[发明专利]一种有机膨润土的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机膨润土生产制造领域，尤其涉及一种有机膨润土的制造方法。

背景技术

有机膨润土是一种无机矿物／有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值，在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有广泛的应用。

有机膨润土的生产主要是三个过程的重要控制，分别是钠化改型过程、分离纯化过程和有机覆盖反应过程。现有技术中，原土钠化改型时采用碳酸钠和氟化钠配合进行钠化改型，碳酸钠改型的浆液稠度大，黏滞性较大，不利于沙质成分有效去除；浆液的分离提纯过程中，现有的技术采用单一的卧式离心机分离，分离提纯效果一般，造成有机土成品内部含有杂质成分，成品在实际使用中的分散效果差，且胶粒较粗；有机化覆盖反应过程中，现有的技术采用单一的C12～C18季铵盐阳离子进行覆盖反应，此类产品不利于中高极性体系中使用，且具有一定的消光性，不利于在面漆、木器漆、家具漆等对光泽度有较高要求的涂料中使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中上述的技术缺陷，提供一种有机膨润土的制造方法，通过该方法制得的有机膨润土，在有机体系中分散粒径更细，完全分散下粒径可达到30微米一下，既适用于低中极性溶剂，也适用于酯类、酮类、醇类等中高极性体系，并且使用中可以不加活化剂自活化分散，无需制成预凝胶，可在加工过程任一阶段加入，无须研磨，可在面漆、木器漆、家具漆等对光泽度有较高要求的涂料中使用。

为解决上述问题，本发明的一种有机膨润土的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）打浆：将钙基蒙脱石原土加水搅拌制成浆液，加入原土重量2.5～3.5%的氟化钠与碳酸钠混合物作为钠化改型剂，搅拌反应2.5～5小时；加入上述总土重量（即原土、碳酸钠、氟化钠的总重量）0.1～0.3%的焦磷酸钠，搅拌反应0.5～1.5小时；

2）沉浆：将步骤1中获得的浆液在重力作用下进行沉淀，去除沉淀物，沉淀时间16～24小时；

3）将沉淀后的浆液通过旋流除沙器进行除沙处理，该步骤能够去除大颗粒的沙土质成分，从而使浆液的浓度变稀；

4）将浓度变稀的浆液通过卧式离心机进一步过滤固体杂质；

5）通过碟片离心机对步骤4中过滤后的浆液进行液-液分离，得到浓缩的钠基蒙脱石浆液；

6）含固量测定：测定步骤5中得到浓缩浆液中所包含固体的总重量；

7）加入纯碱：加入步骤6中测得的含固量1～2%的纯碱；

8）升温至70～85℃，加入硫酸调节pH值为5～6，保温0.5～1.5小时；

9）有机化覆盖反应：加入含固量7～9%的白油，加入含固量38～41%的十八烷基三甲基氯化铵，反应0.5～1.5小时，得到有机膨润土与水的混合浆液；

10）压干：通过板框压滤机将有机膨润土与水分离，获得含水量40～45%的有机膨润土块；

11）烘干：通过烘干设备将步骤10得到的有机膨润土块进行烘干，使含水量降为2～3.5%。

所述步骤11后还包括：

12）粉碎：通过粉碎机器将烘干的有机膨润土块研磨成粒径过200目筛的白色粉末。

所述步骤8中升温至80℃。

所述步骤1中，加入原土重量3%的氟化钠与碳酸钠混合物。

所述氟化钠与碳酸钠混合物包括原土重量2%的碳酸钠和原土重量1%的氟化钠。

所述步骤1中加入总土量0.2%的焦磷酸钠。

所述步骤7中加入含固量1.5%的纯碱。

所述步骤9中加入含固量8%的白油，加入含固量40%的十八烷基三甲基氯化铵。

本发明的有机膨润土的制造方法，与现有工艺有所改进的地方在于以下四个步骤，具体各个步骤带来的有益效果如下：

第一是钠化改型过程，此过程中多加入了为总土重量0.2%的焦磷酸钠（Na₄P₂O₇.nH₂O），焦磷酸钠的加入降低了原工艺中碳酸钠改型时浆液的稠度，利于浆液在旋流除沙器使用过程和离心机分离工程中沙土等杂质成分有效去除；