專利名稱：有機累托石的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機累托石的生產(chǎn)工藝。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為有機累托石的生產(chǎn)工藝，是將鈉化的累托石溶于反應(yīng)釜中，制成1~10％的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值在3-6，在高速攪拌下，將10~40％的含有有機陽離子的處理劑滴加在懸浮液中，將其升溫到70-100℃后保溫2-5h后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。
上述的鈉化累托石的陽離子交換量30-50mmol/100g，純度70-95％。
上述的有機陽離子的處理劑為含有碳鏈長度為C12-20的有機季銨鹽。
上述的有機陽離子的處理劑為二元胺。
上述的有機陽離子的處理劑為氨基酸。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點為累托石經(jīng)適當有機處理后，有機陽離子的進入可增加累托石的層間距，改善累托石的間層結(jié)構(gòu)與表面性能，使有機累托石在適當?shù)挠袡C溶劑中分散形成有機凝膠。這種性能的改變可以使有機累托石在廢水處理方面及塑料改性方面等得到更加廣泛的應(yīng)用。
由于累托石粘土層間厚度只有2nm左右，層間化學微環(huán)境為親水憎油性，與有機物的表面浸潤性較差。對累托石粘土的表面改性是由通過陽離子交換反應(yīng)來完成的。由于累托石類蒙皂石層間的陽離子(如Na+、K+、Ca2+等)與T-O-T單元層結(jié)合力脆弱，具有膨脹性，在溶液中容易解離與其它陽離子進行交換。所以，采用有機陽離子與累托石層間域的陽離子進行交換就可生成親油性累托石粘土。處理粘土所用的有機化試劑大都是有機胺、季銨鹽或氨基酸等陽離子，以鹽酸處理的有機胺-R-NH2為例，離子交換反應(yīng)的原理是有機胺首先與鹽酸形成鹽酸鹽，離解出銨的陽離子，反應(yīng)式為然后銨的陽離子與REC層間的水合Na+進行離子交換反應(yīng)，反應(yīng)式為本技術(shù)就是采用有機季銨鹽、有機二元胺及氨基酸等與累托石中的層間陽離子進行交換，生產(chǎn)制備了有機累托石。通過陽離子交換，累托石層間距會得到不同程度的增大。另外，經(jīng)有機處理后，累托石的初始分解溫度升高，碳鏈越長，分解溫度越高，有機試劑中如有耐熱性強的剛性苯環(huán)，得到有機累托石的熱分解溫度更高。經(jīng)與聚合物復合證明有機累托石與聚合物具有良好的相容性、可分散性。實施實例1在反應(yīng)釜中，將累托石20份溶于1000份的水中，高速攪拌下制成一種懸浮液，調(diào)節(jié)pH值3-6。配制十二烷基溴化銨季銨鹽溶液濃度為30％，在高速攪拌下將其逐滴加入反應(yīng)釜，升溫到95℃，保溫3.5h后冷卻過濾、洗滌、干燥、研磨后即可得到有機累托石。實施實例2在反應(yīng)釜中，將累托石20份溶于1000份水中，高速攪拌下制成一種懸浮液，調(diào)節(jié)pH值3-6。配制十六烷基溴化銨季銨鹽溶液，濃度40％，在高速攪拌下將其逐滴加入反應(yīng)釜中，升溫到95℃，保溫3.5h后，冷卻、過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。實施實例3在反應(yīng)釜中，將累托石20份溶于1000份水中，高速攪拌下制成一種懸浮液，調(diào)節(jié)pH值3-6。配制十八烷基溴化銨季銨鹽溶液，濃度45％，在高速攪拌下將其逐滴加入反應(yīng)釜中，升溫到95℃，保溫3.5h后，冷卻、過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。實施實例4在反應(yīng)釜中，將累托石20份溶于1000份水中，高速攪拌下制成一種懸浮液，調(diào)節(jié)pH值3-6。配制聯(lián)苯二胺溶液，濃度20％，在高速攪拌下將其逐滴加入反應(yīng)釜中，升溫到95℃，保溫3.5h后冷卻、過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。實施實例5在反應(yīng)釜中，將累托石20份溶于1000份水中，高速攪拌下制成一種懸浮液，調(diào)節(jié)pH值3-6。配制氨基酸溶液，濃度30％，在高速攪拌下將其逐滴加入反應(yīng)釜中，升溫到90℃，保溫3h后冷卻、過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。有機累托石環(huán)保材料的應(yīng)用1、環(huán)保材料處理過的粘土累托石具有很大的比表面積、有機基團和大孔徑活性通道，因而作為廢水處理吸附劑可應(yīng)用于液體分離、離子交換及絡(luò)合物交換等。研究表明有機累托石可對多種有機物質(zhì)進行吸附，對有機廢水COD除去率可達到90％，用于廢水退色達到90％，適用于電鍍廢水等有害物質(zhì)的吸附凈化處理。2.在高分子材料改性中的應(yīng)用(1)、對塑料的增韌作用添加粘土納米粒子到塑料中后對增加塑料韌性有較大的作用。
(2)、通用塑料的工程化通用塑料具有產(chǎn)量大、應(yīng)用廣、價格低等特點，但其性能不如工程塑料；而工程塑料雖性能優(yōu)越，但價格較高。在通用塑料中通過加入有機粘土納米粒子能使其達到工程塑料的性能。如用有機粘土納米技術(shù)對通用聚丙烯進行改性，其性能達到了尼龍6的性能指標，而成本卻降低1/3。
(3)、對橡膠的改性有機粘土納米可以對橡膠起到增強的作用。
(4)、納米改性涂料在涂料中添加有機粘土納米材料，不但可以起到增稠的作用，而且可以制造出防紫外線涂料，應(yīng)用于需要紫外線屏蔽的場所等。
權(quán)利要求
1.有機累托石的生產(chǎn)工藝，其特征在于本發(fā)明是將鈉化的累托石溶于反應(yīng)釜中，制成1~10％的懸浮液，調(diào)節(jié)pH值在3-6，在高速攪拌下，將10~40％的含有有機陽離子的處理劑滴加在懸浮液中，將其升溫到70-100℃后保溫2-5h后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機累托石的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的鈉化累托石的陽離子交換量30-50mmol/100g，純度70-95％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機累托石的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的有機陽離子的處理劑為含有碳鏈長度為C12-20的有機季銨鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機累托石的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的有機陽離子的處理劑為二元胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機累托石的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的有機陽離子的處理劑為氨基酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機累托石的生產(chǎn)工藝。現(xiàn)有技術(shù)中，累托石(REC)是一種易于水中分離成納米級微片的天然礦物材料之一，但是這種無機粘土不能在有機溶劑中很好的分散，所以不能直接用作納米材料增強塑料，也不能用在含有有機物的廢水處理中。本發(fā)明的有機累托石的生產(chǎn)工藝，是將鈉化的累托石溶于反應(yīng)釜中，制成1～10％的懸浮液，將10～40％的含有有機陽離子的處理劑滴加在懸浮液中，經(jīng)處理、過濾、洗滌、干燥、研磨即可得到有機累托石。累托石經(jīng)適當有機處理后，改善了累托石的間層結(jié)構(gòu)與表面性能，使其可作為納米材料廣泛地應(yīng)用于塑料納米改性及廢水處理方面。
文檔編號C07F7/00GK1473834SQ02139340
公開日2004年2月11日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者馬曉燕, 鹿海軍, 顏紅俠 申請人:馬曉燕