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KR20040055631A - 층규산염-층간 화합물의 제조 방법, 상기 방법에서 수득된층간 화합물 및 상기 화합물의 용도 - Google Patents

층규산염-층간 화합물의 제조 방법, 상기 방법에서 수득된층간 화합물 및 상기 화합물의 용도 Download PDF

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KR20040055631A
KR20040055631A KR1020030092025A KR20030092025A KR20040055631A KR 20040055631 A KR20040055631 A KR 20040055631A KR 1020030092025 A KR1020030092025 A KR 1020030092025A KR 20030092025 A KR20030092025 A KR 20030092025A KR 20040055631 A KR20040055631 A KR 20040055631A
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KR1020030092025A
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벤쩰안트예
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힐티 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명에서는 층간 화합물을 팽창 가능한 천연 층규산염, 특히 천연 질석에 삽입함으로써 상승된 팽창 부피 및/또는 변형된 온셋-온도를 갖는 층규산염-층간 화합물을 제조하기 위한 방법, 이 때 수득된 변형된 층규산염-층간 화합물 및 상기 화합물을 팽창 재료(intumescence material)로서 사용하는 용도가 기술되며, 상기 방법에서는 천연의 층규산염이 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와 이온 교환되는 동시에 또는 그 후의 추가 단계에서, 사전 이온 교환 없이도 디메틸포름아미드, 클로로포름, 디메틸아세트아미드, 톨루올 및 디메틸술폭시화물의 층간 삽입이 이루어질 수 있는 비율로 적어도 하나의 유기 층간 화합물이 층규산염 내부로 삽입되며, 상기 팽창 재료는 부풀어 오르는 내화 첨가제 및/또는 팽창된 형태로는 내염-재료를 제조하기 위한, 그리고 고온에 잘 견디는 절연 플레이트 및 밀봉부를 제조하기 위한, 특히 건물의 벽, 바닥 및/또는 천정의 관통구, 통로 및 그밖의 개구를 내화-밀봉하기 위한 첨가제로서 사용될 수 있다.

Description

층규산염-층간 화합물의 제조 방법, 상기 방법에서 수득된 층간 화합물 및 상기 화합물의 용도 {METHOD FOR MANUFACTURING LAYER SILICATE-INTERCALATION COMPOUNDS, THE THEREBY OBTAINED INTERCALATION COMPOUNDS AND USE THEREOF}
본 발명은, 층간 화합물을 팽창 가능한 천연 층규산염, 특히 천연 질석(vermiculite) 내부에 삽입함으로써 팽창 부피가 상승된 및/또는 온셋-온도가 변형된 층규산염-층간 화합물을 제조하기 위한 방법, 상기 방법에서 수득되는 층규산염-층간 화합물 및 상기 화합물을 팽창 재료(intumescence material)로서 사용하는 용도에 관한 것으로, 상기 팽창 재료는 부풀어 오르는 내화 첨가제 및/또는 팽창된 형태로는 내염-재료를 제조하기 위한, 그리고 고온에 잘 견디는 절연 플레이트 및 밀봉부를 제조하기 위한, 특히 건물의 벽, 바닥 및/또는 천정의 관통구, 통로 및 그밖의 개구를 내화-밀봉하기 위한 첨가제로서 사용될 수 있다.
팽창 가능한 질석 및 다른 팽창 가능한 층규산염-화합물은 자체의 높은 내열성, 우수한 절연 및 밀봉 특성을 특징으로 하고, 포장 및 흡착 재료로서 우선적으로 사용된다. 그밖에 상기 화합물은 내화성 제품에 사용되는 부풀어 오르는 첨가제로서 자체의 비가연성으로 인해 통상의 팽창 흑연 재료에 비해 결정적인 장점을 갖는다.
예를 들어 질석과 같은 팽창 가능한 층규산염은 옥타에더층(Octaeder-layer) 및 테트라에더층(Tetraeder-layer)으로 구성되며, 상기 층 사이에는 마그네슘 양이온 및 알루미늄 양이온과 같은 호환 가능한 양이온이 삽입되어 있고, 상기 양이온의 비율은 층규산염의 출처(origin)에 따라 변동된다. 중간층 워터의 존재로 인해 상기와 같은 팽창 가능한 층규산염은 가열시 팽창되고, 상기 팽창은 상기 중간층 워터가 상대적으로 높은 온도에서 자발적으로 방출되는 결과로 상기 층들이 서로로부터 밀려짐으로써 야기된다. 팽창 과정이 시작되는 온도는 온셋-온도로 표기되며, 예를 들어 하기 비교예에서 사용되는 바와 같은 팽창 가능한 천연 질석의 경우에는 상기 온셋-온도가 320℃이다.
상기와 같은 팽창 가능한 층규산염은 팽창 흑연과 마찬가지로 열에 의한 상기 팽창 특성으로 인해, 예를 들어 건물의 벽, 바닥 및/또는 모서리의 관통구, 통로 및 그밖의 개구를 내염-밀봉하기 위한 내염 조성물을 제조하기 위한 부풀어 오르는 내화 첨가제로서 사용된다. 화재의 경우에는 내염-조성물 속에 존재하는 팽창 가능한 층규산염이 팽창됨으로써, 결과적으로 내염-조성물의 매트릭스 재료의 연소 후에도 밀봉될 개구는 추가 지속 시간 동안 층규산염의 팽창에 의해 폐쇄 상태로 유지된다.
상기와 같은 내화-방수 격벽 시스템을 위해서는, 파이프 관통의 종류 및 재료 조달에 따라 상이한 요구 조건들이 제기된다. 따라서, 예를 들어 매우 신속하게 용융되고 연소되는 폴리에틸렌 파이프의 경우에는, 형성되는 개구가 최단 시간 이내에 폐쇄될 필요가 있으며, 이것은 팽창 재료의 빠른 팽창 속도 및 큰 팽창 부피의 전제 조건이 된다. 따라서 예를 들어 상기와 같은 내화 재료를 제조할 때 팽창 내염-재료의 팽창 특성을 원하는 바대로 특수한 제조 요구 조건에 맞추어 조절할 수 있기 위해서는, 온셋-온도에서와 마찬가지로 상기 파라미터와 관련하여서도 높은 정도의 가변성이 필수적이다. 그러나 지금까지 표준-팽창 재료로 사용되던 팽창 흑연과 달리 고온에서는 산화성 연소가 나타나고, 질석과 같은 팽창 가능한 층규산염은 자체의 열에 대한 높은 안정성을 특징으로 한다. 그러나 상기 팽창 가능한 층규산염은 자연적인 형태로는 다만 압력을 증가시키는 적절한 팽창 특성만을 가지며, 이와 같은 특성은 상기 재료가 패시브 내화에 사용되는 것을 심하게 제한한다.
