[发明专利]一种超疏水改性水滑石及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种超疏水改性水滑石的制备方法，具体步骤为：将改性剂溶于水，加热至沸腾，加入水滑石搅拌，反应后烘干，制备得到超疏水改性水滑石。本发明所述超疏水改性水滑石的制备方法，能够调控水滑石的表面张力。制备的超疏水改性水滑石分散能力加强，进而可以更大限度的对聚合物材料进行改性，其在PVC塑料、氨纶纤维、聚乙烯膜中具有良好的应用。

技术领域

本发明属于无机材料包覆改性领域，具体涉及一种超疏水改性水滑石及其制备方法与应用。

背景技术

水滑石于1842年在瑞典的片岩矿层中被发现，1969年测定出其单晶结构，确认了水滑石的碳酸根插层结构。后来，人们把与水滑石结构类似的离子插层层状金属氢氧化物称为类水滑石，也叫层状双金属氢氧化物(LDHs，layered double hydroxides)。而目前应用最广泛的是镁铝基的水滑石，常见的化学结构为Mg₄Al₂(OH)₂CO₃·3H₂O。

基于LDHs金属氢氧化物层板和层间阴离子的超分子结构，LDHs具有如下结构特性：层板阳离子种类和比例可调控性、层间阴离子种类可调控性和记忆效应等。层板阳离子的可调控性可以赋予LDHs不同的金属元素性质，通过将过渡金属引入层板，可以获得紫外吸收、磁性、电学、催化等性能，其可以通过改变引入元素的含量对相应性能进行调控。阴离子的可调控性不仅可以使LDHs具有相应阴离子光学、催化、紫外吸收等性质，而且可以使LDHs作为有机物载体实现药物输送及缓释等功能。结构记忆效应则指LDHs在加热至一定温度分解失去水分及层间负离子后，在温度降低且处于插层阴离子溶液环境时，可以恢复其金属氢氧化物层板和层间阴离子的自组装超分子结构的特性。鉴于LDHs具有非常优良的结构和性质可设计性与可调控性，有针对性的设计、制备不同性能的LDHs就可能成为氯化镁资源高值化利用的重要途径。

近些年，镁铝基水滑石在聚合物改性领域的应用取得了巨大进展，如添加在氨纶纤维中，可以提升其耐氯性，添加在聚氯乙烯塑料中，可防止聚氯乙烯加工过程的黄变等。而在聚合物改性应用中，最关键的是水滑石材料的分散性，由于常见聚合物材料(PP、PE、PVC等)表面张力比较低(一般低于40mN/m)，而水滑石的表面张力一般大于70mN/m，根据我们与暨南大学的联合研究发现：降低水滑石的表面张力，有助于提升水滑石的分散能力，进而可以更大限度的发挥其对聚合物材料的改性能力。据我们调研，针对水滑石表面张力的调控研究还是空白。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种超疏水改性水滑石的制备方法，该水滑石的疏水改性方法，可以极大降低其表面张力，并可以实现表面张力的调控。

本发明的第二目的在于提供上述制备方法制备得到的超疏水改性水滑石。

本发明的第三目的在于提供上述超疏水改性水滑石的应用。

本发明的首要目的通过下述技术方案实现：

一种超疏水改性水滑石的制备方法，具体步骤为：

将改性剂溶于水，加热至沸腾，加入水滑石搅拌，反应后烘干，制备得到超疏水改性水滑石。

优选地，所述改性剂占水滑石的质量百分比为0.1-10％。

优选地，所述改性剂占水滑石的质量百分比为5％。

优选地，所述改性剂为四氟邻苯二甲酸酐和硬脂酸中的一种。

优选地，所述改性剂为四氟邻苯二甲酸酐。

优选地，所述改性剂为硬脂酸。