[发明专利]有机陶瓷前驱体修饰的双金属氢氧化物纳米片及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了有机陶瓷前驱体修饰的双金属氢氧化物纳米片及其制备方法与应用。该制备方法是将硼酸、烷氧基硅烷和乙烯基硅氧烷加入反应釜中，并加入有机溶剂和催化剂，在25～45℃下搅拌均匀；升温至70～95℃预聚2～5h，再升温至140～160℃反应2～5h；得到含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体；将含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体、双金属氢氧化物以及无水乙醇混合，超声搅拌，得到白色悬浮液；55～60℃反应2～4h。本发明所制备的产物与硅橡胶相容性好，易于分散，具有优异的热稳定性能和阻燃性能；只需添加较少量(≤5phr)即可有效提高硅橡胶的阻燃性能和热稳定性能。

主权项

1.有机陶瓷前驱体修饰的双金属氢氧化物纳米片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体的制备将硼酸、烷氧基硅烷和乙烯基硅氧烷加入反应釜中，并加入有机溶剂和催化剂，在25～45℃下搅拌，使反应物充分混合均匀；升温至70～95℃预聚2～5h，再升温至140～160℃反应2～5h；反应结束后冷却至室温；经过洗涤、减压旋蒸、真空干燥后，得到含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体；控制硼原子与硅原子摩尔比控制为B：Si＝1：4～1：7；烷氧基硅烷与乙烯基硅烷摩尔比为1：1～3：1；所述的催化剂为硫酸和对甲苯磺酸中的一种或两种；(2)有机陶瓷前驱体修饰的双金属氢氧化物纳米片的制备将含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体、双金属氢氧化物以及无水乙醇混合，超声搅拌使其充分分散，再用磁力搅拌，得到白色悬浮液；55～60℃反应2～4h，减压旋蒸，真空干燥后得到有机陶瓷前驱体修饰的双金属氢氧化物纳米片；所述双金属氢氧化物其结构通式为：[MⅡ1‐xMⅢx(OH)2]x+(Am‐)x/m·nH2O，其中，x＝0.17～0.34，n＝0.5～1，MⅡ为Mg2+、Zn2+和Cu2+中的一种或多种；MⅢ为自Al3+、Fe3+、Co3+中的一种或多种；层间阴离子Am‐选自CO32‐、NO3‐、SO42‐和Cl‐中的一种；含磺酸根和乙烯基的有机陶瓷前驱体与双金属氢氧化物的质量比为1：2～1：4。