그러나 시판되고 있는 층규산염은 팽창 특성, 말하자면 자체의 한정된 팽창 부피 및 온셋-온도의 변동시 삽입된 층간 화합물의 제한된 선택을 조건으로 한다. 그러나 특별히 패시브 내화의 영역에서 특수한 제조 조건에 대해 플렉시블하게 반응할 수 있기 위해서는 팽창 가능한 층규산염-층간 화합물이 필수적인데, 상기 층간 화합물은 특별히 팽창 부피와 온셋, 즉 팽창 시작 시점에서의 온도와 관련하여 자체의 부풀어 오르는 특성을 원하는 바대로 조절할 수 있고 상대적으로 높은 변동폭을 갖는다.
손님 분자의 층간 삽입에 의한 팽창 가능한 층규산염의 변형은 이미 공지되어 있고, 통상적으로는 상응하는 가스 화합물 용액 속에서 규산염 입자가 분산됨으로써 이루어진다. 손님 분자로서는 무기염 뿐만 아니라 유기 화합물도 삽입될 수 있다. 통상적으로 사용되는 층규산염의 온셋-온도는 약 300℃이다.
따라서 미국 특허 제 4,305,992호는 심하게 감소된 네거티브 팽창 특성을 갖는 팽창 트랙 재료를 기술하며, 상기 트랙 재료는 입자 크기가 약 0.1 mm 내지 6 mm인 팽창 가능한 질석을 함유하고, 상기 질석의 온셋-온도는 인산암모늄, 탄산암모늄, 아세트산암모늄, 수산화암모늄 및 요소와의 양이온 교환에 의해 종래의 질석의 온셋-온도보다 상당히 낮은 온도로 설정되어 있다.
미국 특허 공보 제 5,079,280호 및 상기 공보에 상응하는 유럽 특허 출원서 제 0 429 246호는 낮은 온도에서 팽창 가능한 질석 및 상기 질석을 함유하는 팽창 트랙 재료를 공개한다. 이 경우 팽창 온도는 질산칼륨 용액의 층간 삽입에 의해 강하되며, 이 경우 층간 화합물로서는 질화암모늄, 염화칼륨 및 염화암모늄도 지시되지만, 상대적으로 효과가 적게 제조된다.
미국 특허 공보 제 5,116,537호는 온셋-온도를 낮추기 위한 방법 및 마찬가지로 질화칼륨 용액에 의해 질석의 팽창 특성을 개선하기 위한 방법을 기술한다.
마지막으로 미국 특허 공보 제 5,326,500호는 리튬 앙이온, (C2-C6-알킬)-암모늄 양이온, 알릴-암모늄 양이온 또는 암모늄-(C3-C6)-알킬-탄산의 층간 삽입에 의해 변형된, 개선된 팽창 특성을 갖는 질석을 공개한다.
물론 선행 기술에 따라 수득된 팽창 가능한 층규산염은 완전히 만족스러울수는 없는데, 그 이유는 부풀어 오르는 내화 첨가제의 특성이 내화 재료의 개별 결합제 매트릭스에 원하는 바대로 매칭될 수 없기 때문이다. 이미 전술된 바와 같이, 패시브 내화의 경우에는 용융되는 금속관 및 플라스틱관이 팽창 재료의 팽창 과정에 의해 압착되고, 그럼으로써 관 통로의 수축 공정에 의해 형성되는 공동부는 기계적으로 안정된 단열 보호층의 형성에 의해서 신속하게 재차 폐쇄된다. 이를 위해서는 압력을 증가시키는 방식으로 팽창되는 팽창 재료가 필요하며, 상기 재료의 경우에는 팽창 공정이 저항 및 배압(back pressure)에도 불구하고 중단되지 않는데, 상기와 같은 중단은 예를 들어 탄소-제조자(예컨대 전분 및 펜타에리트로산염), 산-제조자(예컨대 폴리인산암모늄) 및 작동 유체(예컨대 멜라민)의 반응에 의한 화학적 팽창의 경우에 나타난다.
또한 팽창 공정은 내화-조성물의 결합제 매트릭스가 연화된 경우에 비로소 사용되어야 하는데, 그 이유는 그 다음에 비로소 상승 작용 및 팽창 가능한 층규산염의 압력 증강 팽창의 최선의 효율에 도달할 수 있기 때문이다. 그렇기 때문에 팽창 특성 면에서 원하는 바대로 그리고 보다 정확하게 설정될 수 있는 특성 프로필을 갖는 팽창 가능한 층규산염을 사용할 필요가 있으며, 이 경우에는 특히 상승된 팽창 속도에서는 온셋-온도가 원하는 방식으로 변형될 수 있다는 사실이 중요하다.
본 발명의 과제는, 팽창 가능한 천연의 층규산염이 상승된 팽창 부피를 갖는 동시에 온셋-온도의 변형을 가능하게 하도록 층간 화합물의 삽입에 의해 상기 층규산염을 변형시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
도 1에는 층규산염-층간 화합물의 TMA-곡선이 도시되어 있다.
놀랍게도, 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와 팽창 가능한 천연의 층규산염의 이온 교환에 의해서 및 이온 교환되지 않은 층규산염 내부로의 유기 층간 화합물의 층간 삽입에 의해 또는 특정 유기 화합물의 층간 삽입에 의해서는 재료의 팽창 부피가 증가될 수 있을 뿐만 아니라 온셋-온도의 변형도 가능하다.
그렇기 때문에 본 발명의 대상은 청구항 1에 따른 방법이다. 종속항들은 상기 본 발명의 대상의 바람직한 실시예, 상기 방식으로 수득된 층규산염-층간 화합물 및 내염-조성물을 제조하기 위한 부풀어 오르는 내화 첨가제로서의 상기 층간 화합물의 사용과 관련이 있다.
