绢云母的结构.doc

河北天山矿产联系人：罗喜风 ：0311-82612320 13335387644(西安)网站： e-mail:mail@ 1绢云母的结构、化学特性绢云母（Sericite）是一种天然细粒白云母，属白云母的亚种，是层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层{001}解理完全，可劈成极薄的片状，片厚可达 1u 以下（理论上可削成 0.001u） ，径厚比大；与白云母相比：具有天然粒径小，易加工超细的特点绢云母晶体化学式为：K 0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2▪nH2O,一般化学成分：SiO 2 43.13~49.04%,Al2O3 27.93~37.44%,K2O+Na2O9~11%，H 2O 4.13~6.12%绢云母的物理特性绢云母属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝绢光泽（白云母呈玻璃光泽） ，纯块呈灰色、紫玫瑰色、白色等，径厚比>80，比重 2.6~2.7，硬度 2~3，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘，难溶于酸碱溶液，化学性质稳定测试数据：弹性模量为 1505~2134MPa，耐热度 500~600oC，导热率0.419~0.670W.(m.K)-1，电绝缘性 200kv/mm，抗放射性 5×1014 热中子/cm2 对照度。

另外绢云母的化学组成、结构、构造与高岭土相近，又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点一、云母市场分析：涂料市场：我国生产各类涂料 200 万吨，其中建筑涂料 150 万吨以上，而且每年以 15%的增长率递增，以每吨涂料 30%的添加量，年需求各类粉体材料45 万吨，以绢云母粉占市场的 5%计，年需求量在 2.25 万吨橡塑市场：我国 2000 年的塑料加工量在 2000 万吨以上，橡胶加工量也在1500 万吨以上，正常非金属矿的添加量 30%，年需求非矿粉在 1000 万吨以上；绢云母按 5%的市场占有率计：年需绢云母粉 50 万吨二、云母粉在重防腐涂料中的妙用白云母粉、绢云母粉、导电云母粉和导电石英粉，广泛应用于鳞片涂料、导电涂料、重防腐涂料和粉末涂料，可显著提高涂料的优异性能云母粉为片状结构，用于鳞片涂料，可起到物理屏蔽，屏蔽日光紫外线对漆膜的破坏，加厚防腐层、抑制腐蚀介质渗透，减少衬层内残余应力重防腐涂料普遍采用玻璃鳞片和不锈钢鳞片但玻璃鳞片和不锈钢鳞片加工困难，价格较高，且在涂料中用量大，使得由此制得的重防腐涂料成本很高，难于推广。

云母鳞片来源广泛，价格便宜，具有优良的绝缘性、弹性和柔韧性，径厚比大，热膨胀系数小，在各种化学介质中惰性，抗紫外线辐射，经偶联剂表面处理后，完全可代替昂贵的玻璃鳞片和不锈钢鳞片，从而降低成本此外，云母鳞片有 20—1000 目各种规格，可选用不同规格和级配比的云母粉来增加漆膜的致密性，降低漆膜的透气性如将云母鳞片用于水性硅丙乳胶漆的配制，河北天山矿产联系人：罗喜风 ：0311-82612320 13335387644(西安)网站： e-mail:mail@ 2有效提高了漆膜的耐水性和耐化学介质腐蚀性导电云母粉是导电涂料的一种新型导电填料，它是以片状结构的天然白云母粉作为基料，在其表面包覆一层或几层化学性能稳定、耐腐蚀性强、电导率高的导电物质而得到的产品，广泛应用于防静电涂料、电磁屏蔽涂料、抗静电工业地板、地坪涂料；防爆建筑物抗静电设施；油罐内壁防腐；防静电涂料防静电乳胶漆；PVC 防静电地板；环氧自流平防静电涂料食品、医药、卫生、洁净车间厂房涂料四、非金属矿功能材料在建筑涂料中的应用（一） 、前言随着我国国民经济的快速发展，全国各地城镇基本建设也随之进入一全新的发展阶段，这标志着建筑业作为国民经济支柱产业和标志产业的地位日益强化。

