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。
海泡泥是一种天然环保粉体墙面装饰材料,是硅藻泥的升级换代产品,广泛适用于工装和家装的墙面装饰。
富镁海泡石的化学组成比较一致。MgO的含量变化于21%~25%,Mg填充了90%~的八面体位置。海泡石的大部分化学组成及结构说明,这种矿物中有足够的阳离子,基本能填满8个(7.74~8.14)八面体位置。所以海泡石八面体位置的大多数阳离子都是大阳离子,较小的Al离子相对来说比较少,这一点与其它矿物如绿坡缕石不同,绿坡缕石中通常有一半的八面体位置被Al离子填充。因为海泡石的形成环境比绿坡缕石更为碱性,在这样的环境中,Si和Mg高度富集,而Al的含量则很低。
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。
海泡石纤维是一种天然矿物纤维,是海泡石矿物的纤维状变种,称之为α-海泡石。据介绍,海泡石作为一种层链状的硅酸盐矿物,结构中两层硅氧四面体中间夹一层镁氧八面体,形成2∶1 型的层状结构单元。其四面体层是连续的,层中活性氧的指向周期性的发生倒转。八面体层形成上下层相间排列的通道。通道的取向与纤维轴一致,允许水分子、金属阳离子、有机小分子等进入其中。海泡石具有较好的耐热性,海泡石还有良好离子交换和催化特性,及耐腐蚀、抗辐射、绝缘、隔热等特性,尤其是其结构中的Si-OH能与有机物直接反应生成有机矿物衍生物。
其成因有两种类型,一种为热液型,另一种为沉积型。前者的矿物成分,以海泡石为主,含量可达80- 90%以上,其次可含有少量的石英、白云石、方解石、蛋白石、云母、滑石等。这种类型的海泡石矿,因规模小,大多数达不到开采价值。沉积型海泡石粘土,矿物组成较复杂,海泡石含量在30~95%之间。
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。