따라서 본 발명은 팽창 가능한 천연의 층규산염, 특히 천연의 질석 내부로 층간 화합물을 삽입함으로써 팽창 부피가 상승되고 및/또는 온셋-온도가 변형된 층규산염-층간 화합물의 제조 방법과 관련이 있으며, 상기 방법은 천연의 층규산염이 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와 이온 교환되는 동시에 또는 그 후의 추가 단계에서, 사전 이온 교환 없이도 디메틸포름아미드, 클로로포름, 디메틸아세트아미드, 톨루올 및 디메틸술폭시화물의 층간 삽입이 이루어질 수 있는 비율로 적어도 하나의 유기 층간 화합물이 층규산염 내부로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 언급된 온셋-온도[℃]는 부풀어 오르는 시스템, 다시 말해서 본 경우에는 본 발명에 따른 층규산염-층간 화합물의 열에 의한 팽창 프로세스가 시작되는 온도, 즉 팽창 과정이 시작되는 온도로서 규정된다. 예컨대 실시예 1에 언급된 중국산 천연 질석과 같은 종래의 및 시판되는 팽창 가능한 천연의 층규산염의 온셋-온도는 상기 온도가 하기에서 기술되는 장치 및 지정된 측정 조건에 의해 결정되는 경우에는 320 ℃이다.
팽창 부피[%/mg]는 층규산염-층간 화합물의 양으로 표준화 되고, 처음 부피와 완전히 팽창된 층규산염-층간 화합물의 최종 부피간 차에 상응한다. 상기 파라미터를 결정하기 위한 자세한 정보들은 본 명세서가 추가로 진행되면서 나타난다.
본 발명에 따른 상기 방법은 천연 질석의 320 ℃의 온셋-온도에 비해 179 ℃ 내지 376 ℃ 범위 내에서의 온셋-온도의 변동을 가능하게 하는 동시에 팽창 가능한 천연의 질석에 비해 4% 내지 66%의 팽창 부피의 상승을 가능하게 하며, 그럼으로써 천연 질석의 팽창 특성이 적용 목적의 예상되는 사용 조건에 매칭될 수 있는 가능성을 현저하게 개선시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 팽창 가능한 천연 층규산염의 이온 교환시에는 양이온성 계면 활성제로서 표면 활성 4차 알킬암모늄화합물이 사용된다. 특히 바람직하게는 하기 일반식의 표면 활성 4차 알킬암모늄화합물이 사용되며,
상기 식에서 R1, R2, R3및 R4는 상호 독립적으로 1개 내지 30개, 바람직하게는 1개 내지 18개의 C-원자를 갖는 수소 원자, 직선 사슬 혹은 잔기형의, 포화 혹은 불포화 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아릴알킬기 또는 알킬아릴기를 의미하고, X-는 그룹 R1, R2, R3및 R4중에 적어도 하나의 그룹이 12개 내지 30개, 바람직하게는 12개 내지 18개의 C-원자를 갖는 비율의 음이온을 의미한다. 음이온 X-로서는 바람직하게 할로겐화물 음이온, 말하자면 염화물 음이온 및 브롬화물 음이온 그리고 황산염 음이온 및 술폰산염-음이온이 취급된다.
특히 바람직한 표면 활성 4차 알킬암모늄화합물은 경우에 따라 치환되는 C10-C18-알킬-트리-C1-C6-알킬-암모늄염, C10-C18-디알킬-디-C1-C6-알킬-암모늄염, C10-C18-트리알킬-C1-C6-알킬-암모늄염 및/또는 C10-C18-테트라알킬-암모늄염이다. 상기 유형의 특히 바람직한 화합물은 데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 도데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 테트라데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 옥타데실-트리메틸암모늄할로겐화물 및/또는 트리데실-트리메틸암모늄할로겐화물이며, 이 경우에는 바람직하게 상기 화합물의 염화물 또는 브롬화물이 사용된다.
본 발명에 따른 방법에서는 제 1 실시예에 따라, 상기 방식으로 양이온성 계면 활성제와의 이온 교환에 의해 수득된 층규산염은 동시에 또는 후속하는 추가 단계에서 유기 층간 화합물로 처리되며, 상기 화합물은 바람직하게 1가 및 다가의 지방족 및 방향족 알코올, 모노카르복실산 및 디카르복실산 및 그의 알칼리염 또는 암모늄염 및 아미드, 유기 킬레이트 형성제 및 유기 용매를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이다.
본 발명에 따라 알코올로서는 바람직하게 일반식 ROH 또는 R(OH)2의 화합물이 사용되고, 모노카르복실산 또는 디카르복실산으로서는 일반식 RCOOH 또는 R(COOH)2의 화합물이 사용되며, 상기 식에서 R은 1개 내지 30개, 바람직하게는 1개 내지 14개의 C-원자를 갖는 직선 사슬 또는 잔기형의, 포화 또는 불포화 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아릴알킬기 또는 알킬아릴기를 의미한다.
특히 바람직한 유기 층간 화합물로서는 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 2-부탄올, 삼차-부탄올, 벤질알코올, 1-테칸올, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 글리세린, 포름산, 아세트산, 헥산산, 아디프산, 말론산, 글루콘산, 글리콜산, 젖산, 글리옥실산, 트리플루오르아세트산, 디메틸말론산염, 디에틸말론산염, 살리실산메틸에스테르, 말론산디아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시화물, 니트로메탄, 아세톤, 테트라히드로푸란, 클로로포름, 디에틸에테르, 디페닐에테르, 톨루올, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및/또는 그의 금속 착물, 특히 Mg-EDTA-착물 및/또는 Cu-EDTA-착물이 삽입된다.
특히 바람직한 실시예에 따라 유기 층간 화합물로서는 에탄올, 아세트산, 시트르산, 말론산, 글루콘산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산 또는 알칼리금속염 및 상기 카르복실산의 아미드, 요소 및/또는 디메틸포름아미드가 사용된다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게 제 1 단계에서 팽창 가능한 천연 층규산염의 처리에 의해 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와의 이온 교환이 이루어지고, 제 2 단계에서 적어도 하나의 유기 층간 화합물에 의한 처리가 실시되는 방식으로 실시될 수 있다.
