An organic clay composition in which a layered silicate clay is exchanged with quaternary ammonium ions having [NR1R2R3R4]+, wherein at least one of the R1, R2, and R3 is a branched alkyl mixture. Compared with the existing technology of organic clay composition exchanged with quaternary ammonium ions with [NRaRbRcRd]+, Ra, Rb, mixed with Rc and Rd in at least one branched alkyl group but not along the straight chain main chain branched alkyl group in a single location with single branched chain alkyl point (e.g. 12 stearyl methyl), organic clay compositions of the invention exhibit different properties.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年7月11日提交的美国非临时专利申请14/329,265；2014年7月11日提交的美国非临时专利申请14/329,289；以及2014年7月11日提交的美国非临时专利申请14/329,305的优先权权益，并且每一篇所述申请都通过引用整体并入本文。专利
本专利技术涉及有机粘土组合物，其中层状硅酸盐粘土与具有一个或多个支链烷基取代基的季铵离子进行交换。本专利技术还提供涂料组合物和此类有机粘土组合物作为钻井液添加剂的用途。
技术介绍
有机粘土已被广泛用作漆和涂料、油墨、润滑脂、油井钻井液的流变改性剂，以增加此类系统的粘度。有机粘土还被发现用作塑料中的添加剂以改善多种性能，例如阻隔、机械、抗静电和阻燃性能。通常通过本领域已知的各种方法中的有机阳离子(尤其是季铵离子)与粘土的反应来制备有机粘土。如果有机阳离子包含至少一个含有至少8至22个碳原子的烷基，则此类有机粘土具有增加有机基系统的粘度的性能。可以通过改变季铵离子的取代基来改变粘度增加性能。例如，报告描述了通过用2-羟乙基、聚氧化乙烯基团和酯基取代季铵离子的烷基来增加有机粘土的粘度效...
【技术保护点】
有机粘土组合物，其包含：层状硅酸盐粘土；以及具有式[N‑R1R2R3R4]+的季铵离子，其中R1、R2和R3中的一个或多个为支链烷基的混合，各个支链烷基具有12至22个总的碳原子、直链主链和一个或多个C1至C3分支烷基，其中所述分支烷基沿着所述支链烷基的直链主链在不同的碳位置分布；并且其中当R2和R3中的一个或多个不是支链烷基时，R2和R3为具有1至22个碳原子的第一直链烷基，其中R4选自具有1至6个碳原子的第二直链烷基、芳基及其组合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 US 14/329,305;2014.07.11 US 14/329,265;1.有机粘土组合物，其包含：层状硅酸盐粘土；以及具有式[N-R1R2R3R4]+的季铵离子，其中R1、R2和R3中的一个或多个为支链烷基的混合，各个支链烷基具有12至22个总的碳原子、直链主链和一个或多个C1至C3分支烷基，其中所述分支烷基沿着所述支链烷基的直链主链在不同的碳位置分布；并且其中当R2和R3中的一个或多个不是支链烷基时，R2和R3为具有1至22个碳原子的第一直链烷基，其中R4选自具有1至6个碳原子的第二直链烷基、芳基及其组合。2.如权利要求1所述的组合物，其中R1为支链烷基的混合。3.如权利要求1所述的组合物，其中R1和R2各自为支链烷基的混合。4.如权利要求1所述的组合物，其中R1、R2和R3各自为支链烷基的混合。5.如权利要求1或2中任一项所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有1至22个总的碳原子的直链烷基。6.如权利要求5所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有12至22个总的碳原子的直链烷基。7.如权利要求5所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有1至6个总的碳原子的直链烷基。8.