[发明专利]水滑石制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备水滑石的方法。

技术背景

聚氯乙烯（PVC）低廉且具有优良的加工性能，因而在各个领域中用作通用塑料，因为它对热和光是不稳定的，所以在形成过程中只要热分解一开始，盐酸就从PVC分子链中释放。为了防止盐酸释放，使用了热稳定剂。热稳定剂起到的作用是俘获连续加速劣化反应的盐酸，从而稳定氯乙烯。

与树脂混合的热稳定剂是一种在加工产品和成品使用期间能保持树脂物理和化学性质的化合物。PVC的热稳定剂的实例包括铅稳定剂、有机锡稳定剂、脂肪酸金属盐稳定剂等。

铅稳定剂具有优良的电绝缘性能、耐气候性和热稳定性，且相对便宜，因而用于各个领域，包括电线涂层、硬质管、PVC砖、PVC配件等。然而，从环保的角度考虑要限制有毒的铅的使用。此外，由于最近铅的价格上升，其价格优势就不存在了。

有机锡稳定剂具有高的透明度和热稳定性，因此无需附加处理即可单独使用。然而，锡没有外部活性，并因镉或铅或硫化合物的特殊气味引起硫污染问题，因此，从环保的角度来看要限制其使用，此外，锡是昂贵的。有机锡稳定剂的实例包括单二丁基锡，单二辛基锡等。

脂肪酸金属盐稳定剂主要由脂肪酸金属盐组成，其包括金属类Ba、Ca、Cd、Pb和Zn。金属类不单独使用，可以使用两种或多种的组合，例如Ba-Cd、Ba-Zn和Ca-Zn。Ba-Ca稳定剂由于通过与ZnCl₂反应再生产Zn盐而能够俘获盐酸并赋予热稳定性。Ba-Cd稳定剂是具有优良热稳定性和高透明度的稳定剂，但因为镉是重金属的问题，其使用在许多国家受到限制。Ba-Zn稳定剂具有较好的热稳定性和透明度，因此用于全部的软PVC产品，此外，它适用于膏状树脂加工且毒性低于Ba-Cd稳定剂，因此促进了替代Ba-Cd稳定剂的趋势。因为Ca-Zn稳定剂是无毒的、环境友好且廉价的，它主要用于食品包装材料、玩具、食品容器、医疗器械，但其热稳定性低于其他稳定剂。为了解决该问题，Ca-Zn稳定剂可与辅助稳定剂共同使用或大量使用。然而，大量Ca-Zn稳定剂的使用可负面影响产品的特性。

因此，出于解决上述热稳定剂问题的目的，已经进行了深入的研究。特别地，对水滑石稳定剂进行了深入的研究。

水滑石，表示为[Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃?4H₂O]，通过处于Mg-Al层之间的CO₃^2-离子与卤素离子的离子交换而用作稳定剂。

水滑石在商业上以高纯度合成并可应用在各个领域，包括：环境污染物清除剂、催化剂灭活剂、除酸剂、酸吸收剂、卤素吸收剂、阻燃剂、辅助阻燃剂、增加聚合物耐热稳定性的促进剂、酸中和剂、UV阻断剂、隔热剂和耐氯剂。

水滑石的制备实例包括1）使用水溶性金属盐的共沉淀方法和2）使用低溶解性的金属氧化物在高温高压下的热液合成法。关于它的在先技术包括韩国专利登记号No.10-454273，该文献公开了一种使用多羟基醇和多羟基醇酯或金属取代基制备水滑石的方法；韩国专利登记号No.10-601016，该文献公开了一种制备Mg-Al双层氢氧化物的纳米级水滑石的方法。此外，韩国专利登记号10-775602公开了一种制备具有均匀粒度的水滑石的方法，其包括制备水溶性金属盐、碱性化合物和分散剂的混合物，将该混合物与第一金属氢氧化物、第二金属氢氧化物和中间层阴离子源相混合，分散该混合物，并在150-250℃的反应温度、5-30kgf/cm²的反应压力下老化该分散后的混合物20分钟到5小时的一段时间。

然而，上述专利公开的制备水滑石的方法采用了一步合成方法，因此它难以使热稳定性最大化。因此，存在对于制备能够最大化热稳定性的水滑石的方法的需求。

发明内容

技术问题

为了解决相关技术中面对的问题，本发明人对制备能够最大化热稳定性的水滑石的方法进行了详尽、深入的研究，从而完成了本发明，结果发现，晶种形成使得CO₃^2-离子最大稳定地处于Mg-Al层之间，然后进行结晶，因此制备出具有优良阴离子交换性能和热稳定性的水滑石。

技术方案

本发明提供了一种制备具有优良阴离子交换性能和热稳定性、具有Mg-Al层状复合结构的水滑石的方法。

附图说明

图1示出了通过根据本发明的制备水滑石的方法制备的水滑石颗粒的X射线衍射结果。