이 목적을 위해 바람직하게는 천연의 층규산염이 적합한 용매 내에 있는 양이온성 계면 활성제 용액 속에서 현탁되어 경우에 따라서는 가열에 의해 층간 삽입이 이루어지고, 상기 이온 교환된 층규산염이 현탁액으로부터 분리, 경우에 따라서는 세척 및 건조된 다음에 상기 유기 층간 화합물이 경우에 따라 적합한 용매 내에 있는 용액으로부터 이온 교환된 층규산염 내부로 층간 결합되며, 그 다음에 상기 층규산염-층간 화합물이 현탁액으로부터 분리, 세척 및 경우에 따라서는 건조된다.
본 발명의 추가 실시예에 따라 양이온성 계면 활성제와의 이온 교환 및 천연 층규산염 내부로의 유기 층간 화합물의 삽입은 한 단계로 이루어진다. 이 목적을 위해 상기 양이온성 계면 활성제 및 유기 층간 화합물은 바람직하게 층규산염-층간 화합물 내에서 얻고자 하는 혼합비를 갖는 혼합물의 형태로 사용된다.
상기의 경우에는 바람직하게 적합한 용매 내에 있는 양이온성 계면 활성제 용액 및 유기 층간 화합물 용액 속에서 현탁되고, 이온 교환 및 층간 삽입이 경우에 따라서는 가열에 의해 동시에 이루어지며, 수득된 층규산염-층간 화합물이 현탁액으로부터 분리되고, 세척되며 경우에 따라서는 건조된다.
상기 2가지 방법에서는, 층규산염의 중간층 워터의 교환에 의해 유기 층간 화합물을 삽입하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 바람직하게는 팽창 가능한 천연의 층규산염으로서 평균 입자 직경이 0.1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.3 mm 내지 1.0 mm인 질석, 히드로 흑운모 및/또는 아염소산염-질석이 사용된다.
본 발명에 따른 방법에서는 용매로서 바람직하게 물, 지방족 또는 방향족 알코올, 에테르, 에스테르, 알칸, 시클로알칸, 방향족 용매 및/또는 아민이 사용된다.
또한 0.01 몰/l 내지 5.0 몰/l, 바람직하게는 0.1 몰/l 내지 1.0 몰/l 용액 속의 양이온성 계면 활성제 및 유기 층간 화합물의 농도에서 작업이 이루어지는 것이 바람직하다.
이온 교환 반응 및 층간 삽입 반응은 바람직하게 10 ℃ 내지 150 ℃, 바람직하게는 25 ℃ 내지 60 ℃ 범위의 온도에서 및 특히 실온에서 0.5 내지 144 시간, 바람직하게는 10 내지 36 시간의 반응 시간 동안 실시된다.
본 발명에 따른 방법에 따라 수득된 층규산염-층간 화합물은 바람직하게 여과 또는 경사 분리(decant)에 의해서 현탁액으로부터 분리되고, 사용된 수 밀리리터의 용매로 세척된 다음에 경우에 따라 건조된다. 이 경우 건조 과정은 실온에서, 진공 상태에서 또는 실온 또는 상승된 온도의 건조 캐비넷 내에서 이루어질 수 있다. 바람직하게는 건조 캐비넷 내에서 1 시간 내지 12 시간 동안 60 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 건조 과정이 이루어진다.
본 발명의 추가 대상은 전술한 방법에 따라 수득될 수 있는 층규산염-층간 화합물 그리고 팽창 재료로서 상기 화합물을 사용하는 용도로서, 상기 팽창 재료는 자체로서 부풀어 오르는 내화 첨가제로서 사용될 수 있고 및/또는 팽창된 형태로는 내염-재료를 위한, 그리고 고온에 잘 견디는 절연 플레이트 및 밀봉부를 제조하기위한, 특히 건물의 벽, 바닥 및/또는 천정의 관통구, 통로 및 그밖의 개구를 내염-밀봉하기 위한 첨가제로서 사용될 수 있다. 이 목적을 위해 상기 층규산염-층간 화합물이 통상적으로 상기와 같은 적용 목적을 위해 사용되는 매트릭스 재료 내부로, 특히 얻고자 하는 팽창 효과에 필수적인 량으로 제공된다.
전술한 및 하기 실시예에 지시된 파라미터, 즉 본 발명에 따라 수득된 층규산염-층간 화합물의 팽창 부피 및 온셋-온도는 열역학적 분석(TMA)에 의해서 측정된다. 열역학적 분석(TMA)의 경우에는 층규산염-층간 화합물의 치수 변동이 온도 및 시간의 함수로서 측정된다. 이 목적을 위해 샘플이 샘플 캐리어 상에 올려지고, 상기 샘플의 치수 변동이 측정 프로브에 의해서 가열 온도에 따라 측정 및 기록된다. 이 목적을 위해 층규산염-층간 화합물로 이루어진 플레이트 형태의 샘플이 강옥 도가니에 제공되고, 상기 도가니는 강 도가니로 커버된다. 상기 강 도가니는 샘플의 팽창시에 상기 샘플의 치수 변동이 측정 프로브로 진동 없이 전달되도록 보장해주며, 상기 측정 프로브는 강 도가니의 표면과 기계적으로 접촉되고, 상기 프로브에는 조절 가능한 부하가 제공될 수 있다.
상기 측정 장치를 이용하여 팽창 특성의 결정을 실시하는 경우에는 하기의 조건들이 유지되었다:
장치: TMA/SDTA840; 독일 기센의 메틀러-톨레도 사(社)
온도 프로그램: 다이내믹 모드(25 ℃에서 5분 동안 예정된 등온 상태로)
가열율: 20 ℃/분
온도 범위: 25 ℃ 내지 1100 ℃
분석 가스: 합성 공기
유속: 60 ml/분
부하: 0.06 N
샘플 용기: 150 ㎕ 강옥 도가니 + 150 ㎕ 강 도가니(커버로서)
상기 방식으로 실시된 열역학적 분석의 결과로서, 첨부된 도 1에 도시된 규산염-화합물의 TMA-곡선이 얻어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 온셋-온도[℃]는 수학적으로 볼 때 샘플의 길이 변동 이전의 베이스 라인과 팽창 곡선의 굴곡 접선의 교차점이다.
