钠膨润土

《石油名词》第一版。

1994年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法专利目的

《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的目的是提供一种钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法，该方法能够将钙基膨润土充分钠化成钠基膨润土，并且该钠基膨润土具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价，另外，该方法步骤简单，原料易得。

钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法技术方案

《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供了一种膨润土的双重钠基方法，包括：1）将钙基膨润土与钠盐混合并钠化制得一级钠基膨润土；2）将一级钠基膨润土与添加剂混合并孕育制得二级钠基膨润土；其中，添加剂包括微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺；钠盐和钠盐修饰的硅胶中的钠盐各自独立地选自碳酸钠、硅酸钠、氟化钠、草酸钠、醋酸钠、磷酸类钠盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫代硫酸钠和纤维素钠中的一种或多种；增粘剂选自氧化镁和/或氢氧化镁。《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》还提供了一种钠基膨润土，该钠基膨润土通过上述的方法制备而得。通过上述技术方案，《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供的方法首先将钙基膨润土与钠盐进行一级钠化制得一级钠基膨润土，然后将一级钠基膨润土与添加剂进行二级钠化制得二级钠基膨润土。通过两步双重钠化的方法以提高钙基膨润土的钠化程度，并且添加剂中含有微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺，通过各组分之间的协同作用能够加大地提高钙基膨润土的钠化效果，制备出具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价的钠基膨润土。

《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》涉及钠基膨润土，具体地，涉及一种钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法。

《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供了一种膨润土的双重钠基方法，包括：1）将钙基膨润土与钠盐混合并钠化制得一级钠基膨润土；2）将一级钠基膨润土与添加剂混合并孕育制得二级钠基膨润土；其中，添加剂包括微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺；钠盐和钠盐修饰的硅胶中的钠盐各自独立地选自碳酸钠、硅酸钠、氟化钠、草酸钠、醋酸钠、磷酸类钠盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫代硫酸钠和纤维素钠中的一种或多种；增粘剂选自氧化镁和/或氢氧化镁。在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高一级钠基膨润土含钠量，优选地，在步骤1）中，钙基膨润土与钠盐的重量比为100:2-4。同时，在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的步骤1）中，钠化的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高一级钠基膨润土含钠量，优选地，在步骤1）中，钠化至少满足以下条件：钠化温度为15-35℃，钠化时间为24小时-30小时。此外，在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中，钠盐修饰的硅胶中钠盐的含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高二级钠基膨润土含钠量，优选地，钠盐修饰的硅胶中钠盐的含量为5-10重量％。另外，在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中，膨胀蛭石与钠盐修饰的硅胶的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了提高膨胀蛭石、钠盐修饰的硅胶与一级钠基膨润土的接触面积以提高钠化程度，优选地，膨胀蛭石与钠盐修饰的硅胶的粒径各自独立地不小于200目。

在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中，聚丙烯酰胺的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高一级钠基膨润土的钠化程度，优选地，聚丙烯酰胺的重均分子量为400万-1000万。在上述内容的基础上，在添加剂中各组分的具体用量也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高一级钠基膨润土的钠化程度，优选地，相对于100重量份的钠盐修饰的硅胶，微晶纤维素的含量为5-14重量份，膨胀蛭石的含量为40-60重量份，硼酸铵的含量为3-8重量份，增粘剂的含量为1-5重量份，聚丙烯酰胺的含量为2-7重量份。当然，在步骤2）中，对各原料的具体用量也没有特别的限定，但是为了使得二级钠基膨润土具有更优异的吸蓝量、吸水率和胶质价，优选地，在步骤2）中，一级钠基膨润土与添加剂的用量为100:15-50。同时，在步骤2）中，孕育的具体条件也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高二级钠基膨润土的吸蓝量、吸水率和胶质价，优选地，孕育至少满足以下条件：孕育温度为15-35℃，孕育时间为3-7天。《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》还提供了一种钠基膨润土，该钠基膨润土通过上述的方法制备而得。以下将通过实施例对《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》进行详细描述。

