膨润土
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有机膨润土的制备工艺

2021-10-20 16:07:42

有机膨润土是用有机分子、离子、聚合物等有机化合物,以共价键、离子键、氢键、偶极性和范德华力与膨润土相结合而成。

一、干法制备工艺

干法制备有机膨润土是将含水20%~30%的膨润土与有机改性剂直接混合,加热、混匀后挤压,直接制得有机膨润土。或进一步烘干、破碎成粉状产品,或直接将其分散于有机溶剂中制成凝胶或乳胶体产品。

1、工艺流程

提纯钠基膨润土+有机覆盖剂→加热混合→挤压→混合→有机凝胶

提纯钠基膨润土+有机覆盖剂→加热混合→挤压→干燥→破碎→包装

2、优点:工艺简单。

3、缺点:通常需要在高压或表面活性剂熔融温度下进行,能耗巨大,且无法保证所得产品的均一性和稳定性。

膨润土

二、湿法制备工艺

膨润土的湿法合成是将膨润土矿物粉碎后分散在水中制成浆液,再加入有机改性剂,在充分搅拌的条件下进行反应,达到有机化的目的。

1、工艺流程

膨润土粉→分散制浆→提纯→改型(或改型→提纯)→有机覆盖→过滤→烘干→粉碎→产品

2、优点:湿法合成有机膨润土是在溶液态进行,充分的搅拌使膨润土与表面活性剂充分混合,当具有足够长的反应时间时,表面活性剂在膨润土上的吸附可以达到平衡。经过滤、洗涤、干燥、研磨后,可以得到形态均一、性能稳定的有机膨润土产品。湿法合成有机膨润土对设备与操作的要求都比干法要低,故目前制备有机膨润土常用湿法。

3、缺点:恒温水浴、搅拌、干燥、活化等过程需要消耗大量的水和能源,而且制备过程时间较长,使得有机膨润土生产成本增加,不利于工业化应用。

三、预凝胶法制备工艺

预凝胶法制备有机膨润土是将膨润土分离改型提纯后,在有机覆盖过程中加入疏水有机溶剂(如矿灼油),把疏水膨润土复合物萃取进入有机油,分离出水相,再经蒸发除去残留水份,直接制成有机膨润土预凝胶。

工艺流程

原矿粉碎→分散制浆→改型提纯→抽提水份→加热除水→预凝胶产品

随着对膨润土结构特性和物理化学性能的进一步了解,一些研究人员采用了更多的方法来合成有机粘土。如熔融有机化合物与粘土矿物复合、粉末研究方法、小分子有机化合物与粘土聚合,最近有人利用超声波的强大空化来制备有机膨润土。

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