[发明专利]一种低粘复合黏土触变剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种低粘复合黏土触变剂的制备方法，以提纯钙基膨润土矿粉、精制海泡石或精制凹凸棒石为原料，在介质水中分散，制备悬浮浆液，然后依次加入降粘剂、改性剂、有机酸进行改性处理，获得改性浆液，然后经喷雾干燥、气流粉碎获得成品低粘复合黏土触变剂。由本产品制得的固含量为10%的悬浮凝胶，具备良好的流动性，适用于高固含水性涂料领域、高固含水性农药悬剂领域，具有优异的悬浮、防沉和触变性能。

技术领域

本发明涉及一种低粘复合黏土触变剂的制备方法，属于触变剂制备技术领域。

背景技术

黏土类材料如膨润土、凹凸棒土、海泡石具有独特的性能，如：滑爽性、膨胀性、吸附性，因而被广泛应用于建材、化工、国防、环保、轻工、农业、复合材料等众多领域。其中黏土类材料在涂料涂装领域的应用最为广泛，尤其是在溶剂型涂料领域，有机改性黏土作为经济型的增稠剂、触变剂、防沉剂，用量巨大。随着国家对环境保护的日益重视，溶剂型涂料因其使用大量可挥发溶剂，造成环境污染，而越来越多地被水性涂料替代，尤其是近年来，随着我国水性树脂领域的不断革新，水性工业涂料正在逐步替代传统的油漆工业涂料，未来发展潜能巨大。黏土类矿物材料作为一种良好的增稠、悬浮、触变、滑爽剂而受到广泛的关注。其中最受瞩目的材料为：膨润土、海泡石、凹凸棒土。膨润土属于2:1型的层状硅酸盐矿物，其晶体的基本结构由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成，单片层厚度在0.96nm左右，片层天然带有电负性，在片层与片层之间充斥着可交换性阳离子。海泡石属于2:1型的含水链层状硅酸盐，其晶体的基本结构由两层硅氧四面体夹一层镁氧八面体组成，其镁氧层以三八面体结构排列。凹凸棒土也属于2:1型含水链层状结构，其晶体的基本结构类似于海泡石，但其八面体层由二八面体和三八面体混合排列。三种黏土材料中增稠能力膨润土≥海泡石＞凹凸棒土，但凹凸棒土具有优异的耐盐性能。

目前，常规的黏土矿物材料的制备方法，其步骤包括：原料粉碎、制浆、分离提纯、钠化处理（胶化处理）和干燥等工序，而最终获得的具有一定纯度的无机凝胶产品被称为硅酸镁铝产品。

如申请公布号为CN104478238A的专利文献，公开了一种膨润土基矿物凝胶的制备方法。该发明主要步骤包括：膨润土粉碎、制浆，加入钠化剂和多聚阴离子化合物分散剂，得到矿浆，将矿浆离心分离，得到提纯矿浆，加入无机盐和有机钠盐搅拌得到粘稠浆料，喷雾干燥。其钠化剂为：碳酸钠、氟化钠、氯化钠和硫酸钠中的一种或几种，多聚阴离子为多聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠和聚硅酸钠中的一种或几种。无机盐为：碳酸钠、碳酸氢钠、氟化钠、碳酸锂、碳酸镁和氢氧化镁；有机钠盐为：甲酸钠、醋酸钠、草酸钠、柠檬酸钠和己二胺四乙酸钠中的一种或几种。其发明中强调，得到的膨润土矿物基凝胶可满足多领域对粘度特性的要求。

又如申请公布号为CN105600798A 的专利文献，公开了一种具有良好分散性能的硅酸镁铝无机凝胶及其制备方法。该发明主要步骤包括：制备硅酸镁铝矿浆（黏土矿物，如蒙皂石、膨润土和皂土）、加入有机改性剂、搅拌混合然后陈化、干燥得到有机改性硅酸镁铝无机凝胶；其有机改性剂为：甲基氨基甲酸酯、亚胺苯并咪唑氨基甲酸酯、甲氨基甲酸-2-异丙基苯酯、杂环二甲基氨基甲酸酯或2-甲丙基硫代氨基甲酸酯中的任意一种或至少两种的组合。

又如申请公布号为CN104478365A的专利文献，公开了一种提高硅酸镁铝无机凝胶抗硬水性能的方法。该方法在粉状的硅酸镁铝无机凝胶中加入改性剂，充分搅拌混合后升温至30~80摄氏度保持5~20min，冷却至室温得到改性后的硅酸镁铝产品，其所述改性剂为：碳酸钠、氟化钠、磷酸钠、草酸钠、柠檬酸钠和乙二酸四乙酸钠中的一种或几种。

再如申请公布号为CN107555445A 的专利文献，公开了一种硅酸镁铝无机凝胶及其制备方法。该方法利用功能助剂海泡石、凹凸棒石矿物的特殊结构与膨润土的片状结构相互搭接柱撑，在水分散体系中形成高度分散稳定的网络结构，并采用真空冷冻干燥，通过升华脱除水分子，保持硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构，产品干燥后有优异的复水性能，缩短硅酸镁铝无机凝胶在水分散体系中的分散时间，提高硅酸镁铝无机凝胶的水分散粘度。