鈉膨潤土

《石油名詞》第一版。

1994年，經(jīng)全國科學技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法專利目的

《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的目的是提供一種鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法，該方法能夠?qū)⑩}基膨潤土充分鈉化成鈉基膨潤土，并且該鈉基膨潤土具有優(yōu)異的吸藍量、吸水率和膠質(zhì)價，另外，該方法步驟簡單，原料易得。

鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法技術(shù)方案

《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》提供了一種膨潤土的雙重鈉基方法，包括：1）將鈣基膨潤土與鈉鹽混合并鈉化制得一級鈉基膨潤土；2）將一級鈉基膨潤土與添加劑混合并孕育制得二級鈉基膨潤土；其中，添加劑包括微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠、膨脹蛭石、硼酸銨、增粘劑和聚丙烯酰胺；鈉鹽和鈉鹽修飾的硅膠中的鈉鹽各自獨立地選自碳酸鈉、硅酸鈉、氟化鈉、草酸鈉、醋酸鈉、磷酸類鈉鹽、聚丙烯酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、硫代硫酸鈉和纖維素鈉中的一種或多種；增粘劑選自氧化鎂和/或氫氧化鎂。《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》還提供了一種鈉基膨潤土，該鈉基膨潤土通過上述的方法制備而得。通過上述技術(shù)方案，《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》提供的方法首先將鈣基膨潤土與鈉鹽進行一級鈉化制得一級鈉基膨潤土，然后將一級鈉基膨潤土與添加劑進行二級鈉化制得二級鈉基膨潤土。通過兩步雙重鈉化的方法以提高鈣基膨潤土的鈉化程度，并且添加劑中含有微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠、膨脹蛭石、硼酸銨、增粘劑和聚丙烯酰胺，通過各組分之間的協(xié)同作用能夠加大地提高鈣基膨潤土的鈉化效果，制備出具有優(yōu)異的吸藍量、吸水率和膠質(zhì)價的鈉基膨潤土。

《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》涉及鈉基膨潤土，具體地，涉及一種鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法。

《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》提供了一種膨潤土的雙重鈉基方法，包括：1）將鈣基膨潤土與鈉鹽混合并鈉化制得一級鈉基膨潤土；2）將一級鈉基膨潤土與添加劑混合并孕育制得二級鈉基膨潤土；其中，添加劑包括微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠、膨脹蛭石、硼酸銨、增粘劑和聚丙烯酰胺；鈉鹽和鈉鹽修飾的硅膠中的鈉鹽各自獨立地選自碳酸鈉、硅酸鈉、氟化鈉、草酸鈉、醋酸鈉、磷酸類鈉鹽、聚丙烯酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、硫代硫酸鈉和纖維素鈉中的一種或多種；增粘劑選自氧化鎂和/或氫氧化鎂。在《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的步驟1）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高一級鈉基膨潤土含鈉量，優(yōu)選地，在步驟1）中，鈣基膨潤土與鈉鹽的重量比為100:2-4。同時，在《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的步驟1）中，鈉化的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高一級鈉基膨潤土含鈉量，優(yōu)選地，在步驟1）中，鈉化至少滿足以下條件：鈉化溫度為15-35℃，鈉化時間為24小時-30小時。此外，在《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的添加劑中，鈉鹽修飾的硅膠中鈉鹽的含量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高二級鈉基膨潤土含鈉量，優(yōu)選地，鈉鹽修飾的硅膠中鈉鹽的含量為5-10重量％。另外，在《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的添加劑中，膨脹蛭石與鈉鹽修飾的硅膠的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高膨脹蛭石、鈉鹽修飾的硅膠與一級鈉基膨潤土的接觸面積以提高鈉化程度，優(yōu)選地，膨脹蛭石與鈉鹽修飾的硅膠的粒徑各自獨立地不小于200目。

在《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》的添加劑中，聚丙烯酰胺的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高一級鈉基膨潤土的鈉化程度，優(yōu)選地，聚丙烯酰胺的重均分子量為400萬-1000萬。在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，在添加劑中各組分的具體用量也可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高一級鈉基膨潤土的鈉化程度，優(yōu)選地，相對于100重量份的鈉鹽修飾的硅膠，微晶纖維素的含量為5-14重量份，膨脹蛭石的含量為40-60重量份，硼酸銨的含量為3-8重量份，增粘劑的含量為1-5重量份，聚丙烯酰胺的含量為2-7重量份。當然，在步驟2）中，對各原料的具體用量也沒有特別的限定，但是為了使得二級鈉基膨潤土具有更優(yōu)異的吸藍量、吸水率和膠質(zhì)價，優(yōu)選地，在步驟2）中，一級鈉基膨潤土與添加劑的用量為100:15-50。同時，在步驟2）中，孕育的具體條件也可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高二級鈉基膨潤土的吸藍量、吸水率和膠質(zhì)價，優(yōu)選地，孕育至少滿足以下條件：孕育溫度為15-35℃，孕育時間為3-7天?！垛c基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》還提供了一種鈉基膨潤土，該鈉基膨潤土通過上述的方法制備而得。以下將通過實施例對《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》進行詳細描述。

