CN105936510B

CN105936510B - 一种有机膨润土的改性方法

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Publication number: CN105936510B
Application number: CN201410538833.3A
Authority: CN
Inventors: 王正天; 王家君
Original assignee: Beijing Jingsheng Cathay Pacific Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingsheng Cathay Pacific Technology Co. Ltd.
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2018-08-24
Anticipated expiration: 2034-10-14
Also published as: CN105936510A

Abstract

本发明是一种有机膨润土的改性方法，采用钠化膨润土粉末为原料，以非离子表面活性剂为主体与烷基季铵盐表面活性剂、少量弱离子性阴离子表面活性剂复配作为有机改性剂，在加热条件下(不大于100℃)将烷基季铵盐、阴离子表面活性剂溶解于非离子表面活性剂中，提前混合均匀，然后将钠化膨润土与有机改性剂按照合适的比例，控制挤出料的温度在60～110℃范围内，用螺杆挤出机完成强制混合、挤出；冷却后粉碎，制成有机膨润土粉末产品；通过调整钠化膨润土与有机改性剂的比例、和改变有机改性剂中非离子表面活性剂、烷基季铵盐的种类和阴离子表面活性剂的相对比例，控制产品的性能，满足不同需求，适合规模化生产。

Description

一种有机膨润土的改性方法

技术领域

本发明涉及一种有机膨润土的改性方法，特别是指以钠基膨润土为原料制备高粘度、高分散稳定性的改性有机膨润土及其制备方法，属于新型材料技术范畴。

背景技术

天然膨润土(Bentonite)，又称为班脱岩、膨土岩、蒙脱土(Montmorillonite)、蒙皂石、皂土、观音土等，是一种分布广泛的非金属粘土矿物。

严格地讲，天然膨润土是以蒙脱石为主体的粘土矿物，蒙脱石含量的高低也决定了膨润土矿物品质的高低。其性质特征，主要是由所含蒙脱石的结构决定的。蒙脱石的微观结构是一种二维平面层状结构的硅铝酸盐，它分别由两层硅氧四面体片和一层夹于其间的铝氧(羟基)八面体片层构成。其一般结构式为：Al₂O₃·4SiO₂·nH₂O，(n＞2)；属2∶1型层状结构；在两个相邻的硅氧四面体层片之间，是通过氢键和极性作用，结合力较弱，由于水分子和其他极性分子进入晶体层之间，引起晶体沿c轴膨胀，易于产生层状解理。

晶格内的异价类离子同向置换是蒙脱石最基本、最重要的构造特性。蒙脱石的四面体层中的Si可以被Al置换，八面体层中的Al可以被Fe³⁺和Mg²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺等离子置换，形成层间负电荷过剩，参见附图1，在两个相邻的硅氧四面体片层结构之间，可以吸附大量水合阳离子(如K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等)和水分子，并保持着交换状态。根据所吸附的阳离子种类、数量的变化，可以形成不同类型的蒙脱石。以Mg²⁺置换部分八面体层中的Al，并在层间吸附Na⁺和水分子的蒙脱石为例，所形成的结构可以描述为：

Nax(H₂O)₄{(Al₂-xMgx)(Si₄O₁₀)(OH)₂}

这些蒙脱石具有较高的离子交换容量(80～120meq/100g)及良好的吸附能力；在常温常压下，离子、水和盐类以及大多数有机物，都能够出入蒙脱石矿物的层间，形成复杂的蒙脱石无机复合体和蒙脱石有机复合体，而蒙脱石矿物晶粒细小，具有较大的外表面积，同时由于层间距离加大和层间作用力削弱，在水或其他溶剂的作用下层间可以膨胀、剥离，解理成更薄的单晶片层，使蒙脱石具有更大的比表面积。这也是以蒙脱石为主体的膨润土可以用于制备无机硅酸镁铝凝胶、有机改性膨润土的基础。