팽창 부피는 베이스 라인과 곡선의 최대점 사이의 수평단에 상응한다. 물질의 팽창은 [%]로 나타난다. 상기 측정에서는 부피가 측량된 물질의 양에 의존하기 때문에, 팽창 부피는 순수 내용물만의 무게로 표준화 된다. 그 결과 팽창 부피(팽창)는 단위 [%·mg-1]로 나타난다.
하기 실시예에 기술된 파라미터의 전체 측정은 0.3 내지 1.0 mm 범위의 비교 가능한 입자 크기의 층규산염-샘플로 이루어졌다. 이것은 개별 층규산염-타입의 여과에 의해서 보증되었다.
본 발명에 따라 수득될 수 있는 층규산염-층간 화합물을 부풀어 오르는 내화 첨가제로서 사용하는 경우에는, 특히 바람직하게는 팽창 부피가 완전히 상승된 경우에는 적용예에 따라 상대적으로 낮은 혹은 높은 온셋-온도가 필요하며, 상기 특성은 케이블 및 관 통로의 용융 특성에 맞추어 조절되어야 한다. 본 발명에 따라서는, 층규산염-층간 화합물의 팽창 시작을 정확하게 사용 분야에 맞추어 조절할 수 있고, 상기 방식에 의해 팽창 재료는 패시브 내화에 대해 보다 높은 가변성을 가질 수 있게 된다.
본 발명에 따라 수득될 수 있는 층규산염-층간 화합물은 온셋-온도까지의 가열시에 팽창되며, 상기 팽창은 상응하게 팽창된 생성물을 제조하기 위해 오븐 내에서 원하는 바대로 실시될 수 있거나 또는 불, 광 방사선 혹은 전기 펄스와 같은 다른 가열원의 존재시에 오븐 내에서 원하는 바대로 실시될 수 있으며, 이와 같은 경우는 또한 말하자면 층규산염-층간 화합물이 내화-밀봉 재료의 형성하에서 결합제 매트릭스 내로 매립되는 경우이다. 이 경우에는 본 발명에 따라 제조된 층규산염-층간 화합물이 부하하에서도 팽창되어 매우 강한 팽창력이 발생될 수 있으며, 이와 같은 사실은 특히 상기 화합물을 팽창 재료로서 사용하는 경우에 중요하다.
하기의 실시예들은 본 발명의 추가 설명을 위해서 이용된다.
실시예 1(비교)
본 실시예는 다만 중국산 통상적인 천연 질석을 이용한 온셋-온도 및 팽창 부피의 결정의 분석적인 실시만을 설명해준다.
0.06 N의 부하의 균일한 파워 분배를 보장하기 위해, 150 ㎕의 강옥 도가니에서는 20 mg의 통상적인 천연 질석이 측량되고 150 ㎕의 강 도가니가 커버로서 커버된다. 이 경우 강 도가니는 전체 장치의 충분히 우수한 안정성을 보증하기 위해서 더 충분히 넓게 강옥 도가니 내부에 잠겨야 한다. 그 다음에 측정 프로브(석영 유리 섀클)가 중앙에서 강 도가니의 바닥과 접촉되도록 샘플이 TMA-장치의 샘플 테이블 상에 제공된다. 이와 같은 방식에 의해, 샘플의 각각의 길이 변동은 측정 프로브에 의해서 장애 없이 기록된다. 상기 샘플은 0.06 N의 일정 부하로 가중되고, 20 ℃/분의 가열 속도로 1100 ℃까지 가열된다. 길이 변동은 온도의 함수로서 측정된다.
검출된 곡선을 참조하여 천연 질석의 열에 의한 팽창이 320 ℃에서 시작된다는 사실 및 팽창 부피가 14.8 [%/mg]이라는 사실이 나타나며, 상기 온도는 온셋-온도에 상응한다.
실시예 2
데실-트리메틸브롬화암모늄과의 이온 교환 후에 에틸렌글리콜을 질석에 층간 삽입함
100 ml의 유리컵 내에서 3 g(0.05 몰)의 천연 질석이 10 ml의 0.1 몰 데실-트리메틸브롬화암모늄 수용액 속에서 교반되고, 양이온성 계면 활성제가 48 시간 동안 작용한다.
처리는 초과 용액을 경사 분리하여 수 밀리리터의 물로 세척함으로써 이루어진다. 그 다음에 50 ml의 유리컵 내에서 상기 방식으로 이온 교환된 질석이 10 ml의 에틸렌글리콜과 혼합된다. 48 시간의 반응 시간 후에 초과 용액이 경사 분리되고, 잔류물이 60 ℃에서 6 시간 동안 건조된다.
TMA-분석을 통해 296 ℃의 온셋-온도 및 18.5 [%/mg]의 정규화된 팽창 부피가 얻어졌다.
실시예 3
데실-트리메틸-브롬화암모늄과 이온 교환된 질석에 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)을 층간 삽입함
3 g(0.05 몰)의 질석이 20 ml의 수용액에 제공되며, 상기 수용액은 0.01 몰의 데실-트리메틸브롬화암모늄 및 0.05 몰의 EDTA를 함유하고 상기 반응 혼합물을 72 시간 동안 작용시킨다. 처리는 초과 용액을 경사 분리하고, 100 ml의 물로 부분적으로 세척한 다음에 6 시간 동안 60 ℃에서 건조시킴으로써 이루어진다.
TMA-분석을 통해 248 ℃의 온셋-온도 및 20.8 [%/mg]의 정규화된 팽창 부피가 얻어졌다.
실시예 4
에틸렌디아민테트라아세트산을 이온 교환된 질석에 층간 삽입함
100 ml의 유리컵 내에서 3 g(0.05 몰)의 천연 질석이 10 ml의 0.1 몰 데실-트리메틸브롬화암모늄 수용액 속에서 처리된다. 상기 재료가 분리되고, 물로 세척된 다음에 얻어진 생성물이 10 ml의 0.1 몰 에틸렌디아민테트라아세트산 수용액과 혼합된다. 48 시간의 반응 시간 후에 초과 용액이 경사 분리되고, 수 밀리리터의 물로 세척되며, 잔류물이 60 ℃에서 6 시간 동안 건조된다.
