有机膨润土制备及结构变化探讨
有机膨润土-丙烯酸共聚物复合保水剂的合成及性能研究
ｈ ｎｇ ｅ ８ ｓ ． ｄ ． ｎ。 ｏ ｋ ＠ ｕ ｔｅ ｕ ｃ
１ 材 料 与 方 法
１ １ 主 要 试 剂 ．
主要试 剂有 丙 烯 酸 （ Ａ， 东 光华 化 学厂 有 限公 司生 Ａ 广
【 ］ ｓ ｓ ａ Ｈａ ｅｄＡ．Ｉｄ ｓ ｉ 印ｐｉ ｔｎ ｆ ｉｒｂａ ｌ ２ Ｈａａ Ｆ，ｈｈＡ， ｍ ｅ ｎ ｎｕｔａ ｒ ｌ ｌ ａｉ ｓｏ ｃｏｉ ｉ ｃ ｏ ｍ ｌ—
试验经过 紫外 诱变 筛 选 出多 株优 势 菌 ， 中突 变菌 株 其
Ｕ ６脂肪酶活性 相对最高 ， Ｖ一 达到 ｌ ． ９Ｕ ｍ 比出发菌株 ２ ８ ／ Ｌ， Ｂ ｃｌ ｐ Ｓ一 ａｉｕ ｓ．Ｃ ４提高 了 ２ ．４ ； 以 ｕ ６菌株作 为 出 ｌｓ ８６ ％ 再 Ｖ一
唐 宏科 ，薛锋锋
（ 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室／ 陕西科技大学 ， 陕西西安 ７ ０ ２ ） １０ １
摘要 ：以有机 膨润土（ ＭＭＴ 、 Ｏ ） 丙烯酸 （ Ａ） 丙烯酰胺 （ Ｍ） Ａ 、 Ａ 和醋酸 乙烯酯 （ Ａ ） Ｖ ｃ 为原料 ， 用水 溶液法合 成 了有 机膨润土 一丙烯酸共 聚物复合保水 剂。有机 膨润土的添加量为 ５ ％时 ， 复合保水剂对纯净水 和 ０ ９ ． ％氯化钠溶液 的吸 收倍率分别为 ６５ｇ ｇ １ ３ｇ ｇ ９ ／ 和 ／ 。复合保水剂不仅具有较快 的吸水速率 ， １ 而且具有 良好 的重复吸水性能和保水性能。 关键词 ： 有机 膨润土 ； 丙烯 酸共 聚物 ； 复合保水剂 ；性能
收稿 日期 ：０ １— ４—２ ２１ ０ ５
膨润土概述
膨润土概述摘要：膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。
国内外已在工农业生产广泛应，其被称为万能土。
本文主要从膨润土的性质、用途、选别提炼方法、在我国应有发展情况等进行阐述。
关键字：膨润土蒙脱石性质用途一、膨润土的性质膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。
蒙脱石的化学成分为:（Al2,Mg3）[Si4O10][OH]2•nH2O,常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；具蜡状、土状或油脂光泽；膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。
主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。
蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。
光泽暗淡。
硬度1～2，密度2～3g/cm3。
按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土、钙基膨润土、天然漂白土，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。
膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。
二、膨润土的用途膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿具有特殊的性质，有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性。
所以广泛用于各个工业领域。
1、铸造行业铸造行业是膨润土最大的用户，每年用量为110万吨。
有机膨润土的制备方法及其在涂料中的应用效果
第 ２卷 ４
第５ 期
