ارگانوکلی چیست؟

ارگانوکلی (رس ارگانوفیل، ارگانوبنتونیت، بنتونیت آلی) یک کانی رسی اسمکتیت اصلاح شده شیمیایی است که به عنوان یک اصلاح‌کننده رئولوژی تیکسوتروپیک، عامل ضد ته‌نشینی و عامل ژل کننده در سیستم های صنعتی حلال، مبتنی بر روغن و غیر آبی عمل می کند.

نمونه معدنی ارگانوکلی - ماده خام بنتونیتی رسی مورد استفاده برای تولید اصلاح‌کننده رئولوژی رس آلی‌دوست

تعریف ارگانوکلی

ارگانوکلی یک کانی سیلیکات لایه‌ای اصلاح‌شده آلی است که با جایگزینی کاتیون‌های بین‌لایه‌ای معدنی طبیعی (Na+, Ca2+) رس اسمکتیت (معمولاً مونتموریلونیت) با کاتیون‌های آمونیوم چهارتایی با زنجیره بلند از طریق تبادل یونی تولید می‌شود. این اصلاح، سطح خاک رس آبدوست ذاتی را به یک سطح ارگانوفیل تبدیل می کند که قادر به تورم، لایه برداری و تشکیل شبکه های ژل تیکسوتروپیک در حلال ها و روغن های آلی است.

شماره CAS: 68153-34-4  |  کد HS: 2508.10  |  شماره EC: 268-880-0

از نظر عملی: بنتونیت در آب متورم می شود. رس ارگانیک در روغن و حلال های آلی متورم می شود. این تفاوت واحد - که با یک مرحله اصلاح شیمیایی به دست می‌آید - چیزی است که خاک رس را به افزودنی استاندارد رئولوژیکی برای پوشش‌های مبتنی بر حلال، سیالات حفاری مبتنی بر روغن و گریس‌های روان‌کننده در سراسر جهان تبدیل می‌کند.

ارگانوکلی از چه ساخته شده است؟

ارگانوکلی از دو جزء اصلی ساخته می شود:

جزءموادپارامتر کلیدی
خاک رس پایه مونتموریلونیت سدیم طبیعی (بنتونیت با خلوص بالا) CEC 80-120 meq/100g؛ اندازه پلاکت 200-500 نانومتر × 1 نانومتر ضخامت
اصلاح‌کننده ارگانیک ترکیب آمونیوم چهارتایی - معمولاً کلرید آمونیوم پیه دی متیل دی هیدروژنه (DMDA) یا کلرید آمونیوم پیه هیدروژنه تری متیل محتوای آلی نهایی: 28-42 درصد وزنی (اندازه گیری شده به عنوان LOI در 1000 درجه سانتی گراد)

ظرفیت تبادل کاتیونی بالای مونت موریلونیت (80-120 meq/100g) به تبادل یونی کارآمد با کاتیون آمونیوم چهارتایی حجیم اجازه می دهد، در حالی که نسبت ابعاد پلاکتی بزرگ آن (200-500:1) تشکیل شبکه ژل موثر در دوزهای کم 0.3-1.5 wt را ممکن می سازد.

ارگانوکلی چگونه ساخته می شود؟

تولید ارگانیک صنعتی با استفاده از فرآیند مرطوب، که خلوص بالاتر و تبادل یونی کامل تری را نسبت به فرآیند خشک جایگزین ارائه می دهد:

  1. بهره مندی: استخراج و خالص سازی بنتونیت سدیم با خلوص بالا - حذف ناخالصی ها (کوارتز، فلدسپات)، طبقه بندی اندازه ذرات
  2. آماده سازی دوغاب: بنتونیت خالص شده را در آب با غلظت 5 تا 8 درصد مواد جامد پخش کنید
  3. واکنش تبادل یونی: ترکیب آمونیوم چهارتایی حل شده در آب داغ (60 تا 70 درجه سانتیگراد) را اضافه کنید. به مدت 30 تا 60 دقیقه تحت هم زدن واکنش نشان می دهند - کاتیون آلی Na+/Ca2+ را از لایه میانی رس جابجا می کند:
    Clay–Na⁺ + [R₄N]⁺Cl⁻ → Clay–[R₄N]⁺ + NaCl
  4. فیلتراسیون و شستشو: نمک های محصول جانبی (NaCl) را با فیلتراسیون و شستشوی مکرر حذف کنید
  5. خشک کردن و آسیاب کردن: در دمای کنترل شده (≤120 درجه سانتیگراد) خشک شود. آسیاب و طبقه بندی به ≥95% عبور 200 مش (74 میکرومتر)
غذای کلیدی - فرآیند مرطوب در مقابل خشک:
  • فرآیند مرطوب: خلوص بالاتر، تبادل یونی کامل تر، قوام دسته به دسته بهتر - برای پوشش ها و لوازم آرایشی ترجیح داده می شود.
  • فرآیند خشک: هزینه تولید پایین تر، ساده تر - برای برخی از محصولات با گرید حفاری استفاده می شود
  • در دوزهای مساوی، ارگانوکلی با فرآیند مرطوب، شاخص تیکسوتروپیک بالاتر و شفافیت بهتر در پوشش‌های شفاف ارائه می‌کند.

