Organoclay

Razumijevanje naprednih mogućnosti organogline

Organoclay bentonit : Dobiva se od prirodnih glina, organoclay stoji na čelu vrhunske kemijske proizvodne industrije diljem svijeta. Organoclay je postala mjenjač igre u različitim poljima, poput naftnog fluida drilling field, kozmetika, proizvodnja boja i masti.

Ovaj članak iz Zhejiang Camp-Shinninga ima za cilj istražiti organoclay reološki dodatak, istražujući njegov sastav, Svojstva, i još mnogo toga. Podijelit ćemo s vama kako se priprema organoklana, njegove jedinstvene karakteristike koje mu omogućuju upotrebu u mnogim industrijama, kako radi, i neka često postavljana pitanja koja možda imate. Sve što trebate znati o organoglini, razgovarat ćemo.

Kemija površine i sučelja glinenih minerala

Glineni materijali’ ponašanje i uporaba uvelike ovise o kvaliteti njihove površine, na koje utječe mnogo različitih stvari. Ti čimbenici uključuju kemijski sastav gline, vrsti atoma na njegovoj površini, broj i struktura mjesta nedostataka, naboj sloja, i tip kationa koji se može zamijeniti.

Minerali gline poznati su po svojim adsorpcijskim svojstvima, koji im omogućuju spajanje s različitim tvarima i zadržavanje na njima. Ovo adsorpcijsko ponašanje posebno je važno u katalitičkim reakcijama i procesima kationske izmjene, gdje važnu ulogu imaju glinene stijene.

Voda se dosta koristila za proučavanje djelovanja glinenih stijena. Kad se voda i glina pomiješaju, često prave kašu. To čini područje u kojem minerali gline poput organogline i molekule vode mogu međusobno djelovati. Različite kemijske tvrtke koje koriste organoglinu vrlo su zainteresirane za ovaj kontakt s muljom jer im omogućuje korištenje značajki, posebno u polju bušenja nafte.

Elektronegativnost atoma u glinenim mineralima ima učinak na površinsku i kontaktnu kemiju ovih minerala. This trait gives us a good idea of whether the oxygen atoms on the top of the clay material layers are hydrophilic or hydrophobic.

Natural or Engineered Clays for Stabilization/Solidification

Organoclays represent a unique category of fine-grained soil materials that contain clay minerals, specifically hydrous aluminum phyllosilicates. These minerals possess remarkable properties that make them well-suited for various environmental remediation applications, particularly in the treatment of hazardous wastes, such as contaminated soils and sediments.

Whether in their natural state or through engineering processes, organoclays have been employed in a technique known as solidification/stabilization. Ova metoda uključuje imobilizaciju opasnih kontaminanata unutar čvrste matrice kako bi se spriječilo njihovo ispuštanje u okoliš. Organokline igraju ključnu ulogu u skrućivanju/stabilizaciji, bilo kao samostalna sredstva ili u kombinaciji s drugim stabilizatorima, nudeći učinkovita rješenja za sanaciju zagađenih područja.

Jedinstvene karakteristike organoglina čine ih vrlo poželjnim u remedijaciji okoliša. Njihova velika površina i snažna sposobnost adsorpcije omogućuju im učinkovito vezanje i imobilizaciju različitih zagađivača, uključujući teške metale, organski spojevi, i druge zagađivače prisutne u tlu i sedimentima.

Nastanak i svojstva kompleksa glina-polimer

Kompleksi gline i polimera kombiniraju jedinstvena svojstva minerala gline sa svestranošću i funkcionalnošću polimera, resulting in materials with enhanced performance and a wide range of potential applications.

Organoclay, a type of clay-polymer complex, nastaje interkalacijom ili ljuštenjem polimernih lanaca unutar slojevite strukture minerala gline. Proces formiranja organske gline uključuje modificiranje površine minerala gline izmjenom izvornih anorganskih kationa s organskim kationima. Ova modifikacija poboljšava kompatibilnost između gline i polimera, omogućujući interkalaciju polimernih lanaca unutar slojeva gline.

Ugradnja minerala gline na razini nanoskala osigurava pojačanje, povećanje krutosti, snaga, i dimenzijsku stabilnost dobivenih kompozitnih materijala. Organoclay može poboljšati toplinsku stabilnost i otpornost na plamen polimera, što ih čini prikladnima za primjenu u različitim industrijama.