Ｊ ｒ 石河子大学学报ｒ自然科学版 ｃ ｎｅ ｏｎ ｌ ｆ ｈ ｅｉ ｎ ｅ ｉ （ ａ ｒ ） ｃ ） ｕ ａ ｏ Ｓｉ ｚ Ｕ ｉ （ｙ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｈ ｖ ｓ ｔ ｕｌ ｉ ｅ
ｖ１ ４ ｏ ０ ２ Ｎ ． ． ５
３ 清华大学核能 与新能源研究 院新 材料研究室 ， 北京 １ ２１ ０ ０） ２
摘要： 论述了有机膨润土的合成原理和制备方法 ， 并重点探讨 ＿ 『 有机膨润土在涂料中的作用机理， 添加有机膨润土
可使涂料具有防沉效果 ， 能够有效 改善涂料的触 变性 、 流变性 等涂 刷性 ， 增强 涂膜 的防腐性及 耐水性 。 可以节省 还
Ｋ Ｎ 阳离子［ 。这些 阳离子 是可交换 的， 、ａ 等 引 有 机季铵盐与这些阳离子交换 、 插层进入膨润土层 间，
形成有机膨润土。
有机膨润 土在有机介质 中表现 出溶胀性 、 高分 散性和触变性 ， 可广泛应用于涂料 、 油漆 、 环保 、 石油 钻井 、 塑料 、 化妆品 、 鞋油 、 铸造 、 调稠剂 、 染色剂等行 业 之 中［ 。
蒙脱石层 间的可交换 阳离子， 使有机基 团覆盖于蒙
脱石矿物表面， 使它的表面性能发生变化， 由原来 的 亲水性转变 为亲油性有机粘土【Ｊ １。其反应式如下 ： ０
２ Ｉ２ ３ ４ ）＋ Ｍ— ａ （ ａ 一 Ｍ一 ｌ ２ ３４ ２＋ Ｒ Ｒ Ｒ Ｎ （ Ｒ Ｎ２Ｃ ） （Ｒ Ｒ ＲＲ Ｎ）
Ｏｔ ０６ ｃ ．２ ｏ
２Ｏ Ｏ６年 ｌ ０月
文章编号 ：０ ７ ３３２０ ）５０ １－ １ｏ． ８ ｛０６ ０．６６０ ７ ５
有机 膨 润 土 的 制备 方 法 及 其在 涂 料 中的应 用效 果
PVC／膨润土复合材料制备及其性能研究
料。其 中有机膨润 土Ａ 所制备 的复 舍材料的 力学性能 ，优 ｉ ｇＰ Ｃ ｆ ￣ Ｖ 基体 ：断裂伸长率提 高５ ％，抗 冲击强度提 高９ － Ｏ ％，拉伸 强度提 高ｌ％。 ５ Ｓ Ｍ分析表明，Ｐ Ｃ 膨润土复合材料Ａ Ｅ Ｖ ／ 显示 出明显的韧性 断裂特征 ，但其维卡软 化点 没有明显的提 高。
维普资讯
第 ３ 卷第２ ０ 期 ２ ０ 年３ ０ ７ 月
非 金 属 矿
Ｎｏ － ｔ ｌｉ Ｍ ｉ ｅ ｎ Ｍｅ ａ ｌ ｎ ｓ ｃ
Ｖｂ ． ０ Ｎｏ ２ １ ． ３
Ｍ ａ，０ ７ ｒ ０ ２
Ｐ Ｃ膨润土复合材料制备及其性能研究奉 Ｖ／
聚合 物 ／ 层状硅 酸盐 （ ｌ ｅＬｙｒ ｉ ａ ， Ｐ ｙ ｒ ａｅ ｄ ｌ ｔ ｏｍ ／ ｅ Ｓｉ ｅ ｃ Ｐ Ｓ 纳米复合材料的研究，非常活跃 ” Ｌ） 】 。其中蒙脱
Ｅ Ｕ Ｎ Ｘ ５ 型 ；Ｘ射线衍射仪 ，日本 Ｍａ ｃ ｎ Ｑ Ｉ Ｏ ５ ｃ ｉｃ Ｓｅ
公 司 ，Ｍ１Ｘ ２一Ｒ 型 ；扫 描 电镜 ， 国 Ｌ Ｏ ８ ＨＦ ２Ｓ Ａ 德 Ｅ
关 键 词 聚氯乙烯 有机膨润 土 熔融插层 复合材料
Hale Waihona Puke 性能 Ｓｕ ｙｏ ｒｐ ｒｔ ｎｏ ｏｙ ｉｙ Ｃ ｌｒ ｅｒＶＣ） ｅ ｔｎｔ Ｃｏ ｏ ｉ ｔｄ ｎＰｅ ａａｉ ｆ ｌｖｎ ｉ ｈｏｉ ｏ Ｐ ｄ Ｐ ／ ｎｏ ｉ ｍｐ ｓ ｅ＆ Ｉ ｒｐ ｒ ｅ Ｂ ｅ ｔ ｔ Ｐｏ ｅｔ ｓ ｓ ｉ
甄卫军 李志娟 祁新萍‘ 庞桂林’ 李振 江 宋晓玲 黄 东 。
（ 新疆 大学化 学化工学院 ，乌鲁木 齐 ８ ０ ４ ；２ 石河子天 业化 工厂 ，石 河子 １ ３０６ ８２０） ３００
摘
有机膨润土的制备及吸附性能研究
８ Ｂ型真空干 燥箱 （ ２ 上海 实 验仪 器 厂 ） ５ ，７ ４型紫外 分
光光度计 （ 上海分析仪器总厂 ） ，真空抽滤机等 。
溴代十六烷基三 甲胺 ，十水碳酸钠 ，四氯化碳 ，硫
酸 ，固体碳酸氢钠 ，苯酚等均为 Ａ Ｒ级 。
１ ２ 试 验 材 料 ．