نحوه عملکرد ارگانوکلی - مکانیسم تیکسوتروپیک

هنگامی که پودر ارگانیک در یک سیستم حلال آلی تحت برش زیاد (1500-3000 دور در دقیقه به مدت 15-20 دقیقه) پراکنده می شود، دنباله زیر رخ می دهد:

  1. خیس کردن: مولکول های حلال آلی و فعال کننده قطبی (در صورت استفاده) بین پشته های پلاکت رسی ارگانیک وارد می شوند و جاذبه بین لایه ای را کاهش می دهند.
  2. تورم: گالری بین لایه ای از ~1.0-1.2 نانومتر (خشک) به 1.8-4.2 نانومتر به عنوان حلال و فعال کننده گسترش می یابد.
  3. لایه برداری: برش زیاد پشته ها را به پلاکت های جداگانه جدا می کند (ضخامت 1 نانومتر، عرض 200 تا 500 نانومتر)
  4. تشکیل شبکه: پلاکت های لایه برداری شده از طریق فعل و انفعالات الکترواستاتیکی لبه به چهره در یک شبکه ژل "خانه کارت" که فاز مایع را بی حرکت می کند، خودسازمان می شوند.

این شبکه خاصیت تعیین کننده رس ارگانیک را تولید می کند - تیکسوتروپی:

شرایطوضعیت شبکهویسکوزیتهاثر عملی
در حالت استراحت (ذخیره سازی)"خانه از کارت" دست نخوردهبالارنگدانه ها معلق می مانند. بدون تسویه
زیر برش (کاربرد)شبکه مختل شدکمپمپاژ آسان، پاشش، مسواک زدن
پس از برش (فیلم کاربردی)بازسازی شبکه (ثانیه تا دقیقه)بازدهی بالابدون افتادگی در سطوح عمودی

خواص فیزیکی کلیدی

اموالارزش معمولی
فرم فیزیکیپودر سفید تا زرد روشن با جریان آزاد
میزان رطوبت (105 درجه سانتیگراد، 2 ساعت)≤ 3.5%
اندازه ذرات (مش 200، 74 میکرومتر)≥ 95% قبولی
چگالی ظاهری0.35-0.60 g/cm³
وزن مخصوص~1.6-1.7 گرم در سانتی متر مکعب
تلفات هنگام احتراق (LOI، 1000 درجه سانتیگراد)26-42% (وابسته به گرید؛ محتوای اصلاح‌کننده ارگانیک را نشان می دهد)
شاخص تیکسوتروپیک (1 درصد وزنی در زایلن)≥ 4.0 (گریدها معمولی)؛ ≥ 3.5 (گریدها خود فعال شونده)
ماندگاری2 سال (در بسته، خشک، زیر 50 درجه سانتیگراد)
طبقه بندی خطر GHSبه عنوان خطرناک طبقه بندی نمی شود

انواع ارگانوکلی

تایپ کنیدفعال سازیمحدوده LOIبهترین برایگریدها CP
متعارف (نوع A) به فعال کننده قطبی (اتانول یا پروپیلن کربنات) نیاز دارد. 26–32% سیستم های حلال معطر / با قطبیت متوسط؛ حداکثر قدرت ژل CP-34, CP-40, CP-982
خود فعال (نوع B) بدون نیاز به فعال کننده (PC از پیش روکش شده) 32–42% پوشش های با جامد بالا؛ پردازش کارخانه ساده؛ حفاری OBM CP-180B, CP-992
قابل پخش در آب (نوع C) پراکندگی آب 12–20% پوشش های موجود در آب؛ لوازم آرایشی؛ سیستم های آبی CP-EW
گرید گریس (نوع D) حرارت + برش 28–35% غلیظ‌کننده گریس روان‌کننده؛ تا 180 درجه سانتیگراد پایدار است CP-250A