上述特征，决定了以蒙脱石为主体的膨润土具有很大的内外表面积(600～800m²/g)。通过化学改性形成活性中心，可以成为良好催化剂；通过吸附季铵盐表面活性剂、烷基胺等形成有机膨润土，增大层间距，可以成为塑料加工中广泛使用的纳米插层材料、润滑油添加剂、油漆助剂、油基农药悬浮剂助剂等，在环保、催化、石油开采、化工、建材等领域得到广泛应用。

自然界出产的天然膨润土，依其层间吸附的阳离子是以钠离子为主体或钙离子为主体，可以大体分为钠基膨润土和钙基膨润土。天然钠基膨润土的资源量远小于钙基膨润土，但前者具有更优越的性能。在天然膨润土中，除了蒙脱石以外，还含有碳酸盐、硅酸盐、金属氧化物、晶体二氧化硅、砂石等杂质成分，需对天然膨润土进行提纯脱除杂质，针对不同的用途，进行无机、有机改性以进一步提高其综合性能。

通常，膨润土的有机改性是在无机钠化改性的基础上进行，无机钠化改性脱除了天然膨润土中绝大部分杂质，易于实现有机改性，得到高品质的有机改性膨润土。

目前农药剂型向环保转化，除了大部分转化为水基农药制剂(如水悬剂、水分散粒剂等)之外，部分容易在水中分解的原药只能转化为低毒的以油酸甲酯为溶剂的油悬剂，又称之为环保型油悬剂。以天然膨润土为原料进行高度改性的硅酸镁铝(也称为钠基膨润土)，在水中可以均匀分散为片层状微观胶体颗粒，在无切力作用下，容易形成三维结构，体系粘度迅速增大，阻止原药颗粒的沉降，具有良好的悬浮性；一旦受到挤压或搅拌的力的作用，片层状胶体颗粒会沿切力方向趋向，导致粘度下降，利于灌装和使用；并且硅酸镁铝无机胶体粘度随温度变化较小，而有机增稠剂对温度变化过于敏感，硅酸镁铝这种良好的触变性为农药水悬剂提供了动力学稳定性，而本身具有化学惰性(除了表面水化之外，不与农药组分起化学反应)，为农药水悬剂的储存、使用提供了性能保障。但是钠基膨润土在油酸甲酯中不分散，无法直接使用，如何解决油悬剂的动力学稳定性，成为环保型油悬剂农药制剂的技术瓶颈。

能够提供良好的触变性和悬浮性的有机膨润土，是环保型油悬剂农药制剂的悬浮助剂悬浮助剂的最佳选择。

在农药水悬剂中，作为良好悬浮助剂的硅酸镁铝(钠化改性膨润土)，必须具备以下性能指标：

(1).粘度：5％的硅酸镁铝的水分散液，静置24小时，粘度不得低于100CP；

(2).析水性：2％的硅酸镁铝的水分散液，静置24小时，析水体积不大于分散液总体积的3％；

硅酸镁铝的粘度指标，保证了在体系中的悬浮性能和触变性；析水指标保证了悬浮助剂本身具有良好的悬浮性；从而保证在水悬剂中应用，可以为农药水悬剂提供足够的动力学稳定性。

因此，为满足油酸甲酯为溶剂的环保型油悬剂的悬浮性能，有机膨润土同样需要具备粘度和析油性指标；

(1).粘度：5％的有机膨润土的油酸甲酯分散液，静置24小时，粘度不得低于100CP；

(2).析油性：2％的有机膨润土的油酸甲酯分散液，静置24小时，析油体积不大于分散液总体积的3％。

目前市场上购到的有机膨润土，无一能够满足这两项指标。

究其原因，主要有两点：

(1)、目前市场上销售的有机膨润土，主要采用烷基季铵盐改性的膨润土，烷基季铵盐与油酸甲酯化学性质上仍然有一定的差别；

(2)、部分有机膨润土中添加有有机高分子成分，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等，这些高分子组分在分散体系中，起到捕集胶体颗粒而导致絮凝的作用，对提高体系的悬浮、分散性能起负面作用。

