[发明专利]一种易分散钠基膨润土及其制备方法

说明书

本发明属于蒙脱石深加工领域，尤其涉及到一种易分散钠基膨润土及其制备方法。一种易分散钠基膨润土的制备方法，该方法包括以下步骤：1）将膨润土放入具有加热控温、捏合搅拌功能的反应器中，缓慢加入膨润土质量1‑10倍水，捏合搅拌，并升温加热至50‑80℃；2）加入膨润土质量0.5‑5％的表面修饰剂，恒温捏合搅拌30分钟~2小时；3）加入膨润土质量0.2‑10%的消泡剂，恒温捏合搅拌30分钟~2小时；4）将入膨润土质量3‑6%的钠化改性剂，恒温捏合搅拌30分钟~2小时；当所使用的膨润土为钠基膨润土时，步骤4）省略；5）将4）得到的混合物料烘干，粉碎。本发明钠基膨润土表现出更好的分散性、悬浮性和胶体性能。

技术领域

本发明属于蒙脱石深加工领域，尤其涉及到一种易分散钠基膨润土及其制备方法。

背景技术

粘土类产品因具有多种独特的优异性能，如滑爽性、吸附性、膨胀性，而被广泛应用于农业、轻工、冶金、化工、建材、机械、国防、环保等工业部门。在涂料涂装行业，随着国家对环境保护的日益重视，溶剂型涂料因其使用大量可挥发性溶剂，造成环境污染，而越来越多的被水性涂料替代，如水性工业涂料、水性建材涂料、水性家装涂料等等。在水性涂料行业，粘土类矿物作为一种良好的增稠、悬浮、触变、润滑剂受到广泛的关注，其中最受瞩目的材料为膨润土。

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的铝镁硅酸盐类粘土矿物，而蒙脱石是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成的2:1型粘土矿物。在蒙脱石矿物的形成过程种，常会发生晶格间的类质同相替代，导致晶体结构层间存在过剩负电荷，使得蒙脱石片层具有电负性，蒙脱石片层间充斥着可交换性阳离子，以达到整体的电荷平衡。蒙脱石因层间可交换性离子种类及含量的不同，分为钙基蒙脱石、钠基蒙脱石、镁基蒙脱石、锂基蒙脱石、氢基蒙脱石等类型。我国膨润土资源丰富，蒙脱石含量多在40-80%左右，且蒙脱石类型多数为钙基蒙脱石。

膨润土矿在使用过程中一般需要进行提纯处理，提升蒙脱石含量。膨润土中蒙脱石的提纯主要采用湿法沉降提纯工艺，利用蒙脱石在水中易悬浮分散，比重轻的特点，将其他杂质矿物（如：石英、长石、方解石等）去除，达到提纯的目的。随着提纯设备的发展，蒙脱石的提纯方法由传统的重力沉降法，逐渐发展出水力旋流提纯，卧式螺杆离心提纯，碟片式离心提纯等具有更高效率的提纯工艺方法。上述几种方法一般统称为蒙脱石的湿法提纯工艺，在湿法提纯过程中，若加入无机钠盐（如：碳酸钠、氟化钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、氯化钠）对蒙脱石进行改性，则得到湿法提纯的钠基蒙脱石；若在湿法提纯过程中，不加入任何的改性剂，则得到湿法提纯的钙基蒙脱石。提纯后的钙基蒙脱石在水中具有易分散，水化速度快的特点，可以在水中迅速溶胀分散，但难以形成稳定的凝胶；提纯后的钠基蒙脱石在水中充分分散后可形成稳定的凝胶状态，但由于钠基蒙脱石遇水易溶胀形成阻隔层，阻碍水的进一步渗入，而形成表层水化的凝胶颗粒，影响其分散粒径，难以形成状态均匀的凝胶体。

发明专利《一种膨润土表面修饰和插层技术》，专利号CN201010222246.5，提到一种膨润土表面修饰和插层技术，通过该表面修饰和插层技术后的膨润土具有良好的吸附性能和亲油疏水性能。

发明内容

本发明正是针对现有钠基膨润土在水中难分散、易产生凝胶颗粒的问题，提供一种易分散钠基膨润土及其制备方法。该技术克服了普通钠基膨润土在应用上存在的一些弊端，提高了钠基膨润土的适用性。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种易分散钠基膨润土的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）将膨润土放入具有加热控温、捏合搅拌功能的反应器中，缓慢加入膨润土质量1-10倍水，捏合搅拌，并升温加热至50-80℃；

2）加入膨润土质量0.5-5％的表面修饰剂，恒温捏合搅拌30分钟~2小时；

3）加入膨润土质量0.2-10%的消泡剂，恒温捏合搅拌30分钟~2小时；