TMA-분석을 통해 179 ℃의 온셋-온도 및 22.8 [%/mg]의 정규화된 팽창 부피가 얻어졌다.
동일한 방식으로 추가의 유기 화합물이 양이온성 계면 활성제와 이온 교환된 질석에 층간 삽입되었다. 이 때 사용된 재료 및 온셋-온도 그리고 수득된 층규산염-층간 화합물의 팽창 부피는 하기 표 1에 요약되어 있다.
표 1
숙주 타입 삽간물 온셋-온도 [℃] 팽창 부피, 정규화됨 [%/mg]
천연 질석 --- (비교) 320 14.8
C10NBr* EDTA 179 22.8
C14NBr** 글루콘산-나트륨염 191 18.4
C10NBr 글루콘산-나트륨염 198 18.3
C14NBr EDTA 218 20.3
C10NBr 아세트산 273 15.5
C10NBr DMF 273 24.6
C14NBr DMF 280 22.9
C12NBr DMF 281 25.1
C14NBr 에탄올 291 18.1
C10NBr 에틸렌글리콜 296 18.5
C10NBr 요소 300 16.6
C10NBr 에탄올 311 16.6
C14NBr 에틸렌글리콜 333 19.0
C14NBr 요소 348 22.3
C14NBr 아세트산 354 18.2
C10NBr 말론산디아미드 358 16.6
C14NBr 말론산디아미드 376 15.5
천연 질석 C10NBr/EDTA (1:10) 245 21.6
천연 질석 C10NBr/EDTA (1:05) 248 20.8
천연 질석 C10NBr/EDTA (1:1) 265 21.2
천연 질석 C10NBr/EDTA (1:06 268 21.4
천연 질석 C10NBr/EDTA (1:03) 281 22.6
* C10NBr = 데실-트리메틸브롬화암모늄
** C14NBr = 테트라데실-트리메틸브롬화암모늄
상기 표 1로부터 알 수 있는 사실은, 반응 참여자의 종류에 따라 천연 질석의 온셋-온도 및 팽창 부피가 소정의 방식으로 원하는 바대로 아무 문제없이 설정될 수 있다는 것이다.
실시예 5
하기 실시예는 본 발명에 따른 방법의 추가 대안을 설명하며, 상기 방법에 따라 디메틸포름아미드(DMF), 클로로포름, 톨루올, 디메틸아세트아미드 및 디메틸술폭시화물(DMSO)이 유기 화합물로서 사전 이온 교환 없이 팽창 가능한 천연 층규산염 내부로 삽입된다.
디메틸포름아미드를 질석에 층간 삽입함
3 g(0.05 몰)의 천연 질석이 완전히 10 ml의 디메틸포름아미드와 습윤되고, 유기 화합물이 최대 5 분 동안 작용한다. 처리는 그 직후에 여과 또는 경사 분리 및 건조에 의해서 이루어진다. 용매를 이용한 세척에 의해 세정 단계는 포기될 수 있다.
TMA-분석을 통해 281 ℃의 온셋-온도 및 26.5 [%/mg]의 정규화된 팽창 부피가 얻어졌다.
동일한 방식으로 디메틸술폭시화물, 디메틸아세트아미드 및 톨루올로 처리된 천연 질석은 하기 표 2에 지시된 온셋-온도 및 팽창 부피를 갖는 질석-층간 화합물을 발생시킨다.
표 2
숙주 타입 삽간물 온셋-온도 [℃] 팽창 부피, 정규화됨 [%/mg]
천연 질석 DMSO 267 16.6
천연 질석 DMF 274 26.5
천연 질석 디메틸아세트아민 284 20.7
천연 질석 톨루올 296 17.4
상기 표 2를 통해서도 알 수 있는 사실은, 본 발명에 따른 방법에 의해 천연 질석의 온셋-온도 및 팽창 부피가 소정 방식으로 설정될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 팽창 가능한 천연의 층규산염이 상승된 팽창 부피를 갖는 동시에 온셋-온도의 변형을 가능하게 하도록 층간 화합물의 삽입에 의해 상기 층규산염을 변형시킬 수 있게 되었다.

Claims (25)

  1. 층간 화합물을 팽창 가능한 천연 층규산염에 삽입함으로써 상승된 팽창 부피 및/또는 변형된 온셋-온도를 갖는 층규산염-층간 화합물의 제조방법에 있어서,
    천연의 층규산염이 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와 이온 교환되는 동시에 또는 그 후의 추가 단계에서, 사전 이온 교환 없이도 디메틸포름아미드, 클로로포름, 디메틸아세트아미드, 톨루올 및 디메틸술폭시화물의 층간 삽입이 이루어질 수 있는 비율로 적어도 하나의 유기 층간 화합물이 층규산염 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    양이온성 계면 활성제로서 표면 활성 4차 알킬암모늄화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    양이온성 계면 활성제로서 하기 일반식의 표면 활성 4차 알킬암모늄화합물이 사용되며,
    상기 식에서 R1, R2, R3및 R4는 상호 독립적으로 1개 내지 30개, 바람직하게는 1개 내지 18개의 C-원자를 갖는 수소 원자, 직선 사슬 혹은 잔기형의, 포화 혹은 불포화 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아릴알킬기 또는 알킬아릴기를 의미하고, X-는 그룹 R1, R2, R3및 R4중에 적어도 하나의 그룹이 12개 내지 30개, 바람직하게는 12개 내지 18개의 C-원자를 갖는 비율의 음이온을 의미하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    표면 활성 4차 알킬암모늄화합물로서 경우에 따라 치환되는 C10-C18-알킬-트리-C1-C6-알킬-암모늄염, C10-C18-디알킬-디-C1-C6-알킬-암모늄염, C10-C18-트리알킬-C1-C6-알킬-암모늄염 및/또는 C10-C18-테트라알킬-암모늄염이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    표면 활성 4차 암모늄화합물로서 데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 도데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 테트라데실-트리메틸암모늄할로겐화물, 옥타데실-트리메틸암모늄할로겐화물 및/또는 트리데실암모늄할로겐화물, 바람직하게 상기 화합물의 염화물 또는 브롬화물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유기 층간 화합물로서는 1가 및 다가의 지방족 및 방향족 알코올, 모노카르복실산 및 디카르복실산 및 그의 알칼리염 또는 암모늄염 및 아미드, 유기 킬레이트 형성제 및 유기 용매를 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    알코올로서는 일반식 ROH 또는 R(OH)2의 화합물이 사용되고, 모노카르복실산 또는 디카르복실산으로서는 일반식 RCOOH 또는 R(COOH)2의 화합물이 사용되며, 상기 식에서 R은 