納米高嶺土是通過插層、剝片及表面處理等工藝制備的高嶺石晶片厚度在1-100nm范圍內(nèi)的粉體材料，其晶片厚度是指分散后相互分離的單個高嶺石晶體薄片的厚度。
▲高嶺石掃描電鏡
▲納米高嶺土掃描電鏡
▼比利時矽比科納米高嶺土性能指標
▼山東棗莊某公司納米高嶺土性能指標
納米高嶺土10大應(yīng)用領(lǐng)域及前景
高嶺土納米化之后，其應(yīng)用領(lǐng)域和效果明顯改善。
1、橡膠
納米高嶺土可用于各種橡膠制品，顯著提高其機械物理性能，同時降低其生產(chǎn)成本。特別是在彈性、抗屈撓、阻隔性能和扯斷伸長率方面具有優(yōu)勢。
▼納米高嶺土在丁苯橡膠中的補強性能及對比
在順丁橡膠、三元乙丙橡膠、天然橡膠和丁腈橡膠中優(yōu)于白碳黑的補強性能，在丁苯橡膠中接近于白碳黑的補強性能。適合在輪胎胎側(cè)膠、內(nèi)胎、高爾夫球橡膠、膠絲、丁腈密封橡膠、鞋底橡膠、膠輥、膠棒、輸送帶橡膠等產(chǎn)品中應(yīng)用。
▼納米高嶺土與白碳黑在順丁橡膠、三元乙丙和天然橡膠中補強性能比較
2、塑料
（1）橡塑復(fù)合材料
研究表明：納米高嶺土和彈性體POE對PP增韌具有協(xié)同作用，呈現(xiàn)的并不是二者獨立增韌作用的簡單加和，納米無機粒子對復(fù)合體系PP/POE還有增強作用并大大減緩了因POE的加入而導(dǎo)致復(fù)合體系強度的降低。
美國通用汽車公司和蒙特北美公司成功地利用納米高嶺土生產(chǎn)出聚烯烴熱塑性彈性體復(fù)合材料，使其剛性和韌性提高。他們還將含有納米高嶺土的復(fù)合材料用于汽車其它零部件。
（2）工程塑料
納米高嶺土用于聚丙烯、聚乙烯、尼龍等工程塑料中，可賦予塑料良好耐熱性和力學(xué)性能?？捎米髌嚵悴考?、儲油罐、燃油管道系統(tǒng)、電子接插件、導(dǎo)管、電話機殼體、工具手柄、欄桿、調(diào)理器具手把、高潤滑低流阻管道；由于其剛性高，可以做薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品，減少質(zhì)量和成本。
▼納米高嶺土在聚丙烯塑料中的測試結(jié)果（填充量15%）
納米高嶺土還可賦予塑料制品良好的阻燃性能和阻隔性能。
（3）發(fā)泡聚苯乙烯
美國俄亥俄州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，僅用1%~2%的納米粘土就能提高發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）的壓縮模量25%。納米粘土有兩個作用：一是作為EPS的增強劑，另一個作用是作為成核劑。
（4）塑料薄膜
由于納米高嶺土具有良好的阻隔性能，因此可用于食品保鮮包裝，延長食品保質(zhì)期；用于農(nóng)用薄膜中，不僅增加薄膜力學(xué)性能、降低生產(chǎn)成本，而且還不影響其透明性，其優(yōu)良的紫外線阻隔性能有利于提高棚內(nèi)溫度。
3、造紙
作為紙張的涂層材料，納米高領(lǐng)土可賦予印刷制品和包裝紙品高光澤、高白度、高強度，有助于結(jié)構(gòu)化的涂布設(shè)計，實現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)的視覺效果，光澤效果和印刷效果，可替代價格昂貴的二氧化鈦。是高級紙張和特殊紙張的優(yōu)質(zhì)涂層材料。
4、油墨涂料
印刷油墨市場要求高性能的超細粉體作為功能性填料。納米高嶺土在油墨中表現(xiàn)出優(yōu)異的分散性、極好的光澤和遮蓋力、優(yōu)異的油墨吸收性和干燥性。
涂料工業(yè)中，納米高嶺土作為增白的體質(zhì)顏料，具有優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性能，長期放置，也不易沉淀。其微細的顆?？梢蕴岣咄苛嫌推岬墓鉂伞⒃鰪姰a(chǎn)品的光澤度、干燥性和遮蓋力，同時還具有補強作用。用其取代價格較貴的鈦白粉，可以達到相同的效果。
5、膠粘劑
近年來，膠粘劑正向低粘度、高強度、耐沖擊、阻燃等特殊用途方向發(fā)展，隨著社會對水下膠粘劑更高性能的需求，在環(huán)氧樹脂膠粘劑中加入納米填料，以大大提高膠粘涂層的強度、耐磨、耐蝕和其他性能，并降低膠粘劑的成本。
6、催化劑
納米高嶺土由于巨大的比表面積和吸附性能，因此可用作石油化工合成行業(yè)催化劑的載體，具有良好的穩(wěn)定性。
7、農(nóng)藥載體
由于納米高嶺土具有比表面積大、吸附力強、以及較強的離子交換能力、可塑性強等特點，使其可作為顆粒農(nóng)藥、粉劑農(nóng)藥和液體農(nóng)藥的載體，不但可以使農(nóng)藥充分分散開，而且能夠使農(nóng)藥長期緩慢地釋放，使藥期延長，同時還能改善土壤的結(jié)構(gòu)，有利于植物的生長。
8、陶瓷
將納米高嶺土涂抹在普通陶瓷的釉面上，不僅使陶瓷釉面更加平滑，而且還增強釉面活性，使之易于清潔和具備一定的殺菌功能。
同時可以作為功能性的陶瓷粉體，代替價格昂貴的納米TiO2作為消光劑，同時還具有抗紫外線和遠紅外保溫功能。
9、高強度混凝土
在高強度混凝土中，加入微量（0.5-1.0%）的納米高嶺土，可使其早期強度、抗?jié)B和抗折能力提高20-30%，同時還可作為減水劑，提高料漿的流動性
10、化纖
納米高嶺土用于聚酯纖維中可提高顯色性能，并改善其后期加工性能。納米高嶺土優(yōu)異的懸浮性能和分散性能使其特別適合在濕紡工藝中應(yīng)用。
我國高嶺土礦儲量豐富、品質(zhì)優(yōu)良，但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相當(dāng)少，每年仍需從國外進口大量的優(yōu)質(zhì)高嶺土。在國內(nèi)對優(yōu)質(zhì)高嶺土需求日益增長的情況下，提高國內(nèi)高嶺土產(chǎn)品的質(zhì)量，加快高嶺土深加工技術(shù)的發(fā)展就成了當(dāng)務(wù)之急，高嶺土的納米化將未來研究和應(yīng)用的重點方向之一。
如果想了解和對接更多技術(shù)成果，歡迎2018年8月9-11日來江蘇盱眙，參加“2018年中國非金屬礦產(chǎn)業(yè)技術(shù)高峰論壇”，聽中國礦業(yè)大學(xué)（北京）劉欽甫教授作“高嶺土資源的高附加值利用途徑與加工技術(shù)”專題報告！
來源：納米高嶺土的研究與應(yīng)用；納米高嶺土特性及其應(yīng)用前景；
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
|
