膨潤土潤滑脂

1、膨潤土潤滑脂,請在此輸入您的副標題,簡單概述,膨潤土潤滑脂是一類重要的非皂基潤滑脂，是用改性膨潤土稠化礦物潤滑油或合成潤滑油制備的高溫潤滑產品。 用于生產膨潤土潤滑脂稠化劑，是經陽離子表面活性劑改性的蒙脫石，蒙脫石晶體的相轉變溫度在700℃以上，它比皂基潤滑脂的稠化劑具有跟高的相轉變溫度，但是陽離子表面活性劑高溫分解，基礎油高溫揮發(fā)。所以，它的使用溫度受到很大限制。,膨潤土潤滑脂的應用,膨潤土潤滑脂不但具有良好的耐熱性，同時還具有良

2、好的的機械安定性和膠體安定性，所以廣泛應用于冶金設備、鑄造及軋鋼設備、礦山重型設備、大型汽車、鐵道柴油機車，航空設備的軸承等等。,膨潤土的結構和礦物學性質,生產膨潤土潤滑脂稠化劑是經陽離子表面活性劑覆蓋生成的親有機性膨潤土，所以，生產有機膨潤土主要原料膨潤土礦石和陽離子表面活性劑。,蒙脫石的結構,,膨潤土的分類與比較,膨潤土與有機化合物的反應,目的 （1） 通過對反應和生成物的觀察和分析，鑒定黏土礦物和有機化合物的分子組成及機構；

3、 （2）改良土壤和改變處于生產過程中的黏土-水性體的膠體性質或流變性質； （3）制取有工業(yè)價值的有機黏土復合物。,反應類型及對比,有機膨潤土覆蓋劑的制備,有機陽離子覆蓋劑,,有機陽離子覆蓋劑分類,1.氨類有機陽離子覆蓋劑2.季銨鹽類覆蓋劑,多元胺覆蓋劑,雜環(huán)氨基化合物覆蓋劑,脂肪酸氨基酰胺覆蓋劑,極性有機分子覆蓋劑,有機膨潤土的生產工藝過程,,膨潤土的提純,膨潤土的提純方法一般分為物理提純方法和化學提純方法。物理提純方法即選礦提

4、純方法，又分為手選、風選（干法提純）和水選（濕法提純）等。(1)手選手選主要用于原礦蒙脫石含量較高的膨潤土。在采礦場由人工將礦石中的大塊廢石挑選出來，也可以根據(jù)應用領域的技術指標要求分地段、分層位采礦，分別堆放，單獨加工。其加工流程如下：,,根據(jù)膨潤土的原礦情況，軟質膨潤土無須破碎，硬質膨潤土則須利用顎式破碎機或雷蒙磨將其破碎至粒徑（Φ）為2cm左右的碎塊；然后采用自然或加熱干燥去除水分（水含量≤12%~6%）；手選或用振動篩剔除Φ

5、≥2cm的大塊；最后利用雷蒙磨將細粒礦石粉碎（約200目）。 風選（干法提純）是目前普遍使用的膨潤土提純方法，該法適用于蒙脫石含量高（蒙脫石含量大于80％）、粒度較細而脈石礦物石英、長石較粗的礦石。其工藝流程如下：,,首先，通過自然干燥，使原礦的水分從40％降至25％以下；然后將原礦破碎至3～4cm；進一步采用干燥機干燥使膨潤土的水分含量小于6％～12％。為防止因蒙脫石結構變化而引起膨潤土的性能改變，烘干溫度應低于250℃，且時間不易

6、過長。 利用雷蒙磨將其粉磨至100～325目后，采用氣流分級機進行分級，同時去除長石、石英等砂質礦物，即得最終產品。,,對于原礦中蒙脫石含量只在30％～80％的低品位膨潤土或所含長石、石英的粒度較細的膨潤土，要獲得更高純度的膨潤土或蒙脫石，往往采用濕法提純。工藝流程如下：,,膨潤土提純的程度與膨潤土原礦的物相組成、結構、粒度等直接相關。因此，濕法提純的影響因素較多，例如不同的固－液比、離心機的轉數(shù)和離心時間、加入分散劑（絮凝劑