本试验以钙基膨润土为原料 ，通过钠化制 备 出钠基 膨润土 ，再以溴代十六烷基三 甲胺为改性剂 进 行有机 包覆处理 ，从 而制备 出疏水 亲油 ” 的 有机 膨润 土 。该
Ｗ ＡＮ ｕ－ ｈ ｎ Ｆ ｃ ｅ ｇ， ＬＩ ＡＮＧ ｎ Ｂｉ
（ ｅ ａｔ ｎ ｆＣ ｅ ｃｌＥ ｇｎ ｅｉｇ ｏｌｇ ｆ ｎ ａ ｇＶ ｃ ｔ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ ｈ ｍｉａ ｎ ｉｅ ｒ ，Ｃ ｌ ｅｏ ｙ ｎ ｏａｉ ａ ａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｘｉｙ ｎ ４ ４ ０ ｏ ｎ ｅ Ｘｉ ｏｌ ｎ ａ ｇ ６ ０ ０，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔａ ｉ ｇｔ ｅ ｃ ｃｕ ｂ ｎｏ ｉ ｌｙ ａ ａ ｍａｅ ｉ ， ｔｅ ｏｇ ｎｃ ｂ ｎｏ ｉ ｌｙ ｗａ ｒｐ ｒ ｄ ｂ Ｍ ＡＢ ａｔｒ ｓｒ ｃ ： ｋ ｎ ｈ ａ ｉｍ ｅ ｔｎｔ ｃａ ｓ ｒｗ ｔｒａ ｌ ｅ ｌ ｈ ｒａ ｉ ｅ ｔｎｔ ｃａ ｓ ｐ ｅ ａｅ ｙ ＣＴ ｅ ｆｅ
中图分类号 ：０ １ ６ ６ ；０ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －６ １ （０ ８ ５ １７０ ０ ８１３ ２ ０ ）０ － ５ － ０ ３
Ｓｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｐｒ ｐａ ａ ｉｎ ｆＯ ｒ ａ ｉ ｎｔ ｎ ｔ ａ ｎ ｓ ｒ ｔｏ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｕ ｙ ｏ ｈ ｅ ｒ ｔ ｏ ｏ ｇ ｎ ｃ Ｂｅ ｏ ｉｅ Ｃｌｙ ａ ｄ Ａｄ ｏ ｐ ｉｎ Ｐｅ ｒ ｎｃ ｆ
膨润土分类
膨润土分类一、介绍膨润土是一种常见的天然矿物材料，具有优异的吸附性能和稳定性。
它广泛应用于各个工业领域，包括建筑、石油、冶金、化工等，因此对膨润土进行分类十分重要。
本文将详细介绍膨润土的分类方法和各类膨润土的特点。
二、膨润土的分类方法2.1 根据来源分类膨润土可根据其来源进行分类，分为自然膨润土和合成膨润土两大类。
2.1.1 自然膨润土自然膨润土是指在自然环境中形成的膨润土矿石，常见的自然膨润土有蒙脱石、莫来石和伊利石等。
自然膨润土的特点：•具有自然发生的孔隙结构，比表面积较低•具有较好的稳定性和吸附性能2.1.2 合成膨润土合成膨润土是通过化学方法合成的，常见的合成膨润土有氧化铝膨润土、正交膨润土等。
合成膨润土的特点：•由于是人工合成，结构和性能可以进行调控•具有更大的比表面积和更好的吸附性能2.2 根据结构分类膨润土还可以根据其晶体结构进行分类，主要有层状膨润土和柱状膨润土两类。
2.2.1 层状膨润土层状膨润土是指晶体的层状结构由正交结构转变为六角柱状的结构。
常见的层状膨润土有蒙脱石、伊利石等。
层状膨润土的特点：•晶体结构呈现六角柱状•具有较好的吸附性能和稳定性2.2.2 柱状膨润土柱状膨润土是指晶体的层状结构仍然保持正交结构。
常见的柱状膨润土有正交膨润土等。
柱状膨润土的特点：•晶体结构保持正交结构•比表面积较低，吸附性能相对较差三、不同类型膨润土的应用领域3.1 自然膨润土的应用自然膨润土因其较好的稳定性和吸附性能，在建筑、陶瓷和油田开发等领域有着广泛的应用。
自然膨润土在建筑领域的应用•作为建筑材料的加工原料，用于调整混凝土和砂浆的性能•作为消声材料，用于降低建筑噪音•作为填充材料，用于改善建筑材料的耐火性能自然膨润土在陶瓷领域的应用•作为陶瓷原料，用于提高陶瓷材料的塑性和强度•作为釉料和颜料的添加剂，用于改变陶瓷材料的颜色和光泽自然膨润土在油田开发领域的应用•作为泥浆添加剂，用于提高泥浆的稠度和润滑性•作为油井水泥的添加剂，用于提高水泥浆体性能和降低渗透率3.2 合成膨润土的应用合成膨润土因其较大的比表面积和较好的吸附性能，在环保领域和化工领域有着广泛的应用。
