有機(jī)膨潤土是有機(jī)季銨鹽與天然膨潤土的復(fù)合物,是近些年開發(fā)的一種精細(xì)化工產(chǎn)品。有機(jī)膨潤土的主要特性就是有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出溶脹性、高分散和觸變性。在涂料方面,有機(jī)膨潤土一般作為防沉劑、增稠劑,用作金屬防腐涂料,具有耐腐蝕、耐磨、抗鹽水侵蝕、抗沖擊、不易濕等特點;在紡織工業(yè)方面,有機(jī)膨潤土主要合成纖維織物的染色助劑;在高速印刷油墨方面,根據(jù)需要來調(diào)節(jié)油墨的稠度、粘度及控制滲透性;在鉆井方面,有機(jī)膨潤土可作為乳膠穩(wěn)定劑;在高溫潤滑脂方面,有機(jī)膨潤土特別用于制備適于高溫和長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)的高溫潤滑脂。
英文名稱 :organic bentonite
中文別名:有機(jī)蒙脫土,有機(jī)陶土,簡稱OMMT
相對密度:1.7~1.8 g/cm3
外觀:白色或灰白色粉末
氣味:無味
溶解性:易溶于烴類溶劑,加少量極性溶劑如甲醇、乙醇、丙酮等,能使蒙脫土層間的季銨碳?xì)滏溚ㄟ^氫鍵橋接,獲得有效的溶劑化,從而使層間膨脹、分散,并形成卡層屋結(jié)構(gòu)的觸變性凝膠體,防止無機(jī)填料沉淀。
毒性:無毒
應(yīng)用:用作溶劑型膠黏劑和密封劑的增稠劑、觸變劑和穩(wěn)定劑,參考用量5~10份。直接加入有機(jī)膨潤土,攪拌1h后加入少量(2%~3%)極性溶劑(甲醇或乙醇等)。
有機(jī)膨潤土制備原理蒙脫石礦物是:蒙脫石是一種性能獨特的鋁硅酸鹽礦物,由兩層SiO四面體片中間夾一層AIO(OH)八面體片組成的層片狀礦物。蒙脫石結(jié)構(gòu)單元層中的Si· 可被A13 置換,八面體層內(nèi)的AP 常被Mg2 、Fe3 、Zn2 等多價離子置換,從而使晶格中電荷不平衡,產(chǎn)生剩余負(fù)電荷,使其具有吸附陽離子和交換性陰離子的能力,有較高的水化能,在C軸(層片疊置方向)的晶層間的氧層與氧層的作用力較小,可形成良好的離解面,層間易于浸入水分子或其他極性分子,引起C軸方向的膨脹。這是其他非膨脹性粘土不具備的性能。由于這種性能,使蒙脫石層間充滿nH:O層間水及可交換性陽離子,它們是引起蒙脫石膨脹的動力。但是,不同成礦條件不同產(chǎn)地的膨潤土,其蒙脫石層間可交換性陽離子的種類與交換容量(CEC)有很大差別。其中,層間高價陽離子(Ca2 、Mg2 等)蒙脫石雙電層水化膜薄,膨脹倍數(shù)低;低價陽離子(Na 、K 等)水化膜厚,膨脹倍數(shù)高。因此,Na 蒙脫石再將其與有機(jī)覆蓋劑反應(yīng)。有機(jī)覆蓋劑通常是一類碳鏈長度大于12的陽離子表面活性劑,與蒙脫石晶層間的Na 按下式實現(xiàn)離子交換反應(yīng),使親水性蒙脫石變?yōu)槭杷悦擅撌篘a 一蒙脫石 [NHa·R4-a]CI一[NHa·R4-a]一蒙脫石 NaCI
有機(jī)膨潤土的制備有濕法、預(yù)凝膠法和干法三種。這三種方法中,干法操作簡單,生產(chǎn)效率高,制出的有機(jī)膨潤土適于作為油基鉆探液的增稠劑,但此方法粉塵較多,對環(huán)境污染較大;濕法的關(guān)鍵步驟是懸浮液中的微粒的粒度是否達(dá)到要求,膨潤土中的雜質(zhì),特別是石英是否去除,它直接關(guān)系到有機(jī)膨潤土性能的好壞。值得注意的是,有機(jī)膨潤土的制備原料必須是鈉基膨潤土,而不能用鈣基膨潤土,因為Na較Ca的水合離子半徑大,使膨潤土的層間距d(001)加大,有利于有機(jī)陽離子的離子交換。
有機(jī)膨潤土在我國已生產(chǎn)、應(yīng)用三十多年,廣泛用于工業(yè)涂料和脫模劑的生產(chǎn),有機(jī)膨潤土是工業(yè)涂料的懸浮劑、增稠劑。具體使用方法是:先將有機(jī)膨潤土做成有機(jī)膨潤土膏(或稱有機(jī)膨潤土凝膠),再用有機(jī)膨潤土膏做涂料和脫模劑,有機(jī)膨潤土膏制造工藝如下表所示:(采用高速分散機(jī))
投料次序 |
操作 |
投料量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) |
1. 溶劑(溶劑油) 2. 有機(jī)膨潤土 3. 極性活化劑 |