نحوه انتخاب گرید ارگانوکلی مناسب - سازگاری با قطبیت

انتخاب گرید در گرید اول به قطبیت حلال یا روغن فاز پیوسته بستگی دارد. را مقدار Kauri-Butanol (KB). معیار استاندارد است:

سطح قطبیتارزش KBحلال های معمولیگرید توصیه شدهفعال کننده
غیر قطبی< 30ارواح معدنی، نفتای آلیفاتیک، هگزانCP-40مورد نیاز
قطبیت کم-متوسط30–50وایت اسپریت، نفتای VM&P، روغن معدنیCP-34مورد نیاز
قطبیت متوسط50–65زایلن، تولوئنCP-34 / CP-180Bاختیاری (گرید SA: هیچکدام)
قطبیت بالا65–85بوتیل استات، MEK، مخلوط کتون/استرCP-180Bمورد نیاز نیست
آبیآب، مخلوط آب و حلالCP-EWپراکندگی آب

در سیالات حفاری مبتنی بر روغن، نوع روغن پایه انتخاب گرید را تعیین می کند: پایه دیزل/روغن معدنی → CP-34 یا CP-982. پایه مصنوعی (IO، LAO) → CP-992 یا CP-180B.

ارگانوکلی برای چه مواردی استفاده می شود؟

صنعتعملکرد اولیهنرخ درمان معمولی
رنگ و پوشش های صنعتیضد ته‌نشینی، ضد افتادگی، تیکسوتروپی0.3-1.5 درصد وزنی
سیالات حفاری مبتنی بر نفت (OBM)ساختمان ویسکوزیته، تعلیق، کنترل فیلتراسیون1.5-4.0 پوند در هر بشکه
گریس های روان‌کنندهضخیم کننده (بدون نقطه ریزش)؛ پایداری حرارتی8 تا 15 درصد وزنی روی روغن پایه
جوهرهای چاپتیکسوتروپی، ضد مه پاش، ضد ته‌نشینی0.5-2.0 درصد وزنی
چسب و درزگیرمقاومت در برابر افتادگی، ساختار تیکسوتروپیک0.5-2.0 درصد وزنی
لوازم آرایشی و بهداشتی و مراقبت شخصیتعلیق، بافت، پایداری امولسیون0.5-2.0 درصد وزنی
تصفیه آبجذب آلاینده های آبگریزخاص برنامه
ساخت و ساز و آسفالتاصلاح ویسکوزیته، ضد ته‌نشینی0.3-1.5 درصد وزنی

چگونه ارگانوکلی را به مشتریان جدید توضیح می دهیم

وقتی مشتری برای اولین بار با ما تماس می گیرد، اغلب می گویند: ما به بنتونیت نیاز داریم. این تنها رایج ترین سوء تفاهمی است که با آن مواجه می شویم. بنتونیت یک ماده معدنی خاک رس استخراج شده طبیعی است - آب دوست است، در آب متورم می شود و در سیالات حفاری مبتنی بر آب، مهندسی عمران و کاربردهای ریخته گری استفاده می شود. بنتونیت به تنهایی به عنوان یک اصلاح‌کننده رئولوژی در رنگ ها، روغن ها یا گریس ها عمل نمی کند.

ارگانوکلی بنتونیتی است که فرآیند اصلاح آمینی را طی کرده است - کاتیون های بین لایه ای طبیعی با ترکیبات آمونیوم چهارتایی آلی جایگزین می شوند و خاک رس را از آب دوست به آلی دوست تبدیل می کنند. این اصلاح چیزی است که باعث می شود خاک رس در سیستم های مبتنی بر روغن کار کند: رنگ ها، پوشش ها، مایعات حفاری، گریس های روان‌کننده، جوهرهای چاپ، درزگیرها و لوازم آرایشی. اگر به چیزی نیاز دارید که در یک حلال یا روغن آلی پراکنده شود و کنترل ویسکوزیته، تیکسوتروپی، سوسپانسیون رنگدانه یا عملکرد ضد ته‌نشینی را فراهم کند - این ارگانوس است نه بنتونیت.

شرح عملی یک جمله ای ما هنگام معرفی ارگانوکلی به مشتری جدید: "این یک خاک رس بنتونیتی اصلاح شده است که به شما تیکسوتروپی و تعلیق را در هر سیستم مبتنی بر روغن یا حلال می دهد - ویسکوزیته بالا در حالت استراحت، ویسکوزیته کم در زیر برش، و در تمام محدوده دمایی مورد استفاده شما پایدار می ماند."

