有機改性膨潤土在熱固性樹脂中的應用特性
有機膨潤土是一種片狀結構的礦物類產品,與氣相二氧化硅一樣作為流變助劑,可用于熱固性樹脂中,如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂,通過觸變、增稠作用實現體系的抗流掛,防沉或高觸變效果。
與常規的有機膨潤土和氣相二氧化硅相比,一些經過特殊處理過的有機改性膨潤土,如GARAMITE® 系列產品,憑借其MMT(混合礦物技術)技術,在以上熱固性樹脂中有著獨特的應用。這些應用特性可從如下幾個方面加以闡述:

1) 結構特性:不同于一般的有機膨潤土,GARAMITE®產品系通過MMT 技術將片狀與棒狀膨潤土混合制備(表面已進行過有機處理以增加與樹脂的相容性)。這些不同形態的有機改性膨潤土混合后形成了所謂的“卡屋結構”,在其邊緣處建立氫鍵,形成觸變效果 (圖1)。
2)流變特性:是熱固性樹脂應用重要的技術性能之一,反映的是一個復雜的流體粘度和剪切力間的內在關系特性。影響流變主要的表征因子是在不同剪切速率下的粘度。

GARAMITE®所呈現的流變曲線是低剪切率下的高粘度和高剪切率下的低粘度特性。它具有兩個優點:是低剪切率下有更高的屈服值, 因此表現出更高的抗流掛性和更好的顆粒懸浮性能(抗沉降性)。第二是高剪切率下的低粘度,更易于施工應用(圖2)。
因此就某種程度而言GARAMITE®的使用使得粘度不再是一個衡量性能的應用指標。配方的設計可圍繞實際應用要求來設置參數。如在不飽和樹脂應用中所表現出來的更好的施工性能。
3)使用特性:與氣相二氧化硅的堆密度相比(約50 g/l),GARAMITE®的高堆密度(約130 g/l)使其具有更小的存儲空間。為達到佳的使用效果,可先以適當的有機溶劑浸泡以增加其片狀結構的層間距。由于其獨特的表面處理和疏松結構而快速溶脹,低剪切下即可分散均勻,無粉塵飛揚。既不會像常規的有機膨潤土那樣因密實的片狀堆積難以分散,也不會像氣相二氧化硅那樣必須在高剪切下才可分散的好,并伴有揚塵,從而改善了操作環境和生產效率。
4)應用特性:GARAMITE®的上述特點使其在配方設計、實際應用以及性價比控制方面更具優勢。特別是極性相對高的樹脂體系,如乙烯基樹脂和環氧樹脂,若使用親水型的氣相二氧化硅則觸變的效果很差,必須結合使用觸變增效劑(如BYK-R 605)或使用更為昂貴的疏水型氣相二氧化硅才能達到較好的觸變效果。而使用GARAMITE® 這種有機改性膨潤土進行替代,在操作上、性能上乃至成本控制上都可進行更好的優化選擇。來看以下幾個應用實例。

a) 鄰苯樹脂中抗流掛效果(圖3)
b) 乙烯基樹脂中的應用
不同種類的觸變劑在乙烯基樹脂中的性能表現不一。對此采用如下配方進行對比評估(圖4):

由此可見,GARAMITE-1958呈現出好的抗流掛效果。只需加入樹脂中以低剪切攪拌 (<1000rpm)即可充分分散。進一步的實驗還表明達到同樣的效果,可使用更少的BYK-R 605。
c) 對一些要求更高觸變性能的應用場合,可利用GARAMITE®與觸變增效劑共用時產生的協同效應獲得??梢愿鶕嶋H應用選配品種與用量,為施工帶來方便(圖5)。

不飽和聚酯膩子(俗稱原子灰)和環氧泥漿就是典型的高填充、高觸變的應用案例。膩子用作汽車修補,要求施工時高觸變下有良好的涂刮性,固化后易于打磨。在以下配方對比測試中,在其他性能接近的情況下,GARAMITE® 的堆高表現佳(圖6)。

環氧泥漿在建筑領域作為立面填縫材料使用,要求不能有垂掛現象出現。此外,從以下堆高對比實驗結果可以看出,與疏水型氣相二氧化硅用量相同時,GARAMITE®更有效。
綜上所述,經表面處理的并以MMT技術混合的有機改性膨潤土具有的一些特性為熱固性樹脂高效、高性能的應用提供了很好的選擇和幫助。在一些特殊應用中可替代常規的觸變劑(如疏水型氣相二氧化硅),提高體系性能和生產效率。以GARAMITE®為典型代表的這類流變助劑的應用特性以及對使用者帶來的好處可歸納如表1。

