NO122012B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO122012B NO122012B NO169699A NO16969967A NO122012B NO 122012 B NO122012 B NO 122012B NO 169699 A NO169699 A NO 169699A NO 16969967 A NO16969967 A NO 16969967A NO 122012 B NO122012 B NO 122012B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- clay
- lithium
- organic
- product
- cation
- Prior art date
Links
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 53
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 20
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 11
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 9
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 8
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 20
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 13
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 12
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 11
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 9
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 7
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- 241000894007 species Species 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 4
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 4
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000013355 Mycteroperca interstitialis Species 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000008385 outer phase Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical group [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 2
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGCSGEARWLNPEG-UHFFFAOYSA-N 2-octadecyl-1-propyl-4,5-dihydroimidazole Chemical compound C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)C=1N(CCN=1)CCC AGCSGEARWLNPEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHTYDBXZOHSDIA-UHFFFAOYSA-N 4,4-dioctadecylmorpholin-4-ium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+]1(CCCCCCCCCCCCCCCCCC)CCOCC1 UHTYDBXZOHSDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 235000017343 Quebracho blanco Nutrition 0.000 description 1
- 241000065615 Schinopsis balansae Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- VUEDNLCYHKSELL-UHFFFAOYSA-N arsonium Chemical compound [AsH4+] VUEDNLCYHKSELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N dimethyl(dioctadecyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC OGQYPPBGSLZBEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M dimethyldioctadecylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-O dodecylazanium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[NH3+] JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-O hydron;octadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[NH3+] REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Inorganic materials [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000003867 organic ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O oxonium Chemical compound [OH3+] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229940075065 polyvinyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- HISNRBVYBOVKMB-UHFFFAOYSA-N stibonium Chemical compound [SbH4+] HISNRBVYBOVKMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical compound [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- PDSVZUAJOIQXRK-UHFFFAOYSA-N trimethyl(octadecyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C PDSVZUAJOIQXRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/40—Clays
- C01B33/405—Clays not containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/10—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M5/00—Solid or semi-solid compositions containing as the essential lubricating ingredient mineral lubricating oils or fatty oils and their use
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/10—Compounds containing silicon
- C10M2201/102—Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/10—Semi-solids; greasy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Syntetisk silikat med en struktur som Synthetic silicate with a structure that
ligner strukturen hos leiremineraler av resembles the structure of clay minerals of
smektitt-typen, samt fremgangsmåte for smectite type, as well as method for
fremstilling av et slikt silikat.production of such a silicate.
De fleste leirmineraler, slik de finnes i naturen,Most clay minerals, as they occur in nature,
er i uren stand og den fullstendige rensning av noen av dem er vanskelig og kostbar og i noen tilfelle umulig, videre er det tilfelle hvor forrådet av et leirmineral av en bestemt kjemisk sammensetning, enten i ren eller uren stand, er utilstrekkelig. Således er det Ønskelig å være i stand til å fremstille syntetiske leirlignende mineraler i en vesentlig ren form. are in an impure state and the complete purification of some of them is difficult and expensive and in some cases impossible, furthermore there is the case where the supply of a clay mineral of a certain chemical composition, either in a pure or impure state, is insufficient. Thus, it is desirable to be able to produce synthetic clay-like minerals in a substantially pure form.
Det er av særlig interesse at man kan være i stand tilIt is of particular interest that one can be able to
å fremstille syntetiske, leirlignende mineraler som har reologisk ke egenskaper som ligner eller er bedre enn hektoritt, da naturlig hektoritt har verdifulle egenskaper, men store mengder av hektoritt ikke er oppnåelige. Naturlig hektoritt er alltid blandet med forurensninger, som det er ualminnelig vanskelig å fjerne. to produce synthetic, clay-like minerals that have rheological properties similar to or better than hectorite, as natural hectorite has valuable properties, but large quantities of hectorite are not obtainable. Natural hectorite is always mixed with impurities, which are uncommonly difficult to remove.
Det er visstnok kjent bare to metoder for syntetisk fremstilling av leirmineraler av hektoritt-typen som er i stand til å gi større utbytte enn noen få milligram produkt under betingelser som er gjennomførlige i kommersiell målestokk. En metode er beskrevet avGranquist og Pollack i "Clays and Clay Minerals", Nati. Acad. Soi., Nati. Res. Council Publ., 8, s. 150-169 (1960) og den andre er beskrevet av Strese og Hofmann i "Z. Anorg. Chem.", 247, s. 65-95 (1941). Det er ikke mulig ved noen av disse metoder å oppnå produkter som er helt rene. således inneholder produktet ifølge Strese og Hofmann's fremgangsmåte en høy andel av amorf kiselsyre eller silikat og noe krystallinsk kiselsyre, eller kvarts. Fjerningen av den amorfe substans er umulig, og et produkt som oppnås ved denne fremgangsmåte, inneholder nødvendigvis en så stor mengde forurensninger at de reologiske egenskaper til vandige dispersjoner av produktet påvirkes ugunstig. Produktet som oppnås ved fremgangsmåten som er beskrevet av Granquist og Pollack, inneholder noe magnesiumhydroksyd. Fjerningen av dette er vanskelig og det er sannsynligvis umulig å fjerne alt. Det er kjent at nærvær av selv ganske små mengder magnesiumhydroksyd forstyrrer de reologiske egenskaper til vandige dispersjoner av leirmineraler. Only two methods of synthetic preparation of hectorite-type clay minerals capable of yielding greater than a few milligrams of product under conditions feasible on a commercial scale are known. A method is described by Granquist and Pollack in "Clays and Clay Minerals", Nat. Acad. Soi., Nati. Res. Council Publ., 8, pp. 150-169 (1960) and the other is described by Strese and Hofmann in "Z. Anorg. Chem.", 247, pp. 65-95 (1941). It is not possible with any of these methods to obtain products that are completely pure. thus the product according to Strese and Hofmann's method contains a high proportion of amorphous silicic acid or silicate and some crystalline silicic acid, or quartz. The removal of the amorphous substance is impossible, and a product obtained by this method necessarily contains such a large amount of impurities that the rheological properties of aqueous dispersions of the product are adversely affected. The product obtained by the process described by Granquist and Pollack contains some magnesium hydroxide. The removal of this is difficult and it is probably impossible to remove everything. It is known that the presence of even quite small amounts of magnesium hydroxide interferes with the rheological properties of aqueous dispersions of clay minerals.
Mange leirlignende mineraler inneholder fluorid, og selv om de blir renset aldri så mye, er det alltid en risiko at noe fluorid kan bli ekstrahert fra mineraler ved visse anvendelser. Dette er en stor ulempe i f.eks. farmasøytiske og kosmetiske pre-parater. Oppfinnelsen er av særlig verdi, idet den hurtig tilla-ter produksjonen av fluoridfrie, leirlignende mineraler og dessuten fluoridfrie svelleleirer. Many clay-like minerals contain fluoride, and although they are purified ever so often, there is always a risk that some fluoride may be extracted from the minerals in certain applications. This is a major disadvantage in e.g. pharmaceutical and cosmetic preparations. The invention is of particular value, as it quickly allows the production of fluoride-free, clay-like minerals and also fluoride-free swelling clays.
De syntetiske svelleleirer ifølge oppfinnelsen har svel-lende egenskaper som til og med er større enn dem ifølge søkerens tidligere oppfinnelse. Dette er virkelig overraskende, siden det var kritisk i fremgangsmåten ifølge den tidligere anvendelse å anvende fluoridholdige materialer over et bestemt minimumsnivå. Imidlertid er det nå oppdaget en fremgangsmåte hvor det ikke er nødvendig med fluorholdige materialer, hvor leirproduktene har ut-merkede egenskaper og naturligvis kan brukes på det kosmetiske så vel som på det farmasøytiske område. The synthetic swelling clays according to the invention have swelling properties which are even greater than those according to the applicant's previous invention. This is indeed surprising, since it was critical in the method of the prior application to use fluoride-containing materials above a certain minimum level. However, a method has now been discovered where fluorine-containing materials are not necessary, where the clay products have excellent properties and can of course be used in the cosmetic as well as in the pharmaceutical field.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes et syntetisk silikat med en struktur som ligner strukturen hos leiremineraler av smektitt-typen , egnet for bruk som gelatineringsmiddel,karakterisertved at den generelle strukturformel er hvor M er et natrium-, et litium- eller en ekvivalent av et organisk kation, According to the invention, a synthetic silicate is provided with a structure similar to the structure of clay minerals of the smectite type, suitable for use as a gelatinizing agent, characterized in that the general structural formula is where M is a sodium, a lithium or an equivalent of an organic cation,
verdien av a, b og c er slik at ententhe value of a, b and c is such that either
og b+c ( 2; tallverdien av (a+b+c-6) <»2; and b+c ( 2; the numerical value of (a+b+c-6) <»2;
eller a<6; b=0; + c 4. 2 ; or a<6; b=0; + c 4. 2 ;
og tallverdien av (a+c-6) K 2and the numerical value of (a+c-6) K 2
og kationebytte-kapasiteten er ca. 50 til 120 mek/100 g, mens Bingham Yield Value er mellom 50 og 250 dyn/cm 2 , måolt som en 2 % dispersjon i vannledningsvann. and the cation exchange capacity is approx. 50 to 120 mek/100 g, while the Bingham Yield Value is between 50 and 250 dyne/cm 2 , measured as a 2% dispersion in tap water.
Videre tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av et silikat som angitt ovenfor. Dette skjer ved samtidig utfelling fra en vandig løsning av en natriumforbindelse. pH-verdien på denne løsning holdes i området 8-12,5. Det henvises forøvrig til krav 3. Furthermore, the invention provides a method for producing a silicate as indicated above. This occurs by simultaneous precipitation from an aqueous solution of a sodium compound. The pH value of this solution is kept in the range 8-12.5. Incidentally, reference is made to requirement 3.
Fremgangsmåten er av særlig verdi på grunn av at man nå er i stand til å fremstille en ny gruppe av syntetiske, leirelignende mineraler som har røntgenspektre som ligner spektrene for naturlige hektoritter. Imidlertid har de vandige dispersjoner av disse nye leirelignende mineraler reologiske egenskaper som er meget bedre enn de er for naturlige leirearter med lignende røntgenspektrum. The method is of particular value because it is now possible to produce a new group of synthetic, clay-like minerals that have X-ray spectra similar to those of natural hectorites. However, the aqueous dispersions of these new clay-like minerals have rheological properties that are much better than those of natural clay species with similar X-ray spectra.
En viktig egenskap for en brukbar svelleleire karakteri-seres av Bingham Yield Value for en vandig dispersjon av leiren.Benevnelsen Bingham Yield Value (også kjent som Bingham Yield Stress, idet disse benevnelser er alternativer for akkurat samme egenskap) er det henvist til i standardarbeider om reologi, f.eks. "RheologyTheory and Applications", ed. F. R.Eirich (Acad. Press), bind 1 (1956), s. 658; "Colloidal Dispersions", L. K. Fischer (N. Y.Bureau of Standards), 2. utgave, 1953, sidene 150-170 og "The Chemistry and Physics of Clays and Other Ceramic Materials", 3. utgave, s. 463, A. B. Searle og R. W. Grimshaw.Benevnelsen kan defineres som skjærspenningen som må overstiges før skjæringsgraden viser et lineært forhold til skjærspenningen, idet den førsle er proporsjonal med differansen mellom skjærspenningen og Bingham Yield Value. An important property for a usable swelling clay is characterized by the Bingham Yield Value for an aqueous dispersion of the clay. The name Bingham Yield Value (also known as Bingham Yield Stress, as these names are alternatives for exactly the same property) is referred to in standard works on rheology, e.g. "Rheology Theory and Applications", ed. F. R. Eirich (Acad. Press), vol. 1 (1956), p. 658; "Colloidal Dispersions", L. K. Fischer (N. Y. Bureau of Standards), 2nd ed., 1953, pp. 150-170 and "The Chemistry and Physics of Clays and Other Ceramic Materials", 3rd ed., p. 463, A. B. Searle and R. W. Grimshaw. The term can be defined as the shear stress that must be exceeded before the degree of shear shows a linear relationship to the shear stress, the former being proportional to the difference between the shear stress and the Bingham Yield Value.
Bingham Yield Value bestemmes ved at man først lager en strømningskurve med skjærspenningen som funksjon av skjæringsgraden, og derpå ekstrapolerer den del av kurven som er en rett linje. Avskjæringen er Bingham Yield Value. Den kan bekvemt bestemmes The Bingham Yield Value is determined by first creating a flow curve with the shear stress as a function of the shear rate, and then extrapolating the part of the curve that is a straight line. The cutoff is the Bingham Yield Value. It can be conveniently determined
på et hvilket som helst viskosimeter med et måleområde for skjæ-ringsgrader og skjærspenninger. I det eksperimentelle arbeide som er anført her, ble det brukt et Fann rotasjonsviskositeter på den måte som er beskrevet i boken "Oil Well Drilling Technology" av A. W. McCray og F. W. Cole, Union of Oklahoma Press, sidene 94-96 on any viscometer with a measuring range for shear rates and shear stresses. In the experimental work reported here, a Fann rotational viscosities was used in the manner described in the book "Oil Well Drilling Technology" by A.W. McCray and F.W. Cole, Union of Oklahoma Press, pages 94-96
(1958). Ved målinger på dette instrument får resultatene benevnel-sen Ibs/100 sq. ft og regnes om til dyn/cm 2 ved å o multiplisere med 4,8. (1958). When measuring on this instrument, the results are labeled Ibs/100 sq. ft and is converted to dyne/cm 2 by o multiplying by 4.8.
