[發(fā)明專利]一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土及其制備方法

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• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107285326A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張占華;關(guān)雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶索利特涂料有限公司
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 劉鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機膨潤土的制備方法領(lǐng)域，具體而言，涉及一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土及其制備方法。

背景技術(shù)

膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，是應(yīng)用最為廣泛的非金屬礦產(chǎn)之一。有機膨潤土是用有機陽離子(有機銨鹽、季銨鹽等)取代蒙脫石中的層間可交換陽離子，從而使膨潤土由親水疏油性改為親油疏水性的有機膨潤土。有機膨潤土具有吸附性、觸變性、懸浮性、可塑性、潤滑性等性能，廣泛應(yīng)用于化工、石油、環(huán)保、納米材料等領(lǐng)域。幾十年來，人們一直在研究如何簡化膨潤土合成工藝路線、減少投資和操作費用、環(huán)境友好。目前，為了滿足特殊的應(yīng)用需要，實現(xiàn)有機化性能的進一步拓展，人們逐漸向新的有機膨潤土合成工藝路線方向發(fā)展。但有機膨潤土的合成成本較高，用于環(huán)境保護方面時，對有機污染物的去除率不高，是直接影響膨潤土應(yīng)用的原因。

目前，合成有機膨潤土的一般制備工藝主要有三種。一種是干法，其合成方法是將含水20％-30％的精選鈉基膨潤土與有機覆蓋劑直接混合，加熱均勻，經(jīng)擠壓制成含一定水分的有機膨潤土，進一步烘干、破碎成粉狀產(chǎn)品或直接分散于有機溶劑中形成凝膠或乳膠體產(chǎn)品。這種方法在改性時只通過擠壓達到有機化目的，設(shè)備投資大，且無法保證產(chǎn)品的均一性，此外，該法需使用精選的鈉基膨潤土，對原料要求較高，而我國大部分膨潤土礦為鈣基土，因此不利于在國內(nèi)推廣應(yīng)用。另一種是預(yù)凝膠法，其合成方法是將膨潤土分離、改型、提純后，在有機改性過程中加入疏水性有機溶劑(如礦物油)，把疏水性的膨潤土復(fù)合物萃取進入有機相，分離水相，再經(jīng)蒸發(fā)除去殘留水分直接制成有機膨潤土預(yù)凝膠產(chǎn)品。同樣，該種方法也不能得到混合均一的有機膨潤土產(chǎn)品，而且制備工藝復(fù)雜，所得產(chǎn)品成本較高。第三種方法是濕法制備有機膨潤土，即將膨潤土粉分散于有機改性劑溶液中，進行改型，然后經(jīng)過濾、烘干、粉碎，得到有機膨潤土產(chǎn)品。這種方法是目前使用較多的膨潤土改性方法。但是該種方法在反應(yīng)時需通過恒溫水浴或電熱爐、微波爐設(shè)備將其加熱攪拌。用水量大，絕大部分能量被水吸收，耗時耗能，且有大量含表面活性劑的廢水產(chǎn)生，需進一步處理，使得該種有機化改性方法很不經(jīng)濟，且易造成表面活性劑的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法，該制備方法可以簡化工藝、節(jié)約時間和能耗。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土，其是利用上述制備方法制得的，具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特性和吸附性能。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法，其包括：將活化膨潤土經(jīng)鋰化改性劑改性制得鋰基膨潤土；以及將鋰基膨潤土加水混合，高壓均質(zhì)后加入有機表面劑，經(jīng)超聲-微波復(fù)合處理后，過濾，水洗去除游離的有機表面劑，接著進行烘干處理。

一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土，其是由上述節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法制備而成。

本發(fā)明實施例的有益效果例如包括：

本發(fā)明實施例提供的節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法利用鋰化改性劑對膨潤土進行改性以獲得鋰基膨潤土，鋰離子體積小，容易交換出膨潤土層間原有的無機陽離子，并且能夠與有機陽離子交換，以撐開膨潤土片層，有效防止有機膨潤土片層結(jié)構(gòu)坍塌，最大限度的保留有機膨潤土的層狀空間，提高有機膨潤土的比表面積和吸附位點，進而提高有機膨潤土的吸附性能。鋰基膨潤土既具有鈉基膨潤土浸水水化膨脹性能，又具有有機膨潤土特性，在水和極性有機溶劑如乙醇中均能溶解成膠體或充分溶脹使涂料的粘度增強，為終產(chǎn)品的優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特性和吸附性能奠定了基礎(chǔ)。接著對鋰基膨潤土與水經(jīng)高壓均質(zhì)，形成更穩(wěn)定、混合更均勻的混懸液之后，再加入有機表面劑，有利于提升有機表面劑的分散均勻性，并且，本實施例中，利用超聲-微波復(fù)合處理進行攪拌，極大的縮短了反應(yīng)時間，提升了反應(yīng)效率，同時超聲-微波復(fù)合處理能夠加強混懸液與有機表面劑的混合均勻性，有利于提升終產(chǎn)品的品質(zhì)。

此外，本發(fā)明實施例提供的節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土，是由上述節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法制備而得，其品質(zhì)佳，具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特性和吸附性能，制作周期短。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對本發(fā)明實施例的節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土及其制備方法進行具體說明。

一種節(jié)能環(huán)保的有機膨潤土的制備方法，其包括以下步驟：