[发明专利]一种膨润土改性剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种膨润土改性剂，尤其是涉及一种可用于水泥混凝土中的膨润土改性剂及其应用方法。

背景技术

  膨润土又称膨润岩或斑脱岩，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩。蒙脱石的化学式为4SiO₂·Al₂O₃·H₂O，蒙脱石的晶体结构是由两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片构成的2∶1型层状硅酸盐，具有吸水性、溶胀性、分散悬浮性、粘结性、对有机物的吸附性、催化活性、触变性、可塑性、润滑性和阳离子交换性等一系列的物理化学性质，同时，具有良好的热稳定性和化学稳定性。

由于膨润土独特的矿物结构和结晶化学性质所具有的许多十分优良的性能，膨润土尤其是改性膨润土广泛应用于各行业中，如作为泥浆增稠剂、乳胶稳定剂及塑粘剂、吸附剂和润滑剂用于石油钻井工业、铸造和冶金工业、涂料油墨工业、农畜牧业及纺织、造纸工业，亦用于日用化工和食品加工、石化工业，也用作环境保护的净化剂、吸附剂，且可用于建材工业，如用作低铁硅质粘土原料，用于生产膨润土防水板、膨润土胶泥和膨润土止水条等等。

然而，尽管膨润土有优良的吸水膨胀性、悬浮分散性与保水性及润滑性、稳定性等，但当前的未改性膨润土和各类改性膨润土仍然不适宜于加入水泥混凝土中为防水剂或防水抗渗剂或抗渗抗盐饰添加剂，究其原因在于，膨润土的主要矿物蒙脱石是一类粘土矿物，仍具有粘土矿物的特性，在水泥混凝土复杂的离子型强碱性液相介质环境中，在水泥水化过程中的水合硅酸钙凝胶和铁铝酸盐及氢氧化钙晶体矿物和复杂的离子交换共同作用下，膨润土或改性膨润土一则与水泥水合矿物之间不能形成有效的融合区或强化过渡区，二则膨润土或过早充分膨胀造成与水泥水合矿物分离和干缩通道，或原有的优良性能被破坏或被抑制，而水泥的水合矿物的胶结能力亦同步受到粘土型矿物的削弱。即当前国内外尚缺少一种能让膨润土在水泥混凝土中能起到有效防水抗渗作用的改性剂，和可调整改善膨润土在水泥混凝土介质环境中性能的调质剂，致使没有适用于水泥混凝土防水抗渗改性或抗渗抗盐蚀改性的膨润土改性剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种适用于水泥混凝土防水抗渗抗盐蚀改性的膨润土改性剂。

本发明进一步要解决的技术问题是，提供一种使用所述膨润土改性剂对膨润土进行改性的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膨润土改性剂，包括水溶性的无机物硫代硫酸盐、有机物醇类化合物及胺类化合物，按硫代硫酸盐∶醇类化合物∶胺类化合物与水的质量比0.5~1∶0.5~1∶0.5~1∶0.5~1.5的比例混合均匀，溶解，制成液体溶液，即得膨润土改性剂。

进一步，所述水溶性硫代硫酸盐优选硫代硫酸锂、硫代硫酸钠或硫代硫酸钾。

进一步，所述水溶性有机物醇类化合物优选多元醇，例如乙二醇、异丙醇，或水溶性聚乙烯醇，或低聚合度聚乙二醇，如聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600。

进一步，所述水溶性胺类化合物优选三乙醇胺、异丙醇胺、水合肼、水溶性烷基胺或烷基酰胺。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膨润土改性剂的应用：将所述膨润土改性剂在膨润土提纯过程中加入，或在膨润土制粉过程中加入，或在粉状膨润土中直接加入混合均匀，陈化≥2小时（优选≥8小时），即得改性膨润土；膨润土改性剂的用量，为膨润土质量的0.2~4%