如权利要求1至4、6和7中任一项所述的组合物，其中R4独立地选自苄基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。9.如权利要求8所述的组合物，其中R2、R3和R4之一为甲基。10.如权利要求8所述的组合物，其中R2和R3为甲基并且R4为苄基。11.如权利要求9和10中任一项所述的组合物，其中每个支链烷基的平均支链数为至少0.7。12.如权利要求11所述的组合物，其中每个支链烷基的平均支链数为0.7至7。13.如权利要求12所述的组合物，其中每个支链烷基具有沿着所述支链烷基的所述直链主链分布的支化点分布，所述分布的范围为从键合至N+的1位碳原子位置起计在所述直链主链上的2位碳原子位置至ω-2位碳原子位置，其中ω是所述直链主链上的末端碳原子位置。14.如权利要求13所述的组合物，其中各个支链烷基具有12至18个碳原子。15.如权利要求14所述的组合物，其中各个支链烷基具有14至18个碳原子。16.如权利要求14所述的组合物，其中所述直链主链含有低于0.5原子％的季碳原子。17.如权利要求14所述的组合物，其中所述直链主链基本上不含季碳原子。18.如权利要求15至17中任一项所述的组合物，其中以总的支链数计，甲基支链是所述分支烷基的至少50％。19.如权利要求18所述的组合物，其中所述层状硅酸盐粘土包含蒙脱石粘土。20.如权利要求19所述的组合物，其中所述蒙脱石粘土选自：蒙脱土、膨润土、水辉石、皂石、硅镁石和贝得石。21.如权利要求19所述的组合物，其中所述蒙脱石粘土选自膨润土和水辉石及其混合物。22.如权利要求20和21中任一项所述的组合物，其中具有足够的季铵离子以满足50％至150％的层状硅酸盐阳离子交换容量。23.有机粘土组合物，其包含以下(i)和(ii)的混合物：(i)层状硅酸盐粘土和具有式[NR1R2R3R4]+的季铵离子，其中R1、R2和R3中的一个或多个各自为支链烷基的混合，所述各个支链烷基具有12至22个总的碳原子，其中所述支链烷基具有沿着所述支链烷基的直链主链分布在不同碳位置的一个或多个C1至C3烷基；其中当R2和R3中的一个或多个不是支链烷基时，R2和R3为具有1至22个总的碳原子的第一直链烷基，其中R4选自具有1至6个总的碳原子的第二直链烷基、芳基及其组合，以及(ii)层状硅酸盐粘土和具有式[NR8R9R10R11]+的季铵离子，其中R8、R9和R10中的一个或多个各自为具有12至22个总的碳原子的第三直链烷基，其中当R9和R10中的一个或多个不是第三直链烷基时，R9和R10各自为具有1至22个总的碳原子的第四直链烷基，其中R11选自：具有1至6个总的碳原子的第五直链烷基、芳基及其混合。24.如权利要求23所述的组合物，其中R1为支链烷基的混合。25.如权利要求23所述的组合物，其中R1和R2各自为支链烷基的混合。26.如权利要求23所述的组合物，其中R1、R2和R3各自为支链烷基的混合。27.如权利要求23或24中任一项所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有1至22个总的碳原子的所述第一直链烷基。28.如权利要求27所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有12至22个总的碳原子的所述第一直链烷基。29.如权利要求27所述的组合物，其中R2和R3中的一个或多个各自为具有1至6个总的碳原子的所述第一直链烷基。30.如权利要求23至26、28和29中任一项所述的组合物，其中R4独立地选自苄基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。31.如权利要求30所述的组合物，其中R2、R3和R4之一为甲基。32.如权利要求30所述的组合物，其中R2和R3为甲基并且R4为苄基。33.如权利要求31和32中任一项所述的组合物，其中每个支链烷基的平均支链数为至少0.7。34.如权利要求33所述的组合物，其中每个支链烷基的平均支链数为0.7至7。35.如权利要求34所述的组合物，其中每个支链烷基具有沿着所述支链烷基的所述直链主链分布的支化点分布，所述分布的范围为从键合至N+的1位碳原子位置起计在所述直链主链上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃特·艾其多，大卫·迪诺，陈艳辉，爱德华·玛高兰，杰弗里·汤普森，卡马尔·赛德·卡马尔·艾尔萨伊德，
申请(专利权)人：海名斯精细化工公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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