[发明专利]一种改善有机土分散性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善有机土在非极性溶剂中的分散性以及胶体体系稳定性的方法，属于有机土应用技术领域。

背景技术

为满足环保、钻速等要求，现今油基钻井液基油倾向于采用粘度较小的矿物油，亦或是气制油等，同时润滑脂、低极性涂料等亦多采用非极性烷烃类溶剂作为基油溶剂，但常用起增稠作用的有机土在这些非极性溶剂中的分散性普遍较差。倘若从有机土制备工艺过程考虑，并加以改进，以制备在此些溶剂中分散性较好有机土，则常常会使得过程复杂，工业化较难。

中国专利文献CN86105312公开了一种《改善有机粘土分散性的方法》，通过下列程序制备易于在液体有机组合中分散的一种有机粘土：使一种蒙脱石在水中悬浮，形成一种流动的悬浮液：用一种无机盐的溶液处理此悬浮液，其阳离子最好为二价，该盐的浓度应能使蒙脱石粘土基本上完全絮凝，使絮凝的蒙脱石粘土悬浮液与一种季铵化合物混合，后者的四个烷基中至少有一个为10-24个碳原子；接着使所得到的产物脱水。

上述专利是从有机土制备过程考虑，加以改进，以制得分散性较好有机土，亦即重在分散性较好有机土的制备过程，此方法过程有些许繁琐，且其采用湿法制备，用水量较大，耗能相对较多。

发明内容

本发明针对现有有机土在非水介质尤其是一些商业有机土在非极性溶剂中存在的分散性能差以及其胶体分散体系稳定性差的问题，提供一种改善有机土分散性的方法，以有效提高有机土在非水介质尤其是非极性溶剂中的分散性与稳定性并能够获得稳定的有机土胶体分散体系。

本发明的改善有机土分散性的方法，包括以下步骤：

(1)取有机土、有机溶剂和油溶性非离子型表面活性剂，其中有机土质量为三者总质量的0.2％--5％，油溶性非离子型表面活性剂的质量为有机土质量的10％--200％。

(2)将有机土、有机溶剂和油溶性非离子型表面活性剂三者以任意顺序混合(可以先将有机土分散于有机溶剂中配制有机土分散体系，再向有机土分散体系中加入油溶性非离子型表面活性剂；或者将有机土与油溶性非离子型表面活性剂一同分散于有机溶剂中；或者先将油溶性非离子型表面活性剂加入有机溶剂制成溶液，再将有机土加入该溶液中)，制成混合液；将此混合液于室温下搅拌使其分散均匀；而对于室温下为固态的油溶性非离子型表面活性剂(如Span-60)，与有机土和有机溶剂混合后进行搅拌时，需要在保证该固体油溶性非离子型表面活性剂溶解温度下进行(该温度通常大于50℃，且一般小于200℃)；搅拌使其分散均匀后即得到分散性较好以及稳定性较高的有机土胶体分散体系。

对于常温下为固体的油溶性非离子型表面活性剂也可以将其与有机土室温下混合研磨粉碎后制成混合物，再将该混合物分散于有机溶剂中。

所述有机土是以单长碳链季铵化合物(如十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵等)或多长碳链季铵化合物(如双十八烷基二甲基氯化铵、双氢化牛油基二甲基氯化铵、双氢化牛油基甲基苄基氯化铵等)等各种季铵化合物改性膨润土、蒙脱土或类似衍生物所制各种商业有机土，或是实验室内用这些改性剂湿法精制的有机土。季铵化合物阳离子长碳链为10-24个碳原子的饱和和不饱和烷基，其余可为1-24个碳原子的饱和和不饱和烷基或7-10个碳原子的芳香烷基，阴离子可为Cl^-、Br^-、I^-、OH^-、CH₃SO₄^-等。

有机溶剂作为分散介质，主要为有机土应用领域各常用有机溶剂，也就是一些常用非极性烷烃类有机溶剂，如混合烷烃类有机溶剂(如气制油、石蜡油等)和正构烷烃类有机溶剂(如正辛烷等)。

油溶性非离子型表面活性剂主要为一些多元醇脂肪酸酯，包括Span系列(如Span-80、Span-60等)和甘油酯系列(如甘油单油酸酯等)。

本发明通过添加处理剂来改善有机土的分散性以及体系胶体稳定性，操作实施简便，可有效提高有机土在非极性溶剂中的分散程度以及分散体系胶体稳定性，适用于改善商业有机土在常用非极性烷烃类溶剂中的分散性，可明显缩短有机土在非极性溶剂中分散所需时间，降低能耗，减少成本，同时添加剂安全环保，效果明显，在油基钻井液等体系中与其他处理剂配伍性较好，且适用对象较为广泛。

附图说明

图1是添加Span-80和未添加Span-80各有机土分散体系稳定性比较图片。

图2是实验室自制有机土在三种油相中的分散性以及采用添加剂Span-80改善后的效果比较图片。