、产品性能、应用领域
等来划分。纯度和性能最高品级目前是9系列，性能上8系列次之，1系列再次之。
产品名称
|
产品型号
|
粘度
|
白度
|
主要性能、作用
|
应用领域
|
硅酸镁铝
触变润滑剂
|
PT—CZ01
|
80
|
70
|
触变、润滑
|
砂浆、腻子等
|
PT—CZ11
|
800
|
70
|
触变、润滑
|
砂浆、腻子等
|
PT—CL51
|
30
|
80
|
触变、润滑
|
砂浆、腻子等
|
PT—CL61
|
200
|
80
|
触变、润滑
|
砂浆、腻子等
|
硅酸镁铝
悬浮触变增稠剂
|
PT—XZ08
|
300
|
70
|
悬浮、触变、润滑
|
砂浆、农药、涂料等
|
PT—XZ18
|
1500
|
70
|
悬浮、触变、增稠
|
农药、涂料等
|
PT—XL58
|
100
|
80
|
悬浮、触变
|
农药、涂料等
|
PT—XL58S
|
150
|
80
|
悬浮、触变
|
灌浆料、自流平、真石漆等
|
PT—XL68
|
1000
|
80
|
悬浮、触变、增稠
|
农药、涂料等
|
硅酸镁铝
悬浮触变增稠剂
（醇基—水基通用型）
|
PT—XC09
|
400
|
70
|
悬浮、触变
|
铸造、农药、涂料等
|
PT—XC19
|
6000
|
70
|
悬浮、触变、增稠
|
铸造、农药、涂料等
|
PT—XC19S
|
4000
|
70
|
悬浮、触变、增稠
|
铸造专用
|
PT—XC59
|
300
|
70
|
悬浮、触变
|
铸造、农药、涂料等
|
PT—XC69
|
1000
|
80
|
悬浮、触变、增稠
|
铸造、农药、涂料等
|
硅酸镁铝
悬浮触变增稠剂
|
PT—XC09H
|
|
|
悬浮、增稠、触变
|
陶瓷、防水涂料
|
PT—XC59H
|
|
|
悬浮、增稠、触变
|
陶瓷、防水涂料
|
硅酸镁铝
悬浮触变增稠剂
（超细级）
|
PT—XC09UF
|
|
|
悬浮、触变、增稠
|
油墨、日化、精细化工
|
PT—XC19UF
|
|
|
悬浮、触变、增稠
|
油墨、日化、精细化工
|
PT—XC59UF
|
|
|
悬浮、触变、增稠
|
油墨、日化、精细化工
|
PT—XC69UF
|
|
|
悬浮、触变、增稠
|
油墨、日化、精细化工
|
3.
不同型号硅酸镁铝的主要应用行业
公司产品主要分为1系列（包含：51、61、01、01S、11），8系列（包含08、18、
58、58S、68），9系列（09、19、19S、59、69、超细59、69、09、19）。
在腻子里用的最广的是PT—CZ11（腻子通用型），含灰钙的腻子里大部分选择PT—CZ01（含灰钙的腻子里客户的综合反馈是01与11区别不大），部分强调价格与白度的可推荐51和61，对价格不敏感的只要求白度的可推荐58和68。
砂浆里用的最广的是Z08，其次强调价格的可选用Z11。部分对粘度有特殊要求的可根据高低推荐58、51或19。对防流挂效果要求高的可选择18和19。
涂料里用的最广的是18，更高要求的可用19，部分产品里用08和09。对白度有要求可选择58和68，对粘度要求高的可选择19。
9系列更多用于铸造涂料，水基涂料中用58S、01S，允许用水引发的醇基涂料中用19S，可有效防止涂料沉降和板结，并有其他优点，不允许用水引发的醇基涂料中采用L88或超细的09、59。联系电话1825145718
