有机膨润土的应用领域及特性
有机膨润土属于有机无机杂化材料,同时具有有机物和无机物的某些特性,用途十分广泛,在染料脱色、颜料防沉、有机物废水处理、农业药吸附、复合材料、防渗、医类药缓释、油墨、乳胶漆、涂料以及催化等领域应用研究活跃。
油漆油墨
在油漆油墨中加入有机膨润土,可增加液态有机系统的粘稠性,改变其流动性。在高速印刷油墨加入有机膨润土,可增大粘度,印刷效
钻井泥浆膨润土类型
有机膨润土的应用领域及特性
有机膨润土属于有机无机杂化材料,同时具有有机物和无机物的某些特性,用途十分广泛,在染料脱色、颜料防沉、有机物废水处理、农业药吸附、复合材料、防渗、医类药缓释、油墨、乳胶漆、涂料以及催化等领域应用研究活跃。
油漆油墨
在油漆油墨中加入有机膨润土,可增加液态有机系统的粘稠性,改变其流动性。在高速印刷油墨加入有机膨润土,可增大粘度,印刷效果好,干燥快。有机膨润土还可用于某些墨水中,由于固体悬浮在有机液态系统中,可控制向多孔基地的渗透,改变渗透性和均匀性,字迹清晰不至模糊。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。在油漆方面,加入有机膨润土后可明显改善其悬浮性、流动性、耐腐蚀性以及干燥性等。其添加在颜料油漆中,具有防沉、耐腐蚀等优良性能。
石油钻井
石油钻井是有机膨润土应用为广泛的行业,有机膨润可明显提高泥浆的稳定性,使泥浆具有良好的流变性、润滑性和耐腐蚀性。
污水处理
有机膨润土具有良好的吸附性能,被广泛用于污水、废水的净化处理,可有效吸附废水中的有机物质。处理废水步骤如下:将有机膨润土按照一定比例加入到需要处理的有机废水中,搅拌(或者使用微波辐照)静置沉淀,固液分离,检测达到排放标后排放。
用于生产涂布加工纸的涂料主要由颜料、胶粘剂和助剂所组成。在所使用的助剂中有一类流变控制剂,其作用是调节涂料的流变性能,使其符合生产工艺的要求,避免由于涂料流变性能不佳而产生的产量问题。随着有关膨润土的开发、改性及深加工等工作的深入开展,其应用领域必将进一步扩大。当蒙脱土分散于水相中时,表面水合作用和层间双电层的排斥作用会造成膨润土层间距的增大和体积的膨胀,这一作用可使膨润土在水相体系中起到增稠的效果,因而在纸张涂料中可使用膨润土来作为流变控制剂。
同时由于膨润土具有规整的片层结构,也有利于提高涂料的遮盖性能以及涂层的平整性,从而起到一定的颜料的作用。有报道了以膨润土作为部分颜料生产涂布加工纸的工艺,其产品经压光后特别适合于相片打印和胶印。
前面提到膨润土具有强烈的水化作用,因而能够形成更细微的片状结构,呈胶体状态,大量吸附带正电荷的电解质,可与带负电荷的纤维结合,从而使膨润土留着在纤维上。在助留助滤的同时,膨润土也起到了造纸填料的作用。
另外膨润土具有“物美价廉”的特点,可应用于低定量纸的生产,能够获得高加填量但不降低成纸强度,尤其是撕裂度。杭州某研究所应用研究表明,改性膨润土可作为低白度纸和纸板的填料(膨润土本身白度不高),表现出强烈的吸附性和高度的分散性,高留着率,对成纸强度影响小。换句话说,它含有二氧化硅和铝,铝与另外两个主要的矿物质元素钙和钠结合形成了膨润土的工业特性,并且可以将其用于单胃动物饲料。同时,由于改性膨润土能吸附细小纤维和其他细小物质,降低了纸厂排放白水的浓度,能够减小排放污水对水域造成的污染。
目前测定CEC的方法分为两大类:一类是定氮蒸镏法,另一类是氯化呗-硫酸法。
吸水性 膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量,吸水后体积膨胀,体积能膨胀增大几倍到十几倍。以吸水率和吸水比表示膨润土的吸水性。单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率,以百分数表示。多价离子比一价离子电荷密度大,颗粒之间产生较强的静电引力,使膨润土颗粒联结的能力强,因此钙质膨润土的分散能力比钠质膨润土要弱。在初始阶段,它随时间的增长而增长,后达到饱和。分钟的吸水量和二小时的吸水量的百分比称为吸水比。
膨润土的膨胀性能以膨胀容表示,膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容,以毫升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高;同一属型的膨润土,含蒙脱石愈多,膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
吸附脱色性 膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力,大吸附量可达5倍于它的重量,尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。以往是以脱色率和脱色力表征膨润土的吸附脱色能力,目前趋于以脱色力和比表面积来表征。目前用膨润土制作的防水毯是一种新型的土工合成材料,有广阔的发展前景,但由于处于发展初期,还有许多不足之处,如生产工艺较难、价格偏贵、尚无比较完整的测试标准和技术规范、施工方法也在摸索之中等。
(作者: 来源:)