专利名称：有机累托石的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机累托石的生产工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为有机累托石的生产工艺，是将钠化的累托石溶于反应釜中，制成1~10％的悬浮液，调节pH值在3-6，在高速搅拌下，将10~40％的含有有机阳离子的处理剂滴加在悬浮液中，将其升温到70-100℃后保温2-5h后，经过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。
上述的钠化累托石的阳离子交换量30-50mmol/100g，纯度70-95％。
上述的有机阳离子的处理剂为含有碳链长度为C12-20的有机季铵盐。
上述的有机阳离子的处理剂为二元胺。
上述的有机阳离子的处理剂为氨基酸。本发明相对于现有技术，本发明的优点为累托石经适当有机处理后，有机阳离子的进入可增加累托石的层间距，改善累托石的间层结构与表面性能，使有机累托石在适当的有机溶剂中分散形成有机凝胶。这种性能的改变可以使有机累托石在废水处理方面及塑料改性方面等得到更加广泛的应用。
由于累托石粘土层间厚度只有2nm左右，层间化学微环境为亲水憎油性，与有机物的表面浸润性较差。对累托石粘土的表面改性是由通过阳离子交换反应来完成的。由于累托石类蒙皂石层间的阳离子(如Na+、K+、Ca2+等)与T-O-T单元层结合力脆弱，具有膨胀性，在溶液中容易解离与其它阳离子进行交换。所以，采用有机阳离子与累托石层间域的阳离子进行交换就可生成亲油性累托石粘土。处理粘土所用的有机化试剂大都是有机胺、季铵盐或氨基酸等阳离子，以盐酸处理的有机胺-R-NH2为例，离子交换反应的原理是有机胺首先与盐酸形成盐酸盐，离解出铵的阳离子，反应式为然后铵的阳离子与REC层间的水合Na+进行离子交换反应，反应式为本技术就是采用有机季铵盐、有机二元胺及氨基酸等与累托石中的层间阳离子进行交换，生产制备了有机累托石。通过阳离子交换，累托石层间距会得到不同程度的增大。另外，经有机处理后，累托石的初始分解温度升高，碳链越长，分解温度越高，有机试剂中如有耐热性强的刚性苯环，得到有机累托石的热分解温度更高。经与聚合物复合证明有机累托石与聚合物具有良好的相容性、可分散性。实施实例1在反应釜中，将累托石20份溶于1000份的水中，高速搅拌下制成一种悬浮液，调节pH值3-6。配制十二烷基溴化铵季铵盐溶液浓度为30％，在高速搅拌下将其逐滴加入反应釜，升温到95℃，保温3.5h后冷却过滤、洗涤、干燥、研磨后即可得到有机累托石。实施实例2在反应釜中，将累托石20份溶于1000份水中，高速搅拌下制成一种悬浮液，调节pH值3-6。配制十六烷基溴化铵季铵盐溶液，浓度40％，在高速搅拌下将其逐滴加入反应釜中，升温到95℃，保温3.5h后，冷却、过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。实施实例3在反应釜中，将累托石20份溶于1000份水中，高速搅拌下制成一种悬浮液，调节pH值3-6。配制十八烷基溴化铵季铵盐溶液，浓度45％，在高速搅拌下将其逐滴加入反应釜中，升温到95℃，保温3.5h后，冷却、过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。实施实例4在反应釜中，将累托石20份溶于1000份水中，高速搅拌下制成一种悬浮液，调节pH值3-6。配制联苯二胺溶液，浓度20％，在高速搅拌下将其逐滴加入反应釜中，升温到95℃，保温3.5h后冷却、过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。实施实例5在反应釜中，将累托石20份溶于1000份水中，高速搅拌下制成一种悬浮液，调节pH值3-6。配制氨基酸溶液，浓度30％，在高速搅拌下将其逐滴加入反应釜中，升温到90℃，保温3h后冷却、过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。有机累托石环保材料的应用1、环保材料处理过的粘土累托石具有很大的比表面积、有机基团和大孔径活性通道，因而作为废水处理吸附剂可应用于液体分离、离子交换及络合物交换等。研究表明有机累托石可对多种有机物质进行吸附，对有机废水COD除去率可达到90％，用于废水退色达到90％，适用于电镀废水等有害物质的吸附净化处理。2.在高分子材料改性中的应用(1)、对塑料的增韧作用添加粘土纳米粒子到塑料中后对增加塑料韧性有较大的作用。
(2)、通用塑料的工程化通用塑料具有产量大、应用广、价格低等特点，但其性能不如工程塑料；而工程塑料虽性能优越，但价格较高。在通用塑料中通过加入有机粘土纳米粒子能使其达到工程塑料的性能。如用有机粘土纳米技术对通用聚丙烯进行改性，其性能达到了尼龙6的性能指标，而成本却降低1/3。
(3)、对橡胶的改性有机粘土纳米可以对橡胶起到增强的作用。
(4)、纳米改性涂料在涂料中添加有机粘土纳米材料，不但可以起到增稠的作用，而且可以制造出防紫外线涂料，应用于需要紫外线屏蔽的场所等。
权利要求
1.有机累托石的生产工艺，其特征在于本发明是将钠化的累托石溶于反应釜中，制成1~10％的悬浮液，调节pH值在3-6，在高速搅拌下，将10~40％的含有有机阳离子的处理剂滴加在悬浮液中，将其升温到70-100℃后保温2-5h后，经过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。
2.根据权利要求1所述的有机累托石的生产工艺，其特征在于所述的钠化累托石的阳离子交换量30-50mmol/100g，纯度70-95％。
3.根据权利要求1或2所述的有机累托石的生产工艺，其特征在于所述的有机阳离子的处理剂为含有碳链长度为C12-20的有机季铵盐。
4.根据权利要求1或2所述的有机累托石的生产工艺，其特征在于所述的有机阳离子的处理剂为二元胺。
5.根据权利要求1或2所述的有机累托石的生产工艺，其特征在于所述的有机阳离子的处理剂为氨基酸。
全文摘要
本发明涉及一种有机累托石的生产工艺。现有技术中，累托石(REC)是一种易于水中分离成纳米级微片的天然矿物材料之一，但是这种无机粘土不能在有机溶剂中很好的分散，所以不能直接用作纳米材料增强塑料，也不能用在含有有机物的废水处理中。本发明的有机累托石的生产工艺，是将钠化的累托石溶于反应釜中，制成1～10％的悬浮液，将10～40％的含有有机阳离子的处理剂滴加在悬浮液中，经处理、过滤、洗涤、干燥、研磨即可得到有机累托石。累托石经适当有机处理后，改善了累托石的间层结构与表面性能，使其可作为纳米材料广泛地应用于塑料纳米改性及废水处理方面。
文档编号C07F7/00GK1473834SQ02139340
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月8日 优先权日2002年8月8日
发明者马晓燕, 鹿海军, 颜红侠 申请人:马晓燕