1개 내지 30개, 바람직하게는 1개 내지 14개의 C-원자를 갖는 직선 사슬 또는 잔기형의, 포화 또는 불포화 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아릴알킬기 또는 알킬아릴기를 의미하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유기 층간 화합물로서 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 2-부탄올, 삼차-부탄올, 벤질알코올, 1-테칸올, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 글리세린, 포름산, 아세트산, 헥산산, 아디프산, 말론산, 글루콘산, 글리콜산, 젖산, 글리옥실산, 트리플루오르아세트산, 디메틸말론산염, 디에틸말론산염, 살리실산메틸에스테르, 말론산디아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시화물, 니트로메탄, 아세톤, 테트라히드로푸란, 클로로포름, 디에틸에테르, 디페닐에테르, 톨루올, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및/또는 그의 금속 착물, 특히 Mg-EDTA-착물 및/또는 Cu-EDTA-착물이 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    층간 화합물로서 에탄올, 아세트산, 시트르산, 말론산, 글루콘산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산 또는 알칼리금속염 및 상기 카르복실산의 아미드, 요소 및/또는 디메틸포름아미드가 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 단계에서 천연 층규산염의 처리에 의해 적어도 하나의 양이온성 계면 활성제와의 이온 교환이 이루어지고, 제 2 단계에서 적어도 하나의 유기 층간 화합물에 의한 처리가 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    천연의 층규산염이 적합한 용매 내에 있는 양이온성 계면 활성제 용액 속에서 현탁되어 경우에 따라서는 가열에 의해 층간 삽입이 이루어지고, 상기 이온 교환된 층규산염이 현탁액으로부터 분리, 경우에 따라서는 세척 및 건조된 다음에 상기 유기 층간 화합물이 경우에 따라 적합한 용매 내에 있는 용액으로부터 이온 교환된 층규산염 내부로 층간 결합되며, 수득된 상기 층규산염-층간 화합물이 현탁액으로부터 분리, 세척 및 경우에 따라서는 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    양이온성 계면 활성제와의 이온 교환 및 천연 층규산염 내부로의 유기 층간 화합물의 삽입이 한 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 양이온성 계면 활성제 및 유기 층간 화합물이 층규산염-층간 화합물 내에서 얻고자 하는 혼합비를 갖는 혼합물의 형태로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    천연 층규산염이 적합한 용매 내에 있는 양이온성 계면 활성제 용액 및 유기 층간 화합물 용액 속에서 현탁되고, 이온 교환 및 층간 삽입이 경우에 따라서는 가열에 의해 동시에 이루어지며, 수득된 층규산염-층간 화합물이 현탁액으로부터 분리되고, 세척되며 경우에 따라서는 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    층규산염의 중간층 워터의 교환에 의해 유기 층간 화합물이 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    팽창 가능한 천연의 층규산염으로서 평균 입자 직경이 0.1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.3 mm 내지 1.0 mm인 질석, 히드로 흑운모 및/또는 아염소산염-질석이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용매로서 물, 지방족 또는 방향족 알코올, 에테르, 에스테르, 알칸, 시클로알칸, 방향족 용매 및/또는 아민이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 10 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    0.01 몰/l 내지 5.0 몰/l, 바람직하게는 0.1 몰/l 내지 1.0 몰/l 용액 속의 양이온성 계면 활성제 및 유기 층간 화합물의 농도에서 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이온 교환 반응 및 층간 삽입 반응이 10 ℃ 내지 150 ℃, 바람직하게는 25 ℃ 내지 60 ℃ 범위의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 10 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이온 교환 반응 및 층간 삽입 반응이 0.5 내지 144 시간, 바람직하게는 10 내지 36 시간의 반응 시간 동안 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 10 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    층규산염-층간 화합물이 여과 또는 경사 분리에 의해서 현탁액으로부터 분리되고, 사용된 수 밀리리터의 용매로 세척된 다음에 경우에 따라 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 건조 과정이 실온에서, 진공 상태에서 또는 상승된 온도의 건조 캐비넷 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 건조 과정이 건조 캐비넷 내에서 1 시간 내지 12 시간 동안 60 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 적어도 한 항에 따라 수득될 수 있는 층규산염-층간 화합물.
  25. 제 1 항 내지 제 23 항 중 적어도 한 항에 따른 방법으로 수득될 수 있는 층규산염-층간 화합물을 팽창 재료로서 사용하는 용도로서, 상기 팽창 재료는 부풀어 오르는 내화 첨가제 및/또는 팽창된 형태로는 내염-재료를 제조하기 위한, 그리고 고온에 잘 견디는 절연 플레이트 및 밀봉부를 제조하기 위한, 특히 건물의 벽, 바닥 및/또는 천정의 관통구, 통로 및 그밖의 개구를 내화-밀봉하기 위한 첨가제로서 사용될 수 있는 용도.
