Что такое органоглина?

органоглина (органофильная глина, органобентонит, органомодифицированный бентонит) представляет собой химически модифицированный смектитовый глинистый минерал, который действует как тиксотропный модификатор реологии, антиседиментационная добавка и гелеобразующий агент в промышленных системах на основе растворителей, масел и других неводных сред.

Минеральный образец органоглины — сырье из бентонитовой глины, используемое для производства модификатора реологии органофильной глины.

Определение органоглины

Органоглина представляет собой органически модифицированный слоистый силикатный минерал, получаемый путем замены природных неорганических межслоевых катионов (Na⁺, Ca²⁺) смектитовой глины (обычно монтмориллонита) длинноцепочечными катионами четвертичного аммония посредством ионного обмена. Эта модификация превращает по своей сути гидрофильную поверхность глины в органофильную, способную набухать, отслаиваться и образовывать тиксотропные гелевые сетки в органических растворителях и маслах.

Номер КАС: 68153-34-4  |  Код ТН ВЭД: 2508.10  |  Номер ЕС: 268-880-0

С практической точки зрения: бентонит набухает в воде; органоглина набухает в масле и органических растворителях. Это различие, создаваемое на стадии химической модификации, делает органоглину стандартной реологической добавкой для покрытий на основе растворителей, буровых растворов на масляной основе и смазочных материалов во всем мире.

Из чего состоит органоглина?

органоглина состоит из двух основных компонентов:

КомпонентМатериалКлючевой параметр
Базовая глина Природный монтмориллонит натрия (бентонит высокой чистоты) ЦИК 80–120 мэкв/100 г; размер глинистых пластинок 200–500 нм × толщина ~1 нм
Органический модификатор Четвертичное соединение аммония - обычно диметилдигидрированный хлорид аммония животного жира (DMDA) или хлорид триметилгидрированного жира аммония. Конечное содержание органических веществ: 28–42 мас.% (измерено как ППП при 1 000 °C).

Высокая катионообменная емкость монтмориллонита (80–120 мэкв/100 г) обеспечивает эффективный ионный обмен с объемистым катионом четвертичного аммония, а его большое соотношение размеров глинистых пластинок (200–500:1) обеспечивает эффективное образование гелевой сетки при дозах всего 0,3–1,5 мас.%.

Как изготавливается органоглина?

В промышленном производстве органоглины используется мокрый процесс, который обеспечивает более высокую чистоту и более полный ионный обмен, чем альтернативный сухой процесс:

  1. Обогащение сырья: Добыча и очистка натриевого бентонита высокой чистоты — удаление примесей (кварц, полевой шпат), классификация частиц по размеру.
  2. Приготовление суспензии: Очищенный бентонит диспергируют в воде до концентрации сухих веществ 5–8%.
  3. Ионообменная реакция: Добавьте четвертичное соединение аммония, растворенное в горячей воде (60–70°С); при перемешивании реагируют 30–60 мин — органический катион вытесняет Na⁺/Ca²⁺ из глинистого прослоя:
    Clay–Na⁺ + [R₄N]⁺Cl⁻ → Clay–[R₄N]⁺ + NaCl
  4. Фильтрация и промывка: Удалите соли побочных продуктов (NaCl) фильтрованием и повторной промывкой.
  5. Сушка и измельчение: Сушить при контролируемой температуре (≤120°C); измельчить и классифицировать до ≥95%, проходя через 200 меш (74 мкм)
Ключевой вывод — влажный и сухой процесс:
  • Мокрый процесс: более высокая чистота, более полный ионный обмен, лучшая консистенция от партии к партии — предпочтительнее для покрытий и косметики.
  • Сухой процесс: более низкие производственные затраты, более простой — используется для некоторых продуктов, пригодных для бурения.
  • При равной дозировке органоглина, полученная мокрым способом, обеспечивает более высокий индекс тиксотропности и лучшую прозрачность прозрачных покрытий.

