[发明专利]制造增稠剂的方法以及因此产生的增稠剂在高粘度环氧树脂配制剂中的用途

说明书

本发明涉及至少一种包含或者由季烷基铵盐处理的矿物粘土混合物组成的混合矿物有机粘土流变添加剂在包含至少一种环氧树脂的液体组合物中的用途，所述添加剂通过形成含水纤维棒石粘土淤浆(a)，形成含水绿土粘土淤浆(b)，将含水纤维棒石粘土淤浆(a)与含水绿土粘土淤浆(b)结合以形成组合粘土淤浆(c)，将组合粘土淤浆(c)用一种或多种季烷基铵盐处理而制备，其中含水纤维棒石粘土淤浆(a)通过(i.1)将一部分的选自海泡石和坡缕石的一种或多种纤维棒石粘土部分分散于含水介质中以形成分散体而形成，且其中所用纤维棒石粘土部分包含小于3.0重量％的Al₂O₃、小于1.0重量％的Fe₂O₃以及小于3.5重量％的Al₂O₃和Fe₂O₃组合，并且含水绿土粘土淤浆(b)通过(ii.1)将一部分的一种或多种绿土粘土分散于含水介质中以形成分散体而形成，并且组合粘土淤浆I中纤维棒石粘土内容物的重量超过绿土粘土内容物的重量；并且在进行步骤iii.以前和/或在进行了步骤iii.以后使(i.1)和(ii.1)中形成的分散体经受高速流体剪切。本发明还涉及生产混合矿物有机粘土流变添加剂的方法，和因此生产的添加剂在液体组合物中作为增稠剂的用途。

本发明涉及制造专用增稠剂的方法以及因此产生的增稠剂在高粘度环氧树脂配制剂中的用途。本发明特别涉及因此产生的增稠剂在改进非水配制剂如环氧树脂配制剂中的用途。

技术背景

特别是在粘合剂、密封剂、涂覆剂和模制化合物以及非水基石油钻井液等领域中，需要主要通过选择粘合剂、溶剂以及颜料和/或填料的浓度调整稠度而定制这类体系的流变性能。然而，在许多情况下，借助上述组分调整至所需稠度不是足够的。在这类情况下，需要加入所谓的流变添加剂(即流变添加剂)。这样的作用可以是降低粘度用于较好的加工性或者提高粘度，后者在本发明中称为“增稠”。

为了引用的目的，描述了许多不同的有机或无机增稠剂。

常用于含水体系中的是纤维素醚、淀粉、天然水状胶体、合成生物聚合物、聚丙烯酸酯增稠剂、基于疏水改性聚合物的缔合增稠剂如聚醚、醚氨基甲酸酯、聚丙烯酰胺和碱性活化丙烯酸酯乳液或水溶胀性无机增稠剂。

除有机增稠剂如蜡和触变树脂外，用于非水体系的典型流变添加剂包括无机增稠剂，例如氧化镁和氢氧化镁或者无定形二氧化硅和层状硅酸盐。

在层状硅酸盐中，粘土材料通常用作增稠剂；在这些中，有机改性粘土材料(也称为有机粘土)用于本领域中。

有机粘土广泛作为增稠剂，更尤其是触变胶用于有机溶剂或有机涂料体系如油漆和清漆以及复合物。它们通常以添加剂量，即10重量％或更小的量使用以改进液体有机体系的应用性能。这类增稠的含有机粘土的液体有机体系显示出触变或假塑性行为。这改进有机体系的储存稳定性。它防止储存期间体系中颜料和填料的反混合以及尤其是沉降。它保持有机体系为均匀的。

使用有机粘土的另一目的是提高液体有机体系的抗流挂性。施涂于垂直表面上的油漆通常倾向于流下并且导致基质上液滴形成。在它们开始流下或者开始滴落以前，油漆仅能以一定的有限膜厚度施涂。这通常称为“流挂”。有机粘土可通过提高体系的粘度而降低流挂。粘度的提高可被认为在数秒至数分钟的时帧中体系的胶凝。

有机粘土这样做的方式主要称为纸牌屋结构。有机粘土由片形式或针状假层状结构形式的粘土材料制成。将静止时的粘土片设想为本身以类似于纸牌屋的形状定向。该纸牌屋具有一定的稳定性，这提供胶凝和抗流挂性能。但是在通过上漆、喷雾等施涂期间移动时，该纸牌屋打破并且在施涂期间仅可见低表观粘度。在施涂以后，当液体上不存在强外力时，该纸牌屋在数秒至数分钟内恢复并在低剪切力下得到胶凝形式的粘度。这可通过流变仪测量，尤其是当在低剪切力，即流变仪旋转部分的低速下监控粘度时。那意指有机粘土在施涂期间不会太多地提高液体体系的表观粘度，而是由于强低剪切粘度输入，在施涂以后非常快地发生凝胶形成。