Forholdet mellom a, b og c i strukturformelen for silika-tet i henhold til oppfinnelsen, som er anført ovenfor, er en "stenografisk" måte å betegne at i alle tilfelle er antallet av magnesiumioner pr. enhietskrystallcelle mindre enn 6, og det totale antall åttesidete ioner avviker ikke fra 6 hos mer enn 2. Hvis lithium er til stede, er det totale antall av hydrogenioner, inn-befattet dem som normalt antas å være til stede som hydroksyl, større enn eller lik 4, og det totale antall av åttesidete ioner annet enn magnesium, er mindre enn 2. Hvis lithium ikke er til stede, må det totale antall av hydrogenioner ikke avvike fra 4 hos mer enn 2. The relationship between a, b and c in the structural formula for the silicate according to the invention, which is stated above, is a "shorthand" way of indicating that in all cases the number of magnesium ions per unit crystal cell less than 6, and the total number of octahedral ions does not differ from 6 by more than 2. If lithium is present, the total number of hydrogen ions, including those normally assumed to be present as hydroxyl, is greater than or equal to 4, and the total number of octahedral ions other than magnesium is less than 2. If lithium is not present, the total number of hydrogen ions must not differ from 4 by more than 2.
Tallene fra Bingham Yield Value (BYV) som er anført ovenfor, refererer seg til verdier i springvann. Det er imidlertid slik at Bingham Yield Value for syntetiske leiredispersjoner i stor grad beror på konsentrasjonen av og type elektrolytter som er til stede i vannet. Den alminnelige er slik at tilsetning av elektrolytt til en dispersjon av syntetisk leire i destillert vann eller springvann først gjør at BYV stiger, og deretter synker. Den maksimale verdi, som oppnås ved optimal elektrolyttkonsentrasjon, er flere ganger så høy som den som hersker i dispersjoner i vann fra det lokale vannledningsnett. Denne effekt skal illustreres i det følgende. The figures from Bingham Yield Value (BYV) listed above refer to values in tap water. However, it is the case that the Bingham Yield Value for synthetic clay dispersions largely depends on the concentration and type of electrolytes present in the water. The general one is that adding electrolyte to a dispersion of synthetic clay in distilled water or tap water first causes the BYV to rise, and then to fall. The maximum value, which is achieved at optimum electrolyte concentration, is several times as high as that prevailing in dispersions in water from the local water supply network. This effect will be illustrated in the following.
I tillegg til å være fri for fluorider er de nye silikater ifølge oppfinnelsen vesentlig rene, idet de vesentlig er fri for magnesiumhydroksyd, amorf kiselsyre eller silikater og andre forurensninger. Med "vesentlig ren" menes at leireartene enten er helt fri for forurensninger eller at de bare inneholder så små mengder at de reologiske egenskaper til vandige dispersjoner av materialene ikke er alvorlig påvirket, idet de foretrukne materialer med en strukturformel som angitt ovenfor, fremdeles har enBYV, som en 2%-ig dispersjon i vann, på minst 40 eller 50, og fortrinnsvis på o minst 75 dyn/cm 2. Silikatene kan inneholde maksimalt 5 til 10 vektprosent forurensninger, men forurensningene vil alltid være av den art og mengden av dem være slik at røntgenanalyse ikke avslører deres nærvær. Således vil eventuelle forurensninger som er til stede i større mengder enn spor, være anorfe. In addition to being free of fluorides, the new silicates according to the invention are substantially clean, as they are substantially free of magnesium hydroxide, amorphous silicic acid or silicates and other contaminants. By "essentially clean" is meant that the clay species are either completely free of impurities or that they only contain such small amounts that the rheological properties of aqueous dispersions of the materials are not seriously affected, as the preferred materials with a structural formula as stated above still have a BYV , as a 2% dispersion in water, of at least 40 or 50, and preferably of o at least 75 dyne/cm 2. The silicates may contain a maximum of 5 to 10 percent by weight of impurities, but the impurities will always be of the nature and amount of them be such that X-ray analysis does not reveal their presence. Thus, any contaminants that are present in larger amounts than traces will be amorphous.
I angivelsene her betyr BYV alltid den verdi som er opp-In the information here, BYV always means the value that is
nådd på en dispersjon fremstilt ved å dispergere 2 g av materialet i 100 ml varmt vann med påfølgende avkjøling. reached on a dispersion prepared by dispersing 2 g of the material in 100 ml of hot water with subsequent cooling.
BYV, som ligger på minst 40 eller 50 og vanligvis påBYV, which is at least 40 or 50 and usually on
minst 75 dyn/cm , tilsvarer verdier på mindre enn ca. 15 dyn/cm for produkter fremstilt ved Granquist og Pollacks metode, selv når magnesiumhydroksyd som opprinnelig var til stede i produktet øyen-synlig er helt fjernet, og basert på sannsynligheten av røntgenana-lyse, samt for produktene som er fremstilt ved Strese og Hofmanns metode, og for naturlig forekommende hektoritt. Kyrstallstrukturen til de nye materialene, slik den ble bestemt ved røntgenanalyse, er lik strukturen for naturlig hektoritt, og det er ikke mulig å iden-tifisere, ved lett tilgjengelige eksperimentelle metoder, nøyaktig hvilke egenskaper i den mikrostruktur og kjemiske sammensetning av de nye materialer som bevirker en så høy Bingham Yield Value når de blir dispergert i vann. Imidlertid ved at man velger det riWi- at least 75 dyn/cm, corresponding to values of less than approx. 15 dyne/cm for products produced by Granquist and Pollack's method, even when the magnesium hydroxide originally present in the product is visibly completely removed, and based on the probability of X-ray analysis, as well as for products produced by Strese and Hofmann's method , and for naturally occurring hectorite. The crystal structure of the new materials, as determined by X-ray analysis, is similar to the structure of natural hectorite, and it is not possible to identify, by readily available experimental methods, exactly which properties in the microstructure and chemical composition of the new materials causes such a high Bingham Yield Value when dispersed in water. However, by choosing the riWi-
ge forhold mellom komponentene i løsningen som leireartene sammen utfelles fra, og således de riktige forhold mellom atomene i materialene, og de riktige betingelser for fremgangsmåten, oppnås lett syntetiske materialer med Bingham Yield Value som er enda høyere enn 75 dyn/cm 2 Såo ledes kan man oppnå o syntetiske materialer med Bingham Yield Value høyere enn 100, ofte høyere enn 150 og noen provide ratios between the components of the solution from which the clay species are precipitated together, and thus the correct ratios between the atoms in the materials, and the correct conditions for the method, synthetic materials with a Bingham Yield Value that is even higher than 75 dyne/cm 2 can thus be easily obtained o synthetic materials with a Bingham Yield Value higher than 100, often higher than 150 and some
ganger høyere enn 250 dyn/cm 2 til og med, særlig i de materialer som inneholder litium. Disse verdier gjelder for 2%-ige dispersjo- times higher than 250 dyne/cm 2 even, especially in the materials containing lithium. These values apply to 2% dispersion
ner i springvann. Verdiene kan økes som omtalt ovenfor. De foretrukne nye leirelignende mineraler har en meget høy spesifikk overflate. Vanligvis er den minst 100 m 2 /g og ofte 350 m 2/g, eller mer, skjønt den burde ikke være for høy. Dette tilsvarer en verdi på ca. 70 m 2/g for naturlig hektoritt. into tap water. The values can be increased as discussed above. The preferred new clay-like minerals have a very high specific surface area. Usually it is at least 100 m 2 /g and often 350 m 2 /g, or more, although it should not be too high. This corresponds to a value of approx. 70 m 2/g for natural hectorite.
Når man studerer strukturformelen som er angitt ovenforWhen studying the structural formula given above
for de foretrukne nye syntetiske materialer, vil det sees at man har regnet med at antall hydrogenatomer kan være flere eller fær- for the preferred new synthetic materials, it will be seen that it has been calculated that the number of hydrogen atoms can be more or less
re enn de 4 som kreves til de 4 hydroksylgrupper som antas å være til stede i et fluoridfritt hektorittmolekyl ifølge den tradisjonelle re than the 4 required for the 4 hydroxyl groups assumed to be present in a fluoride-free hectorite molecule according to the traditional
forestilling om smektitt-strukturen. Sannsynligheten for denne mulighet er basert på det faktum at mange av de foretrukne materialer har en kationebyttekapasitet som ikke var forenelig med den konvensjonelle formel, skjønt formelen er anvendelig på naturlig hektoritt eller de syntetiske hektoritter fremstilt ved de to kjente prosesser som er omtalt ovenfor. Kationebyttekapasiteten for de foretrukne materialer ifølge oppfinnelsen kan f.eks. være 64 mekv/100 g og den kjemiske analyseekvivalent til formel notion of the smectite structure. The likelihood of this possibility is based on the fact that many of the preferred materials have a cation exchange capacity that was not compatible with the conventional formula, although the formula is applicable to natural hectorite or the synthetic hectorites produced by the two known processes discussed above. The cation exchange capacity for the preferred materials according to the invention can e.g. be 64 meq/100 g and the chemical analytical equivalent to formula
SiQMg5 397Hx.024 NaQ 4Q.j hvor x ikke straks lar seg bestemme ved analyse. Kationebyttekapasiteten kan bare bli bragt i overensstemmelse med sammensetningen hvis man antar at x = 4,723, dvs. SiQMg5 397Hx.024 NaQ 4Q.j where x cannot immediately be determined by analysis. The cation exchange capacity can only be brought into line with the composition if one assumes that x = 4.723, i.e.
c = 0,723 i henhold til formelen som er anført ovenfor. Den konvensjonelle formel ville kreve en kationebyttekapasitet på 2 (6 - 5,397) - 1,206 ekvivalenter pr. enhetscelle, eller ca. 160 c = 0.723 according to the formula given above. The conventional formula would require a cation exchange capacity of 2 (6 - 5.397) - 1.206 equivalents per unit cell, or approx. 160
mekv. pr. 100 g, som er meget høyere enn den eksperimentelt målte verdi. Vanligvis kan de nye materialer ha kationebyttekapasite-ter som ligger i området 40 eller 50 til 120 mekv/100 g, normalt 60 til 90, og dette er høyst ønskelig. meq. per 100 g, which is much higher than the experimentally measured value. Generally, the new materials can have cation exchange capacities in the range of 40 or 50 to 120 meq/100 g, normally 60 to 90, and this is highly desirable.
En høy andel av magnesium, litium og silisiumioner som er til stede i løsningen som materialene sammen utfelles fra, inn-går i de dannede materialer og følgelig vil en justering av de re-lative forhold av mengdene av disse ioner resultere i variasjoner i produktets empiriske formel. Den andel som holdes tilbake, er til og med høyere enn i fremgangsmåten ifølge søkerens tidligere oppfinnelse, og representerer således en enda mer økonomisk bruk av materialer. A high proportion of magnesium, lithium and silicon ions, which are present in the solution from which the materials are precipitated together, are included in the formed materials and consequently an adjustment of the relative proportions of the amounts of these ions will result in variations in the product's empirical formula. The proportion that is retained is even higher than in the method according to the applicant's previous invention, and thus represents an even more economical use of materials.
For fremstillingen av de foretrukne, fluoridfrie materialer med tilfredsstillende Bingham Yield Value og som inneholder litium, foretrekkes det at mengdene i løsningen er slik at det pr. For the production of the preferred fluoride-free materials with a satisfactory Bingham Yield Value and which contain lithium, it is preferred that the amounts in the solution are such that per
8 silisiumatomer er fra 0,4 eller 0,6 til 1,45 litiumatomer, og 8 silicon atoms are from 0.4 or 0.6 to 1.45 lithium atoms, and
fortrinnsvis fra 0/5 til 1,12. Bingham Yield Value som er større enn 100, kan oppnås på denne måte.BYVsom er større enn 150, kan oppnås ved hjelp av løsninger som inneholder fra 0,7 til 1,45 litiumatomer pr. 8 silisiumatomer. I sluttproduktet foretrekkes det at antall litiumatomer pr. enhetscelle (dvs. 8 silisiumatomer) er ca. 0,6 til 1,05. preferably from 0/5 to 1.12. Bingham Yield Value greater than 100 can be achieved in this way. BYV greater than 150 can be achieved using solutions containing from 0.7 to 1.45 lithium atoms per 8 silicon atoms. In the final product, it is preferred that the number of lithium atoms per unit cell (i.e. 8 silicon atoms) is approx. 0.6 to 1.05.
