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第 2 5 卷 第 5 期 石 油 化 工 高 等 学 校 学 报 Vol .2 5 No .5
2012 年 10 月 JOURNAL OF PETROCHEMICAL UNIVERSITIES Oct .2012
文章编号 :1006 - 396X(2012)05 - 0035 - 05
奇 偶 间 隔 基 短 链 双 季 铵 膨 润 土 的 制 备 及 结 构 表 征
舒神宝
1 ,2
, 高芒来
1 倡
, 罗忠新
1
, 谷 峥
1
(1 .中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室 ,北京 102249 ;2 .中石化西南油气分公司川东北采气厂 ,四川阆中 637402)
摘 要 : 以六甲基丙二铵二甲硫酸盐(PDAS)和六甲基丁二铵二甲硫酸盐 (BDAS)为改性剂制备奇偶间隔基
短链双季铵有机膨润土 ,通过 X - 射线衍射(XRD) 、红外光谱(FT - IR) 、热分析 (TG)和电镜 (SEM /TEM )等手段表
征其结构 。 结果表明 ,PDAS 和 BDAS 改性膨润土层间距分别为 1 .380 nm 和 1 .413 nm ,两种双季铵盐在层间只能
以单层平卧的方式排列 ;有机膨润土中 ,PDAS 是分步分解的 ,BDAS 是一步分解 ,PDAS 和 BDAS 的开始热分解温
度和最大质量损失率对应温度(t
p
eak
)相比其季铵盐固体分别提高了 15 ,30 ℃ 和 30 ,80 ℃ ;PDAS 和 BDAS 有机膨润
土的表面形貌有明显差异 。
关键词 : 双季铵盐 ; 奇偶间隔基 ; 有机膨润土 ; 改性 ; 表征
中图分类号 : TE65 ;O647 .3 文献标识码 :A doi :10 .3969/
j
.issn .1006 - 396X .2012 .05 .009
Preparation and Characterization of Organobentonites Modified by
Bis - Quaternary Ammonium Salts With an Odd and Even Spacer
SHU Shen - bao
1 ,2
,GAO Mang - lai
1 倡
,LUO Zhong - xin
1
,GU Zheng
1
(1 .State K e
y
L aborator
y
o
f
Heav
y
Oil Processin
g
,China Universit
y
o
f
Petroleum ,Bei
j
ing 102249 ,P .R .China ;
2 .Sino
p
ec Southwest Oil & G as Com
p
any ,L an
g
z hong Sichuan 637402 , P .R .China)
Received 5 June 2012 ; rev ised 8 A u
g
ust 2012 ;acce
p
ted 4 Se
p
tember 2012
Abstract : Bentonite was modified by two novel bis -
q
uaternary ammonium salts : hexamethyl
p
ropyl diammonium
methylsulfate ( PDAS ) and hexamethyl butyl diammonium methylsulfate ( BDAS ) . The microstructures of the
organobentonites were characterized in terms of Infrared spectral (FT - IR ) , X - ray diffraction (XRD ) , differential
thermogravimetry (DTG) and electron microscopy (SEM and TEM ) .The results show that basal spacings of organobentonites
modified by PDAS and BDAS are 1 .380 nm and 1 .413 nm respectively ,both of bis -
q
uaternary ammonium salts are arranged
in monolayers only among the interlayers of bentonite . Compared with one - step decomposition of BDAS , PDAS was
decomposed by two steps within the bentonite
g
alleries , and their onset decomposition temperatures and temperatures
corresponds to the maximum mass loss rate (t
p
eak
) is higher than their solid bis -
q
uaternary ammonium salts by 15 ,30 ℃ and
30 ,80 ℃ .Particle sizes and aggregation of organobentonites modified by PDAS are
q
uietly different from those modified by
BDAS .
Key words : Bis -
q
uaternary ammonium salts ;Spacer ;Organobentonite ;Modified ;Characterization
倡 Corresponding author .Tel .:+ 86 - 10 - 89733680 ;e - mail :mlgao@ cup .edu .cn
膨润土是一种多应用的粘土类资源 ,我国膨润
土资源储量丰富且价格低廉 。 经有机改性后 ,膨润
土具有很多优良的性能 ,可广泛应用于环境保护 、地
质 、农业 、建筑和工业等领域
[1]
。 因此 ,有机膨润土
成为国内外研究热点 。 季铵盐是最常用的有机改性
剂之一 ,目前 ,单价长链季铵盐和双价长链季铵盐
收稿日期 :2012 - 06 - 05
作者简介 :舒神宝(1987 - ) ,男 ,江西九江市 ,在读硕士 。
倡 通讯联系人 。
(多为 Gemini 表面活性剂)改性粘土的研究已较为
系统
[2 - 4 ]
,而短链双价季铵盐改性粘土的报道较少 。
本课题组先期开展了短链双(价)季铵盐及其改
性膨润土的研究 ,并取得系列成果
[5 - 6 ]
。 本文是在
此基础上 ,以奇偶间隔基的六甲基丙二铵二甲硫酸
盐(PDAS)和六甲基丁二铵二甲硫酸盐(BDAS)改
性膨润土并表征其结构 ,以此认识两种新型短链双
季铵盐膨润土 ,并探索性地考察双季铵盐奇偶间隔
基的差异对其有机膨润土结构等的影响 ,这将为短