因此，适合作为油悬浮助剂的有机膨润土，必须采用脂肪酸多元醇酯或烷基多糖苷(简称APG)、脂肪酸环氧乙烷缩合物、脂肪醇或烷基酚环氧乙烷缩合物为主体的有机改性剂对膨润土进行改性，才能与油酸甲酯有相近的化学性能，利于形成稳定的油分散体系。

采用非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂组合，对膨润土水分散浆液进行改性，制备有机膨润土，如张泽鹏^[1]等将烷基苯酚环氧乙烷缩合物(OP-10)分别与十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、硬脂酸钠复合，对钠基膨润土进行改性，制备插层型有机膨润土，但是采用膨润土水分散浆液改性的方法，需要脱除大量的水分，对于大规模生产，产生很大的能耗，生产成本很高。这种高能耗现象，也发生在单独采用烷基季铵盐改性制备膨润土的方法中，如CN1266230公布的蒙皂石有机凝胶及其制备方法，浆液中固含量为1～4％，生产过程需要蒸发大量的水分，并且在长时间加热蒸发水分过程中，也容易导致季铵盐分解，产生恶臭，污染环境，并导致产品性能下降；类似的情况，也发生在非离子表面活性剂与季铵盐表面活性剂复合改性体系中，如CN103145140A公开的一种改性有机膨润土的制备方法、CN103936021A公开的一种低粘度高防沉有机膨润土的制备方法、CN103482638A公开的一种有机膨润土的制造方法，均是采用膨润土水分散浆液为有机改性的前驱体系，这也是目前制备有机膨润土的最普遍的方法。

CN1807241A公布的一种熔融插层法制备有机膨润土的方法，采用除砂分级的膨润土，添加烷基季铵盐在70～150℃熔融混合，虽然比采用膨润土水分散浆液的体系制备有机膨润土节能显著，但是所选择的熔融温度范围太宽，高温区域容易导致烷基季铵盐大量分解，产生有毒臭气污染工作环境，并有效成分损失；由于采用除砂分级的膨润土，没有经过改性的钠基膨润土的充分解理、置换，不易实现有效改性，并且目前的采用颗粒比重不同通过风选分级或水力分级，均不可能出去膨润土中大量的亚微米颗粒的砂石，无法制备高性能有机膨润土。

针对以上问题，从膨润土改性的方法着手，为提高有机膨润土在油酸甲酯中的分散性和悬浮稳定性，满足油悬剂农药剂型的需求，并有效地降低规模化生产成本，特完成本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合油悬剂农药制剂使用的有机膨润土的制备方法，并且适合规模化生产，大幅降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

采用干燥失重(俗称水分)不大于12wt％的钠化膨润土粉末作为原材料，以非离子表面活性剂为主体与烷基季铵盐复配的表面活性剂作为有机改性剂，在有机改性剂中，适当添加脂肪酸类离子性较弱的阴离子表面活性剂，加入量不超过表面活性剂总量的20％，以降低成本；在加热条件下(不大于100℃)将烷基季铵盐、阴离子表面活性剂溶解于非离子表面活性剂中，混合均匀；将钠化膨润土粉按照钠化膨润土：表面活性剂总量为1.0∶0.1～1.0的比例(重量比)，控制挤出料的温度在60～110℃之间，用螺杆挤出机将钠化膨润土和有机改性剂完成强制加热混合并挤出，冷却、粉碎，制成在油酸甲酯中5wt％油分散液粘度不低于100CP、2wt％油酸甲酯分散液24小时析油体积不大于总体积3％的有机膨润土。