Når løsningen og materialet som skal utfelles samtidig fra den, også er fri for litium, foretrekkes det at det er færre enn 6 magnesiumatomer pr. 8 silisiumatomer i løsningen og produktet. For tilfredsstillende BYV er magnesiumunderskuddet fortrinns vis minst 0,1 atom pr. enhetscelle, men er vanligvis ikke mer enn ca. 1,5 atomer pr. enhetscelle. Fortrinnsvis er underskuddet stør-re enn ca. 0,2, og de mest tilfredsstillende resultater oppnås med magnesiumunderskudd på fra ca. 0,5 til 1 atom pr. enhetscelle med det foretrukne underskudd på ca. 0,7. Altså, når b = 0, er a fortrinnsvis ca. 5,3. When the solution and the material to be precipitated simultaneously from it are also free of lithium, it is preferred that there are fewer than 6 magnesium atoms per 8 silicon atoms in the solution and the product. For satisfactory BYV, the magnesium deficit is preferably at least 0.1 atom per unit cell, but is usually no more than approx. 1.5 atoms per unit cell. Preferably, the deficit is greater than approx. 0.2, and the most satisfactory results are obtained with a magnesium deficit of from approx. 0.5 to 1 atom per unit cell with the preferred deficit of approx. 0.7. So, when b = 0, a is preferably approx. 5.3.
Et hvilket som helst magnesium- og litiumsalt kan brukes for innføring av disse kationer i løsningen, f.eks. magnesiumklo-rid, magnesiumsulfat, magnesiumnitrat og litiumklorid, -sulfat og -nitrat. Reaksjonsløsningen må holdes alkalisk gjennom den samtidige utfelling og må således inneholde tilstrekkelig alkali til nøytralisasjon av anioner som frigjøres under utfellingen, f.eks. for å nøytralisere sulfationer som frigjøres fra magnesiumsulfat. Man foretrekker derfor å tilsette mer enn den støkiometriske mengde alkali som er nødvendig for å nøytralisere anionene som er fri-gjort under reaksjonen og også anionet i leiremolekylet. Det foretrekkes en mengde som ligger mellom den støkiometriske mengde og ca. 3 ganger denne mengde, fortrinnsvis 1 1/2 ganger denne mengde. Any magnesium and lithium salt can be used to introduce these cations into the solution, e.g. magnesium chloride, magnesium sulphate, magnesium nitrate and lithium chloride, sulphate and nitrate. The reaction solution must be kept alkaline throughout the simultaneous precipitation and must thus contain sufficient alkali to neutralize anions that are released during the precipitation, e.g. to neutralize sulfate ions released from magnesium sulfate. One therefore prefers to add more than the stoichiometric amount of alkali which is necessary to neutralize the anions released during the reaction and also the anion in the clay molecule. An amount that lies between the stoichiometric amount and approx. 3 times this amount, preferably 1 1/2 times this amount.
Den samtidige utfelling fremkalles fortrinnsvis ved at man blander en varm løsning som inneholder magnesiumsaltet, og et litiumsalt som skal innbefattes, med en kald, silisiumholdig løs-ning. Denne kalde løsning inneholder vanligvis også alkaliet. Silisiumet kan innføres i form av et hvilket som helst egnet silikat. Tilsetningen av den ene løsning til den annen kan utføres raskt, eller langsomt, men man fant det tilfredsstillende å fore-ta tilsetningen over et tidsrom'av ca. 20 minutter. The simultaneous precipitation is preferably induced by mixing a hot solution containing the magnesium salt, and a lithium salt to be included, with a cold, silicon-containing solution. This cold solution usually also contains the alkali. The silicon can be introduced in the form of any suitable silicate. The addition of one solution to the other can be carried out quickly or slowly, but it was found satisfactory to carry out the addition over a period of approx. 20 minutes.
Egenskapene til det materiale som oppnås, synes ikke å variere mye med konsentrasjonen av reaksjonspartnerne, og heller ikke med konsentrasjonen av utfellingsproduktet. Imidlertid foretrekkes det av eksperimentelle grunner vanligvis å velge konsentra-sjonene av reaksjonspartnerne slik at konsentrasjonen av utfellingsproduktet ikke er høyere enn ca. 5 vektprosent. Over denne verdi kan man oppleve vanskeligheter ved filtrering og vasking av utfellingsproduktet. The properties of the material obtained do not seem to vary much with the concentration of the reaction partners, nor with the concentration of the precipitation product. However, for experimental reasons it is usually preferred to choose the concentrations of the reaction partners so that the concentration of the precipitation product is not higher than approx. 5 percent by weight. Above this value, one may experience difficulties when filtering and washing the precipitation product.
Etter at utfellingsproduktet har dannet seg, kan det kokes, før det oppvarmes under trykk, for å forenkle påfølgende behandling av utfellingsproduktet. Dette forenkler særlig vasking og filtrering av utfellingsproduktet.Kokeperioder på ca. 4 timer er funnet å være tilfredsstillende. After the precipitate has formed, it can be boiled, before being heated under pressure, to facilitate subsequent processing of the precipitate. This particularly simplifies washing and filtering the precipitation product. Boiling periods of approx. 4 hours is found to be satisfactory.
Oppvarmningen under trykk, som utføres i en autoklav , bør fortrinnsvis foregå ved et trykk av minst 7 kg/cm<2>(170°c) hvis litium er til stede, med egnede trykk fra ca. 10 til 50 kg/ cm<2>(186 til 263°C). Trykk fra 50 til 70 kg/cm<2>er fordelaktige når, som det skal henvises til heretter, et organisk derivat skal fremstilles etterpå. Imidlertid, når dette ikke er tilfelle, kan gode resultater oppnåo es med trykk på o fra 14 til 42 kg/cm 2 (198 til 254°c). Et egnet trykk er funnet å være ca. 28 kg/cm<2>(231°C). Når litium er fraværende, er de lavere trykk som er omtalt, ikke helt tilfredsstillende, og vanligvis må trykket være minst 17 kg/ cm<2>(207°C). Et egnet trykkområde når litium ikke er til stede, The heating under pressure, which is carried out in an autoclave, should preferably take place at a pressure of at least 7 kg/cm<2> (170°c) if lithium is present, with suitable pressures from approx. 10 to 50 kg/ cm<2> (186 to 263°C). Pressures from 50 to 70 kg/cm<2> are advantageous when, as will be referred to hereafter, an organic derivative is to be prepared afterwards. However, when this is not the case, good results can be obtained with pressures of from 14 to 42 kg/cm 2 (198 to 254°C). A suitable pressure has been found to be approx. 28 kg/cm<2> (231°C). When lithium is absent, the lower pressures discussed are not entirely satisfactory, and usually the pressure must be at least 17 kg/cm<2> (207°C). A suitable pressure range when lithium is not present,
er 35 tii 70 kg/cm 2 , med en foretrukken verdi på ■> ca. 49. Imidlertid er det i alle tilfelle ingen kritisk øvre grense, og trykk på hélt opp til 210 kg/cm 2 kan godt vise seg å o være egnet i bestemte tilfelle som hjelpemiddel for å redusere den tid som er nødvendig for prosessen. Dette kan muliggjøre en kontinuerlig prosess, idet man mater og tapper gjennom passende konstruerte og arrangerte ventiler. is 35 tii 70 kg/cm 2 , with a preferred value of ■> approx. 49. However, in all cases there is no critical upper limit, and pressures held up to 210 kg/cm 2 may well prove to be suitable in certain cases as an aid to reducing the time required for the process. This can enable a continuous process, feeding and draining through suitably constructed and arranged valves.
Autoklaveringen resulterer i krystallisasjon av det leirelignende mineral, og hvis den fortsettes for lenge, vil det bli for mye krystallisasjon, og de reologiske egenskaper av vandige dispersjoner av produktet påvirkes ugunstig. Autoklaveringen bør imidlertid, særlig når den utføres ved 28 kg/cm 2, fortsette i minst 1 time, men vanligvis er 8 timer lenge nok. Et foretrukket tidsrom er ca. 4 timer. Når derimot, som det skal henvises til mer detaljert senere, et organisk derivat skal fremstilles etterpå, kan det av og til foretrekkes å fortsette autoklaveringen i så mye som 24 timer. The autoclaving results in crystallization of the clay-like mineral, and if continued too long, there will be too much crystallization, and the rheological properties of aqueous dispersions of the product will be adversely affected. However, the autoclaving should, especially when carried out at 28 kg/cm 2 , continue for at least 1 hour, but usually 8 hours is long enough. A preferred time period is approx. 4 hours. When, on the other hand, as will be referred to in more detail later, an organic derivative is to be prepared afterwards, it may sometimes be preferred to continue the autoclaving for as much as 24 hours.
Produktet fra autoklaveringen er vanligvis en suspensjon. Det faste stoff separeres vanligvis ved filtrering eller sentrifu-gering, og vaskes f.eks. med vann, for å fjerne løselige biprodukter, f.eks. natriumsulfat, fra den samtidige utfelling. Dette våte produkt kan så enten brukes, f.eks. i kjemisk reaksjon, som det er, éller det kan tørkes. Tørkingen kan f.eks. foregå ved oppvarmning til 11-0°C i 16 timer. The product from the autoclaving is usually a suspension. The solid substance is usually separated by filtration or centrifugation, and washed, e.g. with water, to remove soluble by-products, e.g. sodium sulfate, from the simultaneous precipitation. This wet product can then either be used, e.g. in chemical reaction, as it is, or it can be dried. The drying can e.g. take place by heating to 11-0°C for 16 hours.
I de følgende eksempler i overensstemmelse med oppfinnelsen viser eksemplene 1 og 2 fremstillingen av nye materialer ifølge oppfinnelsen som har et røntgenspektrum lik spektret for hektoritt, og som er fri for fluorid, men inneholder litium. Eksempel 2 illustrerer også variasjonen i Bingham Yield Value med økningen i elektrolytt. Eksempel 3 viser at når man øker litiuminnholdet til 1,75 atomer pr. enhetskrystall, synker Bingham Yield-verdien, og eksempel 4 viser at litiuminnhold større enn 2 ikke gir noen merkbar Bingham Yield-verdi. Eksemplene 5 og 6 er eksempler på fremstilling av et materiale som er fritt for både litium og fluor. Eksempel 7 illustrerer en prosess med meget høyt trykk og kort varighet. In the following examples in accordance with the invention, examples 1 and 2 show the production of new materials according to the invention which have an X-ray spectrum similar to the spectrum for hectorite, and which are free of fluoride, but contain lithium. Example 2 also illustrates the variation in Bingham Yield Value with the increase in electrolyte. Example 3 shows that when you increase the lithium content to 1.75 atoms per unit crystal, the Bingham Yield value decreases, and Example 4 shows that lithium contents greater than 2 give no appreciable Bingham Yield value. Examples 5 and 6 are examples of the production of a material that is free of both lithium and fluorine. Example 7 illustrates a process with very high pressure and short duration.
I alle eksemplene ble kationebyttekapasiteten til produktene målt ved hjelp av den metode som er utviklet av R. G. Mackenzie, i J.Colloid Sei., 6_, 216 (1951). In all the examples, the cation exchange capacity of the products was measured by the method developed by R. G. Mackenzie, in J. Colloid Sei., 6_, 216 (1951).
Eksempel 1Example 1
130,7 g magnesiumsulfatheptahydrat og 2,97 g litiumklorid ble oppløst i 900 ml vann i en kolbe av ca. 5 liter kapasitet og oppvarmet til kokepunktet. I et separat kar ble 38,6 g natriumkarbonat oppløst i 900 ml vann, og 166 g natriumsilikatløsning som inneholdt 29 g Si02Og 8,8 g Na20 pr. 100 g, ble tilsatt. Den andre løsningen ble tilsatt til den første, etter at det hadde dannet seg en hvit utfelling.Blandingen ble bragt til koking med tilba-keløpskjøling under effektiv røring. Etter 2 timers koking ble innholdet av kolben overført til en autoklav forsynt med en rører, oppvarmet i 1/2 - 1 time til 250°C, med et manometertrykk på 130.7 g of magnesium sulfate heptahydrate and 2.97 g of lithium chloride were dissolved in 900 ml of water in a flask of approx. 5 liter capacity and heated to the boiling point. In a separate vessel, 38.6 g of sodium carbonate were dissolved in 900 ml of water, and 166 g of sodium silicate solution containing 29 g of SiO 2 and 8.8 g of Na 2 O per 100 g, was added. The second solution was added to the first, after a white precipitate had formed. The mixture was brought to a boil with reflux cooling under effective stirring. After 2 hours of boiling, the contents of the flask were transferred to an autoclave fitted with a stirrer, heated for 1/2 - 1 hour to 250°C, with a gauge pressure of
39,5 kg/cm 2 og holdt ved denne temperatur i 4 timer under kontinuerlig røring. Blandingen fikk så avkjøle seg til under 100°C, ble tømt ut av autoklaven, og de faste stoffer som var til stede, ble frafiltrert og vasket med springvann ved filtrering, inntil filtratet ikke viste merkbar sulfatreaksjon når man prøvet det med barium-kloridoppløsning. Filterkaken ble tørket i tørkeskap ved 110°C 39.5 kg/cm 2 and kept at this temperature for 4 hours with continuous stirring. The mixture was then allowed to cool to below 100°C, was emptied from the autoclave, and the solids present were filtered off and washed with tap water by filtration, until the filtrate showed no appreciable sulfate reaction when tested with barium chloride solution. The filter cake was dried in a drying cabinet at 110°C
i 16 timer og ble malt til pulver.for 16 hours and was ground to powder.