以下实施例中，吸蓝量、水分和吸水率参数通过国标GB/T20793-2007记载的方法测得。制备例11）在60℃下，将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液（含有25-30重量％的碳酸钠）中3.5小时，然后过滤制得钠盐修饰的硅胶（经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有8重量％的碳酸钠）；2）将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶（粒径为300目）、膨胀蛭石（粒径为300目）、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺（重均分子量为700万）混合制得添加剂A1；其中，钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:8:50:6:4:5。制备例21）在50℃下，将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液（含有25重量％的碳酸钠）中3小时，然后过滤制得钠盐修饰的硅胶（经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有5重量％的碳酸钠）；2）将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶（粒径为300目）、膨胀蛭石（粒径为300目）、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺（重均分子量为400万）混合制得添加剂A2；其中，钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:5:40:3:1:2。制备例31）在70℃下，将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液（含有30重量％的碳酸钠）中4小时，然后过滤制得钠盐修饰的硅胶（经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有10重量％的碳酸钠）；2）将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶（粒径为300目）、膨胀蛭石（粒径为300目）、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺（重均分子量为1000万）混合制得添加剂A3；其中，钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:14:60:8:5:7。

制备例4按照实施例1的方法进行制得添加剂A4，不同的是，将步骤2）中的碳酸钠换为硅酸钠。制备例5按照实施例1的方法进行制得添加剂A5，不同的是，步骤2）中未使用微晶纤维素。制备例6按照实施例1的方法进行制得添加剂A6，不同的是，步骤2）中未使用膨胀蛭石。制备例7按照实施例1的方法进行制得添加剂A7，不同的是，步骤2）中未使用硼酸铵。制备例8按照实施例1的方法进行制得添加剂A8，不同的是，步骤2）中未使用氧化镁。制备例9按照实施例1的方法进行制得添加剂A9，不同的是，步骤2）中未使用聚丙烯酰胺。制备例10将微晶纤维素、碳酸钠、硅胶（粒径为300目）、膨胀蛭石（粒径为300目）、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺（重均分子量为1000万）混合制得添加剂A10；其中，硅胶、碳酸钠、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:5:14:60:8:5:7。实施例11）在25℃下，将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基26小时制得一级钠基膨润土B1；其中，钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:3。2）在25℃下，将一级钠基膨润土铺平，然后再喷洒添加剂A1进行孕育5天制得二级钠基膨润土C1；其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:15-50。实施例21）在15℃下，将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基24小时制得一级钠基膨润土B2；其中，钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:2。2）在15℃下，将一级钠基膨润土铺平，然后再喷洒添加剂A2进行孕育3天制得二级钠基膨润土C2；其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:15。实施例31）在35℃下，将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基30小时制得一级钠基膨润土B3；其中，钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:4。2）在15-35℃下，将一级钠基膨润土铺平，然后再喷洒添加剂A3进行孕育7天制得二级钠基膨润土C3；其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:50。

实施例4按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C4，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A4。对比例1按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C5，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A5。对比例2按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C6，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A6。对比例3按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C7，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A7。对比例4按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C8，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A8。对比例5按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C9，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A9。对比例6按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C10，所不同的是在步骤2）中将添加剂A1换成添加剂A10。对比例7在25℃下，将钙基膨润土铺平，然后在喷洒添加剂A1进行孕育5天制得钠基膨润土C11；其中钙基膨润土与添加剂的重量比为100:15-50。检测例1按照国标GB/T20793-2007记载的方法测得上述钠基膨润土的吸蓝量、水分和吸水率，具体结果见表1。检测例2将15.00克上述钙基膨润土、一级钠基膨润土或二级钠基膨润土置于已盛有50毫升蒸馏水的100毫升带塞量筒中，再加蒸馏水至90毫升左右并塞紧塞子摇晃5分钟，使试样充分散开与水混匀。打开塞子，加入1.00克氧化镁，加蒸馏水至刻度，再塞上塞子并摇晃3分钟。将量筒放置于不受振动的桌面上，静置24小时，读出凝胶体界面的刻度值，即为胶质价，以毫升/15克表示。

上表中，膨润土中含钠量越高，其吸蓝量、胶质价和吸水率均越高，由上表可知，《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供的方法能够将钙基膨润土充分钠化以使得的钠基膨润土具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价。