تفاوت بین بنتونیت و ارگانوکلی چیست؟

اموالبنتونیت طبیعیارگانوکلی
شخصیت سطحیآب دوستارگانوفیل (آب گریز)
متوسط تورمآبحلال ها / روغن های آلی
فاصله بین لایه ها~1.0-1.2 نانومتر (خشک)~1.8-4.2 نانومتر (بعد از اصلاح گسترش یافته است)
کاتیون بین لایه ایNa+، Ca2+ (غیر آلی)آمونیوم چهارتایی (آلی)
محیط برنامهسیالات حفاری مبتنی بر آب، مهندسی عمران، ریخته گریپوشش های حلال، حفاری OBM، گریس، لوازم آرایشی
نیاز به اصلاحخیربله - تبادل یونی با ترکیبات آمونیوم چهارتایی

ارگانوکلی در مقابل سایر اصلاح‌کننده‌های رئولوژی

اموالارگانوکلیسیلیس دودHPMCموم روغن کرچک
سیستم سازگاربر پایه حلال / روغنحلال / آببر پایه آببر پایه حلال
تیکسوتروپیعالیخوبمتوسطخوب
ضد ته‌نشینیعالیخوببیچارهمتوسط
پایداری دماعالی (تا 180 درجه سانتیگراد +)خوبمنصفانهضعیف (ذوب <85 درجه سانتیگراد)
شفافیت در کت شفافخوب - عالیفقیر (مه آلود)N/Aبیچاره
دوز معمولی0.3-2.0 درصد وزنی0.5-3.0 درصد وزنی0.1-1.0 درصد وزنی0.5-3.0 درصد وزنی
غذای کلیدی: ارگانوکلی اصلاح‌کننده رئولوژی ارجح در زمانی است که به تیکسوتروپی + ضد ته‌نشینی + پایداری دما در یک افزودنی واحد در سیستم های حلال یا روغن نیاز دارید. سیلیس فومد سازگاری کمی با سیستم را ارائه می دهد اما با مه و هزینه بالاتر. موم روغن کرچک در دمای بالای 85 درجه سانتی گراد اثر خود را از دست می دهد و برای کاربردهای با دمای بالا مناسب نیست.

