有机膨润土与锂基膨润土在涂料中的作用机理

在涂料领域，有机膨润土和锂基膨润土作为重要的添加剂，对涂料的性能有着显著影响。深入了解它们在涂料中的作用机理，对于优化涂料配方、提升涂料质量具有重要意义。

一、有机膨润土在涂料中的作用机理

赋予涂料触变性：有机膨润土是一种具有特殊结构的填料。其片状晶体中吸附着长链化合物，这些长链化合物使有机膨润土与涂料具有良好的亲和性。在涂料体系中，片状晶体的边缘与有机膨润土基团相互作用，借助这些基团，能够形成氢键。当涂料受到剪切力作用时，氢键结构被破坏，涂料的粘度降低，从而便于施工操作，如喷涂、刷涂等过程中涂料能够更顺畅地流动。而当撤去剪切力后，氢键结构又会逐渐恢复，涂料恢复到原先的较高粘度，这种触变性使得添加有机膨润土的涂料可达到较高的粘度，有效防止涂料在施工后出现流挂现象，保证了涂层的均匀性和美观性。

防沉淀、增粘和防结皮：有机膨润土加入涂料后，其碳氢链与溶剂相连，降低了两相间的张力。同时，有机膨润土层面带有正电荷，在静电作用下，会形成大体积的端层型结构。这种结构的形成使涂料的粘度增加，从而使乳化液更加稳定，不易分层，起到了良好的防沉淀作用。此外，这种增粘效果还能有效防止涂料表面结皮，延长涂料的储存时间和使用寿命。相关研究人员如阎为秋等人通过对添加和未添加有机膨润土涂料的各种性能指标进行测定，验证了这些效果的显著性。

颜料湿润分散与提升涂膜性能：在涂料制备过程中，将有机膨润土与一些助剂配合使用，可用于颜料的湿润分散。助剂的活性基团与有机膨润土的基团共同吸附在颜料的表面，形成较厚且牢固的吸附层。这一吸附层产生的熵斥力，能使颜料粒子保持稳定的悬浮状态，有效防止颜料分散体产生絮凝。通过这种作用，减少了涂膜出现浮色、发花的可能性，并且能够提高涂膜的光泽度、耐擦洗性和耐候性，提升了涂料的整体性能和品质。

二、锂基膨润土在涂料中的作用机理

形成稳定乳浊液悬浮体：与钙基膨润土等相比，锂基膨润土具有独特的性能。在相同水膜厚度的情况下，Ca、Na⁺颗粒的吸引力大于Li⁺颗粒的吸引力，这使得水分子更容易进入锂基膨润土层之间。水分子的进入使锂基膨润土的膨胀倍数增大，水化更加完全，从而能够形成更稳定的乳浊液悬浮体。这种特性使其在一些高温涂料中，如铸型涂料、陶瓷工业用匣钵涂料等，能够使耐火骨料均匀分散在涂料中，保证了涂料的均匀性和稳定性。

改善涂刷性能与提升涂层质量：由于Li⁺半径较Ca、Na⁺半径小，锂基膨润土涂料具有较好的涂刷性能。在施工过程中，能够更顺畅地涂刷在物体表面，形成均匀的涂层。而且，涂层表面经过高温烧炼后，表现出光洁、平整的特点。相关试验表明，将锂基膨润土涂料与一般铝硅酸盐类涂料分别涂刷在铝质的匣钵底面进行对比，锂基涂料使用10次后，匣钵底面仍然平整、光洁，还可继续使用而无需重刷涂料；而使用一般铝硅酸盐涂料的匣钵，仅使用2～3次后，就已露出匣钵底面，需要重新刷涂料才能继续使用。这充分显示了锂基膨润土涂料在提升涂层质量和耐久性方面的优势。

目前，我国在膨润土改性方面的研究已达到国际先进水平，但在涂料应用领域，由于一些助剂、工艺配套设施与国外存在差距，导致我国涂料整体质量与国外相比仍有提升空间。因此，加快涂料工艺中助剂和工艺设备的发展，对于提升我国涂料产业的竞争力至关重要。同时，关于纳米改性有机膨润土在涂料方面的研究虽然在塑料领域已展现出应用前景，但在涂料领域还需进一步探索，以充分发挥我国在这方面的优势，推动涂料行业的创新发展。