For dette produkt var M = Na<+>, a = 5,29, b = 0,47, c = 0,49. For this product, M = Na<+>, a = 5.29, b = 0.47, c = 0.49.
Ved dispergering av 2 g av pulveret i 100 ml varmt springvann (inneholdende 39 ppm Ca<++>og 4 ppm Mg<++>) fant man at det etter avkjøling hadde dannet seg en hvit, gjennomskinnelig gel. Ved bruk av et rotasjonsviskosimeter (Fann VG-modell) målte man på denne dispersjonen følgende reologiske parametere: By dispersing 2 g of the powder in 100 ml of warm tap water (containing 39 ppm Ca<++>and 4 ppm Mg<++>) it was found that a white, translucent gel had formed after cooling. Using a rotational viscometer (Fann VG model), the following rheological parameters were measured on this dispersion:
Plastisk viskositet 13 centipoisePlastic viscosity 13 centipoise
Bingham Yield Value 72 dyn/cm<o>Bingham Yield Value 72 dyne/cm<o>
Kationebyttekapasiteten ble funnet å være 0,59 mekv/g. Røntgenanalyse ved hjelp av pulverdiffraksjonsmetoden viste at strukturen tilsvarte strukturen for naturlig hektoritt og at det ikke kunne påvises noe annet krystallinsk materiale. Differensial-termoanalyse ga et mønster som var likt det for naturlig hektoritt, idet det bare hadde endoterme topper i området 600-800°C. The cation exchange capacity was found to be 0.59 meq/g. X-ray analysis using the powder diffraction method showed that the structure corresponded to the structure of natural hectorite and that no other crystalline material could be detected. Differential thermoanalysis gave a pattern similar to that of natural hectorite, having only endothermic peaks in the range 600-800°C.
Eksempel 2Example 2
Den samme fremgangsmåte ble fulgt som i eksempel 1, bort-sett fra at man forandret mengden av bestemte komponenter. således anvendte man 122,0 g magnesiumsulfatheksahydrat og 4,45 g litiumklorid. The same procedure was followed as in example 1, except that the amount of certain components was changed. thus 122.0 g of magnesium sulfate hexahydrate and 4.45 g of lithium chloride were used.
For dette produkt var M = Na+, a = 5,03, b = 0,63, c = 0,78. For this product M = Na+, a = 5.03, b = 0.63, c = 0.78.
Kationebyttekapasiteten var 0,67 mekv/g. Røntgenanalysen viste det samme mønster som for hektoritt og differensial-termoanalysen i området 600-800°C viste bare endoterme topper. The cation exchange capacity was 0.67 meq/g. The X-ray analysis showed the same pattern as for hectorite and the differential thermal analysis in the range 600-800°C showed only endothermic peaks.
En dispersjon av 2 g av produktet i 100 ml varmt springvann ga etter avkjøling en nesten klar tiksotropisk gel som ga en plastisk viskositet på 18 centipoise og en BYV på o 210 dyn/cm 2. A dispersion of 2 g of the product in 100 ml of warm tap water gave, after cooling, an almost clear thixotropic gel which gave a plastic viscosity of 18 centipoise and a BYV of o 210 dyne/cm 2 .
Denne dispersjons-BYV ble målt igjen etter tilsetning av forskjellige mengder natriumsulfat i form av en konsentrert løs-ning. Følgende resultater ble oppnådd: This dispersion BYV was measured again after the addition of different amounts of sodium sulphate in the form of a concentrated solution. The following results were obtained:
Eksempel 3 Example 3
Den samme fremgangsmåte som i eksempel 1 ble igjen fulgt, men mengden av magnesiumsulfatheptahydrat som ble brukt, var 105,Og og av litiumklorid 7,42 g. The same procedure as in Example 1 was again followed, but the amount of magnesium sulfate heptahydrate used was 105.0 g and of lithium chloride 7.42 g.
For dette produktet var M = Na+, a = 4,63,For this product, M = Na+, a = 4.63,
b = 0,82, c = 1,42, dvs. b + c = 2,24. b = 0.82, c = 1.42, i.e. b + c = 2.24.
En dispersjon av 2 g av produktet i 100 ml varmt vannA dispersion of 2 g of the product in 100 ml of warm water
ga etter avkjøling en hvit, opak, tiksotropisk gel med en plastisk viskositet på o 13 _centipoise og en BYV på o 38 dyn/cm 2. Kationebyttekapasiteten var 0,65 mekv/g. Røntgenanalysen ga hektoritt-mønsteret, men diffraksjonslinjene var mer diffuse enn dem som man fikk av produktene ifølge eksemplene 1 og 2. Differensial-termo- gave, after cooling, a white, opaque, thixotropic gel with a plastic viscosity of o 13 _centipoise and a BYV of o 38 dyne/cm 2 . The cation exchange capacity was 0.65 meq/g. The X-ray analysis gave the hectorite pattern, but the diffraction lines were more diffuse than those obtained from the products according to examples 1 and 2. Differential thermo-
analysen viste både endoterme og eksoterme topper i området 600 - 800°C, idet den eksoterme topp var skarp og relativt liten sammen-lignet med den endoterme topp. the analysis showed both endothermic and exothermic peaks in the range 600 - 800°C, the exothermic peak being sharp and relatively small compared to the endothermic peak.
Eksempel 4Example 4
Igjen fulgte man den samme fremgangsmåte som i eksempelAgain, the same procedure as in the example was followed
1, men mengden av magnesiumsulfatheptahydrat var 96,1 g, og av litiumklorid 8,90 g. 1, but the amount of magnesium sulfate heptahydrate was 96.1 g, and of lithium chloride 8.90 g.
, For dette produktet var M<=>Na<+>, a = 4,42,, For this product, M<=>Na<+>, a = 4.42,
b = 0,92, c = 1,71, b = 0.92, c = 1.71,
dvs. b + c = 2,63.i.e. b + c = 2.63.
Da 2 g av produktet ble dispergert i varmt vann, fantWhen 2 g of the product was dispersed in hot water, found
man at de faste stoffer satte seg nesten øyeblikkelig etter at om-røringen var opphørt, og det oppstod ingen tiksotropisk gel. it was observed that the solids settled almost immediately after stirring had ceased, and no thixotropic gel formed.
Kationebyttekapasiteten var 0,69 mekv/g. Røntgen-analysen ga et mønster som lignet hektoritt, men var meget diffust, med høy spredningsgrad som tydet på dårlig krystallisert eller amorft materiale. Differensial-termoanalysen viste både eksoterme og endoterme topper mellom 600-800°C. De to typene var av lignemde størrelse. The cation exchange capacity was 0.69 meq/g. The X-ray analysis gave a pattern that resembled hectorite, but was very diffuse, with a high degree of scattering indicating poorly crystallized or amorphous material. The differential thermal analysis showed both exothermic and endothermic peaks between 600-800°C. The two types were of similar size.
Kjemikaliemengdene som ble brukt i eksemplene 1-4 ble beregnet for innføring av silisium, magnesium og litium i de følgende atomforhold: The amounts of chemicals used in examples 1-4 were calculated for the introduction of silicon, magnesium and lithium in the following atomic ratios:
Samtidig ble mengden av natriumkarbonat beregnet etter nedenstående formel: At the same time, the amount of sodium carbonate was calculated according to the following formula:
hvor W er mengde i gram av JSa^ CO^ som er nødvendig for hver 100 g natriumsilikat som brukes, hvis konsentrasjonen av Si02i natriumsilikat er p vektprosent og molforholdet mellom Si02og NaOH er r. where W is the quantity in grams of JSa^ CO^ which is required for every 100 g of sodium silicate used, if the concentration of SiO2i sodium silicate is p weight percent and the molar ratio between Si02 and NaOH is r.
Eksempel 5Example 5
Man fulgte den samme fremgangsmåte som i eksempel 1,The same procedure as in example 1 was followed,
men mengden av magnesiumsulfatheptahydrat var 139,3 g, det ble ikke anvendt litiumklorid, og mengden av natriumkarbonat var 42,5 g. but the amount of magnesium sulfate heptahydrate was 139.3 g, no lithium chloride was used, and the amount of sodium carbonate was 42.5 g.
For dette produktet var M = Na<+>, a = 5,09, b = 0, c = 1, 38. For this product, M = Na<+>, a = 5.09, b = 0, c = 1.38.
i in
En dispersjon av 2 g av produktet i 100 ml varmt vann ga etter avkjøling en nesten klar, farveløs, tiksotropisk gel med en plastisk viskositet på 12 centipoise og en BYV av 95 dyn/cm 2. Kationebyttekapasiteten var 0,55 mekv/g. Røntgenanalysen viste det typiske hektorittmønster. Differensial-termoanalysen viste store eksoterme og endoterme topper i området 600 - 800°C. A dispersion of 2 g of the product in 100 ml of hot water gave, after cooling, an almost clear, colorless, thixotropic gel with a plastic viscosity of 12 centipoise and a BYV of 95 dyne/cm 2 . The cation exchange capacity was 0.55 meq/g. The X-ray analysis showed the typical hectorite pattern. The differential thermal analysis showed large exothermic and endothermic peaks in the range 600 - 800°C.
Kjemikaliene som ble brukt i dette eksempel, ble beregnet til innføring av silisium og magnesium i atomforholdet 8 : 5,65. Mengden av natriumkarbonat som ble tilsatt, var beregnet etter formelen i eksempel 4, pluss 10% overskudd. The chemicals used in this example were calculated for the introduction of silicon and magnesium in the atomic ratio of 8:5.65. The amount of sodium carbonate that was added was calculated according to the formula in example 4, plus 10% excess.
Eksempel 6Example 6
125,7 g magnesiumsulfatheptahydrat ble oppløst i 630 ml vann og oppvarmet til kokepunktet. I et separat kar ble 38,7 g natriumkarbonat oppløst i 630 ml vann, og 166 g natriumsilikat av samme type som ble brukt i de andre eksempler, ble tilsatt i et tidsrum av 30 minutter. Blandingen ble kokt med tilbakeløpskjøling i 2 timer og derpå oppvarmet til 280°C (tilsvarende et manometertrykk av 70 kg/cm 2) og holdt ved denne temperatur i 4 timer under omrøring. Den påfølgende behandling var den samme som den som ble brukt i de foregående eksempler. 125.7 g of magnesium sulfate heptahydrate was dissolved in 630 ml of water and heated to the boiling point. In a separate vessel, 38.7 g of sodium carbonate was dissolved in 630 ml of water, and 166 g of sodium silicate of the same type used in the other examples was added over a period of 30 minutes. The mixture was boiled with reflux for 2 hours and then heated to 280°C (corresponding to a manometer pressure of 70 kg/cm 2 ) and kept at this temperature for 4 hours with stirring. The subsequent treatment was the same as that used in the previous examples.
For dette produkt var M=Na<+>, a - 5,38, b=0, c = 0,78. De reologiske parametere for produktet var: For this product, M=Na<+>, a - 5.38, b=0, c = 0.78. The rheological parameters of the product were:
for å øke elektrolyttinnholdet i løsningen til 45 mekv/1 stegBYV to increase the electrolyte content of the solution to 45 meq/1 stepBYV
til et maksimum av 382 dyn/cm 2. to a maximum of 382 dyne/cm 2 .
Eksempel 7Example 7
I dette eksempel ble til å begynne med den samme fremgangsmåte brukt som i eksempel 2, men mengden av vann som ble brukt for å lage de to løsninger, var 630 ml istedenfor 900 ml. Slurryen som inneholdt utfellingen, ble oppvarmet så hurtig som mulig til 336°c, tilsvarende 140 kg/cm<2>(total oppvarmningstid fra koke- In this example, initially the same method was used as in example 2, but the amount of water used to make the two solutions was 630 ml instead of 900 ml. The slurry containing the precipitate was heated as quickly as possible to 336°c, corresponding to 140 kg/cm<2> (total heating time from boiling
punktet var 2 3/4 timer), og den ble øyeblikkelig avkjølt hurtigst mulig.ved at autoklaven stod i kalt vann. Produktet ble derpå behandlet på samme måte som de andre preparatene, og man fant at det hadde følgende egenskaper: the point was 2 3/4 hours), and it was immediately cooled as quickly as possible by placing the autoclave in cold water. The product was then treated in the same way as the other preparations, and it was found to have the following properties:
Den maksimale BYV ved optimal elektrolyttkonsentrasjon var 475 dyn/cm o. Kationebyttekapasiteten var 0,70 mekv/g. The maximum BYV at optimal electrolyte concentration was 475 dyne/cm o. The cation exchange capacity was 0.70 meq/g.