7、）的類型和用量以及膨潤土礦漿的溫度等都會影響最終產品的質量。所以，必須根據(jù)原土的礦物特征選擇適宜的提純方法。,膨潤土的改型,蒙脫石結構單元層中的Si4+可被Al3+置換，八面體層內的Al3+常被Mg2+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Li+、Na+等置換，從而使晶格中電荷不平衡，產生剩余負電荷，使其具有吸附陽離子和交換性陰離子的能力，有較高的水化能。由于這種性能，使蒙脫石層間充滿nH2O層間水及可交換陽離子，對于不同成因與產地的膨潤土

8、，其蒙脫石層間可交換性陽離子的種類與交換容量（CEC）有較大的差別。其中，高價陽離子（Ca2+、Mg2+等）水化膜薄，膨脹倍數(shù)低，CEC??；低價陽離子（Na+、K+等）水化膜厚，膨脹倍數(shù)高，CEC大。鈉基膨潤土較鈣基膨潤土具有更高的吸水率和熱穩(wěn)定性能，更強的可塑性和粘結性，以及更優(yōu)異的膠體懸浮液觸變性、潤滑性。因此，鈣基膨潤土的鈉化改型是提高其應用價值和經濟價值的有效途徑之一。,膨潤土的改性,膨潤土的表面改性是指用物理、化學、機械等方

9、法對其表面進行處理，根據(jù)應用的需要有目的地改變膨潤土礦物表面的物理性質和化學性質，如表面結構、表面能、電性、吸附性能和反應活性等，以滿足其在不同技術或領域中的應用，從而提高膨潤土的性能及使用價值。 常用的膨潤土改性措施有機械力活化、熱活化、酸活化和有機活化等、,膨潤土的提純、活化與鈉化改型的聯(lián)合處理工藝,,（4）膨潤土原礦進行酸化、鈉化、有機化的聯(lián)合工藝 流程如圖所示。,,膨潤土的改型-人工鋰化,鋰基膨潤土能夠在有機溶劑

10、中成膠，代替有機膨潤土。鋰基膨潤土在水中、低級醇及低級酮中有優(yōu)良的膨脹性、增稠性和懸浮性，因而被廣泛用于建筑涂料，乳膠漆，鑄造涂料等產品中取代各種有機纖維素懸浮劑。我國目前生產的鋰基膨潤土主要用作鑄造耐火涂料的懸浮劑。然而，天然鋰基膨潤土資源很少，因此，人工鋰化是制備鋰基膨潤土的主要方法之一。,,人工鋰化是用鋰離子置換蒙脫石層間可交換Ca2+，Mg2+等陽離子，將鈣基膨潤土改型為鋰基膨潤土。其反應機理為： Ca（Mg）

11、-膨潤土+Li2CO3 →Li-膨潤土+Ca（或Mg）CO3 Ca（Mg）-膨潤土+LiCl →Li-膨潤土+Ca（或Mg）Cl2 一般用Li2CO3進行改型。制備工藝： 提純膨潤土加水制成膏漿 → 加酸活化→ 加改型劑（碳酸鋰溶液） 混碾→陳化 → 過濾 → 干燥（溫度小于120℃）→粉磨包裝。 鋰鹽的加入量直接關系到改型效果

12、，根據(jù)膨潤土原料的陽離子交換容量確定鋰鹽的加入量，一般不超過5%。一定范圍內，隨鋰鹽加入量的增加制得的改性膨潤土的膨脹值增大；但鋰鹽加入量超過一定值后，膨脹值不再增加。,鋰基膨潤土制備工藝如圖所示。,,活性白土的制備（活化）,經過酸化處理的膨潤土稱作活性白土又稱漂白土，分子式為H2Al2（SiO3）4·H2O，是一種具有微孔結構，比表面積大的多孔型白色-灰白色粉末，具有強的吸附性。 酸化反應，實際上是一個溶解雜質，離子交

