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有機(jī)改性劑的影響
有機(jī)改性劑的選擇對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土的制備過(guò)程尤為重要,使用不同的改性劑會(huì)得到不同表面結(jié)構(gòu)和不同性能的有機(jī)膨潤(rùn)土。改性劑的性能,碳鏈長(zhǎng)度、碳鏈結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)碳鏈數(shù)量等都會(huì)對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土表面性能和層狀結(jié)構(gòu)有影響,進(jìn)而影響聚合物/層狀硅酸鹽的插層與剝離行為;在不同的表面活性劑用量和種類下,表現(xiàn)出的結(jié)果也各不相同,在相同的有機(jī)碳含量下,可能會(huì)表現(xiàn)出相似的分配系數(shù)。
有機(jī)改性劑主要通過(guò)影響膨潤(rùn)土的層間距值,層間距值越大,疏水性越好。有機(jī)改性劑種類的影響表現(xiàn)為不同碳鏈的有機(jī)陽(yáng)離子其截面積不同,當(dāng)所用改性劑的陽(yáng)離子截面積大小與蒙脫石層間單位交換點(diǎn)平均占有面積相適應(yīng)時(shí),樁基泥漿膨潤(rùn)土,層間才能達(dá)到足夠的覆蓋度,在有及溶劑中形成較好的凝膠體,獲得黏度較大、凝膠性能較好的有機(jī)膨潤(rùn)土。
另外,膨潤(rùn)土的黏流性隨晶格扭曲程度越嚴(yán)重變化越大;耐熱性隨土中有機(jī)碳鏈的長(zhǎng)度的增加分解溫度越高,其凝膠性與土中有機(jī)碳鏈的性質(zhì)(長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)、極性)、有機(jī)土粒子的大小及溶劑分子的極性等因素有關(guān),當(dāng)完基鏈為同等長(zhǎng)度時(shí),含雙鍵或芳香官能團(tuán)的完基鏈形成的凝膠強(qiáng)度越高。
膠質(zhì)價(jià) 膨潤(rùn)土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液,這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤(rùn)滑性,以膠質(zhì)價(jià)表征這些性能。膨潤(rùn)土與水按比例混合后,加適量氧化鎂,靜置24小時(shí)后形成的凝膠層體積稱為膠質(zhì)價(jià)。以15克樣形成的凝膠體體積的毫升數(shù)表示。膠質(zhì)價(jià)是評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的一種指標(biāo),是分散性、親水性和膨潤(rùn)性的綜合表現(xiàn)。鈉基膨潤(rùn)土比鈣基、酸性膨潤(rùn)土的膠質(zhì)價(jià)高;同一屬型的膨潤(rùn)土,含蒙脫石愈多,膠質(zhì)價(jià)愈高。
粘結(jié)性和可塑性 膨潤(rùn)土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性,一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度)、熱濕拉強(qiáng)度表示。濕壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土的濕態(tài)粘結(jié)能力。將膨潤(rùn)土與標(biāo)準(zhǔn)砂(內(nèi)蒙通遼縣大林型砂廠產(chǎn))和水按一定比例混碾,形成粘土膜將砂粒包裹,制成標(biāo)準(zhǔn)試樣,測(cè)單位面積上所能承受的極限載荷,單位為kg/cm2。
將膨潤(rùn)土與標(biāo)準(zhǔn)砂和水按比例混碾后,制成標(biāo)準(zhǔn)試件,在試件一端加熱,使之形成一定厚度的干砂層及其后的水分凝聚區(qū),然后加載拉力負(fù)荷,測(cè)定試件在水分凝聚區(qū)的抗拉強(qiáng)度,泥漿膨潤(rùn)土價(jià)格,為熱濕拉強(qiáng)度,以kg/cm2表示。熱濕拉強(qiáng)度是鑄造工業(yè)評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。
造漿性能 膨潤(rùn)土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤(rùn)土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率,即單位重量的膨潤(rùn)土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(shù)(單位為m3/t)。
膨潤(rùn)土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結(jié)合形成晶層,構(gòu)成2:1型結(jié)構(gòu)。晶層具有水分子和可交換性陽(yáng)離子。八面體空隙中的陽(yáng)離子為Al3 離子,剩下兩個(gè)空位,工程泥漿膨潤(rùn)土,為二八面體型。蒙脫石晶體化學(xué)特點(diǎn)是類質(zhì)同象種類多,使之化學(xué)成分復(fù)雜,變化大。八面體空隙中的Al3 常被的Mg2 、Fe2 置換;四面體空隙中的Si4 被Al3 置換,由于陽(yáng)離子替代陽(yáng)離子,合肥泥漿膨潤(rùn)土,使結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生多余的負(fù)電價(jià)。為了保持電中性,在結(jié)構(gòu)層之間,除水分子外,存在較大半徑的陽(yáng)離子Na1 、Ca2 、Mg2 等。這些陽(yáng)離子是可交換的,使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結(jié)性、吸附性等一系列很有價(jià)值的特性。
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