Eksempel 8Example 8
122 g magnesiumsulfatheptahydrat ble oppløst i 450 ml vann, og i et annet kar ble 166 g natriumsilikatløsning av den type. som ble brukt i eksemplene 1-5, blandet med 450 ml vann. Opp-løsning nr. 2 ble tilsatt til den første, og den resulterende utfelling ble vasket ved filtrering inntil den var sulfatfri. Det ble derpå tørket ved 110°C i 16 timer, malt og blandet med 600 ml 2n løsning av natriumhydroksyd. Den resulterende blanding ble over-ført til en autoklav og oppvarmet i 36 timer ved 240°c. Etter av-kjøling ble det faste stoff vasket ved filtrering inntil filtratet var nesten alkalifritt. Til slutt ble produktet tørket ved 110°C og malt. 122 g of magnesium sulfate heptahydrate was dissolved in 450 ml of water, and in another vessel 166 g of sodium silicate solution of that type. which was used in examples 1-5, mixed with 450 ml of water. Solution No. 2 was added to the first, and the resulting precipitate was washed by filtration until sulfate-free. It was then dried at 110°C for 16 hours, ground and mixed with 600 ml of a 2N solution of sodium hydroxide. The resulting mixture was transferred to an autoclave and heated for 36 hours at 240°C. After cooling, the solid was washed by filtration until the filtrate was almost alkali-free. Finally, the product was dried at 110°C and ground.
Ved dispergering av 2 g av produktet i varmt vann fant man at en del av materialet satte seg nesten øyeblikkelig, mens resten etter avkjøling dannet en hvit, opak, svak gel med en plastisk viskositet på 6 centipoise og en BYV på o 14 dyn/cm 2. Kationebyttekapasiteten var 0,55 mekv/g. Røntgenanalysen viste On dispersing 2 g of the product in hot water, it was found that part of the material set almost immediately, while the rest, after cooling, formed a white, opaque, weak gel with a plastic viscosity of 6 centipoise and a BYV of o 14 dyne/cm 2. The cation exchange capacity was 0.55 meq/g. The X-ray analysis showed
et komplekst mønster inneholdende svake og diffuse linjer for hektoritt og meget sterkere og skarpere linjer for i det minste én annen krystallinsk substans, hovedsakelig kvarts. Differensial-termoanalysen viste bare små eksoterme og endoterme topper mellom 600 - 800°C. a complex pattern containing weak and diffuse lines for hectorite and much stronger and sharper lines for at least one other crystalline substance, mainly quartz. The differential thermal analysis showed only small exothermic and endothermic peaks between 600 - 800°C.
Mengden av kjemikalier som ble brukt til dette preparat, tilsvarer et Si/Mg-atomforhold på 1,6. Mengden av natriumhydroksyd er betydelig høyere enn den ekvivalente mengde av natriumkarbonat beregnet i overensstemmelse med formelen som ble gitt i eksempel 4. The amount of chemicals used for this preparation corresponds to a Si/Mg atomic ratio of 1.6. The amount of sodium hydroxide is significantly higher than the equivalent amount of sodium carbonate calculated in accordance with the formula given in Example 4.
Eksempel 9Example 9
I dette eksperiment var mengder og type av kjemikalier de samme som dem som ble brukt i eksempel 2, mens fremgangsmåten som ble fulgt, var den samme som i eksempel 8. Således ble magnesiumsulfat- og natriumsilikatløsningene blandet for å danne et utfellingsprodukt som derpå ble vasket, tørket og redispergert i 600 ml av en løsning som inneholdt natriumkarbonat og litiumklorid. Etter autoklavering, vasking, tørking og maling som i eksempel 8, ble produktet testet og ga resultater som var meget lik resultatene fra eksempel 8. In this experiment, the amounts and type of chemicals were the same as those used in Example 2, while the procedure followed was the same as in Example 8. Thus, the magnesium sulfate and sodium silicate solutions were mixed to form a precipitate which was then washed , dried and redispersed in 600 ml of a solution containing sodium carbonate and lithium chloride. After autoclaving, washing, drying and painting as in Example 8, the product was tested and gave results very similar to the results from Example 8.
Alle de syntetiske, leirelignende mineraler som er blitt omtalt i detalj ovenfor, har et uorganisk kation M, men nyttige derivater hvor kationet er organisk, kan lages. Således kan de uorganiske materialer omdannes til nye syntetiske leiremineral-organofile produkter, hvor i det minste noen av de utskiftbare kationer består av ett eller flere organiske kationer utstyrt med organofile egenskaper. Disse nye organofile produkter kan fremstilles ved reaksjon mellom et av de nye syntetiske leiremineraler, enten før vasking, etter vasking eller etter tørking, i flytende, fortrinnsvis vandig, miljø, og en organisk forbindelse eller et salt av denne som i dette miljø fremkaller et organisk kation som er i stand til å gjennomgå en kationutveksling med den syntetiske leire. Det er å foretrekke at i det minste størstedelen av de utskiftbare kationer i det organofile produkt er av de spesifiserte organiske kationer. All the synthetic clay-like minerals discussed in detail above have an inorganic cation M, but useful derivatives where the cation is organic can be made. Thus, the inorganic materials can be converted into new synthetic clay mineral-organophilic products, where at least some of the exchangeable cations consist of one or more organic cations equipped with organophilic properties. These new organophilic products can be produced by reaction between one of the new synthetic clay minerals, either before washing, after washing or after drying, in a liquid, preferably aqueous, environment, and an organic compound or a salt thereof which in this environment induces an organic cation that is able to undergo a cation exchange with the synthetic clay. It is preferred that at least the majority of the exchangeable cations in the organophilic product are of the specified organic cations.
Eksempler på organiske forbindelser eller salter av disse hvorfra slike kationer kan avledes, kan finnes blant organiske grupper av ammonium, fosfonium, stibonium, arsonium, oksonium og sulfonium. Examples of organic compounds or salts thereof from which such cations can be derived can be found among organic groups of ammonium, phosphonium, stibonium, arsonium, oxonium and sulfonium.
Vanligvis er de kationer som er av primær viktighet for denne oppfinnelse, basert på nitrogen, dvs. de organiske ammonium-salter. Eksempelvis omfatter denne gruppe av forbindelser saltene (inklusive de kvartære salter) av primære, sekundære og tertiære aminer, inklusive mono-, di-, tri- og polyaminer så vel som alifatiske, aromatiske, cykliske og heterocykliske aminer og sub-stituerte derivater av disse. Andre én- eller flérverdige forbindelser som er av særlig verdi ved utførelsen av denne oppfinnelse, er de såkalte "Ethomeener" (Armour & Company Ethomeen er et varemerke). Disse forbindelser kan betraktes som tertiære aminer med en enkelt alkylgruppe og 2 polyoksyetylengrupper forbundet med nitrogenatomet. Likeledes er de såkalte "Ethoduomeener" (Armour&Company) også av verdi. Generally, the cations of primary importance for this invention are based on nitrogen, i.e. the organic ammonium salts. For example, this group of compounds includes the salts (including the quaternary salts) of primary, secondary and tertiary amines, including mono-, di-, tri- and polyamines as well as aliphatic, aromatic, cyclic and heterocyclic amines and substituted derivatives thereof . Other monovalent or polyvalent compounds which are of particular value in the practice of this invention are the so-called "Ethomeenes" (Armour & Company Ethomeene is a trademark). These compounds can be considered tertiary amines with a single alkyl group and 2 polyoxyethylene groups attached to the nitrogen atom. Likewise, the so-called "Ethoduomeener" (Armour&Company) are also of value.
Fortrinnsvis har det organiske radikal som er til stede, minst 10 karbonatomer, ønsket er minst 12, og det er fordelaktig med minst 18. Forbindelsene kan ha opp til 30, 40 eller til og med 50 eller flere karbonatomer, beroende på oppnåeligheten av slike materialer. Preferably, the organic radical present has at least 10 carbon atoms, desirably at least 12, and advantageously at least 18. The compounds may have up to 30, 40 or even 50 or more carbon atoms, depending on the availability of such materials .
Spesifikke eksempler på egnede organiske ammonium-kationer er dimetyldioktadecylammonium, trimetyloktadecylammonium, dodecylammonium, heksadecylammonium, oktadecylammonium, dioktadecyl-morfolinium, l-propyl-2-oktadecyl-imidazolinium og bis(-2-hydroksyeyl)-oktadecylammonium. Disse kan brukes enkeltvis eller i kombinasjoner i den hensikt å produsere et organosilikat med ønskede egenskaper. Specific examples of suitable organic ammonium cations are dimethyldioctadecylammonium, trimethyloctadecylammonium, dodecylammonium, hexadecylammonium, octadecylammonium, dioctadecylmorpholinium, 1-propyl-2-octadecyl-imidazolinium and bis(-2-hydroxyyl)-octadecylammonium. These can be used individually or in combination with the aim of producing an organosilicate with desired properties.
Når man ønsker en i vesentlig grad komplett katione-utveksling er det å foretrekke å anvende fra 0,9 til 1,4 ekvivalenter av det organiske kation, selv om man leilighetsvis finner det meget fordelaktig å bruke så mye som 1,7 til 1,8, og til og med opp til 2,2 ekvivalenter. Imidlertid kan de ovenfor angitte områder, When substantially complete cation exchange is desired, it is preferable to use from 0.9 to 1.4 equivalents of the organic cation, although occasionally it is found very advantageous to use as much as 1.7 to 1, 8, and even up to 2.2 equivalents. However, the areas indicated above,
nåo r leiren er syntetisert ved høyere trykk, dvs. 49 - 70 kg/cm 2,when the clay is synthesized at higher pressure, i.e. 49 - 70 kg/cm 2,
være henholdsvis 0,6 til 1,4 og 1,0 til 2,2 ekvivalenter.be 0.6 to 1.4 and 1.0 to 2.2 equivalents respectively.
Produktet kan fraskilles ved de vanlige trinn som omfatter å fjerne vann og å tørke, og kan til slutt males hvis det er ønsket. Normalt vil produktet også bli vasket. The product can be separated by the usual steps of removing water and drying, and can finally be painted if desired. Normally, the product will also be washed.
De beskrevne fremgangsmåter kan som startmateriale anvende tørket, syntetisk leire. Når imidlertid reaksjonen, som foretrukket, utføres i et vandig miljø, er det klart fordelaktig å anvende den vandige slurry, dvs. en kakeaktig masse, uten varme-behandling. The methods described can use dried, synthetic clay as starting material. However, when the reaction, as preferred, is carried out in an aqueous environment, it is clearly advantageous to use the aqueous slurry, i.e. a cake-like mass, without heat treatment.
Visse kation-modifiserte leirarter i overensstemmelseCertain cation-modified clays conform
med oppfinnelsen besitter oleofile og gelende egenskaper, noe som gjør at de er meget nyttige materialer ved fremstillingen av eksempelvis smørefett. Andre typer har evnen til å danne organosoler. with the invention possess oleophilic and gelling properties, which makes them very useful materials in the production of, for example, lubricating grease. Other types have the ability to form organosols.
De følgende eksempler 10 til 14 er noen eksempler på fremstillingen av organiske derivater av de nye materialer ifølge oppfinnelsen. The following examples 10 to 14 are some examples of the preparation of organic derivatives of the new materials according to the invention.
Eksempel IOExample IO
51,15 liter vann ble oppvarmet i autoklaven til kokepunktet, og 9,9 kg magnesiumsulfatheptahydrat og 0,4 kg litium- 51.15 liters of water were heated in the autoclave to the boiling point, and 9.9 kg of magnesium sulfate heptahydrate and 0.4 kg of lithium
klorid ble oppløst i dette. En separat løsning ble tilberedt, som bestod av 51,15 liter vann og 13,5 kg natriumsilikat av den type som ble brukt i alle de andre eksemplene, og 4,7 kg vannfritt natriumkarbonat. Løsning nr. 2 ble gradvis tilsatt til den første løsning i autoklaven i løpet av 1 time. Blandingen ble derpå kokt ved atmosfæretrykk under kontinuerlig omrøring i 2 timer, hvor- chloride was dissolved in this. A separate solution was prepared which consisted of 51.15 liters of water and 13.5 kg of sodium silicate of the type used in all the other examples and 4.7 kg of anhydrous sodium carbonate. Solution No. 2 was gradually added to the first solution in the autoclave over the course of 1 hour. The mixture was then boiled at atmospheric pressure with continuous stirring for 2 hours, where
etter autoklaven ble forseglet og oppvarmet til 207°C (17 kg/cm<2>)after the autoclave was sealed and heated to 207°C (17 kg/cm<2>)
i 4^5 time. Den samme temperatur og det samme trykk, ble opprett-for 4^5 hours. The same temperature and the same pressure were created
holdt i 8 timer, så ble oppvarmningen stanset og man lot bland-held for 8 hours, then the heating was stopped and the mix-
ingen avkjøle til under 100°C. Den ble derpå tappet ut av autoklaven. no cool to below 100°C. It was then drained from the autoclave.
