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高嶺土類礦物是由高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等高嶺石簇礦物組成,主要礦物成分是高嶺石。
質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結(jié)性、優(yōu)良的電絕緣性能;具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和國防等幾十個行業(yè)所必需的礦物原料。 高嶺土在造紙工業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。主要有兩個領(lǐng)域,一個是在造紙(或稱抄紙)過程中使用的填料,另一個是在表面涂布過程中使用的顏料。
表面改性是高嶺土非常重要的深加工技術(shù)之一,是指根據(jù)應(yīng)用的需要,對高嶺土表面進(jìn)行物理、化學(xué)或機(jī)械方法處理,以達(dá)到提高高嶺土的白度、亮度、表面活性或改善與聚合物相容性等目的。
在實際生產(chǎn)過程中,正確評價表面改性效果,對及時調(diào)整改性劑、工藝與設(shè)備參數(shù)至關(guān)重要。高嶺土表面改性效果評價方法主要有以下幾種:
1、沉浮法
沉浮法是較為簡單的一種評價高嶺土改性效果的方法,未改性的高嶺土表面親水疏油,在水中會自動下沉,經(jīng)過改性后的高嶺土表面性質(zhì)發(fā)生變化,變?yōu)橛H油疏水,受到水中強大的表面張力被迫上浮,改性效果不同則沉浮情況也不同,可以借此來評價高嶺土的改性效果。
具體的操作方法為:將改性高嶺土放入水中觀察,從水面上快速下沉的改性效果最差,在水面上靜置的改性效果居中,隨意攪拌也不下沉的改性效果最好。
2、活化指數(shù)法
活化指數(shù)法與沉浮法原理類似,指漂浮在水面上的高嶺土占高嶺土樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù),一般用H表示,H值為0~1,H值越大說明改性效果越好。
3、紅外光譜分析
采用紅外光譜對未經(jīng)改性的高嶺土和經(jīng)過改性后的高嶺土進(jìn)行對比分析,改性高嶺土在紅外譜圖上存在著改性劑的吸收峰,原因是改性劑與高嶺土發(fā)生了偶聯(lián)作用,偶聯(lián)劑與高嶺土以新的接枝物的形式共同存在,高嶺土轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻娓男缘漠a(chǎn)物,表面性質(zhì)較之前出現(xiàn)差異,通過這種差異,就可以評價高嶺土的表面改性效果。
4、表面潤濕法
高嶺土改性后表面由親水疏油性變?yōu)橛H油疏水性,接觸角也會發(fā)生變化,可通過測定表面接觸角的方法來表征改性效果。通常情況下,接觸角增加越多(由小到大),表明改性效果越好。但是這種方法具有片面性,一般只能反映出高嶺土顆粒表面的疏水性和被改性劑包覆的程度。
5、濁度法
當(dāng)光線穿過盛有高嶺土的分散體系時,入射光會減小,可用通過單位厚度分散體系入射光強度的變化即濁度來表示,高嶺土粉體改性效果越好,分散越好,沉降越少,則表現(xiàn)為濁度越大。
6、材料性能測定法
高嶺土表面改性的原因是因為表面親水疏油與基體相容性不好,以橡膠用高嶺土為例,其改性的最終目的是使其能夠?qū)ο鹉z產(chǎn)生補強作用,能夠部分替代價格昂貴的炭黑或白炭黑等傳統(tǒng)填料。
因此,通過對高嶺土和橡膠復(fù)合材料性能的測定是鑒定改性高嶺土補強效果的有效手段。測試復(fù)合材料的拉伸強度、撕裂強度、耐磨性能等物理機(jī)械性能是對改性高嶺土補強效果最準(zhǔn)確、直接的表征方法。
除上述幾種表征方法外,還可通過吸附性法、核磁共振、差熱分析等手段來表征高嶺土的改性效果。其改性效果測定的原理都是由于高嶺土改性前后表面基團(tuán)組成以及鍵能等不同引起了特征曲線的變化。
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高嶺土非金屬礦主要檢測項目
高嶺土化學(xué)檢測,物理檢測項目 : 二氧化硅、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉、氧化錳、三氧化硫、灼燒失量、銅、PH值、二苯胍吸著率、粒度、白度、吸附水、篩余物、 物相分析、放射性、
部分檢測標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 14565- 1993 高嶺土化學(xué)分析方法DZG 93-05 非金屬礦(高嶺土)化學(xué)分析方法GB/T 14564-1993 高嶺土物理性能試驗方法 。DZ/T 0206-2002 高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 GB/T 14563-2008 高嶺土及其試驗方法 JC/T 2098-2012 高嶺土術(shù)語和定義 QB/T 1635-1992 日用陶瓷高嶺土。
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