[发明专利]一种制备十八胺/高岭土插层复合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属矿物材料深加工及改性领域。具体涉及一种制备高岭土有机插层复合物的方法。

背景技术

高岭土是一种常见的粘土矿物，被广泛地用在造纸、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料、玻纤、建材、化工、汽车和航天等领域。自然界的高岭土主要由高岭石组成，高岭石也俗称高岭土。

自然界的高岭土一般需经过加工改性后才能使用。利用高岭土的层状结构，对其进行有机化插层，是改性的一种重要方法。粘土矿物与有机化合物之间可以通过吸附、插层和离子交换等机理进行反应。插层作用是指在具层状结构的无机物主体中，插入一层其它分子或化合物客体，形成的产物称为插层复合物，插入的客体称为插层剂。客体可以是无机小分子、离子、有机小分子和有机大分子；主体有石墨、云母、粘土(高岭土、蒙脱石、泥灰石等)、层状金属氧化物等。插层复合物的形成是可逆的，大多数插入的分子可用水洗出，而且其晶体结构未受到不良影响。因此，主体的晶体性质保持不变。

高岭土有机插层复合物作为新兴矿物材料，具有许多特有的性质，它既有粘土矿物特有的吸附性、分散性、流变性、多孔性和表面酸性，又具有有机化合物的多变官能团和反应活性，综合了无机物与高聚物的高强度、高硬度、高阻隔的优良性能，具有了单纯高聚物很难做到的阻燃、高绝缘与耐电压的特点。它的这些优异性能使其在催化剂、吸附剂、功能材料、陶瓷材料、纳米复合材料和环境工程材料等领域具有广阔的应用前景。

目前我国公开报道的有关制备高岭土插层复合材料方面的专利共有13篇，其中对高岭土进行无机插层改性的专利有：

专利CN03115823.4是一种超细高岭土片层材料的制备方法。报道了用醋酸钾作为夹层剂，直接与高岭土混合研磨，插层，静置一定时间，然后水洗，离心，得到醋酸钾/高岭土插层复合物，插层率为83～97％。

专利CN02134791.3是一种插层型或无定形高岭土的制备方法，特别是通过醇钠夺氢法来消除高岭土层间氢键，以碱金属的醇盐为剥离剂，以甲醇为反应介质，对高岭土进行层间夺氢制备插层型或无定形高岭土，实现了高岭土在甲醇溶液中的直接插层。

专利CN03114303.2涉及一种无机插层纳米催化剂及其制备方法。报道了以二元羧酸锌为插入物，以蒙脱土、云母、蛭石、莫斯科土、高岭土等为基体的无机插层纳米催化剂。

专利CN200510112167.8具体涉及一种超声波辅助插层剂制备高岭石纳米晶材料的方法。以天然高岭石晶粒为原料，醋酸钾为插层剂，通过吸潮法插层，无水乙醇清洗，分离，干燥，制得醋酸钾/高岭土插层复合物，插层率可达90％。

对高岭土进行有机插层改性的专利有：

专利CN02114420.6涉及一种极性液体/高岭土插层复合颗粒电流变液材料，特别涉及二甲基亚砜/高岭土插层复合颗粒电流变液材料，其特征是分散相颗粒是由二甲基亚砜直接插入高岭土层间，形成二甲亚砜/高岭土插层复合物。

专利CN01128449.8是高岭土超细化的一种工艺。将高岭土粉料、插层剂和水以一定的比例混合，采用湿法研磨，使插层剂进入高岭土层间。制得了二甲基亚砜/高岭土插层复合物，将高岭土片层间距由原来的0.72nm撑大到1.12nm。制得了醋酸钾/高岭土插层复合物，将高岭土片层间距由原来的0.72nm撑大到1.41nm。制得了肼/高岭土插层复合物，将高岭土的结构片层间距由原来的0.72nm撑大到1.04nm。制得了脲/高岭土插层复合物，将高岭土的结构片层间距由原来的0.72nm撑大到1.08nm。

专利CN02114690.X涉及一种高岭土与羧甲基淀粉相互作用的新型电流变液材料，其分散相为高岭土/羧甲基淀粉插层复合材料。采用二次插层取代法，选用二甲基亚砜作前驱体，首先制备了高岭土/二甲基亚砜插层复合物。

专利CN03113889.6是一种纳米高岭土的制作方法，主要是在高岭土中混入能破坏或减弱高岭土层间库仑力的化学助剂，化学助剂可以是乙酸钾、二甲亚砜、硫脲、尿素、肼及其衍生物等，首先制备了高岭土插层复合物。

专利CN200410026437.9涉及一种层插改性高岭土的制备方法。先将要插层改性的高岭土分散于插层剂溶液中形成均匀的悬浮浆液，然后进行超声处理，最后分离、洗涤、干燥、研磨，制得了二甲基亚砜/高岭土插层复合物，使高岭土层间距由原来的0.72nm扩大到1.13nm，插层率达90％。

专利CN200410026502.8涉及聚苯乙烯-马来酸酐/高岭土纳米复合材料及其制备方法。首先制备了二甲基亚砜/高岭土插层复合物前驱体。