[发明专利]一种蛭石水溶胶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶胶及其制备方法和应用，具体涉及一种灼烧时能急剧膨胀层解的云母矿物-蛭石水溶胶及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，国外许多国家对如何利用高效材料生产薄层膨胀防火隔热涂料进行了大量研究。研制薄层涂料之所以迫切，是因为它不会给结构增重，同时又能保证机械化生产出的材料具有高效的耐火性。上述这种涂料应具备导热系数小、隔热良好的特点，并且在化学物质的分解、脱水、产生惰性气体使材料表面含氧量减少、升华和幅射等情况下仍能显示出其防护特性。水化云母矿——蛭石即能满足上述大部分的要求。蛭石的熔点高达1370～1400℃，具有极好的耐高温性能。在高温作用蛭石能够发生膨胀，高温加热膨胀后的蛭石具有密度低的特点。由于蛭石层片间有空气间隔层、蛭石片层对辐射热具有良好的反射作用等，因此膨胀蛭石具有良好的隔热效果。

隔热性能是蛭石的一大优良性能，剥分蛭石在这方面的表现尤为突出。由剥分蛭石制备的蛭石保温、隔热板对人类健康绝对无害，它能对房屋进行隔热、隔音、保温，在受热时不放出任何气体，也不会老化。它可以用在以下诸多方面：如需耐高温的公共和生产用房的装饰；公共和生产设施的消防用防护板；同其它材料混合制成复合材料，如耐火隔板、门隔板、防火天花板；用作钢塔、钢结构保护套等。

蛭石涂层玻纤织物是用蛭石片状晶体制成的金色溶液(水基悬浮液)涂覆玻璃纤维织物而制成。蛭石涂覆织物后就像在玻璃纤维表面覆盖了一层铠甲，使玻璃纤维防护能力提高50％。蛭石的化学分散体提高了玻璃纤维的耐火耐温性，能更好地承受火焰直接辐射出来的热，不燃、不发烟，在815℃下保持稳定，并保持良好的柔曲性，导热系数低，提高蛭石/玻璃纤维织物的隔热性能。由蛭石在纤维表面形成保护膜，可减少纤维之间的相互磨蚀，提高制品耐磨性。除此之外，蛭石涂层玻纤织物还具有强度重量比高、耐大多数化学品等特性。由于这些优点，蛭石涂层玻璃纤维常可用作石英纤维和陶瓷纤维的经济型代用材料。

在炎热季节产出的水果、蔬菜等在成熟季节极易腐烂变质，例如油李，果实成熟于酷热的夏季高温季节，果皮薄，果肉多汁，贮藏寿命很短。如果保管不善，往往会因失鲜、腐烂等造成巨大损失。至今在贮运保管过程中使用的包装材料，仍然是木箱、纸板箱、瓦棱纸箱，筐、袋等，或再加以衬纸，或再加植物叶子或杂草等。因为这些材料只能保护苹果免受物理损伤，没有防腐保鲜作用，所以不能满足市场要求。为减少损失，开发保鲜包装材料成为必须。

保鲜包装材料是在普通包装材料的基础上加入保鲜剂或经特殊加工处理，赋予保鲜机能的包装材料。目前已经开发出来的保鲜包装材料有保鲜包装纸、保鲜箱、保鲜袋、保鲜薄片简易保冷容器等。保鲜纸是将长效防腐剂、触媒型乙烯脱除剂充填到造纸原料中或者侵涂在造好的纸上，使其具有保鲜性能。保鲜箱和保鲜纸的原理相同，可将箱体的全部或者一部分进行保鲜处理，亦可将保鲜纸贴在箱体内侧而得到。保鲜袋有硅橡胶窗气调袋，防结露薄膜袋，微孔薄膜袋和混入抗菌剂、乙烯脱涂剂、脱氧剂、脱臭剂等制成的塑料薄膜袋。保鲜包装材料由于具有许多优点，是深受用户欢迎的大有发展前途的包装材料，近年来被广泛用于果蔬的贮藏保鲜。

利用对环境和食用物品无害的包装材料对其进行包装将大大提高其好果率，且其失重率大大降低，同时可以有效地保持其果实原有的颜色、硬度、品质和风味，延长其贮藏和存放的时间。膨胀后的蛭石片具有优良的隔热性能，且直接接触果实表面对人体不会造成任何的危害，蛭石在保鲜包装材料的应用中大有施展的余地。

用海泡石、硅藻土等来处理重金属废水或印染废水的技术已有报道，而蛭石用于废水处理的报道相对较少。重金属废水中含有大量的重金属离子，如Cd、Cu、Fe、Pb、Ni等，这些重金属离子对人体会产生长期的危害。利用价廉和有效的吸附剂对污水进行处理是环保的一项重要内容。膨胀后的蛭石与海泡石、硅藻土、凹凸棒石相比较，具有质量轻、比表面积大、吸附容量大等优点，比蛭石原矿具有更大的比表面积，因此以膨胀蛭石作为吸附剂来脱除生活用水中的重金属及污水中的重金属离子将很有效。蛭石是2∶1型结构的层状铝硅酸盐矿物，其结构中的层电荷为0.6-0.9，比蒙皂石(0.2-0.6)要高，比云母低，且层电荷主要由四面体层中Al代替Si产生的剩余负电荷引起的，部分来源于八面体片的三价铁引起的剩余正电荷，两者抵消后的净负电荷即为层电荷数。蛭石具有高层电荷的特点，因此其不带电的硅氧面面积少，这是其缺点。但也正是其层电荷高，它可以通过离子交换吸附更多的重金属阳离子。