有机膨润土 温度
有机膨润土温度有机膨润土是一种具有优异吸附性能的土壤改良材料，其在环境保护、土壤修复、水处理等领域得到了广泛应用。
而温度作为一种重要的环境因素，也会对有机膨润土的性能产生影响。
一、有机膨润土的基本特性有机膨润土是一种具有高度膨胀性和吸附性的土壤材料，其主要成分是天然膨润土和有机物质。
由于其具有优良的吸附性能，能够有效地吸附水中的重金属、有机物和放射性物质等有害物质，因此在环境保护、土壤修复、水处理等领域得到了广泛应用。
同时，有机膨润土还具有良好的稳定性和化学稳定性，能够在不同的环境条件下保持其吸附性能和膨胀性能。
二、有机膨润土的温度特性温度是一种重要的环境因素，对有机膨润土的性能产生了较大的影响。
一方面，温度的变化会影响有机膨润土的膨胀性能。
在低温条件下，有机膨润土的膨胀性能较弱，而在高温条件下，有机膨润土的膨胀性能较强。
这是因为有机膨润土中的有机物质在低温条件下会变得较为稠密，难以与水分充分混合，从而影响了其膨胀性能。
另一方面，温度的变化还会影响有机膨润土的吸附性能。
研究表明，有机膨润土的吸附性能在不同温度条件下会有所差异。
在较低温度下，有机膨润土的吸附性能较弱，而在较高温度下，有机膨润土的吸附性能较强。
这是因为有机膨润土中的有机物质在高温条件下会变得较为活跃，从而使得其吸附性能得到了提高。
三、温度对有机膨润土的应用影响有机膨润土在环境保护、土壤修复、水处理等领域的应用涉及到不同的温度条件。
在低温条件下，有机膨润土的膨胀性能较弱，因此在低温环境下的应用需要考虑加强有机膨润土的膨胀性能，可以通过增加有机膨润土的含水量或者添加一定的促进剂来提高其膨胀性能。
在高温条件下，有机膨润土的吸附性能较强，因此在高温环境下的应用可以充分利用有机膨润土的吸附性能，对水中的有害物质进行有效的去除。
四、结论温度是对有机膨润土性能产生影响的重要因素之一。
在低温条件下，有机膨润土的膨胀性能较弱，而在高温条件下，有机膨润土的吸附性能较强。
超声法制备纳米有机膨润土及其吸附性能研究
纳米 材料 是 指材 料 的结 构 单元 在三 维空 间 中
至少 有一 维 在 １ ～１ ０ ０ ｎ ｌ Ｔ ｌ 。 由于 纳米 材料 的尺 寸
润土 与有 机改 性剂 的作 用 ， 使 片 层 逐 步 剥离 成 纳 米单 元 ＿ ４ ］ 。通过 有 机 改 性 剂 的作 用得 到亲 油 性 能 良好 的纳米 有 机膨 润 土 ， 能大 大 提 高对 有 机 物
超声 波诱 导化 学 变 化 是 由于空 化 效 应 ， 空 化 效应 能产 生短 暂 的高 能环 境 ［ ９ 。这 些 能 量不 但 可 以驱动化 学 反应 ， 而 且 目前 已经 发 展成 为 制 备 纳米 材料 的一 种方 法 。作者采 用超 声波 法制备 了
一
膨润 土 主要成 分是 蒙 脱 石 ， 是 我 国具 有 非 常
摘
要： 在 超声作用下 ， 以十四烷基 三 甲基溴化铵 对膨 润土进行 改性 ， 制备 了纳米 有机 膨润 土。通
过红外光谱 （ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ） 、 ｘ ＿ 射线衍射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 对纳米有机膨润土进行表征 。结果表 明有机改性 剂进入膨 润土
层 间， 层 间距由 ｌ － ３ ８ ｎ ｍ 增 大为 ２ ． １ ０ ｍ ｉ Ｔ ｔ 。 实验 测 试 了该 材 料 对 品 绿 的 吸 附性 能 ， 结果 显 示 在 ２ ５℃ ， 对 品 绿 的 最 大 理 论 吸 附量 为 ３ ３ ３ ． ９ ７ ｍ ｇ ／ ｇ ， 高 于 原 土 的 最 大 理 论 吸 附量 ２ ４ ３ ． ２ １ ｍｇ ／ ｇ 。 用 不 同模 型 对 吸 附