混合 混合5分鐘 混合5分鐘 |
87 10 3 |
先投入溶劑,開始混合,加入有機(jī)膨潤土混合4-5分鐘,加入極性活化劑(極性添加劑)繼續(xù)混合4-5分鐘。有機(jī)膨潤土用量可增減,為了操作方便,以10%為最高量。通過試驗,最佳極性添加劑有95%甲醇,95%乙醇和碳酸丙烯酯,其正確用量如下:
甲醇/水(95/5) 有機(jī)膨潤土量的33%
乙醇/水(95/5) 有機(jī)膨潤土量的50%
碳酸丙烯酯, 有機(jī)膨潤土量的33%
為了獲得最佳的活化效率,甲醇和乙醇都含有5%的水,使用含有水的甲醇或乙醇,粘度很快上升,而使用無水甲醇或乙醇,沒有凝膠效果。
膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦。蒙脫石的化學(xué)成分為:(Al2,Mg3)Si4O10 OH2nH2O,由于它具有特殊的性質(zhì)。如膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、.
膨潤土(Bentonite)按譯音,是以蒙脫石為主的含水粘土礦,蒙脫石的化學(xué)成分為:(Al2,Mg3)[Si4O10][OH]2??nH2O,由于它具有特殊的性質(zhì)。如:膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、...
膨潤土的應(yīng)用:膨潤土由于有良好的物理化學(xué)性能,素有“萬能”粘土之稱,可做粘結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、穩(wěn)定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等,廣泛用于冶金、石油、鑄造、食品、化工、環(huán)保及其他工業(yè)部門。襄...
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評分: 4.8
以山東鈣基膨潤土為原料,經(jīng)提純、改型、有機(jī)改性,制備出符合涂料用的有機(jī)膨潤土。實驗表明:當(dāng)成膜物質(zhì)為苯丙乳液、有機(jī)膨潤土的加入量為1.5%時,涂料的主要監(jiān)測項目符合國家標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)膨潤土可明顯提高涂料的黏度,可節(jié)約增稠劑40%。
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評分: 4.7
為研究有機(jī)膨潤土對水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影響,選取不同摻量有機(jī)膨潤土(DK)對3個地區(qū)淤泥進(jìn)行水泥固化處理,通過劈裂試驗、抗沖刷試驗、凍融試驗和干縮試驗分析了有機(jī)膨潤土對水泥固化淤泥的間接抗拉性能、耐水性能、抗凍融性能和抗收縮性能的影響;通過與普通固化劑固化淤泥的相關(guān)性能進(jìn)行對比,評價摻入有機(jī)膨潤土的固化劑對水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影響。結(jié)果表明:水泥固化淤泥的間接抗拉性能、耐水性能、抗凍融性能隨有機(jī)膨潤土摻量的增加而顯著提高。與普通的固化劑相比,摻入有機(jī)膨潤土的新型CDK固化劑能夠更顯著地提高淤泥填筑道路的路用性能。
本書評述了有機(jī)膨潤土及其在污染控制中的應(yīng)用進(jìn)展,詳細(xì)介紹了有機(jī)膨潤土的合成方法及其結(jié)構(gòu)特征,水中有機(jī)膨潤土的吸附性能、機(jī)制及規(guī)律,有機(jī)膨潤土對VOC的吸附特征及機(jī)制,有機(jī)膨潤土吸附有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系,有機(jī)膨潤土合成廢水處理一體化工藝,有機(jī)膨潤土的回收利用方法,有機(jī)膨潤土的生產(chǎn)及工程應(yīng)用,有機(jī)膨潤土在環(huán)境污染控制中的應(yīng)用及研究展望等內(nèi)容。
第1章 有機(jī)膨潤土及其在污染控制中應(yīng)用進(jìn)展
1.1 膨潤土