Jedinstvena struktura organske gline, s polimernim lancima interkaliranim ili oljuštenim između slojeva gline, Izrada materijala na bazi organoclaya izvrsne prepreke protiv vlage, kisik, i ostala onečišćenja okoliša koje su potrebne industrije tekućine i boja za bušenje nafte u proizvodnji svog proizvoda.

Modificirani minerali gline za aplikacije za okoliš

Organoclay, Modificirani oblik glinenih minerala, igra glavnu ulogu u aplikacijama za čišćenje okoliša. Minerali gline prirodno se pojavljuju materijali poznati po svojoj hidrofilnoj prirodi, visoka kemijska stabilnost, i kapacitet izmjene kationa. Zbog njihovih svojstvenih elektronegativnih svojstava površine i mogućnosti izmjene kationa, prirodni glineni minerali pokazuju izvrsnu adsorpcijsku sposobnost za katione teških metala i razne kationske organske kontaminante.

Međutim, za poboljšanje površinskih svojstava i ukupne sposobnosti uklanjanja onečišćenja, minerali gline mogu proći procese modifikacije kako bi se stvorila organo glina. Modifikacija glinenih minerala uključuje uvođenje organskih molekula na površinu, što dovodi do stvaranja organogline s poboljšanim svojstvima. Ova se modifikacija može postići izmjenom izvornih anorganskih kationa s organskim kationima, mijenjajući kemijski sastav površine glinenih minerala.

Uvođenje organskih molekula na površine glinenih minerala pretvara njihovu hidrofilnu prirodu u hidrofobnu, što može rezultirati značajnim poboljšanjima u kapacitetima i učinkovitosti uklanjanja onečišćenja. Modificirana površinska svojstva gline organobentonita poboljšavaju svoj afinitet prema kationskim organskim onečišćenjima, Dopuštanje jačih interakcija i većih adsorpcijskih kapaciteta u usporedbi s prirodnim mineralima gline.

The increased adsorption capabilities of organoclay are particularly advantageous when it comes to heavy metal cations and other cationic organic pollutants. The modified surface properties provide a more favorable environment for the adsorption of these contaminants, effectively capturing and immobilizing them within the organoclay matrix. This makes organoclay a highly effective adsorbent for environmental cleanup, remediation of contaminated soils, and water treatment processes.

Modifikacija minerala gline u organobentonitnu glinu proširuje njihovu primjenjivost i učinkovitost u različitim primjenama u okolišu. Materijali od organske gline pokazali su svoj potencijal u uklanjanju teških metala, organske boje, pesticida, i drugi zagađivači iz kontaminiranih okoliša. Njihova poboljšana površinska svojstva i povećani kapaciteti uklanjanja kontaminanata čine organo bentonitnu glinu vrijednim alatom u rješavanju izazova onečišćenja okoliša.

Aditivi za opću upotrebu

Kao dodatak, organska glina se koristi u formuliranju boja, premazi, ljepila, i brtvila, između ostalih. Njegova sposobnost poboljšanja reoloških svojstava, poboljšati stabilnost, i osiguravanje tiksotropnog ponašanja čini ga vrijednim u postizanju željenih karakteristika performansi u ovim formulacijama. Organoclay također djeluje kao sredstvo za pojačanje u gumenim i plastičnim kompozitima, enhancing their mechanical strength, dimensional stability, and resistance to chemicals.

U industriji nafte i plina, organoclay is used in drilling fluids to control viscosity and improve wellbore stability. Opća uporaba organogline kao aditiva pokazuje njezinu vrijednu ulogu u poboljšanju izvedbe i funkcionalnosti širokog raspona materijala i proizvoda u raznim industrijama.

Priprema | Organska bentonitna glina

Materijali od organske gline jedinstvene su hibridne tvari nastale kombinacijom minerala gline i površinski aktivnih tvari. Surfaktanti su spojevi koje karakterizira njihova amfifilna priroda, posjeduju i hidrofobne i nepolarne, i hidrofilne ili polarne regije unutar njihove molekularne strukture.

Proces organofilizacije uključuje modificiranje minerala gline uvođenjem molekula površinski aktivnih tvari koje stupaju u interakciju s površinama gline. Uspjeh organofilizacije gline ovisi o raznim čimbenicima, uključujući specifične karakteristike minerala gline i upotrijebljenog surfaktanta. Oni utječu na stupanj interakcije, kompatibilnost, i postignuta stabilnost između gline i surfaktanta, u konačnici određujući svojstva i performanse dobivenog organoglinastog materijala.

