[发明专利]基于多巴胺修饰的纤维型黏土有机化改性方法

说明书

技术领域

本发明属于黏土深加工领域，具体涉及一种基于多巴胺修饰的纤维型黏土有机化改性方法。

背景技术

黏土常规改性剂有硅烷偶联剂、表面活性剂以及一些高分子聚合物；改性方式通常为湿法，辅以搅拌或超声，存在改性不彻底、步骤繁琐、能耗较大、有三废产生等问题。

因含有丰富的酚羟基和氨基，多巴胺几乎能粘附到任何基体上，且可赋予材料表面新的活性基团，使改性后黏土作为二级反应的平台。目前使用多巴胺改性的方法均为湿法，未发现固相功能化的工艺报道。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于多巴胺修饰的纤维型黏土有机化改性方法，采用无溶剂的固相热处理法改性，操作简单，无三废产生，利于工业化生产。

本发明的技术解决方案是：将纤维型黏土和多巴胺混合均匀，对辊，将对辊后混合物烘焙，得到高活性表面的纤维型有机黏土；其中多巴胺用量为黏土的0.5-10 wt.%，对辊3-5次，烘焙温度100-250 ℃，烘焙时间6-24 h。

其具体步骤如下：

①混合：纤维型黏土过200目筛，加入多巴胺，多巴胺用量为黏土的0.5-10 wt.%，充分混合；

②对辊：将黏土-多巴胺混合物喷洒适量水，水用量为黏土的5-20 wt.%，对辊挤压处理3-5次；

③烘焙：将对辊后混合物在100-250 ℃烘焙6-24 h，得到高活性表面的纤维型有机黏土。

本发明的优点在于：

①采用无溶剂的固相热处理法，操作简单，无三废产生，利于工业化生产。

②通过该法得到的高活性表面功能化的有机黏土，有机化程度高，改性彻底且牢固。

③多巴胺作为改性剂，赋予黏土表面高活性功能基团，使改性后黏土作为二级反应的平台。

④黏土为天然微纳米材料，其理想的表面理化特性更为多巴胺的固相包覆改性提供了良好基础，而且热处理能够促进多巴胺分子在黏土表面的有效铺展和聚合包覆。

附图说明

图1为原凹土透射电镜照片。

图2为本发明的基于多巴胺修饰的高活性表面的有机凹土透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不应理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：依以下具体步骤合成基于多巴胺修饰的高活性表面的有机凹土：

①混合：凹土过200目筛，凹土中加入多巴胺，其用量为凹土的10 wt.%，充分混合；

②对辊：将凹土-多巴胺混合物喷洒适量水，水为凹土的15 wt.%，对辊挤压处理5次；

③烘焙：将对辊后混合物在100 ℃烘焙24 h，得到高活性表面的有机凹土。

实施例2：依以下具体步骤合成基于多巴胺修饰的高活性表面的有机海泡石：

①混合：海泡石过200目筛，海泡石中加入多巴胺，其用量为海泡石的5 wt.%，充分混合；

②对辊：将海泡石-多巴胺混合物喷洒适量水，水为海泡石的5 wt.%，对辊挤压处理4次；

③烘焙：将对辊后混合物在250 ℃条件下烘焙6 h，得高活性表面的有机海泡石。

实施例3：依以下具体步骤合成基于多巴胺修饰的高活性表面的有机硅灰石：

①混合：蛭石过200目筛，蛭石中加入多巴胺，其用量为硅灰石的0.5wt.%，充分混合；

②对辊：将硅灰石-多巴胺混合物喷洒适量水，水为蛭石的20 wt.%，对辊挤压处理3次；

③烘焙：将对辊后的混合物在180 ℃烘焙15 h，得到高活性表面的有机硅灰石。

上述实施例1-3所得的高活性表面的有机凹土透射电镜照片如图2所示。