1.1.1 膨潤土的基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及組成
1.1.2 層間域概念及表面性質(zhì)
1.1.3 我國膨潤土資源及開發(fā)概況
1.2 膨潤土的改性及有機(jī)膨潤土
1.3 有機(jī)膨潤土在環(huán)境污染控制及修復(fù)中的應(yīng)用
1.3.1 改性膨潤土在廢水處理中的應(yīng)用
1.3.2 有機(jī)膨潤土吸附處理有機(jī)廢水的性能、機(jī)制和應(yīng)用
1.3.3 有機(jī)膨潤土吸附處理有機(jī)廢氣的機(jī)制和應(yīng)用
1.3.4 有機(jī)黏土在污染環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用
1.4 有機(jī)膨潤土回收利用的方法
參考文獻(xiàn)
第2章 有機(jī)膨潤土的合成方法及其結(jié)構(gòu)特征
2.1 合成方法
2.1.1 常規(guī)合成法
2.1.2 微波合成法
2.1.3 能耗分析
2.1.4 表面活性劑吸附的熱力學(xué)和動力學(xué)
2.1.5 有機(jī)膨潤土的穩(wěn)定性
2.1.6 微波合成有機(jī)膨潤土的機(jī)制
2.2 結(jié)構(gòu)特征
2.2.1 X射線衍射分析
2.2.2 有機(jī)碳含量
2.2.3 比表面積
2.2.4 表面分形特征
2.2.5 FTIR分析
2.2.6 SEM
2.2.7 AFM
2.2.8 熱分析
2.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 水中有機(jī)膨潤土的吸附性能、機(jī)制及規(guī)律
3.1 單陽離子有機(jī)膨潤土
3.1.1 有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的性能
3.1.2 有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的機(jī)制
3.2 雙陽離子有機(jī)膨潤土
3.2.1 雙陽離子有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的性能
3.2.2 雙陽離子有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的機(jī)制
3.2.3 有機(jī)物性質(zhì)對雙陽離子有機(jī)膨潤土吸附性能的影響
3.3 陰陽離子有機(jī)膨潤土
3.3.1 陰陽離子有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的性能
3.3.2 陰陽離子有機(jī)膨潤土吸附水中有機(jī)物的機(jī)制
3.4 陽非離子有機(jī)膨潤土
3.4.1 評價方法
3.4.2 結(jié)構(gòu)表征
3.4.3 等溫吸附曲線
3.4.4 陽非離子有機(jī)膨潤土對水中硝基苯的吸附機(jī)制
3.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 有機(jī)膨潤土對VOC的吸附特征及機(jī)制
4.1 有機(jī)膨潤土對氣態(tài)苯的吸附性能和機(jī)制
4.1.1 評價方法
4.1.2 吸附性能
4.1.3 吸附機(jī)制
4.2 有機(jī)膨潤土對VOC吸附選擇性和熱力學(xué)IGC研究
4.2.1 評價方法
4.2.2 有機(jī)膨潤土對VOC的吸附作用規(guī)律
4.2.3 有機(jī)膨潤土/ VOC吸附體系的熱力學(xué)
4.2.4 有機(jī)膨潤土對VOC的吸附選擇性
4.3 吸附機(jī)制的線性溶劑化能表征
4.3.1 評價方法
4.3.2 LSER方程的多元統(tǒng)計分析
4.3.3 LSER方程常數(shù)與有機(jī)膨潤土性質(zhì)的關(guān)系
4.3.4 CTMAB膨潤土吸附不同種類VOC的作用機(jī)制
4.3.5 CTMAB膨潤土吸附VOC的吸附常數(shù)預(yù)測
4.3.6 LSER方程與吸附/分配模型的關(guān)系
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 有機(jī)膨潤土吸附有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系
