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天然沸石在化学建材中的应用

发布时间:2019-06-11     浏览次数:2596

沸石是一族含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物,自五十年代后期日本、美国先后找到沉积沸石矿床以后,沸石才由陈列矿物转变为工业矿物。世界沸石资源丰富,分布在40多个国家,主要资源国有中国,(数拾亿吨)、苏联(拾亿吨以上)、美国(约拾亿吨)、日本(数亿吨)。

天然沸石在化学建材中的应用

一、沸石的矿物学特征、理化性能及用途

自然界常见的沸石矿物有钙十字沸石、片沸石、镁碱沸石、斜发沸石、毛沸石、菱沸石、丝光沸石、浊沸石、方沸石等,分属等轴、三方、斜方、单斜等晶系。沸石晶体细小,呈柱状、板状及菱面体状,或呈纤维状、束状集合体。硬度3.5~5,比重1.92~2.80。沸石岩一般颜色较浅,呈浅绿、浅红、灰白、肉红、暗紫和杂色,蜡状、土状光泽。沸石具有独特的内部结构和结晶化学性质,因而拥有多种可供工农业利用的特性,如:离子交换性和交换的选择性,吸附分离性(筛分性),反应性和催化性,稳定性和耐酸性,以及非线性等温吸附等。可广泛应用于建筑业、能源、石油化工、农业、畜禽饲养、环境保护、水产养殖、火箭和导弹工业、冶金、电子、宇宙空间技术、原子能工业、轻工等方面。按用量分,建筑业是其主要应用方面。

二、沸石应用

在化学建材中,主共用于以下两方面:

1、用于生产建筑涂料(油漆)、颜料

涂料生产中,混合乳化漆与沸石粉,可制备一种能吸附气味和水分的涂料。用沸石生产的特殊抗腐蚀涂料,特别适用于造船业。沸石细粉中掺入载色树脂和草酸盐可生产一种性能优良的对建筑物墙壁起保护和装饰作用的涂料。利用沸石和珍珠岩可生产一种室内可避免建筑物水份结露的吸水性涂料,将它涂在胶合板上(涂层厚rmm),吸水率可达83帕。干燥的沸石细粉可用于生产防火涂料,含水沸石可用于生产不燃性涂料。聚酣氨地板涂料中掺加沸石成份,可大大提高其存放时间,稳定其使用性能。

沸石不可用于颜料和油漆的生产。沸石经碱性柒料处理,可制得稳定而鲜艳的彩色颜料。利用沸石填料的高流动性和分散性,生产油漆时,往充填剂中掺加沸石可改进颜料的分散性和减少絮凝。

胶合剂或油灰的生产中掺合脱水沸石可提高产品的粘结强度,加快硬化速度,减少气孔,消除断裂,并延长产品寿命。

2、用于生产塑料(树脂)、橡胶

国外也将沸石用作塑料充填剂。利用沸石的吸附性提高聚氯乙烯制品热稳定性及其它功能。苏联在聚氯乙烯树脂中加入用四氛化碳和甲烷溶剂改性的沸石填料,能吸附因紫外线光照而分解出的抓化氢气体,降低抓化氢分解速率,提高聚抓乙烯制品的耐光性。氯乙烯树脂中掺加沸石充填剂,所得产品可混性、着色度、热稳定性以及加热变化均良好。将40%丝光沸石添加到密胺甲醛树脂内,或50%斜发沸石添加到丙烯树脂内作充填用,能提高产品某些性能。钙塑材料中用斜发沸石岩粉代替轻质碳酸钙,可节省能源,提高制品耐化学性、热稳定性及其它功能。沸石比重比轻质碳酸钙低0.3~0.4,因而能降低钙塑制品成本。聚丙烯与沸石混合可制成透明拉伸膜,还是有效的苯乙烯聚合催化剂。

带有水或含水电介质的沸石分散到树脂内可改进化合物的抗静电性。口本将聚氯乙烯树脂100份、苯二甲酸二辛醋80份、稳定剂2份、硬脂酸铅1份、沸石100份,混合液在160℃辊炼,压延成板,其表面电阻为3。8x108Ω-cm,而加碳酸钙填料之板材表面电阻为1。5%x1013Ω-cm。对于制造防静电、表面不易吸尘的钙塑门窗、地板具有现实意义。

斜发沸石可用作橡胶混合物的结构变性处理剂和充填剂,添加铰型斜发沸石可提高橡胶张力达28%和抗拉强度30%,并且还能改善耐久性和弹性。在硫化橡胶生产过程中掺入锌取代的A型沸石,可使硫化橡胶具有高抗拉弧度、抗折强度、大伸张强度和低硬度等性能。沸石还可用作橡胶工业的硫化过程的过早硫化的抑制剂,以及橡胶硫化的加速剂。

沸石粉与合成硅酸、沥青混合可制得一种粉状沥青,可作为铺路、桥梁或家用与工业地板混合沥青的填料,亦可用作改善废沥青混合料和沥青建筑材料性能的填料。

此外,沸石还用于生产水泥、陶瓷制品、玻璃以及其它建筑材料。

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