CN108862297A - 一种低活性凹凸棒粘土及其制备和测试方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低活性凹凸棒粘土及其制备和测试方法，以优质凹凸棒粘土原矿土为原料，包括除杂、破碎、减活处理和筛分，所述的减活处理是将破碎后的块状物料加入空心浆叶粉碎干燥机中，于50‑60℃保持3‑4小时，然后喷入浓度20‑25％减活剂水溶液于90‑100℃保持3‑4小时。经减活处理后的凹凸棒粘土具有表面酸强度低，比表面积大，吸油率高、稳定性强等优点，减活后的凹凸棒粘土可作为农药粉剂载体，可保持活性组分长时间不分解，使产品易于贮存、有效时间延长，同时公开了一种低活性凹凸棒粘土表面酸强度的快速测试方法。

Description

一种低活性凹凸棒粘土及其制备和测试方法及用途

一、技术领域

本发明涉及一种低活性非金属矿土及其制备和测试方法及用途，确切地说是一种低活性凹凸棒粘土及其制备和测试方法及用途。

二、背景技术

21世纪以来，我国农药工业发展迅速，已发展成为农药生产和出口的大国，随着经济发展水平的提高，全社会的环境保护意识不断加强，使得环保治理要求和力度日益提高，我国已加快淘汰环境污染大的乳油等农药剂型品种，大力研发和推广粉剂、悬浮剂等环保剂型品种，使得在满足农业生产需求的同时降低对于环境的影响，目前市场上急需高效、安全、经济、环境友好的农药载体品种。

凹凸棒石是一种层链结构的含水镁铝硅酸盐矿物，粘土有着层状的晶体结构。基本单元由两层硅氧四面体加一层镁(铝)氧八面体构成一个基本单元，结晶习性为纤维状，呈纤维束状集合体，凹凸棒粘土具有多孔性，比表面积大，吸油率高等优点，使它具有较高液体负载量，能保持粉剂表面干燥，具备了作为农药环保剂型重要载体的先决条件，可加工成高浓度的粉剂、可湿粉剂，并保持产品贮存稳定性、流动性和松散性。

申请人的研究表明，凹凸棒粘土原矿直接粉碎加工成的产品作为农药载体有明显的缺点，因为凹凸棒粘土具有较强的表面酸强度，对反应具有催化活性，可促进载荷的农药产生降解和分解反应，降低了药效和贮存期，必须对凹凸棒粘土进行减活处理，降低其催化活性直至为惰性。

凹凸棒粘土表面酸强度的定义为：在非水介质中固体表面的酸中心使吸附其上的碱指示剂转变为相应的共轭酸的能力，表面酸强度愈大，其催化活性愈高。在不同的介质中使用不同pKa值的吸附指示剂测得的表面酸强度的值不同。

申请人的研究结果显示，在环己烷介质中以二肉桂醛缩丙酮为吸附指示剂，测得凹凸棒粘土原矿粉的表面酸强度为-3，必须通过减活处理，将其表面酸强度降至≥3.3时方可作为农药制剂的载体使用。载体有时称填料、填充料、稀释剂等。

三、发明内容

本发明旨在为农药制剂加工提供一种对环境友好的环保型低活性凹凸棒粘土载体，所要解决的技术问题是将其表面酸强度自-3降至≥3.3.

本发明所称的低活性凹凸棒粘土，是具有一定细度的粘土粉，其质量指标如下表。

表1低活性凹凸棒粘土质量指标

所述的低活性凹凸棒粘土的制备方法，以优质凹凸棒原矿土为原料，包括原矿土除杂、破碎、减活处理和筛分，除杂是指剔除原矿土中共生杂质，如蒙脱石、伊利石、白云后等；破碎是指将除杂后的原矿土破碎至平均粒径≤5cm大小的块状；所述的减活处理是将破碎后的≤5cm块状原矿土加入设置有尾气水膜除尘器并处于微负压状态下的空心浆叶粉碎干燥机中，升温，于50-60℃下保持3-4小时，然后喷入雾状减活剂水溶液进行减活处理，继续升温，于90-100℃干燥至含水量≤5％，通常需要3-4小时，待温度降至室温后筛分出料。

所述的减活剂选自多元醇类、醇胺类物质，如季戊四醇、乙二醇、1、3-丙二醇、1，2-丙二醇、三乙醇胺或二乙醇胺等。减活剂的添加量为原矿土质量的1-5％，优选2-3％。将所需量的减活剂配制成质量百分浓度20-25％的水溶液喷入空心浆叶粉碎干燥机中。

所述的低活性凹凸棒粘土的测试方法是指对减活处理后的矿粉表面酸强度用变色指示剂通过目测的快速方法。申请人研究表明，当减活处理后的矿粉表面酸强度≥3.3时，在环己烷溶剂中变色指示剂二甲基黄(对二甲氨基偶氮苯)使溶液呈现黄色，即本色不变；反之，若表面酸强度＜3.3时，则溶液呈现红色。具体操作如下：

称取0.3g样品加入玻璃试管中，加入5ml干燥后环己溶剂覆盖，再用移液管滴入3滴0.1％二甲基黄指示剂溶液，迅速盖上瓶塞，摇晃分散，放入超声波发生器中充分震荡分散10分钟，目测观察溶液颜色，若溶液仍为碱性黄色，表明减活后的样品表面酸强度≥3.3，产品合格，若溶液变为酸性红色，表明样品表面酸强度＜3.3，产品不合格。

所述的低或性凹凸棒粘土的用途，就是减活处理后的矿粉在制备农药制剂粉剂、高浓度粉剂、可湿性粉剂或颗粒剂中作为载体的应用。

空心桨叶粉碎干燥机结构紧凑，楔形中空桨叶的对向咬合运动增加了搅拌混合和挤压粉碎效果，中空结构使单位容积传热面积大，传热系数高，在运行过程中集干燥、粉碎、减活处理和筛分于一体。在操作过程中始终保持微负压状态避免了粉尘外逸，尾气经水膜除尘，除尘后的沉积料回用，整个操作环保、经济高效。

