有机膨润土是采用优质钠基膨润土,经提纯、变型和有机活化精制而成。在有机溶剂中具有良好的胶体分散性、增稠性、粘结性、触变性和悬浮稳定性。可适用油漆、油墨、高温润滑脂、化妆品等做增稠剂及适用于石油钻井液配制以及精密铸造涂料、密封腻子、玻璃纤维加工等。
天津市华联有机陶土化工福利厂创建于二十世纪八十年代初,是我国最早的有机膨润土生产厂家,三鱼牌TF-46系列溶剂型有机膨润土1982年通过部级鉴定。丰虹公司1990年开始研究生产是的,1996年年生产能力达到700吨,1998年浙江丰虹粘土化工有限公司成立,年生产有机膨润土2000吨。目前浙江丰虹粘土化工有限公司有机膨润土生产能力为5000吨/年。有机膨润土产品9个。华特化工集团公司也研究生产有机膨润土增稠流变剂,BP系列有机膨润土增稠流变剂采用国际先进清洁工艺,具有凝胶效率高、粘度重复性好、增稠能力强等优点,其性能经上海市涂料颜料质量监督检验站检验,各项指标均达到或超过国际同类产品水平,可替代进口。目前,我国有机膨润土生产能力超过1000吨/年的厂家有5家,生产能力为13200吨/年。我国有机膨润土生产能力见表1。
表1 我国有机膨润土生产能力
生产公司
生产规模,吨/年
备注
丰虹化工集团公司
5000
TF-46系列溶剂型有机膨润土
华特化工集团公司
3000
BP系列有机膨润土增稠流变助剂
NB系列纳米有机膨润土
2004年计划技改为5500吨/年
天津市华联有机陶土化工福利厂
2000
三鱼牌TF-46系列溶剂型有机膨润土
浙江安吉天龙有机膨润土有限公司
1000
浙江安吉宇宏粘土化工有限公司
2200
YH系列有机膨润土
统计
13200
有机膨润土加工的一般流程为:原矿→粉碎→分散→改型(钠化)→提纯→加铵盐覆盖→漂洗→脱水→烘干→粉碎→包装。
由于有机膨润土用途较大,在建或拟建装置的企业也很多。如在建的有宁城天宇化工公司(2000吨/年),拟建装置的企业和招商引资的政府有自贡市志高经贸有限公司(有机膨润土1000吨)、湖南省临澧县(年产1万吨特种有机膨润土)、河北省张家口市(建设规模为年产1万吨,总投资378万美元)、吉林九台(1000吨/年)、隆化县(2000吨/年)、兴和县(2000吨/年)等。
美国艾里蒙特公司到唐山海港开发区考察,拟与唐山威格化工有限公司在海港开发区合资建设有机膨润土项目,项目计划总投资600万美元,其产品将全部出口美欧市场。 英国Laporte公司(世界有机膨润上第二生产商)拟在中国建年产6000吨纳米级(易分散)有机膨润土生产线的意向书,其中3000吨返销国外。
2.我国有机膨润土应用状况
有机膨润土主要用于油漆油墨、石油钻井、聚合物活性填充剂、污水处理等领域。我国有机膨润土用量较大,每年还要进口,如美国维乐斯有机膨润土。
油漆油墨:有机膨润土是有机液体的有效胶凝剂。在液态有机系统中加入相当少量的有机膨润土,将大大影响其流变性,粘度增大,流动性改变,系统成为触变的;此外,固体可在液体中悬浮,可控制其向多孔基底的渗透。有机膨润土用于油漆、印刷油墨、润滑油、化妆品及其他许多工业部门,以控制粘度和流动性,使生产更容易、储存稳定性及使用性能更好。在油漆方面,用于环氧树脂、酚酞树脂、沥青等合成树脂及Fe、Pb、Zn等系列颜料油漆中,可作防沉助剂,具有防止颜料沉底结块、耐腐蚀、加厚涂层等;用于溶剂性油墨、可作增助剂,以调整油墨的粘度和稠度,防止油墨渗散,提高触变性。如热熔路标涂料(参考配方: LB9918树脂 16% ;R902 4%;氢化蓖麻油 2% ;有机膨润土 0.3% ;DOP 2% ;重质碳酸钙 61% ;玻璃微珠 15% )::将涂料放入划线车,于200℃左右热熔釜中熔融混合均匀,然后在干燥、清洁的路面上划线(水泥路面需涂底漆),冷却后即可通车。
石油钻井:有机膨润土用于石油钻井,可作配制油基泥浆和助卡剂,增加泥浆的稠度、提高泥浆分散性和悬浮性。
聚合物活性填充剂:有机膨润土是用作轮胎、胶板等橡胶及部分塑料制品的填料。有机膨润土用作橡胶填料,是国际上八十年代新技术,原独联体、美、英等国家广泛应用。吉林化学工业公司研究院开发出的橡胶用有机膨润土(也叫改性膨润土)产品在桦甸、吉林、长春、吉化等轮胎厂进行试用,效果显著,不仅轮胎使用寿命延长,轮胎生产成本也大大降低。
纳米级有机膨润土还用于尼龙、聚酯、聚烯烃(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和环氧树脂等塑料的纳米改性,改善其耐热性、强度、耐磨性气体阻隔性和比重。
污水处理:有机膨润土废水处理步骤为:1) 将干燥、粉碎的20~100目有机膨润土与待处理有机废水量按1∶50~1∶ 5000比例快速混合搅拌10~30分钟;2)反应产物在沉淀池停留10~60分钟,土-水固液分离,废水达标后排放。也可将粒径为 40-200目有机膨润土与有机废水混合,其固-液质量比为1∶500-1∶5000,然后流入一个微波反应器中,施加200-5000W的微波功率辐照10s-30min进行脱色与净化处理,再进行固-液两相分离,废水得到净化处理后排放。使用微波辐照处理,不需搅拌,可简化操作工艺,扩大有机膨润土的应用前景。
