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有机的制备原理、方法与应用

来源:http://cgyp.net/ 发布于:2020-3-1 20:10:27 点击量:

有机是进行深加工的衍生产物。具有很强的吸附和溶胀特性,在水中的分散性好,在溶液中的触变性也好。

有机

改性有机目的

无法在油脂或极性溶剂中发挥应有的特性。为了显示在非极性溶液中的吸附和溶胀性能,世界各国进行了有机的研究,主要利用有机物覆盖生产有机。

目前这种有机产品具有良好的触变性和耐酸碱性。该解决方案是非牛顿流体,具有良好的防水和热稳定性。

因此,有机作为增稠剂,高温润滑剂,涂料添加剂,吸附剂,油基泥浆钻井液材料等,是具有广泛用途的化学产品。

有机的加工主要原材料:用于制备有机的添加剂主要是有机胺盐。

大家习惯上称这种有机胺盐为覆盖剂。

有机的制备原理

有机实际上是通过改性形成的产品。使用有机阳离子代替蒙脱石晶体层中的可交换阳离子,使有机物覆盖蒙脱石表面,使失去吸水能力,从而形成疏水亲脂性有机。

蒙脱石的表面带负电,可以吸收钙,钠,镁和其他离子。这些阳离子水合后可以使充分分散。钠离子的水合能力大于其他二价阳离子,因此钠质常用于有机的制备中。

有机的改性方法:

最常见的改性方法是在适当的条件下将层中的无机阳离子与有机阳离子替换掉。或者,可以将有机分子直接插入层之间,以改变夹层结构域的亲水环境,使其具有疏水性。与此同时,粘土矿物中有机物的含量增加。  

目前,有机改性主要包括烷基铵改性,并且也有改性的报道。被其他有机物质(例如十八烷基胺,金属螯合物,有机硅和双环胺离子)所吸收。关于插层有机物的国内研究主要集中于季铵盐和胺。常用的有十六烷基三甲基铵盐CTMA,头孢氨啶CPB和十八烷基三甲基铵盐DTMA。

如图所示,季铵盐阳离子表面活性剂与之间的阳离子交换反应如下:

季铵盐阳离子表面活性剂与之间的阳离子交换反应原理图


有机的制备方法 


★干法制备有机

干法制备有机的方法是将含水量为20-30的直接混合然后将有机改性剂加热,混合并挤出以直接制备有机。或进一步干燥,粉碎成粉末状产品,或直接将其分散在有机溶剂中制成凝胶或乳胶产品。  

工艺流程  

钠基+有机覆盖剂的纯化→加热和混合→挤出→混合→有机凝胶  

钠基+有机覆盖剂的纯化→加热和混合→挤出→干燥→破碎→包装  

优点:工艺简单。

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,且无法保证所获得产品的均匀性和稳定性。  

★湿法制备有机

湿法合成是将矿物粉碎并分散将其在水中制成浆液,然后加入有机改性剂,并在充分搅拌的条件下进行反应,以达到有机改性的目的。  

工艺流程  

粉→分散制浆→纯化→改性或改性→纯化→有机覆盖物→过滤→干燥→粉碎→产品  

美国专利415578中引入的有机的制备方法  

美国专利415578中引入的有机的制备方法工艺流程图

优点:有机在溶液状态下进行湿法合成,并进行充分搅拌使和表面活性剂充分混合。当反应 时间足够长时,表面活性剂在上的吸附可以达到平衡。经过过滤,洗涤,干燥和研磨后,可获得形状均匀,性能稳定的有机产品。

湿法合成有机比干法对设备和操作的要求更低,因此目前湿法通常用于制备有机。

缺点:恒温水浴,搅拌,干燥,活化等工艺需要消耗大量的水和能量,且制备过程耗时较长,这使得有机的生产成本增加,不利于工业应用。

★有机预凝胶法的制备过程  

有机的预凝胶法是将分离提纯,在有机覆盖过程中加入矿物油等疏水性有机溶剂,提取将疏水性复合材料加入有机油中,分离出水相,然后通过蒸发除去残留的水。直接制成有机预凝胶。  

工艺流程  

原矿粉碎→分散制浆→改性和提纯→水提取→加热和除水→预凝胶产品  

在进一步了解的结构特征和理化性质后,一些研究人员采用了更多的方法来合成有机粘土。例如,将熔融的有机化合物与粘土矿物质混合,采用粉末训练方法,并在与粘土相互作用后使小分子有机化合物聚合。最近,有人利用超声波的强空化作用来制备有机。


有机的应用  

★在石油钻井中的应用  

有机是油基钻井液中最基本的亲油胶体,是必不可少的添加剂。在油基钻井液中,既可以提高钻井液的粘度和剪切力,又可以减少油基钻井液的过滤损失。  

★在润滑脂中的应用

润滑脂是一种由有机土壤制成的糊化润滑脂,是一种增稠剂。具有使用温度高,不怕潮,不怕湿,胶体稳定性,化学稳定性和热稳定性好,极好的耐极压性等优点。  

★在橡胶中的应用

橡胶制品的性能,降低橡胶制品的成本,提高橡胶和帘线的粘合强度,以及橡胶材料的加工性能。  

★在涂料中的应用  

有机广泛用于涂料中。在油漆和油墨中使用有机可以改善其触变性,悬浮乳液和稳定性,改善铺展性,防止流挂,流挂,增加漆膜厚度,防止油漆沉淀,提高储存稳定性,提高油漆质量和油漆质量和零件的使用寿命。

★在化妆品中的应用 

将有机引入各种化妆品中,例如雪花膏,油脂膏,牙膏和指甲油等。有机用于改善触变性,发挥作用 。

★在纺织领域的应用  

利用棉的双重亲水性有机,染料和水,在染色过程中会提高染色水平和染色度。

利用有机易于吸附在纤维表面的特性,可以用作织物柔软剂,起到润滑,吸湿和抗静电的作用。  

★用于玻璃纤维树脂  

用于玻璃纤维树脂的有机可以改善树脂的触变性和悬浮性,从而提高树脂的储存稳定性。 防止玻璃和树脂在固化过程中分离,促进泵送,喷涂和防止流挂。  

其他行业的应用,有机还广泛用于农药,塑料,树脂,电子和其他行业。

有机的发展意义重大

未来几年,国内有机市场需求量将达到30万吨至40万吨/年,有机将继续向提纯,系列化和功能化方向发展。大力开展有机的应用研究,从应用的角度探讨有机的增稠,吸附,调节粘度,触变性,悬浮,离子交换等潜在性能具有重要意义。