一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法技术

一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，属于伊蒙粘土生产技术领域。包括以下步骤：首先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；然后将上述将步骤中的浆液进行过滤，将得到的滤饼烘干研磨即可得到疏水伊蒙粘土粉体。由本发明专利技术得到的粉体具有更好的疏水性能且疏水性能稳定，与有机物具有良好的相容性，可在聚合物中均匀分散。本发明专利技术提供的制备方法工艺简单，成本低廉，制备效率高。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及伊蒙粘土生产
，具体涉及一种疏水伊蒙粘土的制备方法
技术介绍
：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。
技术实现思路
：本专利技术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通过本专利技术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本专利技术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是本专利技术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为本专利技术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专利技术做进一步具体描述，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在室温下将1g道康宁Z6173加入90ml醇水比为1：1的溶液中，搅拌至道康宁Z6173均匀分散于溶液中。然后将5g伊蒙粘土加入上述溶液中，搅拌混合均匀。将得到浆液转移至三口烧瓶，70℃水浴反应2小时，过滤洗涤，80℃干燥研磨得到疏水伊蒙粘土粉体，测量其接触角为93°，且1小时内测量未下降。实施例2在室温下将0.9g道康宁Z6173加入90ml醇水比为2：1的溶液中，搅拌至道康宁Z6173均匀分散于溶液中。然后将5g伊蒙粘土加入上述溶液中，搅拌混合均匀。将得到浆液转移至三口烧瓶，70℃水浴反应2小时，过滤洗涤，110℃干燥研磨得到疏水伊蒙粘土粉体，测量其接触角为106°，且1小时内测量未下降。实施例3在室温下将1g道康宁Z6173加入90ml醇水比为1：1的溶液中，搅拌至道康宁Z6173均匀分散于溶液中。然后将5g伊蒙粘土加入上述溶液中，搅拌混合均匀，并超声分散10分钟。将得到浆液转移至三口烧瓶，70℃水浴反应2小时，过滤洗涤，80℃干燥研磨得到疏水伊蒙粘土粉体，测量其接触角为95°，且1小时内测量未下降。对比例1在室温下将0.5g十六烷基三甲基溴化铵加入90ml醇水比为2：1的溶液中，搅拌至十六烷基三甲基溴化铵完全溶解。将5g伊蒙粘土加入上述溶液中，搅拌混合均匀。将得到浆液转移至三口烧瓶，60℃水浴反应2小时，过滤洗涤干燥研磨得到最终粉体。测量其接触角为51.2°，在10分钟内下降为0°。对比例20.2g道康宁Z6173加入90ml醇水比为1：2的溶液中，搅拌至Z6173在溶液中混合分散均匀，将5g伊蒙粘土加入溶液中，搅拌混合均匀，得到浆液转移至三口烧瓶，60℃水浴反应2小时，过滤干燥研磨得到最终粉体，测量其接触角为23°，在1分钟内接触角持续下降至0°。对比例3在室温下将1g道康宁Z6173加入90ml醇水比为4：1的溶液中，搅拌至道康宁Z6173均匀分散于溶液中。然后将5g伊蒙粘土加入上述溶液中，搅拌混合均匀。将得到浆液转移至三口烧瓶，50℃水浴反应2小时，过滤洗涤，110℃干燥研磨得到疏水伊蒙粘土粉体，测量其接触角为59°，在5分钟内接触角持续下降为0°。本专利技术中所述具体实施案例仅为本专利技术的较佳实施案例而已，并非用来限定本专利技术的实施范围。即依本专利技术申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本专利技术的技术范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征在于，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；所用改性剂为烷氧基硅氧烷。

【技术特征摘要】
1.一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征在于，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；所用改性剂为烷氧基硅氧烷。2.根据权利要求1所述的一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征在于，所用改性剂为选自道康宁Z6173或道康宁11-100中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征在于，配制的醇水溶液所用乙醇与水的体积比例为(1～3)：1。4.根据权利要求1所述的一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征在于，反应的时间为1～4小时。5.根据权利要求1所述的一种疏水伊蒙粘土的一步制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾梦秋，冉晶，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11