5.1 水中MPB黏土吸附有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系
5.1.1 MPB對有機(jī)物的增溶作用
5.1.2 MPB黏土的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系
5.2 水中CTMAB膨潤土吸附有機(jī)物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系
5.3 有機(jī)膨潤土吸附有機(jī)蒸氣的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系
5.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 有機(jī)膨潤土合成廢水處理一體化工藝
6.1 有機(jī)膨潤土在廢水處理中的應(yīng)用
6.2 有機(jī)膨潤土合成廢水處理一體化工藝介紹
6.2.1 一體化工藝吸附處理水中對硝基苯酚的工藝參數(shù)
6.2.2 一體化工藝與傳統(tǒng)工藝的比較
6.2.3 水中不同有機(jī)物的吸附處理效果
6.3 微波協(xié)同有機(jī)膨潤土處理有機(jī)廢水
6.3.1 微波協(xié)同膨潤土吸附處理有機(jī)廢水的效率
6.3.2 微波能對吸附性能的影響
6.3.3 有機(jī)膨潤土用量的影響
6.3.4 微波協(xié)同法與傳統(tǒng)振蕩法吸附處理廢水的效果
6.3.5 微波對有機(jī)膨潤土固液分離性能的影響
6.3.6 微波協(xié)同有機(jī)膨潤土吸附作用的機(jī)制
6.4 吸附分離一體化廢水處理工藝
6.4.1 實驗方法與裝置
6.4.2 吸附分離一體化技術(shù)的工藝條件
6.4.3 吸附分離一體化技術(shù)的處理效果
6.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 有機(jī)膨潤土的回收利用方法
7.1 多次吸附處理廢水
7.2 熱再生回收利用
7.3 回收有機(jī)膨潤土制備中孔材料
7.3.1 PCH制備及評價方法
7.3.2 PCH的基本性質(zhì)
7.3.3 PCH對典型VOC的吸附行為
7.3.4 PCH等溫吸附曲線的D-A方程分析
7.3.5 PCH的疏水性
7.3.6 PCH的吸附熱力學(xué)
7.3.7 PCH熱重分析
7.3.8 廢棄有機(jī)膨潤土制備PCH的過程
7.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 有機(jī)膨潤土的生產(chǎn)及工程應(yīng)用
8.1 新型有機(jī)膨潤土生產(chǎn)
8.1.1 ZD系列新型有機(jī)膨潤土的生產(chǎn)工藝
8.1.2 ZD系列產(chǎn)品中試步驟
8.1.3 ZD系列中試產(chǎn)品的性能
8.2 廢水處理工程應(yīng)用
8.2.1 電鍍廢水處理工程
8.2.2 印染廢水處理工程
8.2.3 焦化廢水處理工程
8.3 小結(jié)
第9章 有機(jī)膨潤土在環(huán)境污染控制中的應(yīng)用及研究展望
9.1 有機(jī)膨潤土及其污染控制應(yīng)用研究的主要成果
9.1.1 有機(jī)膨潤土合成及結(jié)構(gòu)特征
9.1.2 水中有機(jī)膨潤土的吸附性能、機(jī)制及規(guī)律
9.1.3 有機(jī)膨潤土合成廢水吸附處理一體化新工藝
9.1.4 有機(jī)膨潤土吸附VOC的特征及機(jī)制
9.1.5 有機(jī)膨潤土的回收利用方法
9.1.6 新型有機(jī)膨潤土生產(chǎn)及廢水處理工程應(yīng)用
9.2 有機(jī)膨潤土及其污染控制應(yīng)用研究的主要創(chuàng)新點
9.3 有機(jī)膨潤土及其在污染控制中應(yīng)用的研究展望
機(jī)膨潤土及其在污染控制中的應(yīng)用
作者: 朱利中 陳寶梁
出版社: 科學(xué)出版社 出版日期: 2006年06月
ISBN: 7-03-017103-9/X.168 開本: 24 開
類別: 有機(jī)化學(xué)化工,環(huán)境與安全,材料科學(xué) 頁數(shù): 212 頁