[發明專利]一種超疏水改性水滑石及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210283215.3
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114644779A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 祝興奎;劉在琦;宋秀欣;季童
• 申請（專利權）人: 泰安渤洋化工科技有限公司
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K3/26;C08L27/06;D01F1/10;D01F6/94;C08L23/06;C08J5/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 文靜

本發明公開了一種超疏水改性水滑石的制備方法，具體步驟為：將改性劑溶于水，加熱至沸騰，加入水滑石攪拌，反應后烘干，制備得到超疏水改性水滑石。本發明所述超疏水改性水滑石的制備方法，能夠調控水滑石的表面張力。制備的超疏水改性水滑石分散能力加強，進而可以更大限度的對聚合物材料進行改性，其在PVC塑料、氨綸纖維、聚乙烯膜中具有良好的應用。

技術領域

本發明屬于無機材料包覆改性領域，具體涉及一種超疏水改性水滑石及其制備方法與應用。

背景技術

水滑石于1842年在瑞典的片巖礦層中被發現，1969年測定出其單晶結構，確認了水滑石的碳酸根插層結構。后來，人們把與水滑石結構類似的離子插層層狀金屬氫氧化物稱為類水滑石，也叫層狀雙金屬氫氧化物(LDHs，layered double hydroxides)。而目前應用最廣泛的是鎂鋁基的水滑石，常見的化學結構為Mg₄Al₂(OH)₂CO₃·3H₂O。

基于LDHs金屬氫氧化物層板和層間陰離子的超分子結構，LDHs具有如下結構特性：層板陽離子種類和比例可調控性、層間陰離子種類可調控性和記憶效應等。層板陽離子的可調控性可以賦予LDHs不同的金屬元素性質，通過將過渡金屬引入層板，可以獲得紫外吸收、磁性、電學、催化等性能，其可以通過改變引入元素的含量對相應性能進行調控。陰離子的可調控性不僅可以使LDHs具有相應陰離子光學、催化、紫外吸收等性質，而且可以使LDHs作為有機物載體實現藥物輸送及緩釋等功能。結構記憶效應則指LDHs在加熱至一定溫度分解失去水分及層間負離子后，在溫度降低且處于插層陰離子溶液環境時，可以恢復其金屬氫氧化物層板和層間陰離子的自組裝超分子結構的特性。鑒于LDHs具有非常優良的結構和性質可設計性與可調控性，有針對性的設計、制備不同性能的LDHs就可能成為氯化鎂資源高值化利用的重要途徑。

近些年，鎂鋁基水滑石在聚合物改性領域的應用取得了巨大進展，如添加在氨綸纖維中，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過程的黃變等。而在聚合物改性應用中，最關鍵的是水滑石材料的分散性，由于常見聚合物材料(PP、PE、PVC等)表面張力比較低(一般低于40mN/m)，而水滑石的表面張力一般大于70mN/m，根據我們與暨南大學的聯合研究發現：降低水滑石的表面張力，有助于提升水滑石的分散能力，進而可以更大限度的發揮其對聚合物材料的改性能力。據我們調研，針對水滑石表面張力的調控研究還是空白。

發明內容

為了克服現有技術的不足和缺點，本發明的首要目的在于提供一種超疏水改性水滑石的制備方法，該水滑石的疏水改性方法，可以極大降低其表面張力，并可以實現表面張力的調控。

本發明的第二目的在于提供上述制備方法制備得到的超疏水改性水滑石。

本發明的第三目的在于提供上述超疏水改性水滑石的應用。

本發明的首要目的通過下述技術方案實現：

一種超疏水改性水滑石的制備方法，具體步驟為：

將改性劑溶于水，加熱至沸騰，加入水滑石攪拌，反應后烘干，制備得到超疏水改性水滑石。

優選地，所述改性劑占水滑石的質量百分比為0.1-10％。

優選地，所述改性劑占水滑石的質量百分比為5％。

優選地，所述改性劑為四氟鄰苯二甲酸酐和硬脂酸中的一種。

優選地，所述改性劑為四氟鄰苯二甲酸酐。

優選地，所述改性劑為硬脂酸。