[發(fā)明專利]一種改性水滑石及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110213679.2
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN113025079B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫明宇;朱猛;朱嘉智
• 申請（專利權(quán)）人: 北華大學(xué)
• 主分類號(hào): C09C1/40
• 分類號(hào): C09C1/40;C09C3/10;C09C3/08;C09J11/04
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

本發(fā)明公開了一種改性水滑石及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述改性水滑石為聚乙烯醇磷酸酯改性水滑石或磷氮阻燃劑改性水滑石，通過聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃劑改性水滑石，成功改善了水滑石與聚合物的相容性，將制備的改性水滑石應(yīng)用于阻燃膠黏劑、阻燃單板及阻燃膠合板的制備，成功制得兩種阻燃性能良好的無甲醛釋放膠合板。本發(fā)明提供的方法簡單，反應(yīng)平穩(wěn)，易于控制，不會(huì)對膠黏劑的膠合強(qiáng)度造成負(fù)面影響，制備的阻燃膠合板有較好的阻燃效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃材料領(lǐng)域，特別涉及一種改性水滑石及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

水滑石作為一種無機(jī)阻燃材料，因其具有優(yōu)異的阻燃性能現(xiàn)已備受人們關(guān)注。它具有環(huán)保，來源廣泛且價(jià)格低廉等特點(diǎn)，同時(shí)其自身也存在缺陷：水滑石層板中的水含有的OH^-會(huì)形成氫鍵，其與配位水分子縮合則會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，從而影響其在聚合物中的分散，使得材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)下降，達(dá)不到實(shí)際使用的要求。另一方面，不改性的水滑石層間距較小，致使大分子難以進(jìn)入層間，與高分子聚合物材料相容性差，將其應(yīng)用于聚合物材料時(shí)無法達(dá)到實(shí)際的使用需求，因此如何對水滑石進(jìn)行改性，以提高其自身與聚合物的相容性，使水滑石的實(shí)際應(yīng)用效果得到提升，從而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改性水滑石及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的技術(shù)方案之一：提供一種改性水滑石，所述改性水滑石的改性劑為聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二：提供一種上述改性水滑石的制備方法，包括以下步驟：

將混合金屬離子溶液和混合堿溶液加入到改性劑溶液中，反應(yīng)結(jié)束后陳化，過濾，洗滌沉淀至pH值為中性，干燥，制得改性水滑石；所述改性劑為聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃劑。

優(yōu)選的，所述混合金屬離子溶液為二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子的混合溶液，其中二價(jià)金屬離子的濃度為1.2-2.4mol/L，三價(jià)金屬離子的濃度為0.6-1.2mol/L，二價(jià)金屬離子與三價(jià)金屬離子的摩爾比為2:1；所述混合堿溶液為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，其中氫氧化鈉的濃度為3.6-7.2mol/L，碳酸鈉的濃度為0.37-0.74mol/L；所述反應(yīng)的時(shí)間為2h；所述陳化條件為在80℃下陳化30min；

當(dāng)改性劑為聚乙烯醇磷酸酯時(shí)，改性劑溶液的質(zhì)量濃度為8％-10％；所述混合金屬離子溶液、混合堿溶液和改性劑溶液的體積比為1:1:2；

當(dāng)改性劑為磷氮阻燃劑時(shí)，改性劑溶液的質(zhì)量濃度為2％-12％；所述混合金屬離子溶液、混合堿溶液和改性劑溶液的體積比為1:1:2。

更優(yōu)選的，所述二價(jià)金屬離子為Mg²⁺、Zn²⁺或Cu²⁺；所述三價(jià)金屬離子為Al³⁺、Fe³⁺或Cr³⁺。

優(yōu)選的，所述聚乙烯醇磷酸酯由包括以下步驟的方法制得：將聚乙烯醇(PVA)加入水中，加熱溶解，加入尿素，將溫度提升至95℃，加入磷酸，反應(yīng)3h，冷卻至室溫，醇沉，洗滌沉淀，干燥，制得聚乙烯醇磷酸酯(PPVA)；

更優(yōu)選的，所述磷酸為85％的磷酸，加入的聚乙烯醇、尿素與85％磷酸的質(zhì)量比為1:2:2.7。

優(yōu)選的，所述磷氮阻燃劑溶液由包括以下步驟的方法制得：將N-羥甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺溶解后加熱至70℃-80℃，加入尿素，反應(yīng)30min-60min，冷卻至室溫，制得磷氮阻燃劑溶液。

更優(yōu)選的，所述N-羥甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺與尿素的質(zhì)量比為16:1。