在上述的技术方案中：

(1).采用已经钠化改性、干燥失重(俗称水分)不大于12wt％的膨润土粉末作为原材料，可以避免在制备有机膨润土过程中增加脱水工艺环节，有利于制备高品质的有机膨润土，降低能耗，减低生产成本；因为有机化之后的有机膨润土中的水分很难脱除，如果作为原材料的钠基膨润土中水分含量过大，加上添加表面活性剂组分带入的水分，就需要脱水，脱水温度过高或脱水时间过长，均会出现烷基季铵盐发生分解现象，污染生产环境，并且不利于提高产品品质。

(2).非离子表面活性剂主要采用脂肪酸失水山梨醇酯(对应的商品名：span)、烷基醇环氧乙烷缩合物(对应的商品名：平平加O)、烷基苯酚环氧乙烷缩合物(对应商品名：Triton100或OP-10)、烷基多糖苷(简称和商品名：APG)的一种及其组合。

顺便说明一下，这类表面活性剂商品中，没有高纯度的产品，一般都是以一种物质为主体的混合物，比如span 80，是山梨醇单油酸酯为主体的同时含有少量山梨醇二油酸酯、山梨醇单硬脂酸酯的混合物；平平加O-9实际上是每个月桂醇平均与9个环氧乙烷的缩合物，而且含有少量的十四醇环氧乙烷缩合物；OP-10是每个烷基苯酚与平均10个环氧乙烷是缩合物；APG是以葡萄糖和C8～18脂肪醇为原料，在催化剂的存在下直接反应生成烷基多糖苷，一般组成为单苷、二苷、三苷和多苷的混合物，所以也称烷基多糖苷；虽然都是混合物，但不影响使用效果；为避免引起歧义，特此说明。

采用市售商品，避免使用纯物质，便于规模化生产，可以大幅降低生产成本。

(3).烷基季铵盐，市售的有C8～C22的烷基季铵盐，以及十四烷基二甲基苄基铵盐、双烷基C8～C18的烷基季铵盐，从满足性能要求和降低生产成本而言，优先考虑采用8～C22的单长链烷基季铵盐。

(4).采用非离子表面活性剂为主体，烷基季铵盐阳离子表面活性剂为辅，适当添加少量的弱离子性的阴离子表面活性剂，形成表面活性剂复合体系，对钠化膨润土进行有机改性，非离子表面活性剂与烷基季铵盐阳离子表面活性剂的比例(重量比)：

非离子表面活性剂∶烷基季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.1～0.9

在表面活性剂复合体系中，可以添加少量弱离子性阴离子表面活性剂如脂肪酸类物质进行复合，添加量不大于表面活性剂总量的20％，如硬脂酸、油酸、棕榈酸、月桂酸等，可以降低生产成本。

(5).长碳链的烷基季铵盐常温下是固体，在加热条件下搅拌溶解于非离子表面活性剂中(控制温度不大于100℃)，利于制备性能均匀的有机膨润土。

(6).采用控制挤出料的温度在60～110℃范围内用螺杆完成混合改性并挤出，可以方便计量，利于规模化生产，并且避免烷基季铵盐分解，加速混合改性，容易获得品质均匀的高性能有机膨润土。

(7).螺杆挤出后的膨润土条子，冷却后，进行粉碎，制成有机膨润土粉末产品。

本发明的优点和效果是：

(1)，采用已经钠化改性、干燥失重(俗称水分)不大于12wt％的膨润土粉末，简化有机膨润土生产工艺，有利于制备高品质的有机膨润土，降低能耗。

(2).采用以非离子表面活性剂为主体与烷基季铵盐复配的表面活性剂体系作为有机改性剂，非离子表面活性剂可以有效改善有机膨润土与油酸甲酯的化学性质相似性，有助于提高有机膨润土在油酸甲酯体系中的粘度、悬浮性和分散性。