Vrste gline u pripremi

Smektit je vrsta minerala gline poznata po svojim ekspanzivnim svojstvima. Ima slojevitu strukturu s visokim kapacitetom kationske izmjene, što ga čini izvrsnim kandidatom za modifikaciju u organoglinu. Smektitne gline, kao što je natrijev montmorilonit, pokazuju visok stupanj bubrenja u prisutnosti vode i mogu lako interkalirati organske molekule, što dovodi do stvaranja organskih glinenih materijala s poboljšanim svojstvima.

Bentonit je još jedna naširoko korištena glina u pripremi organske gline. Sastoji se prvenstveno od montmorilonita, ali sadrži i druge minerale gline i nečistoće. Bentonitna glina ima visok adsorpcijski kapacitet i pokazuje tiksotropno ponašanje, što ga čini prikladnim za niz primjena. Kroz modifikaciju, bentonit se može transformirati u organofilnu glinu, omogućujući poboljšanu kompatibilnost s organskim spojevima i poboljšavajući njegovu učinkovitost u različitim primjenama.

montmorilonit, što je specifična vrsta smektit gline, također se često koristi u pripremi organogline. Ima slojevitu strukturu s velikom površinom i sposobnošću bubrenja. Međuslojni prostori montmorilonita mogu primiti organske molekule, omogućujući učinkovitu modifikaciju i stvaranje organofilne gline s prilagođenim svojstvima.

Priprema organoklina

Priprema organogline uključuje nekoliko koraka za transformaciju sirove gline u željeni modificirani materijal. Prvo, prikladna sirova glina odabire se među opcijama kao što je smektit, bentonit, ili montmorilonit, na temelju specifičnih zahtjeva aplikacije. Nakon što se odabere sirova glina, prolazi postupak predobrade kako bi se uklonile nečistoće i optimizirala svojstva za modifikaciju.

Prethodno obrađena glina pomiješana je s natrijevom glinom i surfaktantom. Natrijeva glina pomaže u procesu ionske izmjene, dok surfaktant igra presudnu ulogu u modificiranju površinskih svojstava gline. Zatim se glinena smjesa podvrgava pranju, mljevenje, i prosijavanje. Pranjem se uklanjaju sve preostale nečistoće i višak tenzida, dok mljevenje i prosijavanje pomažu u postizanju jednolike raspodjele veličine čestica i poboljšavaju ukupnu kvalitetu materijala od organske gline.

Nakon ovih koraka, sirova glina se pretvara u organofilnu glinu, gdje se molekule surfaktanta interkaliraju ili adsorbiraju između slojeva gline, modificiranje njegovih svojstava i poboljšanje performansi za specifične primjene.

Karakterizacija

Sveobuhvatno razumijevanje strukture organoklina ključno je za otključavanje njihovog punog potencijala u praktičnim primjenama. Stoga, postaje imperativ provjeriti uspješnu interkalaciju molekula surfaktanta unutar međuslojnih prostora gline nakon sinteze organogline.

Zhejiang Camp-Shinning koristio je različite metode karakterizacije za analizu izvornih glina i organomodificiranih glina, s ciljem proizvodnje proizvoda od organske gline uz provjeru kvalitete njihove strukture, kapacitet proširenja, slojni naboj, veličina pora, veličina kristalita, distribucija naboja, i raspodjelu pora.

Fizikalno-kemijska svojstva

The physicochemical properties of organoclays are significantly altered due to the intercalation of surfactants within the clay structure. The point of zero charge tends to increase as the amount of surfactant in the raw clay increases in organophilization process.

The intercalation of larger surfactant molecules between the silicate layers of the clay results in a decrease in specific surface area. The pore characteristics of organoclays are significantly affected. Pore size, as well as micro and mesopore volume, experience drastic reductions after cationic surfactant treatment. The intercalation of surfactant molecules within the clay structure leads to a filling or blocking effect.

Characterization of Organoclays

The behavior of organoclay dispersions is complex and influenced by the structure and interactions between the clay particles. This complexity arises primarily due to the presence of surfactants with long alkyl chains on the clay surfaces, which confine the clay particles.

The surfaces of commercially available organoclays were modified with dimethyldialkyl quaternary ammonium cations. All the dispersions exhibited a yield stress, meaning they required a certain amount of force to start flowing, and they displayed a shear thinning behavior, meaning their viscosity decreased as the shear rate increased.

