[发明专利]一种有机蒙脱土及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂制备技术，尤其涉及一种有机蒙脱土及其应用。

背景技术

水基型聚醋酸乙烯胶粘剂是目前用途最广、用量最大的环保胶粘剂品种之一。它是以水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶。由于具有成膜性好、粘接强度高，固化速度快、耐稀酸稀碱性好、使用方便、价格便宜、不含有机溶剂等特点，被广泛应用于木材、家具、装修、印刷、纺织、皮革、造纸等行业，是一种非常环保用胶粘剂。干燥快、初粘性好、操作性佳；粘接力强、抗压强度高；耐热性强。广泛用于半室外和室外刨花板、胶合板、层积木及木材冷固性指接上。这些胶合板材在木门等家具制造过程中被广泛应用，板幅面大，品种多，机械加工性能好，容易胶合及表面装饰性好。既用于室内外的装修也可用于制造高品质家具。

聚合物因其性能优异、价格低廉而被广泛应用于各个领域，但是大多数的聚合物材料属于易燃、可燃材料，燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快，不易熄灭，还产生浓烟和有毒气体，因此对聚合物进行阻燃设计十分重要。按阻燃元素种类，阻燃剂常分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂等。由于卤系阻燃剂阻燃的材料在燃烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，对环境有污染。基于环境保护和可持续发展的要求，无卤阻燃体系具有非常广阔的发展前景。

蒙脱土是一种重要的非金属矿产，以蒙脱石为主要成分的天然纳米吸附材料，研究表明：加入少量的有机蒙脱土可使聚合物材料的强度、模量、耐热性、气体阻隔性、阻燃等性能大幅度提高。蒙脱土属于无机纳米阻燃剂，具有优良的力学性能、不影响材料的透明度以及低成本、加工方便等优点，不仅提高了聚合物的机械性能，为聚合物阻燃开辟了新途径。为此，开发一种蒙脱土改性聚醋酸乙烯酯乳液压板用胶粘剂具有重要的经济效益和社会效益。

发明内容

针对上述问题，本发明通过对蒙脱土的有机改性，提高水溶性，得到有机蒙脱土，并以此提供了一种制备胶粘剂的方法，具有操作简便、制备效率高，适用于现代化大规模的生产需要。制备得到的胶粘剂，具有初粘力快、粘接强度高、阻燃的特点，且以水为分散介质，挥发物对人体和环境不会造成危害，生产环境安全，火灾危险系数大大降低

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种有机蒙脱土，通过以下步骤制备得到：

(1)将20-30重量份的天然蒙脱土加入到100-120重量份的水中，搅拌约2.5-3.0h，静置5-6h，然后除去大于200目粗砂；

(2)在步骤1处理后的溶液中加入3-4重量份的磷酸钠盐和0.6-0.8重量份的浓度为33wt％盐酸溶液，使体系的pH值为5-6，搅拌后，进一步除去大于400目碎屑矿物(长石、碳酸盐等)；

(3)重复步骤(2)2-3次，得到蒙脱土浆料；

(4)在蒙脱土浆料中边搅拌边加入2.0-2.2重量份的甜菜碱，在80℃-82℃水浴中加热搅拌2.0-2.5h后，过滤干燥，研磨后过600目筛，得到的粉末即为有机蒙脱土。

进一步地，所述磷酸钠盐为六偏磷酸钠。

进一步地，所述甜菜碱为椰油酰胺丙基甜菜碱和十八酰胺基丙基甜菜碱中的一种或其混合物。

一种有机蒙脱土的应用，该应用为将有机蒙脱土用于制备聚醋酸乙烯酯乳液阻燃压板用胶粘剂。

进一步地，上述应用包括以下步骤：

a、将0.15-0.2重量份的引发剂溶解于2.85-3.8重量份水中，得到引发剂溶液；将28.0-30.0重量份的醋酸乙烯酯、0.5-0.8重量份的丙烯酸、1.0-1.2重量份的自交联单体混合搅拌均匀，制成29.5-32重量份的混合单体；

b、在反应釜中加入57.55-62.55重量份的水，4.0-5.0重量份的有机蒙脱土，0.15-0.2重量份的缓冲剂，0.1-0.15重量份的消泡剂，搅拌均匀，升温至72℃-74℃，加入1.5-2.0重量份的步骤a配制的引发剂溶液后，同时滴加步骤a制备29.5-32重量份的混合单体和1.2-1.6重量份的引发剂溶液，滴加时间2.5-3小时；

c、单体加完继续反应20-30分钟，升温至90℃-92℃，加入0.3-0.4重量份的步骤a制备的引发剂溶液，保温反应50-60分钟后，降温至50℃-60℃时加入0.5-0.8重量份的增塑剂、0.2-0.3重量份的防腐剂，边降温边搅拌20-30分钟后形成成品。

进一步地，所述引发剂为过硫酸铵，缓冲剂为磷酸二氢钠，自交联单体为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，增塑剂为伊士曼环保增塑剂TXIB，消泡剂为DOWUCON，防腐剂为苯甲酸钠。