有机改性剂的影响
有机改性剂的选择对有机膨润土的制备过程尤为重要,使用不同的改性剂会得到不同表面结构和不同性能的有机膨润土。简言之,粘土是一种天然产品,动物早已适应了去吃它,但是这并非意味着我们应该开始给家畜喂土。改性剂的性能,碳链长度、碳链结构、长碳链数量等都会对有机膨润土表面性能和层状结构有影响,进而影响聚合物/层状硅酸盐的插层与剥离行为;在不同的表面活性剂用量和种类
供应钻井泥浆膨润土
有机改性剂的影响
有机改性剂的选择对有机膨润土的制备过程尤为重要,使用不同的改性剂会得到不同表面结构和不同性能的有机膨润土。简言之,粘土是一种天然产品,动物早已适应了去吃它,但是这并非意味着我们应该开始给家畜喂土。改性剂的性能,碳链长度、碳链结构、长碳链数量等都会对有机膨润土表面性能和层状结构有影响,进而影响聚合物/层状硅酸盐的插层与剥离行为;在不同的表面活性剂用量和种类下,表现出的结果也各不相同,在相同的有机碳含量下,可能会表现出相似的分配系数。
有机改性剂主要通过影响膨润土的层间距值,层间距值越大,疏水性越好。膨润土预防水体富营养化的技术水体富营养化是一项世界性环境问题,我国江河湖泊富营养化严重,其中化肥、农要随雨水流入水体,是水体富营养化的重要原因。有机改性剂种类的影响表现为不同碳链的有机阳离子其截面积不同,当所用改性剂的阳离子截面积大小与蒙脱石层间单位交换点平均占有面积相适应时,层间才能达到足够的覆盖度,在有及溶剂中形成较好的凝胶体,获得黏度较大、凝胶性能较好的有机膨润土。
另外,膨润土的黏流性随晶格扭曲程度越严重变化越大;耐热性随土中有机碳链的长度的增加分解温度越高,其凝胶性与土中有机碳链的性质(长度、结构、极性)、有机土粒子的大小及溶剂分子的极性等因素有关,当完基链为同等长度时,含双键或芳香官能团的完基链形成的凝胶强度越高。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。
膨润土矿的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。晶体结构特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层,构成2:1型结构。晶层具有水分子和可交换性阳离子。膨润土由于在水相中能形成分散良好的悬浮液,因而可以用作一些助剂在水相中的稳定剂。八面体空隙中的阳离子为Al3+离子,剩下两个空位,为二八面体型。蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多,使之化学成分复杂,变化大。八面体空隙中的Al3+常被低价的Mg2+、Fe2+置换;四面体空隙中的Si4+被Al3+置换,由于低价阳离子替代阳离子,使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性,在结构层之间,除水分子外,存在较大半径的阳离子Na1+、Ca2+、Mg2+等。这些阳离子是可交换的,使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性。
阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二加基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。如由法国益普生公司研制的思密达(Smecta)就是以蒙脱石为主要成分的消化道粘膜保护剂。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土;制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,单位为mmol/100g土。原土样的影响制备有机膨润土所用原料中的蒙脱石含量必须在以上,且泥沙等含量应尽可能少,这就要求对原土进行多次提纯。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity,简称为CEC。膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。
(作者: 来源:)