・
ｌ ４ ・
第 ２ １卷
司
；Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ Ｏｎ ｅ 红 外 光 谱 仪 ：美 国
膨润土简介
膨润土一、矿产名称膨润土（Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。
二、矿床类型及其分布1．矿床的成因类型膨润土矿的成因分为火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床。
火山岩型矿床实例有辽宁黑山、吉林九台、浙江仇山、河南信阳、山东涌泉庄等；火山岩—沉积岩型矿床实例有浙江平山、安徽新潭、内蒙高庙子等；沉积矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；侵入岩型矿床如江苏平桥、湖南金沙洲等。
2．矿床的工业类型膨润土的目的矿物是蒙脱石（Montmorillonite）亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，其化学通式为：Na x(H2O)4{（Al2-x Mg X）[Si4O10](OH)2}根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱ENa++EK+性土）、钙基膨润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。
其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。
钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。
碱性系数（）大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。
3．矿产的分布情况世界膨润土资源丰富，分布甚广。
世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。
钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。
因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。
我国膨润土90%为钙基膨润土。
膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。
大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省，以及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。
主要矿区有：辽宁黑山矿、浙江临安矿、浙江仇山矿、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口和宣化、新疆托克逊矿等。
回流吸附法制备H3PW12O40／有机膨润土的研究
Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈ３ ＰＷ １ ２ ０４ ０ ／ Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｏ ｂ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｌ ｆ ｕ ｘ — ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