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膨潤土是一種以蒙脫石為主的粘土。蒙脫石是由兩層Si-O四面體中夾一層Al-(O，OH)八面體為構造單元組成的層狀硅酸鹽礦物。
由于膨潤土特定的層狀結構，使其具有較大的比表面積，因此具有較強的吸附性，同時由于有親水基團OH-的存在，在水溶液中具有優良的分散性、懸浮性及粘結性，在一定濃度范圍內，表現出優良的觸變性。即在有外加攪拌時，懸濁液表現為流動性很好的溶膠液，停止攪拌后會自行排列成立體網狀結構的凝膠，而不發生沉降和水析離。這種特性，特別適于配制鉆井泥漿。
無論石油鉆井、還是地質勘探鉆井，都大量用膨潤土為主要原料配制鉆井泥漿，用以保護井壁、上返巖屑、冷卻鉆頭等。膨潤土是用于調整鉆井液流變性和濾失性能的最主要天然礦物材料。作為鉆井液材料的膨潤土一般是鈉基膨潤土，鈣基膨潤土需鈉化后使用。對膨潤土的有機改性一般是將有機物插入蒙脫石層間，與蒙脫石層間進行陽離子置換；同時在蒙脫石顆粒表面及晶體的側邊斷口也有許多羥基和活性基團，在一定的條件下可與烯類單體等進行自由基接枝聚合反應。其目的主要是改善其吸附性和水化性，增強膨潤土降濾失效果以及與其他處理劑的協同作用能力。
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