Prijave

Organoclays have found diverse applications across various industries, and they have been utilized in so many companies. These are just few of the industry where you can use organoclays.

Oil Well Drilling Field

Organoclay exhibits a significantly higher adsorption capacity. Organoclay is more effective in capturing and retaining hydrocarbons compared to its unmodified counterpart. The higher adsorption capacity of organoclay is attributed to its modified structure, where surfactant molecules are intercalated within the clay layers. This modification enhances the clay’s affinity for hydrocarbons, allowing it to adsorb a greater amount of these contaminants.

The adsorption capacity of organoclay for hydrocarbons typically falls within the range of 4 do 10 grams of adsorbent. This range signifies the amount of hydrocarbons that can be effectively captured and retained by a given quantity of organoclay. The specific capacity may vary depending on factors such as the type of organoclay, the nature of the hydrocarbons, and the environmental conditions, thus making it best in using in oil field drilling industries,

Polje boja i premaza

Incorporating organoclays in paint and coating formulations is their ability to impart thixotropic behavior. Thixotropy refers to the property of a material to exhibit decreased viscosity under shear stress, allowing for easy application and spreading, while maintaining stability and resistance to sagging or dripping when at rest. Organoclays achieve this by forming a network within the paint matrix, creating a structure that is reversible under shear. Kao rezultat, the paint becomes easier to handle during application, maintaining its desired consistency and avoiding issues like brush or roller marks.

It contributes to improved sag resistance and leveling properties in paints and coatings. Ugradnjom organoglina, film boje pokazuje povećanu stabilnost, smanjujući tendenciju pretjeranog tečenja ili spuštanja premaza kada se nanosi na okomite površine.

Mast i ljepilo

Organokline se koriste kao zgušnjivači i stabilizatori. Ugradnjom organoglina u formulacije masti, proizvođači organske gline može postići željenu razinu viskoznosti i poboljšati ukupnu konzistenciju i stabilnost masti. Organokline djeluju kao reološki modifikatori, pružanje ponašanja pri smicanju, gdje mast lako teče pod smičnim naprezanjem, ali zadržava svoju strukturu i konzistenciju kada miruje.

Tinte

U proizvodnji tinte, organogline se prvenstveno koriste kao reološki modifikatori i zgušnjivači. Oni igraju ključnu ulogu u kontroli viskoznosti i protoka tinte, osiguravajući optimalnu mogućnost ispisa i dosljednost. It contributes to improved pigment suspension and dispersion in inks. They help prevent settling and flocculation of pigments, ensuring uniform color development and preventing the formation of undesirable clumps or aggregates. This results in inks with consistent color quality and excellent print performance.

Upravljanje otpadnim vodama

Organoclays can also aid in the removal of heavy metals from wastewater. The modified clay surfaces have a strong affinity for metal ions, allowing them to adsorb and immobilize heavy metals present in the water. The modified clay surfaces attract and adsorb contaminants, effectively removing them from the water and reducing their concentration to acceptable levels. This adsorption process helps in the purification of wastewater.

Organoclay Reološki dodatak: Performance Advantages

Rheological properties, ili ponašanje protoka, play a crucial role in numerous applications across various industries. Za postizanje željenih karakteristika protoka, aditivi su često ugrađeni u formulacije. Jedan takav aditiv koji nudi značajne prednosti performansi je organoclay.

Organoklaji nude pojačanu kontrolu viskoznosti. Mogu učinkovito povećati viskoznost sustava, pružajući veći otpor protoku. Ovo je svojstvo posebno korisno u primjenama gdje su stabilnost i kontrolirani protok presudni, kao što su boje, premazi, i ljepila. Podešavanjem koncentracije gline za modifikaciju organoreologije, proizvođači mogu postići željene razine viskoznosti i osigurati optimalnu izvedbu svojih proizvoda.

Modifikator reologije pokazuje tiksotropno ponašanje. Tiksotropija se odnosi na svojstvo materijala da pokazuje smanjenu viskoznost pod smičnim naprezanjem, vraćajući svoju izvornu viskoznost nakon uklanjanja stresa. Ovo svojstvo ima veliku prednost u primjenama gdje je potrebna kontrolirana i precizna primjena, kao što su tinte, tekućine za bušenje, i proizvodi za osobnu njegu. Organoclays omogućuje glatku i jednostavnu primjenu, osiguravajući jednoliku pokrivenost i sprječavajući probleme poput opuštanja ili kapanja.

