[發明專利]一種高防沉有機膨潤土的制備方法

無效

• 申請號: 200610053133.0
• 申請日: 2006-08-25
• 公開（公告）號: CN101130433A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 賈成林
• 申請（專利權）人: 賈成林
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26;C01B33/38;C09C1/42
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司
• 代理人: 王鵬舉

技術領域

本發明涉及一種有機膨潤土的制備方法，尤其涉及一種用高壓均質機制備高防沉有機膨潤土的制備方法，屬于高檔有機膨潤土深加工的新技術。

背景技術

有機膨潤土是近年來發展起來的一種新領域的精細化學品，應用廣泛，是油漆、涂料、石油、化妝品等工業不可缺少的助劑。作為均染劑、織物柔軟劑用于紡織工業中；用于乳化液，可作流速控變劑；用于溶劑性油墨，可作增稠助劑，以調整油墨的粘度和稠度，防止油墨滲散，提高觸變性；用于石油鉆井，可作配制油基泥漿助劑，增加泥漿的稠度、泥漿分散性和懸浮性；作為防沉助劑用于油漆中，可防止顏料沉底結塊，防止涂料涂刷時流掛；近年來在納米復合材料的制備中得到了應用，特別是高防沉性能有機膨潤土，其應用前景相當廣闊。

有機膨潤土在溶劑中的沉降性能是有機膨潤土質量高低的一個重要標志。有機膨潤土的制備原料為膨潤土，膨潤土是以蒙脫石為主要成分的鋁硅酸鹽礦產。蒙脫石是一種天然的雙四面體氧化硅、八面體氧化鋁組成的多層結構，分子式為Si8?Al4020(OH)4，其顆粒由硅、鋁及少量鐵、鎂、鈣組成層紋狀結構，層與層間由共用的氧原子連接。層間的一些陽離子在一定條件下可與外界離子交換。當可交換陽離子為鈣、鎂離子時，這種土稱為鈣基膨潤土；當可交換陽離子為鈉離子時，這種土稱為鈉基膨潤土。鈉基膨潤土可以用離子交換法，把體積較大的有機陽離子引進層間，使親水性的鈉基膨潤土轉變成親油性的有機陽離子交換膨潤土，有機陽離子進入蒙脫石層間被吸附，同時使膨潤土層間距擴大，形成大孔洞功能性材料，這就是有機膨潤土。

目前，國內普通有機膨潤土的制備主要采用如下工藝：鈣基膨潤土粗選——＞粉碎——＞制漿——＞提純——＞鈉化——＞升溫活化——＞有機活化——＞過濾——＞烘干——＞粉碎過篩——＞有機膨潤土。

鈣基膨潤土制備鈉基膨潤土的過程可用方程式一表示：

Ca²⁺蒙脫石+2Na⁺*Ca²⁺+2Na⁺蒙脫石????(1)

上式過程通常被稱為鈉化過程。

鈉基膨潤土制備有機膨潤土的過程可用方程式二表示：

Na⁺蒙脫石+Q⁺X^-*Q⁺蒙脫石+NaX????(2)

上式過程通常被稱為有機活化(改性)過程。

在生產中膨潤土的鈉化通常采用干法和濕法工藝。干法具有操作簡單、處理成本低的特點，但鈉化不充分，生產出的膨潤土為低鈉化鈉基膨潤土，用途受到很大限制。濕法工藝又分為靜置分散鈉化及在漩流分級過程中實現分散鈉化。靜置分散鈉化是根據鈉化膨潤土在水中有良好的懸浮穩定性，依靠分子離子自身的運動達到分散剝離的效果。靜置分散鈉化具有鈉化時間長、占地面積大等缺點，由于鈉化過程是在靜置過程中完成的，鈉化效果并不理想，影響到下一步的有機活化改性。在漩流分級過程中，漩流分級時產生的沖擊、剪切有利于多層疊置的晶片分散，但由于作用力不大，分散效果同樣不甚理想，膨潤土鈉化交換的不是很充分，帶來下一步有機(季銨鹽)活化的不充分及表面吸附太多季銨鹽插入不到蒙脫土層間去，制備出的產品在有機溶劑中的分散性、防沉降性和穩定性都不是很理想，且漩流分級具有損耗大、浪費原料的特點。因此，鈉化過程的充分性是影響制備高防沉有機膨潤土質量的一個關鍵技術過程。為了保證膨潤土鈉化的充分和膨潤土懸浮液的細度，從而改善下一步有機活化的充分性，制備過程中通常將膨潤土懸浮液升溫至60℃以上活化以打開聚集在一起的膨潤土顆粒。由于制備有機膨潤土過程中懸浮液固體顆粒含量較低，需要提供很多的熱能。將固體顆粒含量為2％-5％的懸浮液升溫至這么高溫度耗時很長，造成生產效率低，且膨潤土懸浮液固體顆粒仍有較大顆粒團聚在一起，活化不充分。

發明內容

本發明的目的在于提供一種效率高、節約能源而且制備出的產品在有機介質中防沉降性能高的的采用高壓均質機制備高防沉有機膨潤土的制備方法。

一種高防沉有機膨潤土的制備方法，包括以下步驟：

1)、低鈉化鈉基膨潤土水懸浮液的制備；

2)、將上述得到的低鈉化鈉基膨潤土水懸浮液采用高壓均質機進行高壓均質制備得到鈉基膨潤土水懸浮液；

3)、將步驟2)中得到的鈉基膨潤土水懸浮液進行有機活化反應制成有機膨潤土。

所述的高壓均質操作采用的氣壓為大于100個標準大氣壓均可。