以下實施例中，吸藍量、水分和吸水率參數(shù)通過國標GB/T20793-2007記載的方法測得。制備例11）在60℃下，將硅膠浸泡于碳酸鈉水溶液（含有25-30重量％的碳酸鈉）中3.5小時，然后過濾制得鈉鹽修飾的硅膠（經(jīng)稱重法測得鈉鹽修飾的硅膠中含有8重量％的碳酸鈉）；2）將微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠（粒徑為300目）、膨脹蛭石（粒徑為300目）、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺（重均分子量為700萬）混合制得添加劑A1；其中，鈉鹽修飾的硅膠、微晶纖維素、膨脹蛭石、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺的重量比為100:8:50:6:4:5。制備例21）在50℃下，將硅膠浸泡于碳酸鈉水溶液（含有25重量％的碳酸鈉）中3小時，然后過濾制得鈉鹽修飾的硅膠（經(jīng)稱重法測得鈉鹽修飾的硅膠中含有5重量％的碳酸鈉）；2）將微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠（粒徑為300目）、膨脹蛭石（粒徑為300目）、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺（重均分子量為400萬）混合制得添加劑A2；其中，鈉鹽修飾的硅膠、微晶纖維素、膨脹蛭石、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺的重量比為100:5:40:3:1:2。制備例31）在70℃下，將硅膠浸泡于碳酸鈉水溶液（含有30重量％的碳酸鈉）中4小時，然后過濾制得鈉鹽修飾的硅膠（經(jīng)稱重法測得鈉鹽修飾的硅膠中含有10重量％的碳酸鈉）；2）將微晶纖維素、鈉鹽修飾的硅膠（粒徑為300目）、膨脹蛭石（粒徑為300目）、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺（重均分子量為1000萬）混合制得添加劑A3；其中，鈉鹽修飾的硅膠、微晶纖維素、膨脹蛭石、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺的重量比為100:14:60:8:5:7。

制備例4按照實施例1的方法進行制得添加劑A4，不同的是，將步驟2）中的碳酸鈉換為硅酸鈉。制備例5按照實施例1的方法進行制得添加劑A5，不同的是，步驟2）中未使用微晶纖維素。制備例6按照實施例1的方法進行制得添加劑A6，不同的是，步驟2）中未使用膨脹蛭石。制備例7按照實施例1的方法進行制得添加劑A7，不同的是，步驟2）中未使用硼酸銨。制備例8按照實施例1的方法進行制得添加劑A8，不同的是，步驟2）中未使用氧化鎂。制備例9按照實施例1的方法進行制得添加劑A9，不同的是，步驟2）中未使用聚丙烯酰胺。制備例10將微晶纖維素、碳酸鈉、硅膠（粒徑為300目）、膨脹蛭石（粒徑為300目）、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺（重均分子量為1000萬）混合制得添加劑A10；其中，硅膠、碳酸鈉、微晶纖維素、膨脹蛭石、硼酸銨、氧化鎂和聚丙烯酰胺的重量比為100:5:14:60:8:5:7。實施例11）在25℃下，將鈣基膨潤土與碳酸鈉混合并鈉基26小時制得一級鈉基膨潤土B1；其中，鈣基膨潤土與碳酸鈉的重量比為100:3。2）在25℃下，將一級鈉基膨潤土鋪平，然后再噴灑添加劑A1進行孕育5天制得二級鈉基膨潤土C1；其中一級鈉基膨潤土與添加劑的重量比為100:15-50。實施例21）在15℃下，將鈣基膨潤土與碳酸鈉混合并鈉基24小時制得一級鈉基膨潤土B2；其中，鈣基膨潤土與碳酸鈉的重量比為100:2。2）在15℃下，將一級鈉基膨潤土鋪平，然后再噴灑添加劑A2進行孕育3天制得二級鈉基膨潤土C2；其中一級鈉基膨潤土與添加劑的重量比為100:15。實施例31）在35℃下，將鈣基膨潤土與碳酸鈉混合并鈉基30小時制得一級鈉基膨潤土B3；其中，鈣基膨潤土與碳酸鈉的重量比為100:4。2）在15-35℃下，將一級鈉基膨潤土鋪平，然后再噴灑添加劑A3進行孕育7天制得二級鈉基膨潤土C3；其中一級鈉基膨潤土與添加劑的重量比為100:50。

實施例4按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C4，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A4。對比例1按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C5，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A5。對比例2按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C6，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A6。對比例3按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C7，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A7。對比例4按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C8，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A8。對比例5按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C9，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A9。對比例6按照實施例1的方法進行制得二級鈉基膨潤土C10，所不同的是在步驟2）中將添加劑A1換成添加劑A10。對比例7在25℃下，將鈣基膨潤土鋪平，然后在噴灑添加劑A1進行孕育5天制得鈉基膨潤土C11；其中鈣基膨潤土與添加劑的重量比為100:15-50。檢測例1按照國標GB/T20793-2007記載的方法測得上述鈉基膨潤土的吸藍量、水分和吸水率，具體結(jié)果見表1。檢測例2將15.00克上述鈣基膨潤土、一級鈉基膨潤土或二級鈉基膨潤土置于已盛有50毫升蒸餾水的100毫升帶塞量筒中，再加蒸餾水至90毫升左右并塞緊塞子搖晃5分鐘，使試樣充分散開與水混勻。打開塞子，加入1.00克氧化鎂，加蒸餾水至刻度，再塞上塞子并搖晃3分鐘。將量筒放置于不受振動的桌面上，靜置24小時，讀出凝膠體界面的刻度值，即為膠質(zhì)價，以毫升/15克表示。

上表中，膨潤土中含鈉量越高，其吸藍量、膠質(zhì)價和吸水率均越高，由上表可知，《鈉基膨潤土以及膨潤土的雙重鈉化方法》提供的方法能夠?qū)⑩}基膨潤土充分鈉化以使得的鈉基膨潤土具有優(yōu)異的吸藍量、吸水率和膠質(zhì)價。