納米高嶺土是通過(guò)插層、剝片及表面處理等工藝制備的高嶺石晶片厚度在1-100nm范圍內的粉體材料,其晶片厚度是指分散后相互分離的單個(gè)高嶺石晶體薄片的厚度。

▲高嶺石掃描電鏡

▲納米高嶺土掃描電鏡
▼比利時(shí)矽比科納米高嶺土性能指標

▼山東棗莊某公司納米高嶺土性能指標
納米高嶺土10大應用領(lǐng)域及前景
高嶺土納米化之后,其應用領(lǐng)域和效果明顯改善。
1、橡膠
納米高嶺土可用于各種橡膠制品,顯著(zhù)提高其機械物理性能,同時(shí)降低其生產(chǎn)成本。特別是在彈性、抗屈撓、阻隔性能和扯斷伸長(cháng)率方面具有優(yōu)勢。
▼納米高嶺土在丁苯橡膠中的補強性能及對比
在順丁橡膠、三元乙丙橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠中優(yōu)于白碳黑的補強性能,在丁苯橡膠中接近于白碳黑的補強性能。適合在輪胎胎側膠、內胎、高爾夫球橡膠、膠絲、丁腈密封橡膠、鞋底橡膠、膠輥、膠棒、輸送帶橡膠等產(chǎn)品中應用。
▼納米高嶺土與白碳黑在順丁橡膠、三元乙丙和天然橡膠中補強性能比較
2、塑料
(1)橡塑復合材料
研究表明:納米高嶺土和彈性體POE對PP增韌具有協(xié)同作用,呈現的并不是二者獨立增韌作用的簡(jiǎn)單加和,納米無(wú)機粒子對復合體系PP/POE還有增強作用并大大減緩了因POE的加入而導致復合體系強度的降低。
美國通用汽車(chē)公司和蒙特北美公司成功地利用納米高嶺土生產(chǎn)出聚烯烴熱塑性彈性體復合材料,使其剛性和韌性提高。他們還將含有納米高嶺土的復合材料用于汽車(chē)其它零部件。
(2)工程塑料
納米高嶺土用于聚丙烯、聚乙烯、尼龍等工程塑料中,可賦予塑料良好耐熱性和力學(xué)性能??捎米髌?chē)零部件、儲油罐、燃油管道系統、電子接插件、導管、電話(huà)機殼體、工具手柄、欄桿、調理器具手把、高潤滑低流阻管道;由于其剛性高,可以做薄壁復雜結構制品,減少質(zhì)量和成本。
▼納米高嶺土在聚丙烯塑料中的測試結果(填充量15%)
納米高嶺土還可賦予塑料制品良好的阻燃性能和阻隔性能。
(3)發(fā)泡聚苯乙烯
美國俄亥俄州立大學(xué)的研究人員發(fā)現,僅用1%~2%的納米粘土就能提高發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)的壓縮模量25%。納米粘土有兩個(gè)作用:一是作為EPS的增強劑,另一個(gè)作用是作為成核劑。
(4)塑料薄膜
由于納米高嶺土具有良好的阻隔性能,因此可用于食品保鮮包裝,延長(cháng)食品保質(zhì)期;用于農用薄膜中,不僅增加薄膜力學(xué)性能、降低生產(chǎn)成本,而且還不影響其透明性,其優(yōu)良的紫外線(xiàn)阻隔性能有利于提高棚內溫度。
用于包裝印刷材料中,使其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和強度,并賦予良好的感官性能。
3、造紙
作為紙張的涂層材料,納米高領(lǐng)土可賦予印刷制品和包裝紙品高光澤、高白度、高強度,有助于結構化的涂布設計,實(shí)現更為優(yōu)質(zhì)的視覺(jué)效果,光澤效果和印刷效果,可替代價(jià)格昂貴的二氧化鈦。是高級紙張和特殊紙張的優(yōu)質(zhì)涂層材料。
4、油墨涂料
印刷油墨市場(chǎng)要求高性能的超細粉體作為功能性填料。納米高嶺土在油墨中表現出優(yōu)異的分散性、極好的光澤和遮蓋力、優(yōu)異的油墨吸收性和干燥性。
涂料工業(yè)中,納米高嶺土作為增白的體質(zhì)顏料,具有優(yōu)異的懸浮穩定性能,長(cháng)期放置,也不易沉淀。其微細的顆??梢蕴岣咄苛嫌推岬墓鉂?、增強產(chǎn)品的光澤度、干燥性和遮蓋力,同時(shí)還具有補強作用。用其取代價(jià)格較貴的鈦白粉,可以達到相同的效果。
5、膠粘劑
近年來(lái),膠粘劑正向低粘度、高強度、耐沖擊、阻燃等特殊用途方向發(fā)展,隨著(zhù)社會(huì )對水下膠粘劑更高性能的需求,在環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑中加入納米填料,以大大提高膠粘涂層的強度、耐磨、耐蝕和其他性能,并降低膠粘劑的成本。
6、催化劑
納米高嶺土由于巨大的比表面積和吸附性能,因此可用作石油化工合成行業(yè)催化劑的載體,具有良好的穩定性。
7、農藥載體
由于納米高嶺土具有比表面積大、吸附力強、以及較強的離子交換能力、可塑性強等特點(diǎn),使其可作為顆粒農藥、粉劑農藥和液體農藥的載體,不但可以使農藥充分分散開(kāi),而且能夠使農藥長(cháng)期緩慢地釋放,使藥期延長(cháng),同時(shí)還能改善土壤的結構,有利于植物的生長(cháng)。

8、陶瓷
將納米高嶺土涂抹在普通陶瓷的釉面上,不僅使陶瓷釉面更加平滑,而且還增強釉面活性,使之易于清潔和具備一定的殺菌功能。
同時(shí)可以作為功能性的陶瓷粉體,代替價(jià)格昂貴的納米TiO2作為消光劑,同時(shí)還具有抗紫外線(xiàn)和遠紅外保溫功能。
9、高強度混凝土
在高強度混凝土中,加入微量(0.5-1.0%)的納米高嶺土,可使其早期強度、抗滲和抗折能力提高20-30%,同時(shí)還可作為減水劑,提高料漿的流動(dòng)性
10、化纖
納米高嶺土用于聚酯纖維中可提高顯色性能,并改善其后期加工性能。納米高嶺土優(yōu)異的懸浮性能和分散性能使其特別適合在濕紡工藝中應用。
我國高嶺土礦儲量豐富、品質(zhì)優(yōu)良,但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相當少,每年仍需從國外進(jìn)口大量的優(yōu)質(zhì)高嶺土。在國內對優(yōu)質(zhì)高嶺土需求日益增長(cháng)的情況下,提高國內高嶺土產(chǎn)品的質(zhì)量,加快高嶺土深加工技術(shù)的發(fā)展就成了當務(wù)之急,高嶺土的納米化將未來(lái)研究和應用的重點(diǎn)方向之一。
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來(lái)源:納米高嶺土的研究與應用;納米高嶺土特性及其應用前景;
編輯整理:粉體技術(shù)網(wǎng)
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