1000 g av den uvaskede slurry fra autoklaven inne-1000 g of the unwashed slurry from the autoclave in-
holdende 60 g syntetisk leire ble fortynnet med 2 liter varmt vann.holding 60 g of synthetic clay was diluted with 2 liters of hot water.
En løsning av 50,8 g (1,1 ekvivalenter) av materialet som selgesA solution of 50.8 g (1.1 equivalents) of the material sold
under handelsnavnet "Arquad" 2HT - 75%T (som er dimetyldioktadecyl-ammoniumklorid 75% i isopropanol) i 1,5 liter varmt vann ble til- under the trade name "Arquad" 2HT - 75%T (which is dimethyldioctadecyl ammonium chloride 75% in isopropanol) in 1.5 liters of hot water was added
satt under heftig omrøring.Blandingen ble oppvarmet til kokepunktet, og man kunne da iaktta at det dispergerte faste stoff klumpet seg og bunnfalt ved henstand. Bunnfallet ble frafiltrert under vakuum, vasket med varmt vann inntil filtratet var vesentlig fritt for klorid og ble tørket ved 80°C i 2 timer. Man fikk et bløtt, pulverformet produkt som lett lot seg male til et fint pulver egnet for bruk ved fremstilling av smørefett. set under vigorous stirring. The mixture was heated to the boiling point, and one could then observe that the dispersed solid substance clumped and settled on standing. The precipitate was filtered off under vacuum, washed with hot water until the filtrate was substantially free of chloride and was dried at 80°C for 2 hours. A soft, powdery product was obtained which could easily be ground into a fine powder suitable for use in the production of lubricating grease.
Eksempel 11Example 11
Den samme fremgangsmåte ble fulgt som i eksempel 10 medThe same procedure was followed as in example 10 with
den forskjell at autoklaveringen varte i 24 timer. Det resulter-the difference being that the autoclaving lasted 24 hours. The result-
ende bløte, pulverformede produkt var enda bedre egnet for bruk ved fremstilling av smørefett. end soft, powdered product was even better suited for use in the production of lubricating grease.
Eksempel 12Example 12
Den samme fremgangsmåte ble fulgt som i eksempel 10 medThe same procedure was followed as in example 10 with
den unntagelse at slurryen, fra, autoklaven ble vasket ved filtrering inntil filtratet var vesentlig fritt for sulfat. Filterkaken ble tørket ved 120°C i 8 timer og finmalt. 60 g av det tørkede faste stoff ble dispergert i 3 liter varmt vann under blanding i 15 the exception that the slurry, from the autoclave, was washed by filtration until the filtrate was substantially free of sulfate. The filter cake was dried at 120°C for 8 hours and finely ground. 60 g of the dried solid was dispersed in 3 liters of hot water with mixing for 15
minutter og ble blandet med en løsning av 50,8 g "Arquad" 2HT, idet man fortsatte fremstillingen som beskrevet i eksempel 10. minutes and was mixed with a solution of 50.8 g "Arquad" 2HT, continuing the preparation as described in Example 10.
Man oppnådde igjen et bløtt, pulverformig produkt somA soft, powdery product was again obtained which
lett lot seg male til et fint pulver egnet for bruk ved fremstil^lingen av smørefett.. - could easily be ground into a fine powder suitable for use in the production of lubricating grease.. -
Eksempel 13Example 13
Den samme fremgangsmåte ble fulgt som i eksempel 10The same procedure was followed as in Example 10
med den unntagelse at 74 g (1,7 ekvivalenter) av "Arquad" 2HTble brukt. I dette tilfelle var det resulterende produkt egnet for produksjon av en organosol. with the exception that 74 g (1.7 equivalents) of "Arquad" 2HT was used. In this case, the resulting product was suitable for the production of an organosol.
Eksempel 14Example 14
Det produkt som ble oppnådd i eksempel 6, ble omdannetThe product obtained in Example 6 was converted
til organofil form ved dispergering av 15 g tørr leire i 150 ml varmt vann, tilsetning av en løsning av 11,6 g "Arquad" 2HTi 375 ml varmt vann, og ved at man fortsatte fremstillingen som beskrevet i eksempel 10. into organophilic form by dispersing 15 g of dry clay in 150 ml of hot water, adding a solution of 11.6 g of "Arquad" 2HTi in 375 ml of hot water, and continuing the preparation as described in Example 10.
Produktet ble dispergert i en smøreolje med lav viskositet, og man fant at det i en konsentrasjon av 8 - 10% dannet seg stive smørefett, i konsistens lik de smørefettyper som er i handelen. The product was dispersed in a low-viscosity lubricating oil, and it was found that in a concentration of 8 - 10% stiff lubricating greases were formed, in consistency similar to the types of lubricating greases available in the trade.
Vanligvis kan smørefett fremstilles ved at man blanderGenerally, lubricating grease can be prepared by mixing
de organiske ammoniumleirederivater, i en passende finfordelt form, med et overflateaktivt stoff og en smørefettbasisolje. Blandingen utføres fortrinnsvis som en mølleoperasjon og fortrinnsvis i to trinn, det første med en del av den nødvendige mengde av smørefett-basisol je, den andre med resten av oljen. Til slutt må smørefettet sentrifugeres for lettere å kunne fjerne innelukkede luftbobler. the organic ammonium clay derivatives, in a suitably finely divided form, with a surfactant and a lubricating grease base oil. The mixing is preferably carried out as a mill operation and preferably in two stages, the first with part of the required quantity of lubricating grease base oil, the second with the rest of the oil. Finally, the grease must be centrifuged to more easily remove trapped air bubbles.
Smørefettene innbefatter vanligvis en hovedmengde av en smørefett-basisolje og en mindre mengde, hensiktsmessig 2 til 29 vektprosent (passende 5 - 15% og fortrinnsvis 10%) , av det organiske leirederivat. The greases usually include a major amount of a grease base oil and a minor amount, suitably 2 to 29% by weight (suitably 5-15% and preferably 10%), of the organic clay derivative.
De følgende eksempler 15 og 16 illustrerer henholdsvis fremstillingen av visse organiske leirederivater og bruken av disse materialer ved fremstilling av smørefett. The following examples 15 and 16 respectively illustrate the production of certain organic clay derivatives and the use of these materials in the production of lubricating grease.
Eksempel 15Example 15
174 g lett spindelolje ("Carnea" 21) ble blandet med 4 g metylalkohol, og 29 g av det pulver som ble fremstilt tidligere i overensstemmelse med eksempel 10 ble tilsatt. Blandingen ble om- 174 g of light spindle oil ("Carnea" 21) was mixed with 4 g of methyl alcohol, and 29 g of the powder prepared earlier in accordance with Example 10 was added. The mixture was re-
rørt med en mikser med høy skjærekraft i 3 minutter og derpå kjørt gjennom en kolloidmølle hvis skjærende overflate ble stilt med 0,5 stirred with a high shear mixer for 3 minutes and then run through a colloid mill whose cutting surface was set at 0.5
mm klaring. Etter mølleoperasjonen ble 150 g av det oppnådde smøre-fett, som hadde et tørrstoffinnhold på 14%, blandet med 60 g av lett spindelolje av samme type som tidligere brukt, for å sette ned tørrstoffinnholdet til 10%, og blandingen ble igjen kjørt i kolloidmøllen. Etter dette ble det oppnådde smørefett sentrifugert for å forenkle fjerningen av innesluttede luftbobler. Konsistensen av smørefettet ble testet ved hjelp av et Gallenkamp miniatyr-penetrometer ved bruk av en kjegle med en fast vinkel av 90° og med en totalvekt av 15,3 g. Man oppnådde en verdi av 30 (1/10 mm-enheter). mm clearance. After the mill operation, 150 g of the obtained lubricating grease, which had a solids content of 14%, was mixed with 60 g of light spindle oil of the same type as previously used, to reduce the solids content to 10%, and the mixture was again run in the colloid mill . After this, the grease obtained was centrifuged to facilitate the removal of trapped air bubbles. The consistency of the grease was tested by means of a Gallenkamp miniature penetrometer using a cone with a fixed angle of 90° and with a total weight of 15.3 g. A value of 30 (1/10 mm units) was obtained.
Eksempel 16Example 16
Ved fremstillingen av organosoler ifølge oppfinnelsenIn the preparation of organosols according to the invention
har den organiske ammoniumforbindelse som anvendes for reaksjon med den syntetiske svelleleire fortrinnsvis en kjedelengde av minst 18 C-atomer og brukes i en mengde av minst 1,5 ekvivalenter, fortrinnsvis ikke mer enn 2,2 og passende mellom 1,7 og 1,8. Men hvis den syntetiske leire er fremstilt ved høyere trykk, dvs. the organic ammonium compound used for reaction with the synthetic swelling clay preferably has a chain length of at least 18 C atoms and is used in an amount of at least 1.5 equivalents, preferably not more than 2.2 and suitably between 1.7 and 1.8 . But if the synthetic clay is produced at higher pressure, i.e.
i in
49 - 70 kg/cm 2, så kan mengden av den anvendte ammoniumforbindelse være så lav som 1,0 ekvivalent. 49 - 70 kg/cm 2 , then the amount of ammonium compound used can be as low as 1.0 equivalent.
Som resultat har produktet stort sett alle sine utskiftbare kationer som organiske kationer. Resten av kationene som tar del i reaksjonen (dvs. 50% eller større overskudd) holdes tilbake av leiren. As a result, the product has almost all of its exchangeable cations as organic cations. The rest of the cations that take part in the reaction (ie 50% or greater excess) are retained by the clay.
Det synes som om det har funnet sted en flerlags av-leiring av organisk stoff på kiselsyrelaget i den syntetiske leire-struktur. It seems as if a multi-layer deposition of organic matter has taken place on the silicic acid layer in the synthetic clay structure.
Slike organiske produkter er i stand til å danne organosoler med flytende alifatiske og aromatiske hydrokarboner, særlig petroleter, white spirit, benzen, toluen og xylen. De er organosoler med en dispers fase av vesentlig uorganisk innhold. Når organosolen blandes med vann eller en vandig løsning og ristes, dannes det en vandig emulsjon hvor den organiske væske vanligvis er den ytre fase. Such organic products are capable of forming organosols with liquid aliphatic and aromatic hydrocarbons, particularly petroleum ether, white spirit, benzene, toluene and xylene. They are organosols with a dispersed phase of substantial inorganic content. When the organosol is mixed with water or an aqueous solution and shaken, an aqueous emulsion is formed where the organic liquid is usually the outer phase.
Eksempelvis ble et organisk leirederivat fremstilt i overensstemmelse med eksempel 10 ovenfor, men under anvendelse av 74 g (1,7 ekvivalenter) av aminet. For example, an organoclay derivative was prepared in accordance with Example 10 above, but using 74 g (1.7 equivalents) of the amine.
Produktet ble fuktet med metylalkohol og dispergert i toluen i 8% konsentrasjon. En klar sol med lav viskositet dannes. Solen var stabil mellom 0°c og 100°C. Da en del av denne sol ble blandet med halvparten av sitt volum av vann og ristet i 1 minutt, oppnådde man en stiv emulsjon hvor den ytre fase var toluen. The product was moistened with methyl alcohol and dispersed in toluene at 8% concentration. A clear sol with low viscosity is formed. The sun was stable between 0°c and 100°C. When a portion of this sol was mixed with half its volume of water and shaken for 1 minute, a rigid emulsion was obtained in which the outer phase was toluene.
Naturlig hektoritt danner ikke soler eller vann/organisk løsningsmiddel-emulsjoner. Natural hectorite does not form sols or water/organic solvent emulsions.
De uorganiske svelleleirer ifølge oppfinnelsen, dvs. de hvor M er Na eller Li, kan brukes for seg selv, men innføringen i forskjellige media kan forenkles i bruk av et peptiserende middel. The inorganic swelling clays according to the invention, i.e. those where M is Na or Li, can be used by themselves, but the introduction into different media can be simplified by using a peptizing agent.
Et annet trekk ved oppfinnelsen er at uorganiske leirearter med den angitte generelle formel og hvor M er Na eller Li, kan brukes i en sammensetning med opp til 25% (vekt av materialet) av ett eller flere peptiseringsmidler valgt fra alkalimetallsalter med flerverdige anioner. Som kation M foretrekkes Na<+>eller Li<+>. Alternativt kan organiske materialer brukes som peptiserende midler, f.eks. quebracho eller et lignosulfonat. Another feature of the invention is that inorganic clay species with the indicated general formula and where M is Na or Li, can be used in a composition with up to 25% (weight of the material) of one or more peptizing agents selected from alkali metal salts with multivalent anions. As cation M, Na<+> or Li<+> is preferred. Alternatively, organic materials can be used as peptizing agents, e.g. quebracho or a lignosulfonate.
