[发明专利]一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及伊蒙粘土生产技术领域，具体涉及一种疏水伊蒙粘土的制备方法

背景技术：

天然伊/蒙混层粘土矿物为含水层状硅酸盐，是一种由蒙脱石片层和伊利石片层按不同比例沿C轴组成的过渡型矿物，其基本结构特征是硅氧四面体片层和铝氧八面体片层在晶胞的a、b方向上无限延伸，规则重复，片与片组成构造单元层，在c方向上无平移周期。由于有些硅原子的晶格位置被一些低价的铁和铝所占据，因而导致片层带负电，层间由钙离子、钠离子等金属阳离子平衡负电，还有一定数量的羟基等不带电的基团。其中层间阳离子可以与其他某些基团进行交换，羟基可以与偶联剂等有机物发生脱水缩合。

由于粘土的片层结构和耐火性能，将其应用于聚合物中可提高聚合物的阻隔性能和耐火性能。然而天然伊/蒙混层粘土矿物亲水性好，遇水膨胀，在有机体系中难以相容。因此在有机体系中使用时，必须对天然伊蒙粘土进行改性，使其表面由亲水转为疏水，能够与聚合物相容。

现有粘土有机化方法通常为使用阳离子表面活性剂进行阳离子交换，阳离子交换的方法通常在纯水中进行改性，会产生大量气泡，降低产物产率并给生产带来麻烦，且这种方法仅稍微降低粘土类矿物的亲水性，不仅未达到疏水程度(水接触角大于90°)，而且随着时间推移，接触角还会发生进一步下降。因此总体而言使用该方法得到的有机粘土不能与聚合物很好地结合，其有机相容性有待进一步提高。

发明内容：

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种具有疏水效果的伊蒙粘土的一步制备方法，其步骤如下：

将改性剂加入醇水溶液中，搅拌完全分散均匀后加入伊蒙粘土粉体，在60～80℃反应得到浆液；将浆液进行过滤，将得到的滤饼烘干研磨得到疏水伊蒙粘土粉体。

上述方案中，所用改性剂为烷氧基硅氧烷，优选自道康宁Z6173或道康宁11-100中的任意一种。

优选的是，配制的醇水溶液所用乙醇与水的体积比例为(1～3)：1。

在上述任一方案中优选的是，反应的时间为1～4小时。

在上述任一方案中，改性剂浓度为每10ml醇水溶液对应0.05-0.3g改性剂，优选对应0.1～0.2g改性剂。

在上述任一方案中优选的是，改性剂加入质量为伊蒙粘土粉体质量的16％～50％。

在上述任一方案中优选的是，改性剂加入质量为伊蒙粘土粉体质量的17％～30％。

在上述任一方案中优选的是，改性剂加入质量为伊蒙粘土粉体质量的17％～25％。

在上述任一方案中优选的是，改性剂加入质量为伊蒙粘土粉体质量的17％～20％。

在上述任一方案中优选的是，改性剂加入质量为伊蒙粘土粉体质量的18％～19％。

在上述任一方案中优选的是，还可以在加入粘土搅拌后进行超声震荡。

在上述任一方案中优选的是，在加入粘土搅拌后进行超声震荡的时间为5～20分钟。

在上述任一方案中优选的是，过滤时可用去离子水洗涤。

在上述任一方案中优选的是，烘干温度为70～120℃。

在上述任一方案中优选的是，烘干温度为80～110℃。

有益效果：

1通过图1图2可充分证实所制得的疏水伊蒙粘土具有稳定良好的疏水效果。

2通过本发明方法制备的疏水伊蒙粘土具有优良的有机相容性，可均匀分散于聚合物中形成复合材料，增强复合材料的阻隔性能与耐火性能。

3制备方法简单，避免制备过程中产生的大量泡沫，对设备要求低且产率高。

附图说明

图1本发明中伊蒙粘土改性前接触角照片；图1中粉体遇水膨胀，接触角为0°

图2是本发明中伊蒙粘土改性后接触角照片，中水滴保持照片中的形态，接触角为108°。

图3为本发明中伊蒙粘土改性前后红外光谱图，其中2962cm^-1处的吸收峰为-CH反对称伸缩振动吸收峰。而-CH为有机官能团，因此未改性伊蒙粘土上不存在此官能团。此外3400cm^-1附近的峰为物理吸附水的-OH伸缩振动峰，改性后红外光谱图中该峰有明显下降。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明做进一步具体描述，但并不局限于这些实施例。

实施例用所用改性剂从道康宁有限公司购买。

实施例1