与之相联的，建筑涂料产业同样也处于高速增长的发展期，据权威部门统计，我国建筑涂料在整个涂料工业中的产值所占比例已达 40％以上回顾十年前我国的建筑涂料生产水平和研发水平还较低，产品质量差，品种单一，生产企业规模小，经过十年的快速发展，我国的涂料生产和研发水平与世界领先水平间的差距正逐步缩小生产企业规模和数量也已达到历史最高水平，但也面临着国外名牌企业及产品的强力竞争，产品更新速度慢，研发水平不高等问题的压力随着建筑涂料研发水平的不断提高，消费者对产品功能的要求更新，建筑涂料的多功能化，已成为发展趋势如外墙涂料的耐老化抗紫外功能，自清洁功能，内墙涂料的环保功能和健康保健功能等非金属矿及深加工产品在建筑涂料中的应用已很普遍，如高岭土、碳酸钙、滑石、膨润土、云母等，主要作为填料，在涂层中起到骨架结构基料的作用，对改善建筑涂料的功能性作用不大近几年来，国内外的部分建筑涂料生产厂商及研究机构已开始着手研究利用非金属矿及深加工产品功能性来改善或赋予建筑涂料新的功能这一领域已成为建筑涂料产业的一个新的热点二） 、非金属矿功能性材料我国是世界上最早利用非金属矿产的国家之一也是世界上非金属矿品种齐全，储量丰富的少数国家之一，到目前为止，我国已发现有经济价值的非金属矿产有 100 多种。

自 20 世纪 80 年代以来，非金属工业因应用领域的不断扩大，加工技术及装备的发展已成为经济增长较快的领域随着非金属矿深加工技术水平的提高，其些非金属矿产品的优异特性得到不断地开发产品功能化已成为非金属矿加工发展的一个重要方向目前，已于建筑涂料中^ 应用或有应用趋势的非金属矿及其深加工产品有：膨润土，有机膨润土，凹凸棒土、云母粉、绢云母粉、纳米碳酸钙、煅烧高岭土、纳米SiO2、沸石、滑石等三） 、功能性非金属矿产品在建筑涂料中的作用河北天山矿产联系人：罗喜风 ：0311-82612320 13335387644(西安)网站： e-mail:mail@ 3功能性非金属矿产品因其化学组成，成矿条件，结晶结构、晶层构造的差异，其技术物理化学特性均有所不同，通过深加工处理，其局部结构，表面化学性能，表面电性能等发生改变，功能性更明显，以下就以吸附类矿物、片状矿物及纳米类三种非金属矿产品作分析探讨3.1 咐附类非金属功能性矿物吸附类非金属矿物如膨润土、凹凸棒土、沸石等，同属层状或架状含水铝硅酸盐，具有独特的内部结构和晶体化学性质，从而具有强吸附性、膨润性、悬浮性、阳离子交换性、触变性等，其深加工产品为有机膨润土，改性凹凸棒土等，在建筑涂料可作增稠剂，防沉剂，目前也有建筑涂料生产厂家利用它们具有层间水在弱电解作用下产生羟基负离子（H3O2-）的特点来生产负离子环保保健型内墙建筑涂料，研究资料表明它对 NH3、甲醛等挥发物的吸附去除率可达到 90％以上。

3.2 片状非金属功能材料白云母、绢云母、滑石片岩等具有片状结构， ｛001｝易解理，一般外表呈丝绢光泽，片状非金属矿物可以经磨剥劈成极簿的薄片（片径厚 1～100nm ） ，所以也有人将片状矿物的超细产品归类为二维纳米材料范畴，所以片状矿物的超细磨剥产品又称为广义纳米材料白云母、绢云母等产品在建筑外墙涂料中的应用，除了改善涂层的机械性能，又能提高涂料的耐老化、抗紫外性能，防止龟裂，延迟粉化，同时颜料粒子容易进入片状矿物的晶格层，可保持涂料颜色长久不褪色众所周所，太阳光中的紫外线是造成涂料老化，功能减弱的根本原因，超细簿片状矿物因为具有晶体偏光效应，和层间结晶水的光干涉效应，对紫外线、红外线起到强烈的吸收和反射作用，从而有效地保护了外墙涂料中的涂层和颜料经试验研究发现，在外墙涂料中添加 5～8％的超细云母粉、绢云母粉，可使外墙涂料的耐老化性能提高到 750 小时以上3.3 非金属矿纳米功能材料非金属矿纳米材料一般采用合化成法加工制备，或将具有纳米结构的非矿粉体化加工，如纳米 CaCO3、纳米 SiO2、蒙脱石凝胶等，因为该类矿物的纳米结构，使得它们在建筑涂料中的应用，赋予建筑涂料许多新的功能，例如作为无机抗菌剂来制备抗菌涂料，非金属矿无机抗菌剂通过利用缓释抗菌组分，对细菌中酶蛋白的活性基团进行破坏而发挥抗菌作用，与传统的有机抗菌剂相比，具有在抗菌广泛性、特效性、光稳定性、化学稳定性等方面具有优势；作为抗老化助剂制备高耐候性外墙涂料，因其量子尺寸效应和表面效应，纳米非矿材料对太阳光中的紫外线产生强吸收和反射，当纳米颗粒与树脂进行复合形成复合体后，作用在涂料上的紫外光能量被纳米材料吸收和反射，从而提高了外墙涂料的耐老化性能。