Foretrukken mengde av peptiseringsmiddel er fra 3 - 12% Preferred amount of peptizing agent is from 3 - 12%
(regnet på vekten av leiren), passende fra 5 til 10%, og fortrinnsvis 5% eller 6%. Disse mengder er særlig egnet når peptiserings-midlet er tetranatriumpyrofosfat. (calculated on the weight of the clay), suitably from 5 to 10%, and preferably 5% or 6%. These amounts are particularly suitable when the peptizing agent is tetrasodium pyrophosphate.
Blant andre peptiseringsmidler som kan anvendes, er det produkt som selges under handelsnavnet "Calgon" og natriumtripoly-fosfat. Vanligvis er de mest egnede peptiseringsmidler natrium-salter med flerverdige anioner, idet disse anionene er i stand til å danne enten komplekse eller uløselige salter med magnesium. Among other peptizing agents that can be used are the product sold under the trade name "Calgon" and sodium tripolyphosphate. Generally, the most suitable peptizing agents are sodium salts with polyvalent anions, these anions being capable of forming either complex or insoluble salts with magnesium.
Disse sammensetninger kan bekvemt fremstilles ved tørr-blanding av det syntetiske, leirelignende materiale og peptiserings-midlet. Partikkelstørrelsen av den resulterende blanding er ikke kritisk, idet den hovedsakelig beror på anvendelsesområdet for blandingen. These compositions can conveniently be prepared by dry mixing the synthetic, clay-like material and the peptizing agent. The particle size of the resulting mixture is not critical, as it mainly depends on the area of application of the mixture.
Man kan finne det ønskelig at sammensetningene leilighetsvis også inneholder små mengder av ett eller flere tilsetningsstoffer, hvis egenskaper bestemmes av anvendelsesområdet for den endelige sammensetning. One may find it desirable that the compositions occasionally also contain small amounts of one or more additives, the properties of which are determined by the field of application of the final composition.
Visse sammensetninger, f.eks. de hvor kationet M er Na<+>eller Li<+>, har den uventede egenskap at de har evne til å danne vesentlig gjennomsiktige, kolloidale dispersjoner i form av soler når de blandes med vann. Vandige soler enten laget fra disse sammensetninger, eller direkte fra komponentene, representerer et videre trekk ved oppfinnelsen og kan ha et totalt tørrstoffinnhold (syntetisk materiale + peptiseringsmiddel) av opp til 10%, selv om det normalt ligger på fra 2 til 6%. Slike soler kan ikke fås fra natrulig forekommende svelleleirer. I praksis gir solene en lett metode til innføring av den syntetiske svelleleire i det miljø hvor man trenger en slik leire. Certain compounds, e.g. those where the cation M is Na<+> or Li<+> have the unexpected property that they have the ability to form substantially transparent, colloidal dispersions in the form of sols when mixed with water. Aqueous sols either made from these compositions, or directly from the components, represent a further feature of the invention and can have a total solids content (synthetic material + peptizing agent) of up to 10%, although it is normally from 2 to 6%. Such suns cannot be obtained from naturally occurring swelling clays. In practice, the soles provide an easy method for introducing the synthetic swelling clay in the environment where such clay is needed.
Selv om fortynnede vandige dispersjoner av det slag som nettopp er beskrevet, ikke viser noen tiksotropi eller merkbar BYV, kan begge disse egenskaper utvikles ved blanding med spesifikke reagenser. En slik egenskap gjør en sammensetning og/eller en sol ifølge oppfinnelsen særlig egnet i emulsjonsmalinger, f.eks. poly-vinylacetat-maling. Although dilute aqueous dispersions of the kind just described do not exhibit any thixotropy or appreciable BYV, both of these properties can be developed by mixing with specific reagents. Such a property makes a composition and/or a sol according to the invention particularly suitable in emulsion paints, e.g. poly-vinyl acetate paint.
Man har i denne forbindelse faktisk funnet at sammensetningene er meget effektive geldannere, noe også de litiumholdige leirearter er når de anvendes uten det peptiserende middel. In this connection, it has actually been found that the compositions are very effective gel formers, which are also the lithium-containing clay species when they are used without the peptizing agent.
En videre anvendelse for de syntetiske leirearter og blandinger av disse med et peptiserende middel er som bindemiddel for støpesand. A further application for the synthetic clay types and mixtures thereof with a peptizing agent is as a binder for foundry sand.
Det ble tatt prøver av natrium-leirer, alene og med 6% tetranatriumpyrofosfat. 5 deler av hvert ble blandet med 100 deler . kvartssand og 3,5 deler vann, og derpå kjørt i mølle i 5 minutter. Samples were taken of sodium clays, alone and with 6% tetrasodium pyrophosphate. 5 parts of each were mixed with 100 parts. quartz sand and 3.5 parts water, and then milled for 5 minutes.
En type av natrulig svelleleire som var å få i handelen, ble behandlet på samme måte. A commercially available type of natural swelling clay was treated in the same way.
i in
Man fant at de to syntetiske leirearter som inneholdt sandblandinger, hadde en styrke i fersk tilstand (green strengths) som var 50% bedre enn styrken for den naturlige leire/sandblanding.Ildfastheten (slik den ble målt ved smeltepunktet i en elektrisk ovn av ildfast materiale) for alle prøver var vesentlig lik ved ca. 1300°c. It was found that the two synthetic clay types containing sand mixtures had green strengths that were 50% better than the strength of the natural clay/sand mixture. The refractoriness (as measured at the melting point in an electric furnace of refractory material ) for all samples was essentially the same at approx. 1300°c.
Et videre, meget viktig trekk ved denne oppfinnelse ligger i en videre anvendelse av blandingene av uorganisk svelleleire og peptiseringsmiddel som nettopp er beskrevet. Hvis man starter med slike blandinger - eller de separate ingredienser - kan man oppnå nyttige pusseblandinger. A further, very important feature of this invention lies in a further use of the mixtures of inorganic swelling clay and peptizing agent which have just been described. If you start with such mixtures - or the separate ingredients - you can achieve useful plastering mixtures.
I henhold til denne egenskap ved oppfinnelsen omfatter en pusseblanding følgende komponenter: According to this characteristic of the invention, a plastering mixture includes the following components:
(a) Sement(a) Cement
(b) Flyveaske og/eller annet fyllstoff.(b) Fly ash and/or other filler.
(c) Inntil en sum av 5 vektprosent (av den totale vekt av (a) + (b)) av ett eller flere av de syntetiske, uorganiske leirematerialer som beskrevet i britisk patentskrift 1 054 111 og/eller i denne søknad, (c) Up to a sum of 5% by weight (of the total weight of (a) + (b)) of one or more of the synthetic inorganic clay materials as described in UK Patent Specification 1 054 111 and/or in this application,
og and
(d) inntil en sum av 5 vektprosent (basert på vekten av (c)) av ett eller flere peptiseringsmidler valgt fra alkalimetallsalter med flerverdige anioner. (d) up to a sum of 5% by weight (based on the weight of (c)) of one or more peptizing agents selected from alkali metal salts with polyvalent anions.
Forholdet mellom sement og fyllstoff er passende i området 1:4 til 1:1 ønsket område er 1:3 til 1:2, fortrinnsvis ca. 1:2,3. The ratio between cement and filler is suitable in the range 1:4 to 1:1, the desired range is 1:3 to 1:2, preferably approx. 1:2,3.
Det er ønskelig at det syntetiske leiremateriale er til stede i blandingen inntil ca. 1 vektprosent av summen av (a) + (b), fordelaktig fra 0,1 til 0,5 vektprosent. It is desirable that the synthetic clay material is present in the mixture until approx. 1% by weight of the sum of (a) + (b), advantageously from 0.1 to 0.5% by weight.
Den totale mengde peptiseringsmiddel som anvendes, er passende i området 1-4 vektprosent av (c); ca. 2% er en fordelaktig mengde. The total amount of peptizing agent used is suitably in the range of 1-4% by weight of (c); about. 2% is a beneficial amount.
Slike sammensetninger er nyttige ved tunnelboring gjennom bløt grunn, for tetning av demninger, fjellsprekker og borehull, samt ved konstruksjon av skillevegger og andre permanente vann-barrierer. Such compounds are useful when tunneling through soft ground, for sealing dams, rock fissures and boreholes, as well as when constructing partition walls and other permanent water barriers.
Viktige egenskaper ved pusseblandinger, særlig slike som brukes ved tunnelboring, er : (I) De lar seg lett blande med vann eller annen egnet væske for dannelse av en pumpbar slurry, (II) de begynner å størkne i løpet av ca. 1 time, (III) de er plastiske i inntil 12 - 16 timer, (IV) de størkner ferdig i løpet av 12 - 24 timer, (V) de har en sluttstyrke på o 14 - 56 kg/cm 2, (VI) de krymper lite eller intet under størkningen, (VII) det er liten eller ingen utskillelse av vann under størkningen, (VIII) ingen utskillelse av faste stoffer i den størknede sement, (IX) fin porestruktur. Important properties of plaster mixtures, especially those used in tunnel boring, are: (I) They can be easily mixed with water or other suitable liquid to form a pumpable slurry, (II) they begin to solidify within approx. 1 hour, (III) they are plastic for up to 12 - 16 hours, (IV) they solidify completely within 12 - 24 hours, (V) they have a final strength of o 14 - 56 kg/cm 2, (VI) they shrink little or nothing during solidification, (VII) there is little or no excretion of water during solidification, (VIII) no excretion of solids in the solidified cement, (IX) fine pore structure.
Vanligvis stilles lignende krav hvis blandingen, istedenfor å bli brukt som puss, skal brukes til prefabrikerte tunnel-boringssegmenter. I dette tilfelle må imidlertid den endelige størketid (for fjerning fra støpeformen) være kortere og slutt-styrken høyere. Generally, similar requirements are made if the mixture, instead of being used as plaster, is to be used for prefabricated tunnel boring segments. In this case, however, the final solidification time (for removal from the mold) must be shorter and the final strength higher.
Pussen som brukes ved tunnelboring etc, er vesentlig vandige blandinger av sem ent, fyllstoff og en svelleleire.Imidler-tid må svelleleiren i alle kjente tilfelle gelatineres på forhånd for å kunne brukes, og dette innbefatter et eget trinn i fremstillingen av en vandig puss. Det ideelle ville være å tørrblande alle de nødvendige komponenter, slik at man bare behøver å tilsette vann for å lage den vandige puss. Dette er nå mulig ved hjelp av det syntetiske silikat i henhold til oppfinnelsen. The plaster used in tunnel boring, etc., is essentially an aqueous mixture of cement, filler and a swelling clay. However, in all known cases the swelling clay must be gelatinized in advance in order to be used, and this includes a separate step in the production of an aqueous plaster. The ideal would be to dry mix all the necessary components, so that you only need to add water to make the aqueous plaster. This is now possible with the help of the synthetic silicate according to the invention.
En spesielt fordelaktig pussblanding inneholder (i vektdeler) flyveaske - 70, sement - 30, syntetisk leiremateriale - 0,12 og tetranatriumpolyfosfat - 2% basert på vekten av syntetisk leire. A particularly advantageous plaster mixture contains (in parts by weight) fly ash - 70, cement - 30, synthetic clay material - 0.12 and tetrasodium polyphosphate - 2% based on the weight of synthetic clay.
Flyveaske er pulverisert aske fra kraftverkbrenselFly ash is pulverized ash from power plant fuel
(B.S.S. 3892:1965). (B.S.S. 3892:1965).
Ved tillagingen av en vandig puss fra tørrblandingen trenger man normalt ca. 35 til 55 vektdeler vann. Med den spesiel-le sammensetning som det er henvist til i forrige avsnitt, er 40 - 45 deler passende, beroende på finheten av fyllstoffet, særlig når dette er flyveaske. When preparing an aqueous plaster from the dry mixture, you normally need approx. 35 to 55 parts by weight of water. With the special composition referred to in the previous paragraph, 40 - 45 parts are suitable, depending on the fineness of the filler, especially when this is fly ash.
Det følgende eksempel illustrerer dette trekk ved oppfinnelsen: The following example illustrates this feature of the invention:
Eksempel 17Example 17
I følgende tabell kan man sammenligne de oppnådde resultater med de ni egenskaper som anigtt ovenfor. In the following table, you can compare the results obtained with the nine characteristics as indicated above.
Forskjellige betegnelser er anvendt i de resultater som er angitt nedenfor, og de har følgende betydninger: Different designations are used in the results listed below, and they have the following meanings:
KonsistensConsistency
A Den nylig blandede puss er tykk, kan røresA The newly mixed plaster is thick, can be touched
med glass-stav, men kan ikke helles.with a glass rod, but cannot be poured.
B Kan så vidt helles fra begerglass som en kontinuerlig B Can barely be poured from beaker as a continuous
masse.a lot.
C Tynn pasta.C Thin pasta.
VæsketapFluid loss
Støpeformene ble stilt på adsorberende papir og even-tuell væske som utskilte seg under begynnende størkningsperiode, viste seg som en våt flekk rundt basis. The molds were placed on absorbent paper and any liquid that separated during the initial solidification period appeared as a wet spot around the base.