烷基季铵盐，可以提高膨润土的解理性，使有机改性更加充分，提高有机膨润土的品质。

(3).以非离子表面活性剂为主体、烷基季铵盐阳离子表面活性剂为辅，进行复配作为制备有机膨润土的有机改性剂，既提高膨润土的改性效果，又保证了有机膨润土与油酸甲酯溶剂的相容性，利用选择不同的种类的非离子表面活性剂和烷基季铵盐阳离子表面活性剂，以及二者比例和表面活性剂添加量的调整，可以实现有机膨润土性能的差异化，满足不同的需求；而且，非离子表面活性剂同时作为烷基季铵盐的溶剂，利于提高烷基季铵盐在有机膨润土改性中的均匀性。

(4).在上述的表面活性剂复合体系中，添加少量的脂肪酸类阴离子表面活性剂进行复合(不大于表面活性剂总量的20％)，离子性弱，对于有机膨润土在油酸甲酯中的分散性不会出现负面影响，可以降低生产成本，并可以拓展有机膨润土在其他应用领域的用途。

(5).表面活性剂均采用市售商品，避免采用纯物质，可以大幅降低生产成本，利于实现规模化生产。

(6).采用螺杆挤出混合改性，可以方便计量，利于规模化生产；并且螺杆的强力剪切作用，控制挤出料的温度在60～110℃范围内，保证表面活性剂在液态下，可以与膨润土完成高强度混合，利于实现膨润土的充分改性，制备出高性能有机膨润土；同时，生产过程控制温度低于烷基季铵盐的分解温度，可以避免季铵盐分解污染生产环境。

(7).螺杆挤出后的膨润土条，因为机械螺杆强力混合、挤出时生产大量热量，具有较高的温度，一般为100℃左右；经过冷却后，便于粉碎制成有机膨润土粉末产品，也利于避免粉碎过程温升过高导致烷基季铵盐分解。

综上所述，本发明的核心技术是：采用水分含量低(不大于12wt％)的钠化膨润土粉末为原料，以非离子表面活性剂为主体与烷基季铵盐表面活性剂、少量弱离子性阴离子表面活性剂复配的表面活性剂作为有机改性剂，在加热条件下(不大于100℃)将烷基季铵盐、阴离子表面活性剂溶解于非离子表面活性剂中，提前混合均匀，然后将钠化膨润土与有机改性剂按照合适的比例，控制挤出料的温度在60～110℃范围内，用螺杆挤出机完成强制加热混合、挤出；冷却后粉碎，制成有机膨润土粉末产品；通过调整钠化膨润土与有机改性剂的比例、和改变有机改性剂中非离子表面活性剂、烷基季铵盐和阴离子表面活性剂的种类和相对比例，调控产品的性能，满足不同需求。

附图说明

附图1：蒙脱石的四面体层中的Si可以被Al置换的结构示意图；

附图2：本发明的实施工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步描述：

实施例：

参照图2的工艺流程进行实施。

将非离子表面活性剂和烷基季铵盐、阴离子表面活性剂提前混合，加热搅拌溶解，混合均匀作为有机改性剂；用计量泵将有机改性剂加入螺杆挤出机中，钠化膨润土用螺旋送料器送进螺杆挤出机中，控制螺旋送料器的速度和计量泵的流量满足钠化膨润土粉末与有机改性剂的设定比例，控制螺杆挤出机的工作温度，保证挤出料的温度在T＝60～110℃的范围内，经螺杆挤出机强力混合、挤出后，控制挤出的泥条所切长度在1～3cm的小段，使其便于冷却和后续加工，冷却，将其粉碎，收集，即得到高度改性的有机膨润土；然后进行性能检测比对，不同实施例和对照样的结果详见表(1)。

12组实施例和4组对照样的实验中，所采用的原材料均是购自市场的工业品，由于同一厂家在不同批次的产品，其性能指标也有波动，为方便规模化生产，对于表面活性剂中纯度在90％以下的产品，配比计量中有效物质扣除其水分含量，对于纯度在90％在90％以上的产品，配比计量中近似看作纯物质计量；钠化膨润土水分含量控制在12％以内，在计量配比中不考虑其水分含量，近似当作纯物质计量。