Modifikator reologije doprinosi poboljšanoj stabilnosti i suspenziji čvrstih čestica unutar sustava. Imaju sposobnost spriječiti taloženje ili sedimentaciju čestica, Održavanje homogene raspodjele tijekom formulacije. To je posebno važno u aplikacijama kao što su tekućine za bušenje, gdje je suspenzija čvrstih čestica kritična za učinkovite operacije bušenja. Organoclays pomažu u održavanju stabilnosti i integriteta sustava, Sprječavanje problema poput gubitka tekućine ili oštećenja formiranja.

Dobavljač organokline & Proizvođači

Zhejiang Camp-Shinning New Material Co., doo. je istaknuti dobavljač i proizvođač organoclay proizvoda, specializing in providing high-quality solutions for various industries. With our expertise and dedication, we have established ourselves as a trusted source for organoclays. We at Zhejiang Camp-Shinning offers a wide range of organoclay products that are tailored to meet the specific needs of customers. Our rheological additive are known for their exceptional performance, pouzdanost, and consistency.

Zhejiang Camp-Shinning prioritizes transparency and safety. We understand the importance of providing comprehensive product information, and they assure their buyers that they can obtain the Material Safety Data Sheet (MSDS) for their organoclay products. This MSDS serves as a valuable resource, offering detailed information about the composition, Svojstva, handling, and safety precautions related to our high quality organoclays.

Detalji pakiranja

Zhejiang Camp-Shinning ensures proper packaging of their organiclays products to maintain their quality and facilitate convenient transportation. The rheological additive is typically packaged in 25kg bags, although customized packaging options are also available to meet specific requirements. The bags are made of Kraft complex material with a polyethylene interior, which provides excellent protection against moisture and external factors that could affect the product’s integrity.

Za veće količine, Zhejiang Camp-Shinning offers palletized packaging options. The rheological additive can be packed in 800kg per pallet or 1MT per pallet, depending on the customer’s preference. The pallets can be made of either wood or plastic, osiguravajući stabilnost i jednostavnost rukovanja tijekom skladištenja i transporta.

U kontejneru od 20 stopa (20FCL) s paletama, približno 16 metričke tone (MT) gline za modifikaciju organske reologije mogu se puniti. Za kontejner od 40 stopa (40FCL) s paletama, kapacitet se povećava na približno 25 MT. Ovaj pažljivi proces utovara spremnika osigurava da su proizvodi od organogline sigurno pakirani i spremni za prijevoz do odredišta.

FAQ

1. Što je organofilna glina?

   1. Vrsta gline koja je kemijski modificirana kako bi se poboljšala njezina kompatibilnost s organskim tvarima. Dobiva se od prirodnih glina, tipično smektitnih minerala gline kao što su bentonit ili montmorilonit.

2. Za što se koristi organofilna glina?

   1. Koristi se kao sredstvo za reološku kontrolu, fluid za bušenje nafte, adsorbent, kozmetike i proizvoda za osobnu njegu, boje i premazi i maziva za masti.

3. Od čega je napravljena organoklana?

   1. Primarno se sastoji od prirodnih minerala gline, specifically smectite clay minerals such as bentonite or montmorillonite.

4. What is the composition of organophilic clay?

   1. It is composed of clay minerals such as bentonite or montmorillonite that are hydrous aluminum phyllosilicates with a layered structure composed of stacked platelets. It also composed of involves exchanging the original inorganic cations in the interlayer spaces with organic cations.

5. Bentonit je organofilan?

   1. Da! Bentonite can be modified to become organophilic through a chemical process called organophilization.

6. What is bentonite organoclay used for?

   1. Similar to organophilic clay, bentonite organo clay is also used as a rheological control agent, fluid za bušenje nafte, adsorbent, kozmetike i proizvoda za osobnu njegu, boje i premazi i maziva za masti.

7. What are the recommended polar activators for organoclay?

   1. You can use polar organic solvents like ethanol o methanol, esteri, or ketones. Water can also be used. Sodium chloride or calcium chloride can also be used.

8. What are the storage recommendations?

   1. Should be stored in a dry environment to prevent moisture absorption. Keep organiclays away from contaminants, such as dust, prljavština, ulja, and chemicals, that can affect their properties. Organoclays typically have a recommended shelf life of around 2 godine.