Как работает органоглина — тиксотропный механизм

При диспергировании порошка органоглины в системе органических растворителей при высоких сдвиговых усилиях (1500–3000 об/мин в течение 15–20 мин) происходит следующая последовательность:

  1. Смачивание: Молекулы органического растворителя и полярный активатор (если он используется) проникают между стопками пластинок органоглины, уменьшая межслоевое притяжение.
  2. Набухание: Межслоевая галерея расширяется от ~ 1,0–1,2 нм (сухой) до 1,8–4,2 нм по мере интеркалирования растворителя и активатора.
  3. Расслоение: Высокий сдвиг разделяет стопки на отдельные пластинки (толщиной 1 нм, шириной 200–500 нм).
  4. Формирование сети: Отслоившиеся глинистые пластинки самоорганизуются посредством электростатических взаимодействий по краям в гелевую сеть «карточного домика», которая иммобилизует жидкую фазу.

Эта сеть обеспечивает определяющее свойство органоглины — тиксотропия:

СостояниеСостояние сетиВязкостьПрактический эффект
В состоянии покоя (хранения)Неповрежденный «карточный домик»ВысокийПигменты остаются во взвешенном состоянии; нет оседания
При сдвиге (нанесение)Сеть разрушенаНизкийЛёгкое перекачивание, распыление и нанесение кистью.
После сдвига (нанесённая плёнка)Восстановление сети (от секунд до минут)Высокая вязкостьОтсутствие провисания на вертикальных поверхностях.

Ключевые физические свойства

СвойствоТипичное значение
Физическая формаЛегкосыпучий порошок от белого до светло-желтого цвета.
Содержание влаги (105°C, 2 часа)≤ 3,5%
Размер частиц (200 меш, 74 мкм)≥ 95% прохождения
Объемная плотность0,35–0,60 г/см³
Удельный вес~1,6–1,7 г/см³
Потери при прокаливании (LOI, 1 000 °C)26–42% (зависит от сорта; указывает на содержание органических модификаторов)
Индекс тиксотропности (1 мас.% в ксилоле)≥ 4,0 (обычные марки); ≥ 3,5 (самоактивирующиеся марки)
Срок годности2 года (запечатанный, сухой, ниже 50°C)
Классификация опасности СГСНе классифицируется как опасный

Виды органоглины

ТипАктивацияДиапазон LOIЛучшее дляМарки CP
Обычный (Тип А) Требуется полярный активатор (этанол или пропиленкарбонат). 26–32% Системы растворителей ароматического/средней полярности; максимальная прочность геля CP-34, CP-40, CP-982
Самоактивирующийся (Тип B) Активатор не требуется (предварительно покрыт ПК) 32–42% Покрытия с высоким содержанием сухого остатка; упрощённое производство; РУО бурение CP-180B, CP-992
Водно-диспергируемый (Тип С) Водная дисперсия 12–20% Водоразбавляемые покрытия; косметика; водные системы CP-EW
Марка смазки (Тип D) Нагрев + сдвиг 28–35% Загуститель консистентной смазки; стабилен до 180°C CP-250A

Как правильно выбрать органоглину — совместимость полярностей

Выбор марки зависит, прежде всего, от полярности растворителя или масла непрерывной фазы. Значение каури-бутанола (КБ) стандартная мера:

Уровень полярностиЗначение КБТипичные растворителиРекомендуемая маркаАктиватор
Неполярный< 30Уайт-спириты, алифатическая нафта, гексанCP-40Требуется
Низкая-средняя полярность30–50Уайт-спирит, нафта ВМ&П, минеральное маслоCP-34Требуется
Средняя полярность50–65Ксилол, толуолCP-34 / CP-180BНеобязательно (класс SA: нет)
Высокая полярность65–85Бутилацетат, МЭК, смеси кетонов и сложных эфировCP-180BНичего не требуется
ВодныйВода, смеси водно-сорастворителейCP-EWВодная дисперсия

В буровых растворах на нефтяной основе тип базового масла определяет выбор марки: дизельное/минеральное масло → CP-34 или CP-982; синтетическая основа (ИО, ЛАО) → CP-992 или CP-180B.

Для чего используется органоглина?

ПромышленностьОсновная функцияТипичная дозировка
Краски и промышленные покрытияПротивоосаждающаяся, противопровисающая, тиксотропная.0,3–1,5% масс.
буровые растворы на углеводородной основе (РУО)Построение вязкости, суспензия, контроль фильтрации1,5–4,0 фунта на баррель
СмазкиЗагуститель (без точки каплепадения); термическая стабильность8–15% по массе от базового масла
Печатные краскиТиксотропность, защита от запотевания, защита от осаждения0,5–2,0% масс.
Клеи и герметикиУстойчивость к провисанию, тиксотропная структура0,5–2,0% масс.
Косметика и уход за собойСуспензия, текстура, стабильность эмульсии0,5–2,0% масс.
Очистка водыАдсорбция гидрофобных загрязненийДля конкретного приложения
Строительство и АсфальтМодификация вязкости, защита от осаждения0,3–1,5% масс.

