有機膨潤土是膨潤土進行深加工的衍生產(chǎn)物。膨潤土具有很強的吸附和溶脹特性，在水中的分散性好，在溶液中的觸變性也好。
膨潤土改性有機膨潤土目的
膨潤土無法在油脂或極性溶劑中發(fā)揮應(yīng)有的特性。為了顯示膨潤土在非極性溶液中的吸附和溶脹性能，世界各國進行了有機膨潤土的研究，主要利用有機物覆蓋膨潤土生產(chǎn)有機膨潤土。
目前這種有機膨潤土產(chǎn)品具有良好的觸變性和耐酸堿性。該解決方案是非牛頓流體，具有良好的防水和熱穩(wěn)定性。
因此，有機膨潤土作為增稠劑，高溫潤滑劑，涂料添加劑，吸附劑，油基泥漿鉆井液材料等，是具有廣泛用途的化學(xué)產(chǎn)品。
有機膨潤土的加工主要原材料：用于制備有機膨潤土的添加劑主要是有機胺鹽。
大家習(xí)慣上稱這種有機胺鹽為覆蓋劑。
有機膨潤土的制備原理
有機膨潤土實際上是通過改性膨潤土形成的產(chǎn)品。使用有機陽離子代替蒙脫石晶體層中的可交換陽離子，使有機物覆蓋蒙脫石表面，使膨潤土失去吸水能力，從而形成疏水親脂性有機膨潤土。
蒙脫石的表面帶負電，可以吸收鈣，鈉，鎂和其他離子。這些陽離子水合后可以使膨潤土充分分散。鈉離子的水合能力大于其他二價陽離子，因此鈉質(zhì)膨潤土常用于有機膨潤土的制備中。
有機膨潤土的改性方法：
最常見的改性方法是在適當(dāng)?shù)臈l件下將膨潤土層中的無機陽離子與有機陽離子替換掉?；蛘?，可以將有機分子直接插入膨潤土層之間，以改變夾層結(jié)構(gòu)域的親水環(huán)境，使其具有疏水性。與此同時，粘土礦物中有機物的含量增加。
目前，有機改性膨潤土主要包括烷基銨改性膨潤土，并且也有改性的報道。膨潤土被其他有機物質(zhì)（例如十八烷基胺，金屬螯合物，有機硅和雙環(huán)胺離子）所吸收。關(guān)于插層有機物的國內(nèi)研究主要集中于季銨鹽和胺。常用的有十六烷基三甲基銨鹽CTMA，頭孢氨啶CPB和十八烷基三甲基銨鹽DTMA。
如圖所示，季銨鹽陽離子表面活性劑與膨潤土之間的陽離子交換反應(yīng)如下：
有機膨潤土的制備方法
★干法制備有機膨潤土
干法制備有機膨潤土的方法是將含水量為20-30的膨潤土直接混合然后將有機改性劑加熱，混合并擠出以直接制備有機膨潤土。或進一步干燥，粉碎成粉末狀產(chǎn)品，或直接將其分散在有機溶劑中制成凝膠或乳膠產(chǎn)品。
工藝流程
鈉基膨潤土+有機覆蓋劑的純化→加熱和混合→擠出→混合→有機凝膠
鈉基膨潤土+有機覆蓋劑的純化→加熱和混合→擠出→干燥→破碎→包裝
優(yōu)點：工藝簡單。
缺點：通常需要在高壓或表面活性劑熔融溫度下進行，能耗巨大，且無法保證所獲得產(chǎn)品的均勻性和穩(wěn)定性。
★濕法制備有機膨潤土
濕法合成膨潤土是將膨潤土礦物粉碎并分散將其在水中制成漿液，然后加入有機改性劑，并在充分?jǐn)嚢璧臈l件下進行反應(yīng)，以達到有機改性的目的。
工藝流程
膨潤土粉→分散制漿→純化→改性或改性→純化→有機覆蓋物→過濾→干燥→粉碎→產(chǎn)品
美國專利415578中引入的有機膨潤土的制備方法
優(yōu)點：有機膨潤土在溶液狀態(tài)下進行濕法合成，并進行充分?jǐn)嚢枋古驖櫷梁捅砻婊钚詣┏浞只旌?。?dāng)反應(yīng) 時間足夠長時，表面活性劑在膨潤土上的吸附可以達到平衡。經(jīng)過過濾，洗滌，干燥和研磨后，可獲得形狀均勻，性能穩(wěn)定的有機膨潤土產(chǎn)品。