多元醇类、醇胺类减活剂在低温时三级氮原子可以与凹凸棒粘土表面的酸性点结合成盐，高温时可以与酸性点形成酯类物质以降低表面酸强度；此外，多官能团羟基可以起到交联作用，产生体形结构，增加了产品的空隙和比表面积，提高了产品的吸附性和荷载量。以吸附精炼亚麻仁油所做试验表面，减活处理后的矿粉较之未减活处理的矿粉吸油率提高10％。

四、具体实施方式

1.原料试剂的准备

(1).优质凹凸棒粘土矿土。(工业品，明光市天骄科技发展有限公司)

(2).二肉桂醛缩丙酮(分析纯，山东西亚化学工业有限公司)

(3).对二甲氨基偶氮苯。(分析纯，上海迈坤化工有限公司)

(4).环己烷。(分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)

2.低活性凹凸棒粘土粉的制备

(1).除杂与破碎

取优质凹凸棒粘土原矿土除去其中共生的杂质，然后用鄂式破碎机将其破碎至平均粒径5cm大小的块状。

(2).减活处理

启动空心浆叶粉碎干燥机(KJG-24型，江苏圣曼干燥设备工程有限公司出品)，同时开启尾气水膜除尘器，使干燥机处于0.09±0.005MPa负压状态，此时投入原矿土块600Kg，55℃下保持3.5小时，然后喷入质量百分浓度25％的季戊四醇水溶液50Kg，升温至95℃保持3.5小时，降温，至室温后筛分出料。

(3).质量检测

(ⅰ).细度：过325目筛，筛余量4％。(GB/T 16150～1995农药粉剂、可湿性粉剂细度测定方法)

(ⅱ).含水量：4％(GB/T14506.1～2010硅酸盐岩石化学分析方法)

(ⅲ).表面酸强度：3.3.(企业标准Q/TJKT，T001～2013,凹凸棒石农药载体，明光市天骄科技发展有限公司)

(ⅳ).吸油率：92％。(DB32/T 1220～2008凹凸棒石粘土测试方法)

(ⅴ).黏度(mPa·s):3000.(NY/T1860.21～2016农药理化性质测定导则第21部分:黏度)

(ⅵ).悬浮率：90％。(GB/T 14825～2006农药悬浮率测定方法)

3.低活性凹凸棒粘土粉表面酸强度的快速检测方法

称取0.3g干燥样品加入玻璃试管中，加入5ml干燥后的环己烷溶剂覆盖，再滴入3滴0.1％二甲基黄指示剂溶液，迅速盖上瓶塞，摇晃分散，放入超声波发生器中充分震荡分散10分钟，目测观察溶液颜色，若溶液仍为碱性黄色，表明减活后的样品表面酸强度≥3.3，产品合格，若溶液变为酸性红色，表明样品表面酸强度＜3.3，产品不合格。

开发该快速检测方法有利低活性凹凸棒粘土粉的产业化。

4.低活性凹凸棒粘土粉应用与对比实验

(1).用减活处理后的矿土粉和原矿土粉分别加工10％倍硫磷粉剂，按规定于52℃、贮藏14天，热贮藏结束后测定倍硫磷分解率，依次为3.5％和18.6％。

(2).用减活处理后的矿土粉和原矿土粉分别加工40％三环唑可湿性粉剂于52℃、贮藏14天。热贮结束后测定三环唑分解率，依次为0.6％和7.2％。

粉剂热贮分解≤5％，符合标准规定。

热贮实验表明，减活处理后的凹凸棒粘土粉可作为载体加工农药粉剂和可湿性粉剂，而且产品分解率低，延长了有效时间。

Claims (6)

1.一种低活性凹凸棒粘土，其特征在于：细度，过325目筛，过筛率≥95％，含水量≤5.0％，表面酸强度≥3.3，吸油率≥90％，粘度≥3000mPa·s,悬浮率≥90％。

2.一种如权利要求1所述的低活性凹凸棒粘土的制备方法，以优质凹凸棒原矿土为原料，包括原矿土除杂、破碎、减活性处理和筛分，其特征在于：所述的减活处理是将除杂、破碎后的≤5cm块状原矿土加入设置有尾气水膜除尘器并处于微负压状态下的空心浆叶粉碎干燥机中，升温，于50-60℃下保持3-4小时，然后喷入质量百分浓度20-25％减活剂水溶液，继续升温，于90-100℃下保持3-4小时；减活剂的添加量为原矿土质量的1-5％；所述的减活剂选自多元醇类、醇胺类物质。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的碱活剂选自季戊四醇、乙二醇、1、3-丙二醇、1，2-丙二醇、三乙醇胺或二乙醇胺。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：减活性添加量为原矿土质量的2-3％。

5.一种如权利要求1所述的低活性凹凸棒粘土的测试方法，是减活性处理后的矿粉表面酸强度的目测方法，其特征在于：称取0.3g样品加入玻璃试管中，加入5ml干燥后的环己烷覆盖，再滴入3滴0.1％二甲基黄指示剂溶液，盖上瓶塞，摇晃分散，放入超声波发生器中震荡分散10分钟，若溶液仍为碱性黄色，其表面酸强度≥3.3；若溶液为酸性红色，其表面酸强度＜3.3。

6.一种如权利要求1所述的低活性凹凸棒粘土的用途，其特征在于：减活性处理后矿粉在制备农药制剂粉剂、高浓度粉剂、可湿性粉剂或颗粒剂中作为载体的应用。