سوالات متداول

OrganoClay برای چه مواردی استفاده می شود؟
خاک رس به عنوان یک اصلاح‌کننده رئولوژی در صنایع مختلف استفاده می شود: رنگ های مبتنی بر حلال و پوشش های صنعتی (ضد ته‌نشینی، ضد افتادگی، تیکسوتروپی)، سیالات حفاری مبتنی بر روغن (ویسکوزیفایر)، گریس های روان‌کننده (ضخیم کننده خاک رس، پایدار تا 180 درجه سانتیگراد)، مواد چاپ چسبنده، جوهرهای چاپی، جوهرهای چسبنده. نرخ درمان از 0.3-1.5 درصد وزنی در پوشش ها تا 8-15 درصد وزنی در گریس های روان‌کننده متغیر است. مشاهده تمام صفحات برنامه →
OrganoClay چگونه ساخته می شود؟
ارگانوکلی با تبادل یونی با فرآیند مرطوب ساخته می شود: بنتونیت سدیم در آب (5 تا 8 درصد مواد جامد) دوغاب می شود، با یک ترکیب آمونیوم چهارتایی در دمای 60 تا 70 درجه سانتیگراد به مدت 30 تا 60 دقیقه واکنش داده، سپس فیلتر می شود، شسته می شود، خشک می شود (≤120 درجه سانتیگراد)، و آسیاب می شود تا 290 درصد عبور کند. محتوای اصلاح‌کننده آلی (تلفات در احتراق در دمای 1000 درجه سانتیگراد) 28-42 درصد وزنی بسته به گرید است. مقایسه فرآیند مرطوب در مقابل فرآیند خشک →
تفاوت بین بنتونیت و ارگانوکلی چیست؟
بنتونیت به طور طبیعی آب دوست است (در آب متورم می شود) و در سیالات حفاری مبتنی بر آب، مهندسی عمران و ریخته گری استفاده می شود. ارگانوکلی بنتونیت اصلاح شده شیمیایی است - کاتیون های بین لایه ای متورم کننده آب (Na+/Ca2+) با کاتیون های آمونیوم چهارتایی آلی جایگزین می شوند و آن را به آلی دوست تبدیل می کنند (در روغن ها و حلال ها متورم می شوند). آنها محیط های کاربردی کاملا متفاوتی را ارائه می دهند. درباره بنتونیت بیشتر بدانید →
بنتونیت ارگانیک چیست؟
بنتونیت ارگانوکلی - که بنتونیت آلی، بنتونیت ارگانوفیل یا بنتونیت ارگانوفیل نیز نامیده می شود - به همان محصول اشاره دارد: خاک رس بنتونیتی که از نظر شیمیایی با ترکیبات آمونیوم چهارتایی اصلاح شده تا آلی دوست شود. واژه‌های رس ارگانیک، بنتونیت آلی، رس آلی‌دوست و ارگانوبنتونیت به جای یکدیگر در ادبیات صنعت و اسناد تجاری استفاده می‌شوند.
ارگانوکلی از چه چیزی ساخته شده است؟
خاک رس حاوی دو جزء است: مونتموریلونیت سدیم با خلوص بالا (CEC 80-120 meq/100g) و یک ترکیب آمونیوم چهارتایی (معمولاً کلرید آمونیوم پیه دی متیل دی هیدروژنه). محصول نهایی 58 تا 72 درصد کانی رسی و 28 تا 42 درصد اصلاح‌کننده آلی از نظر وزنی است (در دمای 1000 درجه سانتی‌گراد به عنوان LOI اندازه‌گیری می‌شود).
عدد CAS برای ارگانوکلی چیست؟
شماره CAS اولیه است 68153-34-4 (ترکیبات آمونیوم چهارتایی، بیس (آلکیل پیه هیدروژنه) دی متیل، نمک با بنتونیت). شماره EC: 268-880-0. کد HS: 2508.10 (رس ارگانوفیلیک) یا 3824.99 بسته به حوزه قضایی گمرک. ما مدارک شناسایی کامل محصول را با هر حمل و نقل ارائه می کنیم. اطلاعات کد تجارت و HS →
آیا رس ارگانیک به فعال کننده نیاز دارد؟
گریدهای رس ارگانیک معمولی (به عنوان مثال CP-34) به یک فعال کننده قطبی نیاز دارند - 95% اتانول در 30-50% وزن ارگانیک، یا کربنات پروپیلن در 20-30% - اضافه شده در هنگام پراکندگی برش بالا در حلال های قطبی کم تا متوسط. گریدهای خود فعال شونده (به عنوان مثال CP-180B، CP-992) به هیچ فعال کننده نیاز ندارند - کربنات پروپیلن در طول تولید از قبل پوشش داده می شود. در سیستم‌های با قطبیت بالا (MEK، بوتیل استات، مخلوط کتون)، خود حلال ممکن است نیاز فعال‌کننده را کاهش داده یا حذف کند. راهنمای پراکندگی کامل →
چه مقدار خاک رس باید اضافه کنم؟
نرخ درمان معمولی: پوشش های مبتنی بر حلال 0.3-1.5 درصد وزنی. سیالات حفاری مبتنی بر نفت 1.5-4.0 پوند در هر بشکه. گریس های روان‌کننده 8-15 درصد وزنی روی روغن پایه. مرکب چاپ و چسب 0.5-2.0 درصد وزنی؛ لوازم آرایشی 0.5-2.0 درصد وزنی. از انتهای پایین محدوده شروع کنید، شاخص تیکسوتروپیک (هدف ≥ 4.0 برای اکثر کاربردهای پوشش) را اندازه گیری کنید و تنظیم کنید. برای راهنمایی فرمولاسیون خاص با تیم فنی ما تماس بگیرید.
آیا CP ارگانوکلی معادل سایر برندهای تجاری ارگانیک است؟
بله ارگانوکلی یک کلاس شیمیایی تعریف شده است - همه گریدهای تجاری از شیمی مونتموریلونیت اصلاح شده با DMDA یا اصلاح شده با تخصص خاص و تولید در فرآیند مرطوب استفاده می کنند. عملکرد ارگانوکلی CP با آزمایش مقایسه جانبی با گریدها معادل تأیید می شود. ما نمونه های رایگان (200 گرم تا 2 کیلوگرم) را برای مقایسه مستقیم فرمول قبل از هر تصمیمی برای عرضه ارائه می دهیم. راهنمای تطبیق گرید →

دانش مرتبط: نحوه عملکرد ارگانوکلی (مکانیسم) · اصلاح‌کننده رئولوژی چیست؟ · عامل تیکسوتروپیک چیست؟ · بنتونیت چیست؟ · ارگانوکلی در مقابل سیلیس گازدار

منبع Organoclay مستقیم از سازنده

دارای گواهینامه ISO 9001:2015. نمونه های رایگان برای تأیید عملکرد. TDS، SDS، و COA با هر پرس و جو ارائه می شود.