膨潤(rùn)土礦物凝膠的制備及其性能研究.pdf

1、膨潤(rùn)土礦物凝膠是一種非常重要的觸變性凝膠產(chǎn)品,由于其能耐酸堿、穩(wěn)定性好、成本低、無(wú)毒、無(wú)刺激而被廣泛用于牙膏、化妝品、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
　　 本文以黃山地區(qū)鈣基膨潤(rùn)土為原料,首先對(duì)膨潤(rùn)土的提純、漂白工藝進(jìn)行了探索:對(duì)膨潤(rùn)土無(wú)機(jī)凝膠制備過(guò)程中的鈉化改型、磷化改性、膠化等工藝進(jìn)行了研究;利用響應(yīng)面法對(duì)凝膠型有機(jī)膨潤(rùn)土制備的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)有機(jī)改性劑的烷烴鏈在層間的排列方式影響制備的膨潤(rùn)土有機(jī)凝膠粘度機(jī)理進(jìn)行了探討;利用XRD

2、、SEM/EDS和FT-IR等測(cè)試手段對(duì)提純土、漂白土、有機(jī)改性土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析;同時(shí)對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益估算和環(huán)保分析。論文的主要結(jié)果如下:
　　 (1)在試驗(yàn)確定的最佳提純工藝條件下,膨潤(rùn)土原礦經(jīng)提純后,其蒙脫石含量從80％提高到98％。XRD分析結(jié)果表明,提純后蒙脫石衍射峰強(qiáng)度顯著增強(qiáng),雜質(zhì)衍射峰強(qiáng)度明顯減弱,說(shuō)明提純效果明顯。
　　 (2)在試驗(yàn)確定的最佳漂白工藝條件下,提純膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)漂白處理后,其白度從原

3、礦的33.6％提高到85.6％。XRD分析結(jié)果表明,漂白后的膨潤(rùn)土中蒙脫石晶型完好、結(jié)構(gòu)未受漂白試驗(yàn)影響。SEM/EDS分析結(jié)果表明,漂白試驗(yàn)對(duì)膨潤(rùn)土中的鐵去除效果明顯。
　　 (3)在試驗(yàn)確定的最佳無(wú)機(jī)凝膠制備工藝條件下,漂白土經(jīng)鈉化改型、磷化改性以及膠化等制備工序后,制得的無(wú)機(jī)礦物凝膠產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了牙膏用無(wú)機(jī)凝膠標(biāo)準(zhǔn)的要求。鈉化土XRD分析結(jié)果表明,漂白土鈉化改型后的d001值由原土的1.4718 nm變?yōu)?.2440 nm

4、,為典型的鈉基土,說(shuō)明鈉化改型的效果良好。
　　 (4)在響應(yīng)面法優(yōu)化的最佳工藝條件下,利用十六烷基三甲基溴化銨對(duì)鈉化土進(jìn)行有機(jī)改性,制得的凝膠型有機(jī)膨潤(rùn)土質(zhì)量達(dá)到了涂料用有機(jī)膨潤(rùn)土標(biāo)準(zhǔn)的要求;由該有機(jī)土制得的有機(jī)礦物凝膠的粘度可達(dá)3562mPa·S。XRD和FT-IR分析結(jié)果表明,有機(jī)改性劑十六烷基三甲基溴化銨成功地插入蒙脫石的層間。
　　 (5)經(jīng)濟(jì)效益估算和環(huán)保分析結(jié)果表明,由黃山地區(qū)膨潤(rùn)土制備礦物凝膠產(chǎn)品的生產(chǎn)具