高粘度凝胶型有机膨润土的制备

论文摘要

本文以某地膨润土为原料,用以制备高档次有机土。采用钠化提纯、季铵盐一次改性、聚合物单体二次接枝改性的方法制备出的有机膨润土粘度指标稳定在6.5Pa.s（利用涂料用有机膨润土指标测试）,远优于有机膨润土H G/ T2248一91标准（≥0.9Pa.s）。膨润土钠化提纯工艺流程简单,耗能低、药剂用量合理,满足有机改性试验对钠化土的要求。以十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基苄基二甲基氯化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵作为一次有机改性剂。确定季铵盐用量后,分别以HX-4010、HX-4011和A为二次接枝改性剂,研究了季铵盐用量试验、季铵盐复配条件试验、二次接枝改性试验等,制备出了高粘度凝胶型有机膨润土。这种工艺比传统季铵盐一次改性工艺具有所用药剂用量较少,价格成本低、凝胶性能好的优势。选择复配季铵盐一次改性、二次改性剂二次改性的最佳药剂考察有机膨润土合成的其它影响因素:反应温度、反应时间、有机改性剂溶液pH值、搅拌速度等条件。制定了最佳工艺流程。以最佳药剂试验条件为基础,同时考察其他产地膨润土的有机改性,发现通过二次接枝改性都不同程度地提高有机膨润土的粘度指标。通过X射线衍射光谱测试结果和粘度测试,季铵盐一次改性有机土层间距和粘度增大,二次接枝改性层间距和粘度进一步增大,红外光谱分析证实二次改性剂进入蒙脱石层间,而且与季铵盐发生接枝作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 膨润土概述
• 1.1.1 膨润土的定义及资源分布
• 1.1.2 膨润土主要成分及其基本结构
• 1.1.3 蒙脱石主要性能
• 1.1.4 蒙脱石层间结构和性能的研究
• 1.2 有机膨润土国内外研究现状
• 1.2.1 有机膨润土改性方法研究进展
• 1.2.2 有机膨润土改性剂的研究和应用现状
• 1.3 有机膨润土的应用研究
• 1.3.1 吸附性有机膨润土的研究
• 1.3.2 分散性有机膨润土的研究
• 1.3.3 凝胶性有机膨润土的研究
• 1.4 有机膨润土研究存在的问题和发展趋势
• 1.5 本实验研究的内容、意义及创新点
• 第二章 试验药剂设备及原料
• 2.1 试验主要试剂
• 2.2 主要试验设备
• 2.3 原矿性能分析
• 2.4 主要技术指标及检测方法
• 2.4.1 钠化指标
• 2.4.2 提纯主要指标
• 2.5 有机膨润土的表征和检测
• 第三章 钠化提纯试验研究
• 3.1 膨润土的钠化方法概述
• 3.2 膨润土的提纯方法概述
• 3.3 钠化提纯试验研究
• 3.3.1 钠化试验研究
• 3.3.2 提纯试验研究
• 3.4 小结
• 第四章 有机膨润土的制备研究
• 4.1 有机膨润土制备概述
• 4.1.1 有机膨润土制备方法
• 4.1.2 影响有机化改性的因素
• 4.1.3 主要粘度指标
• 4.2 有机改性试验
• 4.2.1 影响粘度因素试验
• 4.2.2 有机膨润土其他指标测试
• 4.3 类比试验
• 4.4 本章小结
• 第五章 有机改性剂作用机理探讨
• 5.1 有机改性剂作用机理研究
• 5.2 低分子量聚合物与聚合物单体作用机理
• 5.2.1 低分子量聚合物在蒙脱石层间聚合
• 5.2.2 聚合物在有机蒙脱石层间的接枝
• 5.3 试验测试与讨论
• 5.3.1 甲基丙烯酸甲酯直接加入蒙脱石层间的反应
• 5.3.2 有机改性剂对蒙脱石层间距变化的影响
• 5.3.3 有机改性剂的红外光谱分析
• 第六章 结论
• 第七章 致谢
• 第八章 参考文献
• 第九章 作者简介