說(shuō)到改性膨潤(rùn)土,很多人會(huì)想起有機(jī)膨潤(rùn)土。其實(shí)改性膨潤(rùn)土類(lèi)型很多。在此由小編為大家講述一下常見(jiàn)的三種改性膨潤(rùn)土類(lèi)型及其制備方法。
一、有機(jī)膨潤(rùn)土
有機(jī)膨潤(rùn)土是長(zhǎng)碳鏈季銨鹽與膨潤(rùn)土反應(yīng)的產(chǎn)物。它是利用季銨鹽離子與粘土中的可交換離子相互作用,使大的有機(jī)離子進(jìn)入土板層間,覆蓋在粘土級(jí)粒子粘土表面,形成穩(wěn)定的有機(jī)產(chǎn)品。有機(jī)膨潤(rùn)土有濕式和干式兩種制法。
1.濕式制法是以水為分散介質(zhì),將膨潤(rùn)土先制成漿液,再與季銨鹽進(jìn)行反應(yīng)。具體操作步驟如下:
1.1.去除膨潤(rùn)土中的雜質(zhì),制成土漿液,一般固含量為10~20%。
1.2.將土漿液進(jìn)行高速剪切分散,使粒度達(dá)到粘土級(jí)。使土漿液與季銨鹽反應(yīng)。
1.3.從漿液中分離出有機(jī)土,進(jìn)行洗滌。
1.4.在溫度<50℃的條件下,使有機(jī)土干燥。
2.干式制法是一種操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效益高的新方法。制備時(shí)將粘土和適量的季銨鹽(占粘土的15~55%)充分混合,在無(wú)水和高于季銨鹽熔點(diǎn)的溫度下反應(yīng)5~30min。反應(yīng)完畢,經(jīng)研磨、過(guò)篩、得200目的干態(tài)物。它可作為油井鉆探液的增稠劑。
二、鋰基膨潤(rùn)士
目前,能在有機(jī)溶劑中溶脹和形成膠體的材料較少。而鋰基膨潤(rùn)土能夠在有機(jī)溶劑中溶脹成膠,但我國(guó)迄今尚未發(fā)現(xiàn)天然鋰膨潤(rùn)土。通過(guò)對(duì)貯量豐富、生產(chǎn)量大的鈣膨潤(rùn)土進(jìn)行簡(jiǎn)單的改性處理,可得到鋰膨潤(rùn)土。在鈣膨潤(rùn)土—體系中加入鋰鹽(如碳酸鋰),使鋰離子取代鈣離子并達(dá)到飽和,即可使鈣膨潤(rùn)土變?yōu)殇嚺驖?rùn)土,達(dá)到改性的目的。這種改性過(guò)程可表示為:膨潤(rùn)土 - Ca+Li2CO3 → 膨潤(rùn)土 - Li+CaCO3將一定粒度原料膨潤(rùn)土和碳酸鋰,混勻后加入適量水(水/土 = 4.4~4.8),室溫下攪拌反應(yīng)一定時(shí)間后,取出產(chǎn)物烘干、粉碎即得產(chǎn)品。
三、鈉基膨潤(rùn)土
一般地講,鈉基膨潤(rùn)土比鈣基膨潤(rùn)土的性能優(yōu)越。主要表現(xiàn)在:鈉基膨潤(rùn)土吸水速度慢,但吸水率和膨脹倍數(shù)大,最大吸水量為其體積8~15倍,膨脹倍數(shù)從幾倍到30余倍,陽(yáng)離子交換量高,在水中分散性好,膠質(zhì)價(jià)高,并且懸浮性、觸變性、熱穩(wěn)定性、粘接性、可塑性較好,吸水強(qiáng)度、干壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度也較高。所以,鈉基膨潤(rùn)土比鈣基膨潤(rùn)上經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,工業(yè)上常將鈣土鈉化制備鈉土。
膨潤(rùn)土的鈉化反應(yīng),需要在水及一定溫度下才能進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)這種鈉化反應(yīng)的途徑很多,目前已知的途徑有懸浮液法、堆場(chǎng)鈉化法、輪輾鈉化法、擠壓鈉化法、雙螺旋鈉化法等。在涂料生產(chǎn)中常采用懸浮鈉化法,此法是在鈣基膨潤(rùn)土中加入鈉鹽改性劑,配制成漿,然后進(jìn)行攪拌或陳化處理。
總之,以上就是最常見(jiàn)的三種改性膨潤(rùn)土,從字面上可以看出,只要是通過(guò)改變膨潤(rùn)土原來(lái)的結(jié)構(gòu)從而提高膨潤(rùn)土相關(guān)活性就叫做改性。為了擴(kuò)大膨潤(rùn)土的使用行業(yè),通過(guò)精準(zhǔn)改變膨潤(rùn)土的結(jié)構(gòu)來(lái)獲得新的改性產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展,相信會(huì)后更多的改性膨潤(rùn)土沒(méi)研發(fā)生產(chǎn)出來(lái)。
有機(jī)膨潤(rùn)土圖片
鋰基膨潤(rùn)土圖片
鈉基膨潤(rùn)土圖片
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