KR1020030092025A 2002-12-17 2003-12-16 층규산염-층간 화합물의 제조 방법, 상기 방법에서 수득된층간 화합물 및 상기 화합물의 용도 KR20040055631A (ko)

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PL (1) PL202869B1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193270B2 (en) * 2004-12-14 2012-06-05 3M Innovative Properties Company Method of making composites and nanocomposites
DE102005029997B4 (de) * 2005-06-28 2009-08-13 Hilti Aktiengesellschaft Polyurethan-Graphitoxid-Verbundmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
CN100387519C (zh) * 2005-06-30 2008-05-14 中国科学院生态环境研究中心 柱撑粘土材料的制备方法
CN1326793C (zh) * 2005-09-14 2007-07-18 吴健平 一种地板防护基础材料
CN100387528C (zh) * 2005-11-03 2008-05-14 上海师范大学 一种钽酸锶铋插层化合物及其制备方法
US7326750B1 (en) * 2006-10-12 2008-02-05 Kivanc Isik Expanded nanoclays and method of producing such expanded nanoclays
CN101249967B (zh) * 2008-03-19 2010-06-02 中国海洋石油总公司 一种多季铵盐型粘土层间修饰剂及其制备方法
CN101792152B (zh) * 2009-09-23 2012-04-11 江苏强林生物能源有限公司 松香基季铵盐改性有机纳米蒙脱土及其制备方法和应用
CN101941708A (zh) * 2010-07-09 2011-01-12 葛洲坝易普力股份有限公司 无溶剂微波辐照法快速制备有机插层型蛭石超细粉体的方法
CN103537039A (zh) * 2013-10-17 2014-01-29 中国人民武装警察部队学院 一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂
CN103964452B (zh) * 2013-12-17 2016-04-13 广西大学 葡萄糖酸蒙脱石纳米带及其制备方法
EP2933312A1 (de) 2014-04-16 2015-10-21 HILTI Aktiengesellschaft Brandschutzdichtmasse und deren Verwendung
CN103979562B (zh) * 2014-05-16 2016-03-30 龙岩高岭土有限公司 一种表面活性剂和络合剂联合酸处理活化高岭土的方法
EP3266745A4 (en) * 2015-03-05 2019-01-23 Hitachi Chemical Company, Ltd. COMPLEX BETWEEN A LAMELLAR INORGANIC COMPOUND AND AN ORGANIC COMPOUND AND PRODUCTION METHOD THEREOF, EXFOLIATE LAMELLAR INORGANIC COMPOUND AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF, INSULATING RESIN COMPOSITION, RESIN SHEET, INSULATION, CURED RESIN SHEET ARTICLE AND HEAT DISSIPATION ELEMENT
BR112018067610A2 (pt) 2016-07-06 2019-02-12 Huntsman Petrochemical Llc composição aquosa, métodos para inertização de argilas e para estabilizar uma dispersão de pigmento, composição de cimento, mistura útil para inertização de argila, recipiente, e, dispersão de pigmento
JP6773353B2 (ja) 2016-07-11 2020-10-21 ベーイプシロンカー ユーエスエー インコーポレイテッド 有機化クレイ組成物及びその使用
EP3577072B1 (de) * 2017-02-01 2021-11-24 BYK-Chemie GmbH Schichtsilicatlamellen mit hohem aspektverhältnis
CN107099116A (zh) * 2017-05-18 2017-08-29 湖南省达琪新材料有限公司 聚酰胺多胺插层层状硅酸盐复合材料的制备方法
EP3517501A1 (en) * 2018-01-26 2019-07-31 Mühl Engineering Systems GmbH Insulation panel comprising layered minerals
JP7049471B2 (ja) * 2018-02-08 2022-04-06 ベーイプシロンカー ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング 層状ケイ酸塩の層剥離方法
CN108840348A (zh) * 2018-09-06 2018-11-20 河南理工大学 一种柠檬酸化法改性坡缕石抑爆材料的制备方法
CN110713190B (zh) * 2018-12-29 2022-04-22 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种无硫无氟无碱液体速凝剂及其制备方法
CN112029313A (zh) * 2020-08-19 2020-12-04 宫伟鹏 一种纳米有机蒙脱石的制备方法及应用
CN113105874B (zh) * 2021-04-08 2022-10-28 山东达维石油技术有限公司 一种页岩压裂用双无机酸盐粘土稳定剂及其制备方法
CN113415806B (zh) * 2021-07-30 2022-11-11 塔里木大学 一种微颗粒蛭石膨胀的方法
CN115159537A (zh) * 2022-08-08 2022-10-11 中国轻工业陶瓷研究所 一种纳米高岭土的制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4918546B1 (ko) 1970-07-14 1974-05-10
US4156533A (en) 1978-04-28 1979-05-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company High temperature gasket
US4305992A (en) 1979-11-28 1981-12-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Intumescent sheet material
JPS62167214A (ja) * 1986-01-17 1987-07-23 Mizusawa Ind Chem Ltd 高純度有機スメクタイト粘土の製法
JPS63185871A (ja) * 1986-09-11 1988-08-01 松下電工株式会社 無機層状多孔体の製法
US4956121A (en) * 1989-01-17 1990-09-11 Armstrong World Industries, Inc. Dimethylacetamide mica and vermiculite suspensions
JPH02293315A (ja) * 1989-04-28 1990-12-04 Sony Corp 粘土鉱物複合体およびその製造方法
JPH0621027B2 (ja) * 1989-09-28 1994-03-23 忠蔵 加藤 固体間反応による有機スメクタイトの製造方法
US5116537A (en) * 1989-11-15 1992-05-26 W. R. Grace & Co.-Conn. Low temperature expandable vermiculite and intumescent sheet material containing same
US5079280A (en) * 1989-11-15 1992-01-07 W. R. Grace & Co.-Conn. Low temperature expandable vermiculite and intumescent sheet material containing same
JP3056225B2 (ja) * 1990-02-01 2000-06-26 ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー‐コネチカツト 蛭石分散物及びその製造方法
US5326500A (en) * 1993-06-14 1994-07-05 W.R. Grace & Co.-Conn. Vermiculite composition with improved chemical exfoliation
JP2564095B2 (ja) * 1993-12-28 1996-12-18 工業技術院長 新規な粘土−有機複合体
JP2722177B2 (ja) * 1994-12-20 1998-03-04 豊順鉱業株式会社 粘土の活性化方法およびその生成物
US5973053A (en) * 1995-06-05 1999-10-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Composite clay material and method for producing the same, blend material and composite clay rubber using the same and production method thereof
JPH09227119A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 Nippon Paint Co Ltd メラミン樹脂含有有機粘土複合体、及びそれを含む水性塗料組成物
JPH11131047A (ja) * 1997-10-29 1999-05-18 Co-Op Chem Co Ltd 有機−粘土複合体と有機溶剤よりなる組成物
JPH11335116A (ja) * 1998-01-16 1999-12-07 Toyobo Co Ltd 有機無機複合体、それを用いたハイブリッド材料、およびそれらの製造方法
JP4205223B2 (ja) * 1998-10-20 2009-01-07 一幸 黒田 多孔質層状珪酸及びその製造方法
US6521834B1 (en) 2000-08-25 2003-02-18 3M Innovative Properties Company Fire stopping cover plate for fire stopping electrical outlets and switches

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