A - IntetA - Nothing
B - SporB - Track
C - NoeC - Something
D - MegetD - A lot
Mulighet for fjerning fra støpeformen.Possibility of removal from the mould.
Etter 1 time ble det gjort et forsøk for å fjerne prøve-stykket fra støpeformen. Ja betyr at prøvestykket ikke syntes å være deformert eller ha rast sammen. Akkurat, betyr at det ble lett deformert, men kunne stå støtt når det ble støttet opp. De videre kommentarer er tydelige nok. After 1 hour, an attempt was made to remove the test piece from the mould. Yes means that the test piece did not appear to be deformed or to have collapsed. Exactly, meaning it was easily deformed but could stand firm when propped up. The further comments are clear enough.
Penetrasjon.Penetration.
Denne ble målt på overflaten av prøvestykket etter 1 time, idet man brukte en plastkjegle som veide 15,4 g , og hadde 45° halv romvinkel. Den konvensjonelle flytegrense (yield strength) ble be- This was measured on the surface of the test piece after 1 hour, using a plastic cone that weighed 15.4 g and had a 45° half solid angle. The conventional yield strength was be-
regnet som følger: calculated as follows:
hvor p = avlest penetrasjon i 1/10 mm's enheter. where p = read penetration in 1/10 mm's units.
Deformasjon. Deformation.
Deformering i størkningsperioden ble notert somDeformation during the solidification period was noted as
følger:following:
A = ingen påviselig forandringA = no detectable change
B = meget liten deformeringB = very small deformation
C = tydelig merkbar deformeringC = clearly noticeable deformation
D = betydelig deformeringD = significant deformation
E = ingen form (lot seg ikke fjerne etter 1 time) Struktur. E = no form (could not be removed after 1 hour) Structure.
Prøvestykkene måtte kuttes av i begge ender for å gi 7 6 mm høye sylindere for måling av styrke ved hjelp av en triaksial skjær-tester. Samtidig ble finheten av porestrukturen notert. The test pieces had to be cut off at both ends to give 7 6 mm high cylinders for strength measurement using a triaxial shear tester. At the same time, the fineness of the pore structure was noted.
A = meget gode, jevne, fine porerA = very good, even, fine pores
B = godB = good
C = brukbarC = usable
D = dårlig (noen meget store porer)D = poor (some very large pores)
E = intet prøvestykke (lot seg ikke fjerne etter 1 time). For de eksperimenter som er angitt i tabellen, ble pussblandingene først laget og så ble vann tilsatt gradvis under kontinuerlig blanding til den ønskede konsentrasjon. De resulterende vandige pussblandinger ble fylt i sylindriske prøvestykkeformer av 38 mm diameter, foret med tynn gummi. E = no test piece (could not be removed after 1 hour). For the experiments indicated in the table, the plaster mixtures were first made and then water was added gradually under continuous mixing to the desired concentration. The resulting aqueous plaster mixtures were filled into cylindrical specimen molds of 38 mm diameter, lined with thin rubber.
De følgende tabeller viser effekten av tilsetning av syntetisk leire, med eller uten tetranatriumpolyfosfat, på egenskapene til portlandsement/flyveaske, med forskjellige begynnelses-konsistenser. The following tables show the effect of addition of synthetic clay, with or without tetrasodium polyphosphate, on the properties of portland cement/fly ash, of different initial consistencies.
Tabell I gir informasjon om en spesiell type syntetisk leire, fremstilt i henhold til eksempel 2, og tabell II om 2 kva-liteter av naturlig hektoritt som selges under handelsnavnene Table I gives information on a particular type of synthetic clay, prepared according to Example 2, and Table II on 2 qualities of natural hectorite sold under the trade names
"BEN-A-GEL" og BEN-A-GEL EW"."BEN-A-GEL" and BEN-A-GEL EW".
Tomrom i tabellene viser at det ikke ble foretatt noen måling. Empty spaces in the tables show that no measurement was made.
Man kan trekke følgende konklusjoner fra tabellen ovenfor : Tilsetning av de syntetiske leirearter for<b>edrer størk-ningen av pussen i den retning at blandinger, som til å begynne med er tynne og pumpbare, størkner tilstrekkelig godt i løpet av 1 time til å kunne fjernes fra støpeformen og allikevel forbli pias-tiske nesten en hel odag. Slike blandinger størkner ikke i løpet av 1 time uten den syntetiske leire. Det optimale innhold er ca. 0,12%, beregnet på tørrstoff. The following conclusions can be drawn from the table above: Addition of the synthetic clay species improves the solidification of the plaster in the direction that mixtures, which are initially thin and pumpable, solidify sufficiently well within 1 hour to could be removed from the mold and still remain piastic for almost a whole day. Such mixtures do not solidify within 1 hour without the synthetic clay. The optimal content is approx. 0.12%, calculated on dry matter.
Med tilsetningen av 0,12% syntetisk leire kan blandinger med varierende forhold mellom sement og flyveaske, ned til ca. 25 - 30% sement, gi vanligvis tilfredsstillende resultater. Hvis man bruker en lavere andel av sement, størkner pussen fremdeles meget godt i løpet av 1 time, men er for svak etter 24 timer. With the addition of 0.12% synthetic clay, mixtures with varying proportions between cement and fly ash, down to approx. 25 - 30% cement, usually give satisfactory results. If a lower proportion of cement is used, the plaster still sets very well within 1 hour, but is too weak after 24 hours.
Naturlig hektoritt ("Ben-a-Gel" og "Ben-a-Gel EW") som brukes i 30:70-sement/flyveaske-blandinger, bevirker noen forbed-ringer av størkningen, men ikke tilstrekkelig til å gi en blanding som størkner i løpet av i time. Den optimale tilsetning er ca. 0,12% med hensyn til syntetisk leire, men tilsetning av fosfat resulterer ikke i noen videre fordel.Andre fordeler ved syntetiske leireblandinger er (a) mindre væsketap og (b) mindre deformering etter fjerning fra støpeformen den første dagen. Natural hectorite ("Ben-a-Gel" and "Ben-a-Gel EW") used in 30:70 cement/fly ash mixes produces some improvement in setting, but not enough to give a mix that solidifies within i hour. The optimal addition is approx. 0.12% with respect to synthetic clay, but the addition of phosphate results in no further advantage. Other advantages of synthetic clay mixtures are (a) less fluid loss and (b) less deformation after removal from the mold on the first day.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4068366 | 1966-09-12 | ||
GB4068466 | 1966-09-12 | ||
GB4068566A GB1213122A (en) | 1966-09-12 | 1966-09-12 | Clays |
GB1534367 | 1967-04-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO122012B true NO122012B (en) | 1971-05-10 |
Family
ID=27448305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO169699A NO122012B (en) | 1966-09-12 | 1967-09-11 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT283271B (en) |
BE (1) | BE703698A (en) |
CH (1) | CH483373A (en) |
DE (1) | DE1667502B2 (en) |
DK (1) | DK135035B (en) |
FR (1) | FR1565348A (en) |
GB (2) | GB1213122A (en) |
NL (1) | NL156115B (en) |
NO (1) | NO122012B (en) |
SE (2) | SE330156B (en) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1432770A (en) * | 1972-11-14 | 1976-04-22 | Laporte Industries Ltd | Production of magnesium silicates |
US4049780A (en) * | 1972-11-14 | 1977-09-20 | Laporte Industries Limited | Production of magnesium silicates |
DE3207886A1 (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-15 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | METHOD FOR PRODUCING A SYNTHETIC HECTORITE |
DE3526405A1 (en) * | 1985-07-24 | 1987-02-05 | Henkel Kgaa | LAYERED SILICATES WITH RESTRICTED SOURCE, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE IN DETERGENT AND CLEANING AGENTS |
DE3631764A1 (en) | 1986-09-18 | 1988-03-24 | Henkel Kgaa | USE OF SWELLABLE, SYNTHETIC LAYERED SILICATES IN AQUEOUS DRILL RING AND HOLE TREATMENT AGENTS |
TW223043B (en) * | 1991-11-30 | 1994-05-01 | Laporte Industries Ltd | |
DE4224537A1 (en) * | 1992-07-27 | 1994-02-03 | Henkel Kgaa | Mineral additives for adjusting and / or regulating the rheology and gel structure of aqueous liquid phases and their use |
GB9301456D0 (en) * | 1993-01-26 | 1993-03-17 | Laporte Industries Ltd | Synthetic clay minerals |
GB9500089D0 (en) * | 1995-01-04 | 1995-03-01 | Sofitech Nv | Thixotropic materials |
DE19727894A1 (en) | 1997-07-01 | 1999-05-06 | Clariant Gmbh | Synthetic magnesium silicate |
US6271298B1 (en) | 1999-04-28 | 2001-08-07 | Southern Clay Products, Inc. | Process for treating smectite clays to facilitate exfoliation |
WO2003018477A1 (en) | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Southern Clay Products, Inc. | Methods for making synthetic smectites |
GB0214355D0 (en) * | 2002-06-21 | 2002-07-31 | Rockwood Additives Ltd | Synthetic magnesium silicate compositions and process for the production thereof |
US6854840B2 (en) | 2002-08-27 | 2005-02-15 | Eastman Kodak Company | Ink jet printing process |
GB0229630D0 (en) * | 2002-12-20 | 2003-01-22 | Rockwood Additives Ltd | Process for the production of synthetic magnesium silicate compositions |
GB2401103A (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-03 | Rockwood Additives Ltd | Synthetic magnesium silicate compositions, methods and uses |
TW200517441A (en) * | 2003-09-18 | 2005-06-01 | Teijin Ltd | Phyllosilicate and thermoplastic resin composition containing the same |
-
1966
- 1966-09-12 GB GB4068566A patent/GB1213122A/en not_active Expired
-
1967
- 1967-04-04 GB GB1228155D patent/GB1228155A/en not_active Expired
- 1967-09-11 DK DK453667A patent/DK135035B/en unknown
- 1967-09-11 BE BE703698D patent/BE703698A/xx unknown
- 1967-09-11 NO NO169699A patent/NO122012B/no unknown
- 1967-09-12 FR FR1565348D patent/FR1565348A/fr not_active Expired
- 1967-09-12 DE DE1667502A patent/DE1667502B2/en not_active Withdrawn
- 1967-09-12 AT AT835267A patent/AT283271B/en not_active IP Right Cessation
- 1967-09-12 NL NL6712477A patent/NL156115B/en not_active IP Right Cessation
- 1967-09-12 SE SE1259267A patent/SE330156B/xx unknown
- 1967-09-12 CH CH1271667A patent/CH483373A/en not_active IP Right Cessation
-
1970
- 1970-01-15 SE SE498/70A patent/SE343280B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6712477A (en) | 1968-03-13 |
BE703698A (en) | 1968-03-11 |
DK135035C (en) | 1977-09-12 |
CH483373A (en) | 1969-12-31 |
SE330156B (en) | 1970-11-09 |
SE343280B (en) | 1972-03-06 |
GB1213122A (en) | 1970-11-18 |
AT283271B (en) | 1970-07-27 |
DK135035B (en) | 1977-02-28 |
NL156115B (en) | 1978-03-15 |
FR1565348A (en) | 1969-05-02 |
DE1667502A1 (en) | 1971-06-16 |
GB1228155A (en) | 1971-04-15 |
DE1667502B2 (en) | 1978-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3671190A (en) | Synthetic clay-like minerals of the smectite type and method of preparation | |
NO122012B (en) | ||
US4040974A (en) | Synthesized gellants containing smectite-type clay and process for producing same | |
US4054537A (en) | Process for synthesizing compositions containing smectite-type clays and gellants produced thereby | |
US4049780A (en) | Production of magnesium silicates | |
US4450095A (en) | Organophilic clay gellant having enhanced dispersibility | |
US3855147A (en) | Synthetic smectite compositions, their preparation, and their use as thickeners in aqueous systems | |
US5376604A (en) | Organophilic clay | |
EP0160514A2 (en) | Organo-clays | |
KR102070380B1 (en) | Method for producing synthetic hectorite at low temperature and atmospheric pressure | |
CA2631090A1 (en) | Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties | |
JPS6250511B2 (en) | ||
WO2011152952A1 (en) | Organophilic clay additives and oil well drilling fluids with less temperature dependent rheological properties | |
US3839389A (en) | Organophilic swelling clays | |
EP3891107A1 (en) | Expanded and expandable granular materials | |
JPS5876485A (en) | Oil base fluid | |
US2133759A (en) | Compositions for and process of making suspensions | |
JP2514780B2 (en) | New organoclay complex | |
DE69501989T2 (en) | Synthetic mixed-layer silicate and methods for its production | |
JP2564095B2 (en) | Novel clay-organic composite | |
JPS58181718A (en) | Novel synthetic silicate and its manufacture | |
JPH0662290B2 (en) | Method for producing swellable silicate | |
GB1602187A (en) | Method of increasing the viscosity of liquid organic systems and organophilic clay having enhanced dispersibility therein | |
CN105567181A (en) | Production method of novel organic rectorite for oil-based drilling fluid | |
JPH0624732A (en) | Clay-organic composite component |