源磊小知识 | 煅烧高岭土在建筑涂料中的应用

高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成， 主要矿物成分是高岭石。高岭石的晶体化学式为2SiO2●Al2O3●2H2O，其理论化学组成为46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐。

1、新型胶凝材料－土聚水泥

土聚水泥是一种不同于普通硅酸盐水泥的新型胶凝材料。土聚水泥是以高岭土为原料经较低温度（500－900℃）煅烧，发生如下反应：

2n[Si₂O₅,Al₂(OH)₄]→ 2(Si₂O₅,Al₂O₂)n＋ 4nH₂O

该反应使高岭石结构转化为无定型结构的偏高岭土，有较高的火山灰活性。处于介稳状态的偏高岭土等无定型硅铝化合物经碱性激活剂及促硬剂的作用，硅铝氧化合物经历了一个由解聚到再聚合的过程，形成类似地壳中一些天然矿物的铝硅酸盐网络状结构。土聚水泥具有有机高聚物的链接结构，但其基本结构为无机的硅氧四面体和铝氧四面体，其中负电荷由碱金属和碱土金属等阳离子来平衡。

2、混凝土掺合料

偏高岭土是高岭土（Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）在适当温度（500-900℃）下脱水形成的无水硅酸铝（Al₂O₃·2SiO_2）白色粉末， 平均粒径1-2 μm，SiO₂和Al₂O₃含量在90％ 以上， 特别是Al₂O₃含量较高。偏高岭土中原子排列是不规则的，呈现热力学介稳状态，此时具有强烈的火山灰活性。偏高岭土易于与水泥水化产物CH和水反应后生成水化产物，主要是CSH凝胶，以及水化铝酸钙和水化硫铝酸钙等，因此被大量应用于混凝土掺和料来代替硅灰。

3、油漆涂料

油漆工业使用的主要矿物原料是碳酸钙、滑石、钛白粉和煅烧高岭土；由于高岭土具有化学惰性、很强的遮盖能力、成本低、白度高等优良性能，所以煅烧高岭土在油漆中充当填充物和色料替代物，这样既能控制昂贵燃料的需求量，又能降低生产成本。对于煅烧高岭土，除了上述优点以外，还有很多特点：形状不规则，光学性能强，颜料自身体积浓度和吸油量较高，耐磨，不易老化，并且遮盖力也是很高的。

在油漆工业中它的主要用途就是替代白色颜料，尤其是钛白粉；另外，在颗粒和类型上是相互对应的，不同类型的油漆用不同颗粒和类型的高岭土。比如，光泽暗淡或者平光漆中要使用颗粒较粗的煅烧高岭土；光泽较亮的油漆则需要颗粒比较细的煅烧高岭土，并且利用细粒高岭土的不透明、防腐性的特点，还可以制造乳胶状材料。