濕法合成有機膨潤土比干法對設(shè)備和操作的要求更低，因此目前濕法通常用于制備有機膨潤土。
缺點：恒溫水浴，攪拌，干燥，活化等工藝需要消耗大量的水和能量，且制備過程耗時較長，這使得有機膨潤土的生產(chǎn)成本增加，不利于工業(yè)應(yīng)用。
★有機膨潤土預(yù)凝膠法的制備過程
有機膨潤土的預(yù)凝膠法是將膨潤土分離提純，在有機覆蓋過程中加入礦物油等疏水性有機溶劑，提取將疏水性膨潤土復(fù)合材料加入有機油中，分離出水相，然后通過蒸發(fā)除去殘留的水。直接制成有機膨潤土預(yù)凝膠。
工藝流程
原礦粉碎→分散制漿→改性和提純→水提取→加熱和除水→預(yù)凝膠產(chǎn)品
在進一步了解膨潤土的結(jié)構(gòu)特征和理化性質(zhì)后，一些研究人員采用了更多的方法來合成有機粘土。例如，將熔融的有機化合物與粘土礦物質(zhì)混合，采用粉末訓(xùn)練方法，并在與粘土相互作用后使小分子有機化合物聚合。最近，有人利用超聲波的強空化作用來制備有機膨潤土。
有機膨潤土的應(yīng)用
★在石油鉆井中的應(yīng)用
有機膨潤土是油基鉆井液中最基本的親油膠體，是必不可少的添加劑。在油基鉆井液中，既可以提高鉆井液的粘度和剪切力，又可以減少油基鉆井液的過濾損失。
★在潤滑脂中的應(yīng)用
膨潤土潤滑脂是一種由有機土壤制成的糊化潤滑脂，是一種增稠劑。具有使用溫度高，不怕潮，不怕濕，膠體穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，極好的耐極壓性等優(yōu)點。
★在橡膠中的應(yīng)用
橡膠制品的性能，降低橡膠制品的成本，提高橡膠和簾線的粘合強度，以及橡膠材料的加工性能。
★在涂料中的應(yīng)用
有機膨潤土廣泛用于涂料中。在油漆和油墨中使用有機膨潤土可以改善其觸變性，懸浮乳液和穩(wěn)定性，改善鋪展性，防止流掛，流掛，增加漆膜厚度，防止油漆沉淀，提高儲存穩(wěn)定性，提高油漆質(zhì)量和油漆質(zhì)量和零件的使用壽命。
★在化妝品中的應(yīng)用
將有機膨潤土引入各種化妝品中，例如雪花膏，油脂膏，牙膏和指甲油等。有機膨潤土用于改善觸變性，發(fā)揮作用 。
★在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用
利用棉的雙重親水性有機膨潤土，染料和水，在染色過程中會提高染色水平和染色度
利用有機膨潤土易于吸附在纖維表面的特性，可以用作織物柔軟劑，起到潤滑，吸濕和抗靜電的作用。
★用于玻璃纖維樹脂
用于玻璃纖維樹脂的有機膨潤土可以改善樹脂的觸變性和懸浮性，從而提高樹脂的儲存穩(wěn)定性。 防止玻璃和樹脂在固化過程中分離，促進泵送，噴涂和防止流掛。
其他行業(yè)的應(yīng)用，有機膨潤土還廣泛用于農(nóng)藥，塑料，樹脂，電子和其他行業(yè)。
有機膨潤土的發(fā)展意義重大
未來幾年，國內(nèi)有機膨潤土市場需求量將達到30萬噸至40萬噸/年，有機膨潤土將繼續(xù)向提純，系列化和功能化方向發(fā)展。大力開展有機膨潤土的應(yīng)用研究，從應(yīng)用的角度探討有機膨潤土的增稠，吸附，調(diào)節(jié)粘度，觸變性，懸浮，離子交換等潛在性能具有重要意義。
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