在上述实施例中，所采用的原材料如下：

1.钠化改性膨润土：

(1).北京京盛国泰科技有限公司的商品名为Science Brook D的硅酸镁铝(钠化改性的膨润土)，干燥失重(水分)为6.0％，粒度：-200目；简称Brook D。

(2).天津金戈新材料有限公司的钠化膨润土，干燥失重为11.5％，粒度：-320目；简称，金戈土。

2.非离子表面活性剂：

(1).Span 40 山梨醇硬脂酸酯活性物≥95％

(2).Span 60 山梨醇硬油酸酯活性物≥95％

(3).Span 80 山梨醇硬油酸酯活性物≥95％

(4).OP-10 辛基酚聚氧乙烯醚活性物≥95％

(5).APG 0810 (烷基链以C8～C10为主)烷基多糖苷浓度 50％

(6).APG 1214 (烷基链以C12～C14为主)烷基多糖苷浓度 50％

(7).APG 1618 (烷基链以C16～C18为主)烷基多糖苷浓度 50％

(8).平平加O-20 活性物≥98％

(9).平平加O-10 活性物≥98％

(生产厂家标识不一，有的以浓度标识，有的以活性物含量标识。)

3.烷基季铵盐阳离子表面活性剂

4.弱离子性阴离子表面活性剂

(1).硬脂酸含量≥：99％

(2).油酸含量≥：98％

(3).月桂酸含量≥：99％

在上述实施例中，不同实施例和对照样的钠化膨润土和有机改性剂的配比、以及有机改性剂中各表面活性剂的比例、有机改性剂混合温度、螺杆挤出温度控制如下：

实施例1：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为70℃，挤出料温度在65～85℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.94

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.2

脂肪酸占表面活性剂总量：10.6％

实施例2：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度80℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为80℃，挤出料温度在60～85℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.1

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.1

脂肪酸占表面活性剂总量：12％

实施例3：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为75℃，挤出料温度在70～95℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶1

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.9

脂肪酸占表面活性剂总量：20.0％

实施例4：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为80℃，挤出料温度在70～105℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.6

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.5

实施例5：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为85℃，挤出料温度在75～105℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.8

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.4

脂肪酸占表面活性剂总量：12.5％

实施例6：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度85℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为85℃，挤出料温度在75～95℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.47

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.18

实施例7：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.94

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.2

脂肪酸占表面活性剂总量：10.6％

实施例8：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度80℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.1

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.1

脂肪酸占表面活性剂总量：12％

实施例9：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶1

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.9

脂肪酸占表面活性剂总量：20.0％

实施例10：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.6

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.5

实施例11：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.8

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.4

脂肪酸占表面活性剂总量：12.5％

实施例12：

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度85℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.47

非离子表面活性剂∶季铵盐阳离子表面活性剂＝1∶0.18

对照样1：

(1).硅酸镁铝Brook D 50.0kg

(2).OP-10 40.0kg

表面活性剂加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为85℃，挤出料温度在80～105℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.8

对照样2：

(1).硅酸镁铝Brook D 50.0kg

(2).Span-80 50.0kg

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土∶有机改性剂＝1∶1

对照样3：

(1).金戈土 50.0kg

(2).二十二烷基三甲基氯化铵 71.4kg(有效物质约50.0kg)

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为75℃，挤出料温度在75～105℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶1

对照样4：

(1).金戈土 50.0kg

(2).双C8-10烷基二甲基氯化铵 50.0kg(有效物质约35.0kg)

