[其他]絮凝狀礦物材料及用它制成的防水物品

無效

• 申請號: 85108496
• 申請日: 1985-10-18
• 公開（公告）號: CN85108496A
• 公開（公告）日: 1986-08-20
• 發明（設計）人: 索馬斯·邁克爾·蒂蒙
• 申請（專利權）人: 阿姆斯壯沃德工業公司
• 主分類號: C04B20/06
• 分類號: C04B20/06;//;2602)
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘,陳季壯

眾所周知用吸水后膨脹的無機材料，特別是吸水膨脹的硅酸鹽凝膠，可以制成非石棉紙和（或）板。例如，美國專利4，239，519號指出無機的，含晶體可凝膠化的，水脹性片狀硅酸鹽的制備，以及應用它們造成的物品，諸如紙、纖維、薄膜、板和涂層。這些非石棉紙和（或）板顯示出良好的高溫穩定性和良好的耐化學性。而且由于在制造中不使用石棉纖維，這些物品不會有因含有石棉而造成的健康危害。

美國專利4，239，519號敘述了制造母體可凝膠化硅酸鹽的方法，這種硅酸鹽用于制作上述紙或片狀物品，包括三個基本步驟：（a）形成全部或大部份的結晶體，這種結晶體含有由鋰和（或）鈉的水脹性云母結構組成的晶體，這些水脹性云母結構選自氟鋰蒙脫石、羥基鋰蒙脫石、硼氟金云母、羥基硼金云母一類和由這類物質與其它種類結構上適合的物質形成的固溶體，其它種類的物質選自滑石、氟滑石、聚鋰云母、氟聚鋰云母、金云母和氟金云母一類，（b）這種結晶體與極性液體接觸，通常是用水，引起結晶體膨脹和分解，同時形成凝膠，（c）凝膠的固對液比例按照應用的需要值來調整。玻璃陶瓷是適宜的結晶原體。然后這些產物與一個大陽離子源接觸，大陽離子即離子半徑比鋰陽離子半徑大的離子，引起凝膠的大量絮凝作用，并且在晶體間隙層中的Li和（或）Na離子和大陽離子之間發生離子交換反應。

美國專利3，325，340號或者3，454，917號都敘述了制作蛭石片狀晶體的水分散體，由于引入填隙離子這些片狀晶體已經吸水脹大，這些填隙離子有，如（1）烷基銨陽離子，每個烷基中包含有3-6個碳原子，如：甲基丁基銨，正丁基銨、丙基銨和異戊基銨，（2）氨基酸陽離子形式，如賴氨酸和鳥氨酸，和（或）（3）鋰。

雖然，通過上述先有技術過程制作的物品，象紙、板和薄膜，顯示出良好的抗熱性并且在廣泛領域的各種實用中非常有用，但仍然發現它們有一定的水敏感性，其對水的敏感性一般表現在物品有值得考慮的強度降低，當把它們暴露在高濕度的環境中或浸在水中或其它極性液體中，總的機械性能和電氣性能變壞。這種對水的敏感性相應地妨礙了這些物品在某些應用中的使用，例如：蓋片密封墊、電絕緣體、環境保護涂層、可洗滌的和環境穩定的建筑材料。

現在意想不到地發現：耐高溫、防火、非石棉的防水物品，如片、紙、板、薄膜、纖維和涂層物品，能用水脹性的片狀絮凝硅酸鹽凝膠材料制得，這種凝膠利用陽離子交換法制得，陽離子選自胍的衍生物。出人意料地發現這些物品在抗張強度和抗戳穿實驗中，這些物品濕的時候做實驗，與用原先的陽離子交換技術制備的物品相比較，一般都顯出很多改進的效果。此外，按照現在發明制造的物品普遍地顯示出電氣和機械性能優于按原先方法制造的物品。

至于耐熱性，按照現在發明制作的物品在大約350℃～400℃的溫度是完全穩定的，在大約800℃保持它們結構的穩定性。

作為這項發明的具體實施，這項發明的物品和絮凝狀礦物懸浮材料是用水脹性硅酸鹽制備，這種硅酸鹽作為原始原料它們每結構單位的平均電荷約為-0.5到-1，并且包含可交換的填隙陽離子，填隙陽離子可促使水膨脹。原始材料中的特定的交換陽離子將按使用的硅酸鹽而定。例如，一種按美國專利4，239，519號的過程制出的人工合成的可凝膠的硅酸鹽，它作為原始材料使用時，交換的陽離子通常是Li和（或）Na離子。如果使用按美國專利3，325，340制作的天然蛭石分散體，交換離子一般會包括烷基銨陽離子和其它由美國專利3，325，340號所確定的陽離子。這種硅酸鹽不管來自人工合成的還是天然的一般都會有以薄片代表的形態學結構，這些薄片有典型的大小，它們大約長500埃到100，000埃，最優在5，000埃到100，000埃，寬度在500埃到100，000埃，厚度小于100埃。名詞????每結構單位電荷”用在專利說明書和權項中表示平均電荷密度，它是由G·拉格里（G·Lagaly）和A·維斯（A·Weiss）確定的。參看，“云母型層狀硅酸鹽中層電荷的測量”，國際粘土協會匯編，????61-80（1969）和G·拉格里（G·Lagaly），“粘土中有機化合物的特性”，粘土礦，16，1-21（1981）。

原始的硅酸鹽按照前面提到的美國專利4，239，519;3，325，340;或3，434，917號的過程或其它方法制作，這些方法使分解的層狀材料具有需要范圍內的電荷密度。