有机膨润土的制备工艺及应用现状研究

　２００５年第４期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中国非金属矿工业导刊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　总第４８期

［开发利用］

有机膨润土的制备工艺及应用现状研究

宋美宁，吕宪俊

（山东科技大学化学与环境工程学院，山东　青岛　　２６６５１０）

［摘　　要］　本文介绍了国内外有机膨润土的制备及应用研究概况，分析了我国有机膨润土加工和应用存在的问题和发展趋势，指出加强有机合成机理、性能表征方法研究，对于提高产品质量、拓宽应用领域具有重要意义。

［关键词］　有机膨润土；制备；应用

Abstract: This paper outlines the present situations on the preparation and application of organo-bentonite both at home andabroad, and analyzes the problems and the development strategies concerning the processing and application of organo-bentonite inChina. And it is emphasized that it is essential to further strengthen the fundamental researches on the synthesis mechanism andcharacteristic of organo-bentonite in order to produce high quality products and to expand its applications.

Key words: organo-bentonite; preparation; application

［中图分类号］　ＴＤ９８５　　　　　　　　　　　　　［文献标识码］　Ａ　　　　　　　　　　　　［文章编号］　１００７－９３８６（２００５）０４－００１３－０５　

有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性、耐水性等特性。在涂料、纺织、油墨、高温润滑脂、钻井、日用化妆品、农药、塑料和橡胶等工业中有广泛的应用。利用天然膨润土合成有机土是实现其高附加值利用、拓宽应用领域的重要途径。我国膨润土资源丰富，加强有机土制备工艺及应用研究，对于膨润土资源的合理开发利用具有重要意义１　　有机膨润土的制备１．１　　有机膨润土的制备原理

蒙脱石是由两层Ｓｉ－Ｏ四面体片中间夹一层Ａｌ－Ｏ（ＯＨ）八面体片组成的层片状矿物，结构单元层中的Ｓｉ可被Ａｌ置换，八面体中的Ａｌ常被Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ等置换，从而使晶格中的电荷不平衡，产生剩余负电荷，使其具有吸附阳离子的能力。与钙基蒙脱石相比，钠基蒙脱石的扩散层厚度大，膨胀倍数高。要制得高性能的有机膨润土，必须对蒙脱石进行钠化。钠化改性是向膨润土中加入钠盐的改性剂，发生如下离子交换反应：Ｃａ－蒙脱石＋２Ｎａ＝２Ｎａ－蒙脱石＋Ｃａ。钠化改性后再将其与有机覆盖剂反应，蒙脱石晶层间的Ｎａ按下式实现离子交换反应：Ｎａ－蒙脱石＋［Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ］Ｘ＝Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ－蒙脱石＋ＮａＸ。式中，Ｒ１、Ｒ２是Ｃ１－Ｃ４的烷基，最好是甲基ＣＨ３；Ｒ３是Ｃ１２－Ｃ１８烷基；Ｒ４是Ｃ１－Ｃ４烷基、Ｃ１２－Ｃ１８烷基或Ｃ７的芳基；Ｘ为Ｃｌ、

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［１，２］

Ｂｒ、ＨＳＯ４和ＣＨ３ＣＯＯ

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１．２　　有机膨润土的制备工艺

用于有机膨润土合成的方法主要有干法、湿法和预凝胶法。

干法：将含水的精选钠基膨润土与有机季铵盐直接混合，用专门的加热混合器混合均匀，再加以挤压，制成含一定量水份的有机膨润土。也可以进一步干燥，研磨成粉状产品；或将含一定水份的有机膨润土直接分散于有机溶剂中（如柴油），制成凝胶或乳胶体产品。

湿法：将蒙脱石进行湿法分散、提纯、改性，用长碳链有机阳离子取代蒙脱石层间的金属离子，在搅拌或振荡条件下充分反应，形成疏水有机膨润土，再经脱水、干燥研磨成粉状产品。

预凝胶法：将膨润土分离改性提纯后，在有机覆盖过程中加入疏水有机溶剂（如矿物油）。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土预凝胶。

此外，一些研究者也报道了其他合成方法，主要包括：

机械力化学表面改性法：赵丽颖等在机械力化学改性中用有机胺、有机酸单独或两者复合对蒙脱石改性，将膨润土在４００℃下焙烧１ｈ，在干燥状态下研磨并加入质量为膨润土３％的改性剂。膨润土与

［收稿日期］２００５－０２－０３

［作者简介］宋美宁，女，２５岁，在读硕士。

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