在涂料、油墨、胶粘剂及化妆品等诸多化工领域，增稠剂作为调控体系核心流变结构的关键角色，既能防止储存时组分沉降，又能保证施工时的流平性与抗流挂性，最终确保实现产品长期稳定储存与最终成功应用。

在众多流变剂中，有机膨润土以其独特的片层状硅酸盐结构和触变性能，成为经典选择。不过，在实际应用中，要发挥其性能的前提是其需要与体系中溶剂兼容。因此本文将聚焦于有机膨润土流变剂的流变原理，解析如何选择与配方匹配的有机膨润土流变剂~

有机膨润土流变剂的作用原理

有机膨润土 是一种经过有机化改性的矿物（主要是蒙脱石）粉体，其改性原理是利用无机膨润土矿物层状结构的可膨胀性和阳离子交换特性，通过离子交换技术将有机阳离子或其化合物引入膨润土层间，取代原有的无机阳离子，从而将膨润土的亲水性转变为疏水亲油特性，使其很好地分散在有机溶剂和油性体系（如油漆、润滑油、矿物油、树脂等）中。

无机膨润土改性有机膨润土原理（来源：网络）

增稠原理：当有机膨润土加入到有机或油性溶剂中，并施加一定的剪切力后，有机分子会深入片层间，使堆叠的片层“溶胀”并最终剥离成纳米/微米级的薄片，这些剥离的薄片可通过氢键相互连接，形成一个贯穿整个体系的三维网络结构，从而锁住液体，限制流动，使体系粘度增大，呈凝胶态，并能悬浮颗粒，防止沉降。

有机膨润土增稠原理

触变原理：而当在施工时对其施加剪切力，又可破坏片层边缘脆弱的氢键连接，三维网络被拆散，片层沿流动方向排列，体系粘度急剧下降，变得易于流动，便于施工；当剪切力再次移除后：氢键优又重新缓慢形成，网络结构自我修复，逐渐恢复粘稠特性，表现出优异的触变性。

如何才能让有机膨润土与体系更兼容？

在应用有机膨润土流变剂时，主要需考虑如下多方面因素：

1、溶剂极性：

有机膨润土需要在特定极性的环境中才能充分溶胀、剥离成单片层，因此溶剂的极性与有机膨润土极性是否匹配，决定了膨润土能否有效“舒展筋骨”。

有机膨润土的极性是可调控的，一般来说，有机膨润土主要是利用季铵盐进行改性的，而季铵盐具有极性头（季铵阳离子）和非极性尾（长链烷基），其极性主要来源于季铵离子的电荷分布。当季铵盐中的季铵离子占比较多、烷基链较短时，有机膨润土呈现的极性较强，反之，季铵盐分子中的烷基链较长，有机膨润土的亲油疏水性则会增强，与低极性、非极性溶剂的亲和力就越好。

一般来说，当采用白油、脂肪烃类等低/非极性溶剂体系为时，可优先选择十八烷基等超长碳链或双链改性有机膨润土；采用二甲苯、溶剂油等芳香烃中低极性溶剂体系时，则可选择 十六烷基改性有机膨润土；而对于丙酮、丁酮、醋酸乙酯、乙醇等中高极性溶剂体系，则可考虑十二烷基以下或带有特定极性头部的中碳链改性膨润土。

2、活化剂的应用

在中高极性溶剂体系中，多数有机膨润土可自活化分散，但在低极性溶剂则需添加活化剂辅助分散。这种极性添加剂可在未被取代的有机阳离子所覆盖的薄片表面进行溶剂化，从而降低薄片间的吸引力，并通过研磨促使极性添加剂渗进薄片间，降低薄片间的吸引力。

一般来说，活化剂可选择甲醇或乙醇等低分子量的醇类并添加5%的水，醇的分子量越高，活化效果越差。同时，活化剂的添加量也是影响活化效果的关键，采用甲醇作为活化剂时，添加量通常为有机膨润土质量的30~33%，而乙醇作为活化剂则添加量为30~50%。若用量不足，有机膨润土无法充分解聚分散，凝胶强度不足；用量过多则会迁移到薄片边缘，干扰氢键结合，削弱凝胶力。

不同活化剂推荐用量（来源：涂料家）

3、分散工艺的优化

充分的剪切力和足够的时间是确保有机膨润土完全分散的关键。剪切力不足或分散时间过短，会导致薄片未完全解聚，影响流变性能。

除此之外，需要注意的是，某些阴离子型或高分子型分散剂，可能优先吸附在膨润土片层边缘，完全阻断氢键结合点，因此若多种添加剂共同作用，需评估它们之间的协同效应，或采取与凝胶法，先将有机膨润土在溶剂体系中充分分散，形成稳定的凝胶结构后，再逐步缓慢均匀地添加其他添加剂，避免影响有机膨润土作用的发挥，同时能有效降低有机膨润土在后续添加过程中的结块现象。

小结

有机膨润土作为流变剂要实现有效应用，远不止简单的“添加”，由于其与溶剂、填料以及其他成分共存，在添加时，应充分考虑与溶剂极性的兼容性、与其他成分的协同作用，才使其与整个配方体系达成深度兼容。

粉体圈Corange整理