13、換以及部分結構破壞的過程。在酸化過程中，一些碳酸鹽類等可被酸溶解的雜質礦物溶解后，提高了原料中的蒙脫石含量； 小半徑高活性的H+取代蒙脫石層間可交換陽離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+等，改變蒙脫石礦物晶體的表面積電位，增加其吸附特性； 在不改變蒙脫石層狀結構骨架的情況下，強酸將蒙脫石八面體層邊緣的部分Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+，以及四面體層中邊緣部分的Si4+溶出，使蒙脫石晶格“松散”，晶體層兩端孔道增大，增

14、加其比表面積，可從原土的80m2/g增至200-400m2/g。因此經酸化處理的膨潤土具有強的化學活性和吸附性。,,活性白土能脫去（吸附）油脂色素（包括α胡蘿卜素、β胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素、棉酚、氧化色素、蛋白質分解物、血紅素、酶…等）、高分子有機大分子。這種能力主要不是通過離子交換吸附，而是物理吸附。 活性白土在工業(yè)上應用很廣，主要用于石油產品精煉、脫色，在油脂工業(yè)中用于食用菜油的脫色，還有肥皂、塑料、樹脂等方面的脫色等用

15、途，如在煉油工業(yè)中凈化汽油、煤油和其它礦物油、石蠟、凡士林等。 在催化蒸餾石油時，使用活化膨潤土可起到催化作用，使碳化物分解。在催化工業(yè)中膨潤土被用來凈化粗苯，在300～450℃時，可作為催化劑載體。 活性膨潤土具有乳化作用、親和炭粒以及去污效力強，還起到改善肥皂效率的一種分散劑作用、可代替部分油脂。 在油脂加工工業(yè)中，活性膨潤土除具有脫色作用外，還可清除加工油脂時所產生的不純物。目前有些國家還用活性膨潤土作

16、人造奶油和其它人造油的凈化劑。,有機膨潤土的制備,有機膨潤土的制備有濕法、干法和預凝膠法三類。（1）濕法 分散膨潤土經改型、提純、精制，用長碳鏈有機陽離子取代蒙脫石晶層間金屬離子，使層間距擴大至1.7~3.0nm，形成疏水的有機復合物，再經脫水、干燥、破碎成粉末產品。（2）干法 將含水量20%~30%的精選鈉蒙脫石與有機覆蓋劑直接混合，用專門的加熱混合器混合均勻，再經擠壓，制成含一定水分的有機膨潤土；也可進一步烘燥、破碎成粉狀產

17、品，或將含一定水的有機膨潤土直接分散于有機溶劑中（如柴油），制成凝膠或乳膠體產品。（3）預凝膠法 類似濕法，是將膨潤土分離、改型提純。在有機覆蓋過程中加入疏水有機溶劑（如礦物油），把疏水的蒙脫石復合物萃取進入有機油，分離出水相，再蒸發(fā)出去殘留水分，直接制成有機膨潤土預凝膠。,有機膨潤土的應用,有機膨潤土，是由有機離子或中性分子以共價鍵、離子鍵、氫鍵、偶極鍵以及德華力、庫倫力與蒙脫石結合成的蒙脫石有機復合物。各種膨潤土均具有親水疏油性

18、，使其廣泛應用在有機溶劑中失去了在水溶液中的一些優(yōu)良特性，因而在一些領域中的應用受到限制。 有機膨潤土是一種觸變性凝膠，屬于非牛頓液體一類。其化學活性低，即不溶解于有機液體中，又不與有機體系產生反應；但在有機溶劑中卻可形成觸變性凝膠體，且具有親油疏水性能。有機土抗稀酸和堿，防水性和熱穩(wěn)定性好，能耐150~175℃高溫，這些可貴的性質使其廣泛應用在油漆、油墨、涂料、化妝品、石油鉆井的油包水泥漿、玻璃纖維及高壓鑄造工業(yè)等領域。