海泡石的沉积作用形成或由蛇纹岩蚀变而成的。
海泡石本身是无害的,但是由于海泡石矿是由蛇纹岩蚀变而来,而蛇纹岩又是石棉的主要成分,因此很难将海泡石与石棉分离,一般的海泡石都会含有少量的石棉成分,比例大约在5%~30%左右。海泡石主要被用来制作烟斗。中国江西乐平、湖南浏阳等地有产出。江西乐平牯牛岭是我国海泡石的发现地。海泡石粘土的地质调查始于章人骏,1947年,他依据化学分析及脱色效果将“耐火白土”定名为海泡石,并讨论了矿床的成因。
海泡泥的主要原料是海泡石粉,它是、、无味、无石棉、无放射性元素的一种水合镁硅酸盐粘土矿物,具有非金属矿物中大的比表面积(高可达900m2/g)和特的内容孔道结构,是公认的吸附能力强的粘土矿物。
海泡石的特殊结构决定了它拥有包括贯穿整个结构的沸石。水通道和孔洞以及大的表面积,它具有截面积为0.36nm×1.06nm的管状贯穿通道及高达900的理论表面积。在通道和孔洞中可以吸附大量的水或极性物质,包括低极性物质,因此海泡石具有很强的吸附能力。强吸附性以及可处理改善的大比表面,使之具备作催化剂载体的良好条件。海泡石的一些表面性质(如表面酸性弱、镁离子易被其它离子取代等),使其本身也可用作某些反应的催化剂。故海泡石不仅是一种很好的吸附剂,而且是一种良好的催化剂和催化剂载体。海泡石的晶体结构具有连续的硅氧四面体层。其中,每一个硅氧四面体都共用二个角顶同相邻的三个四面体相连。四面体中活性氧指向沿b轴周期性的倒转,因此形成了大小固定井平行于链的开口通道,这些通道中含有沸石水。在八面体边缘有两个水分子与镁离子结合,参与八面体配位。
海泡石的物理性质如下:
(1)外观:颜色多变,有白色、浅黄、浅灰、黑绿,条呈白色,不透明,触感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5
(3)比重:1-2.3
(4)耐高温:在350度的高温下,结构不发生变化,耐高温性能达1500-1700度
(5)吸咐性:吸收大于自身重量150%的水
(6)吸水率:160~200%。
(7)饱和盐水吸附率:180一260%。
(8)热稳定性:1300度失湿存水,沸石水;
200~600度失结品水,结构无太人变化;
600~700度失结构水;
820度生成新相一顽火石。
(9)相转变:20一80MPa,22~76小时;500度以上,600度以下为蒙脱石一绿泥石混合物。
(10)悬浮性:海泡石易分散于水或其它强中等的极性溶剂里并形成网络,且几乎不受电解质的影响。
(11)溶液酸碱性:海泡石w=10%悬浮液pH值约为9。
以海泡石矿物为主要成分的纤维,称为海泡石矿物纤维,海泡是一种富镁硅酸盐纤维矿物,其理化学式为Mgo[Si12O30](OH)4 12 H2O,水分子中有4个为结晶水,其余为沸石水,并常含有少量锰、铬等元素。颜色多变一般60%为白色,浅灰色、浅红、淡黄、褐色等。
海泡石粘土湿时柔软,收缩率低,可塑性好,具的比表面能,有的吸附性,脱色性和分散性,热稳定性高,耐火度可达1500~1700℃,绝缘性、可塑性能好,抗盐度其它粘土。因此已成为世界上用途广泛的粘土原料之一。
粘土是指粘土矿物的集合体,有特的晶层重叠结构,具有资源丰富、价格便宜等特点,被认为是聚合物理想的填料。由于粘土层间是水合阳离子,与高聚物或单体的相互作用较小,亲水的微环境不利于有机物进入层间,因而需要对粘土表面进行改性处理。当层状粘土以纳米级尺寸均匀分散于聚合物复合体系中时,结合聚合物长链结构及良好的加工性,此类材料的性能较其相应的宏观或微米级材料有大幅度的提高,包括抗张强度,弹性模量,热变形温度性能等表现出全新的性质,如的透明性或性质的各向异性等。
黏土是一种的非金属矿物,包括高岭石族,蒙脱石族,伊利石族等,种类繁多。粘土的结构特点为:由Si—O结构层状骨骼,按夹在它们之间的离子种类形成各种层状结构,并沿C轴重叠,具有的残缺表面,层间结合力弱,并存在着层内结构不饱和填充与扭曲等。粘土的这些结构层次之间存在着密切的联系和相互转化的可能,尤为重要的是粘土表面存在大量 一OH断键,为粘土表面改性提供了条件。通过物理和化学方法对黏土的物理和化学性质进行改良,使其拥有特定的改良特性。
粘土层间存有大量的无机阳离子,表现为亲水性,不利于其在有机相中分散。利用晶层间金属离子的可交换性,以有机阳离子交换金属离子,有机阳离子吸附在粘土层片上,有机部分嵌在层间,从而使层间距增大,使层间由亲水转变为疏水,有助于提高复合材料降低粘土表面能,以利于粘土晶层均匀地分散于聚合物中。当层状粘土以纳米级尺寸均匀分散于聚合物复合体系中时,结合聚合物长链结构及良好的加工性,此类材料的性能较其相应的宏观或微米级材料有大幅度的提高,包括抗张强度,弹性模量,热变形温度性能等表现出全新的性质,如的透明性或性质的各向异性等。因此开发利用粘土作为的补强剂,有着广阔的前景。