Как мы объясняем органоглину новым клиентам

Когда клиент обращается к нам впервые, он часто говорит: «Нам нужен бентонит». Это самое распространенное недоразумение, с которым мы сталкиваемся. Бентонит — это встречающийся в природе глинистый минерал, он гидрофильен, набухает в воде и используется в буровых растворах на водной основе, в гражданском строительстве и литейном производстве. Бентонит сам по себе не будет действовать как модификатор реологии в красках, маслах или смазках.

органоглина — это бентонит, прошедший процесс аминной модификации — естественные межслоевые катионы заменяются органическими соединениями четвертичного аммония, превращая глину из гидрофильной в органофильную. Именно эта модификация позволяет органоглине работать в системах на масляной основе: красках, покрытиях, буровых растворах, смазках, печатных красках, герметиках и косметике. Если вам нужно что-то, что диспергируется в органическом растворителе или масле и обеспечивает контроль вязкости, тиксотропность, суспензию пигмента или противоосаждающие свойства — это органоглина, а не бентонит.

Наше практическое описание в одном предложении при представлении органоглины новому покупателю: «Это модифицированная бентонитовая глина, которая обеспечивает тиксотропность и суспензию в любой системе на основе масла или растворителя — высокая вязкость в состоянии покоя, низкая вязкость при сдвиге и остается стабильной во всем температурном диапазоне вашего применения».

В чем разница между бентонитом и органоглиной?

СвойствоПриродный БентонитОрганоглина
Поверхностный характергидрофильныйОрганофильный (гидрофобный)
Набухающая средаВодаОрганические растворители/масла
Межслойное расстояние~ 1,0–1,2 нм (сухой)~ 1,8–4,2 нм (расширено после модификации)
Межслойный катионNa⁺, Ca²⁺ (неорганические)Четвертичный аммоний (органический)
Среда примененияБуровые растворы на водной основе, гражданское строительство, литейное производствоПокрытия на основе растворителей, бурение РУО, смазка, косметика.
Требуется модификацияНетДа — ионный обмен с четвертичными аммониевыми соединениями

