[发明专利]一种凹凸棒复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备异氰酸酯基化凹凸棒：

将凹凸棒或酸化凹凸棒分散于溶剂中，加入二异氰酸酯和催化剂，加热回流反应，随后冷却、离心，并用溶剂分散、离心和干燥后得到异氰酸酯基化凹凸棒；

(2)制备羟基化产物：

将氨基化合物与缩水甘油反应，进行羟基化改性，从而得到富含多邻位羟基的产物，即为羟基化产物；

(3)制备凹凸棒复合材料：

将经步骤(1)制备的异氰酸酯基化凹凸棒分散于溶剂中，加入经步骤(2)制备的羟基化产物和催化剂，加热回流反应，待反应结束后用去离子水分散、离心后干燥得到所述凹凸棒复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸化凹凸棒的制备工艺，如下：

将凹凸棒分散于盐酸溶液中，加热回流反应，随后离心、用去离子水洗涤并干燥后得到所述酸化凹凸棒；其中，

所述凹凸棒和盐酸溶液的质量比为10:300-600，盐酸溶液的浓度为1.5-3mol/L，加热温度为70-90℃，回流时间为1-3h。

3.根据权利要求1或2所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，所述凹凸棒或酸化凹凸棒、二异氰酸酯、催化剂的质量比为10:4.2-10.5:0.05-0.2；所述加热温度为80-90℃，回流反应时间为2-5h。

4.根据权利要求1所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，羟基化产物的具体制备工艺，如下：

将氨基化合物溶于去离子水中，通氮气，随后加入缩水甘油搅拌混合后，升温反应，得到所述羟基化产物；其中，

所述氨基化合物与缩水甘油的质量比为(4.3-14.6)：(7.4-44.4)，搅拌混合温度为20-40℃，混合时间为5-10h，升温反应温度为50-80℃，反应时间为2-8h。

5.根据权利要求1所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述异氰酸酯基化凹凸棒、羟基化产物和催化剂的质量比为10:1.78-5.9:0.05-0.2；将每10g异氰酸酯基化凹凸棒分散于180-300mL溶剂中；所述加热回流反应温度为80-90℃，反应时间为2-5h。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化合物为乙二胺、三聚氰胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺、苯二胺或聚乙烯亚胺；其中，

所述苯二胺为对苯二胺或间苯二胺，所述聚乙烯亚胺包含各种分子量的聚乙烯亚胺，如PEI 300,600,1200,1800,10000,70000中的一种。

8.根据权利要求1-5任一所述的一种凹凸棒复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或丙酮；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或异辛酸锡。

9.一种如权利要求1-8任一所述制备方法制得的凹凸棒复合材料。

10.一种如权利要求9所述凹凸棒复合材料在饮用水、灌溉水、地热水、盐湖卤水、工业废水中硼的去除或提取中的应用。