[发明专利]一种改性水滑石及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性水滑石及其制备方法和应用。本发明所述改性水滑石为聚乙烯醇磷酸酯改性水滑石或磷氮阻燃剂改性水滑石，通过聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃剂改性水滑石，成功改善了水滑石与聚合物的相容性，将制备的改性水滑石应用于阻燃胶黏剂、阻燃单板及阻燃胶合板的制备，成功制得两种阻燃性能良好的无甲醛释放胶合板。本发明提供的方法简单，反应平稳，易于控制，不会对胶黏剂的胶合强度造成负面影响，制备的阻燃胶合板有较好的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种改性水滑石及其制备方法和应用。

背景技术

水滑石作为一种无机阻燃材料，因其具有优异的阻燃性能现已备受人们关注。它具有环保，来源广泛且价格低廉等特点，同时其自身也存在缺陷：水滑石层板中的水含有的OH^-会形成氢键，其与配位水分子缩合则会发生团聚，从而影响其在聚合物中的分散，使得材料的各项性能指标下降，达不到实际使用的要求。另一方面，不改性的水滑石层间距较小，致使大分子难以进入层间，与高分子聚合物材料相容性差，将其应用于聚合物材料时无法达到实际的使用需求，因此如何对水滑石进行改性，以提高其自身与聚合物的相容性，使水滑石的实际应用效果得到提升，从而扩大其应用范围，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性水滑石及其制备方法和应用，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明的技术方案之一：提供一种改性水滑石，所述改性水滑石的改性剂为聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃剂。

本发明的技术方案之二：提供一种上述改性水滑石的制备方法，包括以下步骤：

将混合金属离子溶液和混合碱溶液加入到改性剂溶液中，反应结束后陈化，过滤，洗涤沉淀至pH值为中性，干燥，制得改性水滑石；所述改性剂为聚乙烯醇磷酸酯或磷氮阻燃剂。

优选的，所述混合金属离子溶液为二价金属离子和三价金属离子的混合溶液，其中二价金属离子的浓度为1.2-2.4mol/L，三价金属离子的浓度为0.6-1.2mol/L，二价金属离子与三价金属离子的摩尔比为2:1；所述混合碱溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，其中氢氧化钠的浓度为3.6-7.2mol/L，碳酸钠的浓度为0.37-0.74mol/L；所述反应的时间为2h；所述陈化条件为在80℃下陈化30min；

当改性剂为聚乙烯醇磷酸酯时，改性剂溶液的质量浓度为8％-10％；所述混合金属离子溶液、混合碱溶液和改性剂溶液的体积比为1:1:2；

当改性剂为磷氮阻燃剂时，改性剂溶液的质量浓度为2％-12％；所述混合金属离子溶液、混合碱溶液和改性剂溶液的体积比为1:1:2。

更优选的，所述二价金属离子为Mg²⁺、Zn²⁺或Cu²⁺；所述三价金属离子为Al³⁺、Fe³⁺或Cr³⁺。

优选的，所述聚乙烯醇磷酸酯由包括以下步骤的方法制得：将聚乙烯醇(PVA)加入水中，加热溶解，加入尿素，将温度提升至95℃，加入磷酸，反应3h，冷却至室温，醇沉，洗涤沉淀，干燥，制得聚乙烯醇磷酸酯(PPVA)；

更优选的，所述磷酸为85％的磷酸，加入的聚乙烯醇、尿素与85％磷酸的质量比为1:2:2.7。

优选的，所述磷氮阻燃剂溶液由包括以下步骤的方法制得：将N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺溶解后加热至70℃-80℃，加入尿素，反应30min-60min，冷却至室温，制得磷氮阻燃剂溶液。

更优选的，所述N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺与尿素的质量比为16:1。