更多信息請關注復材網www.lzzz.net
與常規的有機膨潤土和氣相二氧化硅相比,一些經過特殊處理過的有機改性膨潤土,如GARAMITE® 系列產品,憑借其MMT(混合礦物技術)技術,在以上熱固性樹脂中有著獨特的應用。這些應用特性可從如下幾個方面加以闡述:

1) 結構特性:不同于一般的有機膨潤土,GARAMITE®產品系通過MMT 技術將片狀與棒狀膨潤土混合制備(表面已進行過有機處理以增加與樹脂的相容性)。這些不同形態的有機改性膨潤土混合后形成了所謂的“卡屋結構”,在其邊緣處建立氫鍵,形成觸變效果 (圖1)。
2)流變特性:是熱固性樹脂應用重要的技術性能之一,反映的是一個復雜的流體粘度和剪切力間的內在關系特性。影響流變主要的表征因子是在不同剪切速率下的粘度。

GARAMITE®所呈現的流變曲線是低剪切率下的高粘度和高剪切率下的低粘度特性。它具有兩個優點:是低剪切率下有更高的屈服值, 因此表現出更高的抗流掛性和更好的顆粒懸浮性能(抗沉降性)。第二是高剪切率下的低粘度,更易于施工應用(圖2)。
因此就某種程度而言GARAMITE®的使用使得粘度不再是一個衡量性能的應用指標。配方的設計可圍繞實際應用要求來設置參數。如在不飽和樹脂應用中所表現出來的更好的施工性能。
3)使用特性:與氣相二氧化硅的堆密度相比(約50 g/l),GARAMITE®的高堆密度(約130 g/l)使其具有更小的存儲空間。為達到佳的使用效果,可先以適當的有機溶劑浸泡以增加其片狀結構的層間距。由于其獨特的表面處理和疏松結構而快速溶脹,低剪切下即可分散均勻,無粉塵飛揚。既不會像常規的有機膨潤土那樣因密實的片狀堆積難以分散,也不會像氣相二氧化硅那樣必須在高剪切下才可分散的好,并伴有揚塵,從而改善了操作環境和生產效率。
4)應用特性:GARAMITE®的上述特點使其在配方設計、實際應用以及性價比控制方面更具優勢。特別是極性相對高的樹脂體系,如乙烯基樹脂和環氧樹脂,若使用親水型的氣相二氧化硅則觸變的效果很差,必須結合使用觸變增效劑(如BYK-R 605)或使用更為昂貴的疏水型氣相二氧化硅才能達到較好的觸變效果。而使用GARAMITE® 這種有機改性膨潤土進行替代,在操作上、性能上乃至成本控制上都可進行更好的優化選擇。來看以下幾個應用實例。

a) 鄰苯樹脂中抗流掛效果(圖3)
b) 乙烯基樹脂中的應用
不同種類的觸變劑在乙烯基樹脂中的性能表現不一。對此采用如下配方進行對比評估(圖4):

由此可見,GARAMITE-1958呈現出好的抗流掛效果。只需加入樹脂中以低剪切攪拌 (<1000rpm)即可充分分散。進一步的實驗還表明達到同樣的效果,可使用更少的BYK-R 605。
c) 對一些要求更高觸變性能的應用場合,可利用GARAMITE®與觸變增效劑共用時產生的協同效應獲得??梢愿鶕嶋H應用選配品種與用量,為施工帶來方便(圖5)。

不飽和聚酯膩子(俗稱原子灰)和環氧泥漿就是典型的高填充、高觸變的應用案例。膩子用作汽車修補,要求施工時高觸變下有良好的涂刮性,固化后易于打磨。在以下配方對比測試中,在其他性能接近的情況下,GARAMITE® 的堆高表現佳(圖6)。

環氧泥漿在建筑領域作為立面填縫材料使用,要求不能有垂掛現象出現。此外,從以下堆高對比實驗結果可以看出,與疏水型氣相二氧化硅用量相同時,GARAMITE®更有效。
綜上所述,經表面處理的并以MMT技術混合的有機改性膨潤土具有的一些特性為熱固性樹脂高效、高性能的應用提供了很好的選擇和幫助。在一些特殊應用中可替代常規的觸變劑(如疏水型氣相二氧化硅),提高體系性能和生產效率。以GARAMITE®為典型代表的這類流變助劑的應用特性以及對使用者帶來的好處可歸納如表1。

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