四、结语建筑涂料产业发展迅速，但竞争也日益激烈建筑涂料的多功能化已成为必然的发展趋势，^ 它既代表了建筑涂料产业的研究开发水平，又反映了社会和消费者对新型建筑涂料产品的新要求加强研究开发非金属功能材料在建筑涂料中的应用，也已成为改造传统非金属矿产业最有前途的方向之一相信通过非金属行业和建筑涂料行业科研人员和生产人员的努力，一定会开发出更多更新的多功能建筑涂料产品，使建筑涂料工业的发展达到一个新的阶段河北天山矿产联系人：罗喜风 ：0311-82612320 13335387644(西安)网站： e-mail:mail@ 4绢云母在建筑涂料中的应用一：绢云母的矿物特性绢云母属云母类矿物，是一种片状细粒白云母结构呈二八面体，即由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成，四面体的顶氧（活性氧）与附加阴离子（OHˉ）位于两层六面网的中央，构成活性结晶水基团（见图 1）{001}解理完全，可劈成极薄的片状，径厚比大、富弹性、耐高温（600℃以上）、耐化学品腐蚀性强，对紫外线具有极佳的屏蔽作用，外表呈丝绢光泽，手感细腻润滑另外绢云母的化学组成、结构、构造与高岭土相近，又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等。

因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点其应用于涂料中，可以大大提高涂膜的耐候性，抗透水性，增强涂膜与基质附着力和涂膜强度，改善涂膜的表观同时染料粒子易进入绢云母的晶格层间，从而保持颜色长久不褪色另外绢云母还具有抗藻防霉的功能，国外常用于船舶和海洋涂料因此，绢云母粉对涂料而言是一种价格性能比极优的多功能填料天山绢云母是利用河北当地的优质绢云母矿产资源，选择高品位、高白度的优质原料，通过发风选分级提纯等工艺而制得，绢云母的细鳞片状晶体结构和丝绢光泽在加工过程中没有丝毫的损伤；同时具有较佳的松散密度和高径厚比的显著特点，因此天山风选绢云母粉与传统干法生产的绢云母粉相比有着本质的区别和不可比拟的优点，具体性能差异见下表指标 风选绢云母粉生产工艺 风选提纯超细绢云母含量 75-95%粒 度 425-2500 目(30-5 ｕ)白 度 75-85悬浮性 好、附着力强产品品质 片状结构、晶体状态、光泽保持良好二：天山绢云母在涂料中的功能作用及机理分析在涂料中，添加超细绢云母粉，其功能作用主要表现为：（一） 提高涂膜的耐候性取用掺与不掺绢云母粉的同一颜基比的同一配方的建筑涂料，进行人工耐老化的检测，检测结果见下表实验品种 时间 变色 粉化 测试方法未添加绢云母的涂料 250h 2 1 GB/T1865添加 2%绢云母的涂料 250h 2 0 GB/T1865添加 5%绢云母的涂料 1000h 1 0 GB/T1865备注：实验品种为同一颜基比、同一涂料配方实验检测结果表明，在建筑涂料中添加绢云母，能使涂料的耐候性指标大幅度提高。

其机理是绢云母具有极强的消光屏蔽功能，可以反射近 90%的紫外线，而绢云母对紫外线的屏蔽作用主要与两个因素有关：（1）晶体的偏光效应美国的 H.S.卡茨等认为：无机填料的消光性能决定于矿物晶体的取向。