органоглина по сравнению с другими модификаторами реологии

СвойствоОрганоглинаПирогенный диоксид кремнияГПМЦКасторовое масло Воск
Совместимая системаНа основе растворителя/маслаРастворитель / водана водной основеНа основе растворителя
ТиксотропияОтличноХорошоУмеренныйХорошо
Анти-расселениеОтличноХорошоБедныйУмеренный
Температурная стабильностьОтлично (до 180°C+)ХорошоЯрмаркаПлохое (плавится <85°C)
Прозрачность в прозрачном лакеХорошо–ОтличноБедный (туманный)N/AБедный
Типичная дозировка0,3–2,0% масс.0,5–3,0 мас.%0,1–1,0% мас.0,5–3,0 мас.%
Ключевой вывод: Органоглина является предпочтительным модификатором реологии, когда вам нужна тиксотропия + защита от осаждения + температурная стабильность в одной добавке в системах на основе растворителей или масел. Кальций кремнезема обеспечивает немного более широкую совместимость с системами, но при более высокой мутности и стоимости. Касторовый воск теряет эффективность при температуре выше 85°C и не пригоден для применения при высоких температурах.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется OrganoClay?
Органоглина используется в качестве модификатора реологии во многих отраслях промышленности: краски на основе растворителей и промышленные покрытия (противоосаждающиеся, противопотёчние, тиксотропные), буровые растворы на масляной основе (загуститель), смазочные материалы (глиняный загуститель, устойчивый до 180 °C), печатные краски, клеи, косметика и водоочистка. Содержание обработки варьируется от 0,3–1,5 мас.% в покрытиях до 8–15 мас.% в консистентных смазках. Посмотреть все страницы приложения →
Как производится Органоглина?
Органоглину получают методом мокрого ионного обмена: бентонит натрия суспендируют в воде (5–8% твердых веществ), подвергают реакции с четвертичным соединением аммония при 60–70°C в течение 30–60 минут, затем фильтруют, промывают, сушат (<120°C) и измельчают до ≥95%, пропуская 200 меш. Содержание органического модификатора (потери при прокаливании при 1 000 °C) составляет 28–42 мас.% в зависимости от марки. Сравнение влажного и сухого процесса →
В чем разница между бентонитом и органоклей?
Бентонит по своей природе гидрофильен (набухает в воде) и используется в буровых растворах на водной основе, гражданском строительстве и литейном производстве. Органоглина представляет собой химически модифицированный бентонит — набухающие в воде межслоевые катионы (Na⁺/Ca²⁺) заменяются органическими катионами четвертичного аммония, превращая его в органофильный (набухает в маслах и растворителях). Они обслуживают совершенно разные среды приложений. Узнайте больше о бентоните →
Что такое органоглинистый бентонит?
Органоглинистый бентонит, также называемый органическим бентонитом, органофильным бентонитом или органобентонитом, относится к одному и тому же продукту: бентонитовой глине, химически модифицированной соединениями четвертичного аммония, чтобы стать органофильными. Термины органоглина, органомодифицированный бентонит, органофильная глина и органобентонит используются как взаимозаменяемые в отраслевой литературе и торговой документации.
Из чего состоит органоглина?
Органоглина содержит два компонента: монтмориллонит натрия высокой чистоты (CEC 80–120 мэкв/100 г) и четвертичное соединение аммония (обычно диметилдигидрированный хлорид аммония). Готовый продукт состоит из 58–72% глинистого минерала и 28–42% органического модификатора по массе (измеряется как ППП при 1 000 °C).
Какой номер CAS у органоглины?
Основной номер CAS: 68153-34-4 (Четвертичные аммониевые соединения, бис(гидрированный алкил)диметил, соли с бентонитом). Номер ЕС: 268-880-0. Код ТН ВЭД: 2508.10 (глина органофильная) или 3824.99 в зависимости от таможенной юрисдикции. Мы предоставляем полную идентификационную документацию продукта с каждой поставкой. Информация о торговом коде и коде ТН ВЭД →
Нужен ли органоглине активатор?
Обычные сорта органоглины (например, CP-34) требуют добавления полярного активатора — 95% этанола в количестве 30–50% от веса органоглины или пропиленкарбоната в количестве 20–30% — во время диспергирования с высоким сдвигом в растворителях с низкой и средней полярностью. Самоактивирующиеся марки (например, CP-180B, CP-992) не требуют активатора — пропиленкарбонат предварительно покрывается во время производства. В высокополярных системах (МЭК, бутилацетат, смеси кетонов) сам растворитель может уменьшить или исключить потребность в активаторе. Полное руководство по дисперсии →
Сколько органоглины следует добавить?
Типичные нормы обработки: покрытия на основе растворителей 0,3–1,5 мас.%; буровые растворы на углеводородной основе 1,5–4,0 фунта/баррель; консистентные смазки 8–15 мас.% на базовом масле; типографские краски и клеи 0,5–2,0 мас.%; косметика 0,5–2,0 % масс. Начните с нижней границы диапазона, измерьте индекс тиксотропности (целевой показатель ≥ 4,0 для большинства покрытий) и отрегулируйте его. Свяжитесь с нашей технической командой для получения рекомендаций по конкретному составу.
Является ли органоглина CP эквивалентом других коммерческих марок органоглины?
Да. органоглина относится к определенному химическому классу: все коммерческие сорта используют один и тот же фундаментальный химический состав монтмориллонита, модифицированного ДМДА или специально модифицированного, и мокрого процесса производства. Характеристики CP Organoclay подтверждены сравнительными испытаниями с эквивалентными марками. Мы предоставляем образцы для испытаний (200 г–2 кг) для прямого сравнения рецептур перед принятием решения о поставке. Руководство по сопоставлению оценок →

Сопутствующие знания: Как работает органоглина (механизм) · Что такое модификатор реологии? · Что такое тиксотропный агент? · Что такое Бентонит? · Органоглина против пирогенный диоксида кремния

Источник органоглина напрямую от производителя

Сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Образцы для испытаний для проверки работоспособности. TDS, SDS и сертификат подлинности предоставляются при каждом запросе.