[发明专利]一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法

权利要求书

1.一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，包括：

(1)将蒙皂石粘土原矿粉投入到螺杆挤出型捏合机反应缸内，加钠盐改型剂，混合捏合1～10min，分次加入水，捏合5～10min；

(2)向上述反应缸内加入有机覆盖剂，将料温升至60～80℃，盖严反应缸盖，保持温度恒定，继续捏合30～90min；之后用酸调节pH至3～5后，继续捏合10～30min，挤出颗粒状有机粘土，干燥即得；

上述原料的质量份分别为，蒙皂石粘土原矿粉100份，钠盐改型剂0～4份，水20～40份，有机覆盖剂20～60份。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的蒙皂石粘土为二八面体的蒙脱石、累托石类粘土矿物、三八面的皂石或汉克托石；其纯度为不低于60％的原矿粉或经筛选、除砂、除杂提纯的钠基、钙基、镁基或混合型蒙皂石粘土矿物。

3.根据权利要求1或2所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述的蒙皂石粘土原矿粉为钙基膨润土原矿粉、钙基累托石原矿粉、钙基皂石原矿粉或怀俄明天然钠基膨润土。

4.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的螺杆挤出型捏合机为集成了捏合、搅拌、加热、保温、抽真空、螺旋绞龙挤出造粒为一体的机械设备，螺杆的长径比不小于12且绞龙出口加开孔直径为Φ4mm～Φ10mm的模板。

5.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的钠盐改型剂为碳酸钠、氟化钠、磷酸钠中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机覆盖剂需预先加温融化成液体。

7.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机覆盖剂为单或双长碳链且碳原子数为12～18的烷基季铵盐或季鏻盐，其结构表达式分别为：

式中R₁碳原子数为12-18的烷基；R₂为碳原子数为1-18的烷基或苄基或异辛基；R₃为碳原子数为1-4的烷基或羟乙基；R₄为碳原子数为1-4的烷基或羟乙基或烯基或羧基；X为Cl或Br原子；

式中R₁为碳原子数为12-18的长链烷基；R₂、R₃、R₄为碳原子数为1-4的烷基或苯基；X为Cl或Br原子。

8.根据权利要求1或6或7所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机覆盖剂为十六/十八烷基三甲基铵盐、十六/十八烷基二甲基苄基铵盐、十六/十八烷基二甲基异辛基铵盐、十六/十八烷基二甲基丙烯基铵盐、十六/十八烷基二甲基羟乙基铵盐、双十二烷基二甲基铵盐、双十八烷基二甲基铵盐中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1或6或7所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机覆盖剂为碳原子数为12-18的长链烷基三丁基季鏻盐或三苯基季鏻盐中的一种或二者的混合物。

10.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的酸为硫酸、磷酸、乙酸、草酸中的一种或几种的混合溶液。

11.根据权利要求1所述的一种螺杆挤出型捏合机半连续化干式制备有机粘土的方法，其特征在于：所述步骤(3)所得的有机粘土应用于石油钻井、铸造醇基涂料、环境治理和修复、或油漆涂料领域。