天津市华联有机陶土化工福利厂创建于二十世纪八十年代初,是我国最早的有机膨润土生产厂家,三鱼牌TF-46系列溶剂型有机膨润土1982年通过部级鉴定。丰虹公司1990年开始研究生产是的,1996年年生产能力达到700吨,1998年浙江丰虹粘土化工有限公司成立,年生产有机膨润土2000吨。目前浙江丰虹粘土化工有限公司有机膨润土生产能力为5000吨/年。有机膨润土产品9个。华特化工集团公司也研究生产有机膨润土增稠流变剂,BP系列有机膨润土增稠流变剂采用国际先进清洁工艺,具有凝胶效率高、粘度重复性好、增稠能力强等优点,其性能经上海市涂料颜料质量监督检验站检验,各项指标均达到或超过国际同类产品水平,可替代进口。目前,我国有机膨润土生产能力超过1000吨/年的厂家有5家,生产能力为13200吨/年。我国有机膨润土生产能力见表1。
表1 我国有机膨润土生产能力
生产公司
生产规模,吨/年
备注
丰虹化工集团公司
5000
TF-46系列溶剂型有机膨润土
华特化工集团公司
3000
BP系列有机膨润土增稠流变助剂
NB系列纳米有机膨润土
2004年计划技改为5500吨/年
天津市华联有机陶土化工福利厂
2000
三鱼牌TF-46系列溶剂型有机膨润土
浙江安吉天龙有机膨润土有限公司
1000
浙江安吉宇宏粘土化工有限公司
2200
YH系列有机膨润土
统计
13200
有机膨润土加工的一般流程为:原矿→粉碎→分散→改型(钠化)→提纯→加铵盐覆盖→漂洗→脱水→烘干→粉碎→包装。
由于有机膨润土用途较大,在建或拟建装置的企业也很多。如在建的有宁城天宇化工公司(2000吨/年),拟建装置的企业和招商引资的政府有自贡市志高经贸有限公司(有机膨润土1000吨)、湖南省临澧县(年产1万吨特种有机膨润土)、河北省张家口市(建设规模为年产1万吨,总投资378万美元)、吉林九台(1000吨/年)、隆化县(2000吨/年)、兴和县(2000吨/年)等。
美国艾里蒙特公司到唐山海港开发区考察,拟与唐山威格化工有限公司在海港开发区合资建设有机膨润土项目,项目计划总投资600万美元,其产品将全部出口美欧市场。 英国Laporte公司(世界有机膨润上第二生产商)拟在中国建年产6000吨纳米级(易分散)有机膨润土生产线的意向书,其中3000吨返销国外。
2.我国有机膨润土应用状况
有机膨润土主要用于油漆油墨、石油钻井、聚合物活性填充剂、污水处理等领域。我国有机膨润土用量较大,每年还要进口,如美国维乐斯有机膨润土。
油漆油墨:有机膨润土是有机液体的有效胶凝剂。在液态有机系统中加入相当少量的有机膨润土,将大大影响其流变性,粘度增大,流动性改变,系统成为触变的;此外,固体可在液体中悬浮,可控制其向多孔基底的渗透。有机膨润土用于油漆、印刷油墨、润滑油、化妆品及其他许多工业部门,以控制粘度和流动性,使生产更容易、储存稳定性及使用性能更好。在油漆方面,用于环氧树脂、酚酞树脂、沥青等合成树脂及Fe、Pb、Zn等系列颜料油漆中,可作防沉助剂,具有防止颜料沉底结块、耐腐蚀、加厚涂层等;用于溶剂性油墨、可作增助剂,以调整油墨的粘度和稠度,防止油墨渗散,提高触变性。如热熔路标涂料(参考配方: LB9918树脂 16% ;R902 4%;氢化蓖麻油 2% ;有机膨润土 0.3% ;DOP 2% ;重质碳酸钙 61% ;玻璃微珠 15% )::将涂料放入划线车,于200℃左右热熔釜中熔融混合均匀,然后在干燥、清洁的路面上划线(水泥路面需涂底漆),冷却后即可通车。
石油钻井:有机膨润土用于石油钻井,可作配制油基泥浆和助卡剂,增加泥浆的稠度、提高泥浆分散性和悬浮性。
聚合物活性填充剂:有机膨润土是用作轮胎、胶板等橡胶及部分塑料制品的填料。有机膨润土用作橡胶填料,是国际上八十年代新技术,原独联体、美、英等国家广泛应用。吉林化学工业公司研究院开发出的橡胶用有机膨润土(也叫改性膨润土)产品在桦甸、吉林、长春、吉化等轮胎厂进行试用,效果显著,不仅轮胎使用寿命延长,轮胎生产成本也大大降低。
纳米级有机膨润土还用于尼龙、聚酯、聚烯烃(乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯)和环氧树脂等塑料的纳米改性,改善其耐热性、强度、耐磨性气体阻隔性和比重。
污水处理:有机膨润土废水处理步骤为:1) 将干燥、粉碎的20~100目有机膨润土与待处理有机废水量按1∶50~1∶ 5000比例快速混合搅拌10~30分钟;2)反应产物在沉淀池停留10~60分钟,土-水固液分离,废水达标后排放。也可将粒径为 40-200目有机膨润土与有机废水混合,其固-液质量比为1∶500-1∶5000,然后流入一个微波反应器中,施加200-5000W的微波功率辐照10s-30min进行脱色与净化处理,再进行固-液两相分离,废水得到净化处理后排放。使用微波辐照处理,不需搅拌,可简化操作工艺,扩大有机膨润土的应用前景。