表面活性剂加热混合制备成有机改性剂的加热温度90℃

膨润土与有机改性剂螺杆混合、挤出中，设定温度控制点为75℃，挤出料温度在75～100℃之间。

膨润土∶有机改性剂＝1∶0.7

上述实施例和对照样所制备的有机膨润土，其悬浮性能和析油性的测试评价方法如下：

(1).粘度：5％的有机膨润土油酸甲酯分散液的粘度

称取25.0±0.1g样品，在搅拌条件下加入已装有474±1g油酸甲酯的600mL烧杯中(应小心加入样品粉末避免飞扬损失)，用封口膜/保鲜膜封口，在环境温度20～30℃之间，磁力搅拌60分钟制成5％悬浮液，液体应均匀且无块状存在。将制备好的样品液体保持封闭，置于25.0±1.0℃环境中静置24小时。取出，立即以BROOKFEILDRVDV型粘度计测试粘度，选用转子Spindle 2#，转速60RPM测定，30秒读数记录，平行测试三个样品，取平均值，单位为厘泊(CP)。

(2).析油性：2％的有机膨润土的油酸甲酯分散液，静置24小时，观测析油变化

称取6.00±0.01g样品，在搅拌条件下加入已装有294±1g油酸甲酯的500mL烧杯中(应小心加入样品粉末避免飞扬损失)，用封口膜/保鲜膜封口，在环境温度20～30℃之间，磁力搅拌60分钟制成2％悬浮液，用其中的200mL分散液分别倒入2只100mL量筒至100mL刻度，保鲜膜封口，置于25.0±1.0℃环境中静置24小时，观测量筒中分散液上端有无清晰的油层析出，取平均值，其析出的体积不大于3mL。

能够满足在油悬剂农药制剂悬浮助剂的性能指标：

(1).5％的有机膨润土油酸甲酯分散液的粘度：≥100CP；

(2).2％的有机膨润土的油酸甲酯分散液，静置24小时，析油体积：≤3mL。

表1.不同实施例和对照样的悬浮性能测试结果结果

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

参考文献

[1]张泽鹏，万芳，廖立兵等；阴-非离子型有机蒙脱石粉体的制备和表征[J]，中国粉体技术，2013，19(1)：34-37

[2]CN1266230C 2004，09，29

[3]CN1807241A 2005，12，30

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[5]CN103482638A 2013.09.18

[6]CN103936021A 2014.04.04

Claims

1.一种有机膨润土的改性方法，其特征在于：采用钠化膨润土粉末为原料，以非离子表面活性剂、烷基季铵盐阳离子表面活性剂、弱离子性阴离子表面活性剂复配的表面活性剂作为有机改性剂，在不大于100℃的加热条件下将烷基季铵盐、阴离子表面活性剂溶解于非离子表面活性剂中，混合均匀，然后将钠化膨润土与有机改性剂按比例，控制挤出料的温度在60～110℃范围内，用螺杆挤出机完成强制加热混合、挤出，冷却后粉碎，制成有机膨润土粉末产品；其中：

(1)、钠化膨润土粉末的水分含量不大于12wt％；

(2)、钠化膨润土粉末与有机改性剂的表面活性剂总量的重量比为：钠化膨润土粉末∶表面活性剂总量是1.0∶0.1～1.0；

(3)、非离子表面活性剂与烷基季铵盐阳离子表面活性剂的的重量比为：非离子表面活性剂∶烷基季铵盐阳离子表面活性剂是1∶0.1～0.9；

(4)、弱离子性阴离子表面活性剂的添加量不大于有机改性剂中表面活性剂总量的20wt％。

2.如权利要求1所述的一种有机膨润土的改性方法，其特征在于所述的非离子表面活性剂至少是脂肪酸失水山梨醇酯、烷基醇环氧乙烷缩合物、烷基苯酚环氧乙烷缩合物、C8～18烷基多糖苷的一种。

3.如权利要求1所述的一种有机膨润土的改性方法，其特征在于所述的烷基季铵盐阳离子表面活性剂至少是C8～C22的烷基季铵盐、十四烷基二甲基苄基铵盐、双烷基C8～C18的烷基季铵盐的一种。

4.如权利要求1所述的一种有机膨润土的改性方法，其特征在于所述的弱离子性阴离子表面活性剂至少是月桂酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸的一种。