[发明专利]制备含有官能化矿物颗粒的组合物的方法和组合物

说明书

本发明涉及制备含有由至少一个有机基团官能化的矿物颗粒的组合物的方法，根据BET方法，所述矿物颗粒的比表面积大于500m²/g，其中：选择含有属于层状硅酸盐家族的矿物颗粒的组合物，所述矿物颗粒呈现小于100nm的厚度和小于10μm的最大尺寸；在具有至少一个官能基团的氧基硅烷和氧基锗烷中选择至少一种官能化剂，将所述页硅酸盐组合物与含有官能化剂的官能化溶液相接触，以得到含有由所述有机基团官能化的矿物颗粒的页硅酸盐组合物，其特征在于，所述有机基团选自阳离子杂芳基基团、季铵基基团和它们的盐。本发明还涉及通过所述方法易于制得的页硅酸盐组合物。

技术领域

本发明涉及制备含有通过至少一个有机基团官能化的矿物颗粒组合物的方法。本发明还涉及含有通过至少一个有机基团官能化的矿物颗粒的组合物。

背景技术

如硼酸盐或硅酸盐的多种矿物质被用于各种工业领域。

例如，天然滑石为式Si₄Mg₃O₁₀(OH)₂的羟基化硅酸镁，属于层状硅酸盐家族。页硅酸盐是通过晶体结构的基本层的不规则叠加而构成的，层的数量从几个单位到几千个单位变化。在页硅酸盐(层状硅酸盐)中，尤其包括滑石、云母和蒙脱石的一组物质具有以下特征：各个基本层是通过位于八面体层两侧的两层四面体之缔合而构成的。该组物质对应于2∶1页硅酸盐，其尤其作为蒙脱石的一部分。鉴于它们的结构，2∶1页硅酸盐还为T.O.T.(四面体-八面体-四面体)型的。

2∶1页硅酸盐的八面体层是由两个离子平面O^2-和OH^-(O^2-与OH^-的摩尔比为2/1)形成的。中间层的两侧排列有四面体二维网络，其中的一个顶点与八面体层的氧共用，而另外三个与基本共面的氧共用。

如滑石的页硅酸盐矿物颗粒被以颗粒形式用于多种工业部门，例如：橡胶、热塑性塑料、纸张、油漆、药品、化妆品或杀虫剂。它们被用作惰性填料(用于它们的化学稳定或成本较高的活性化合物稀释)或功能性填料(例如用于提高某些材料的机械性能)。在将它们导入所述材料中时，它们的分布通常会造成问题，并且尤其是页硅酸盐矿物颗粒具有较小的颗粒尺寸。事实上，较精细的矿物颗粒具有相互结块的趋势，减弱了在使用它们时对材料最终性能的预期效果。

发明内容

为了克服这些问题，本发明旨在提供一种制备含有由至少一个有机基团官能化的矿物颗粒的组合物的方法。

本发明所提供的方法实施简单、快速、符合工业操作规范。

本发明还旨在提供一种含有通过至少一个有机基团官能化的矿物颗粒的组合物。

本发明还旨在提供一种可被用于取代天然滑石组合物的含有页硅酸盐矿物颗粒的组合物。

为此，本发明涉及一种制备含有通过至少一个有机基团官能化的矿物颗粒的组合物的方法，根据BET方法-AFNOR X 11-621和622标准-测定，所述组合物的比表面积大于500m²/g，其中：

-选择含有属于层状硅酸盐家族的矿物颗粒的组合物、即页硅酸盐组合物，所述矿物颗粒具有小于100nm的厚度和小于10μm的最大尺寸；

-在具有至少一个有机基团的氧基硅烷和氧基锗烷中选择至少一种化合物、即官能化剂，

-将所述页硅酸盐组合物与含有官能化剂的官能化溶液相接触，以得到含有由所述官能基团官能化的矿物颗粒的页硅酸盐组合物，

其特征在于，所述有机基团选自以下组中：阳离子杂芳基基团、季铵基基团和它们的盐。

事实上，发明人意外地观察到在根据本发明的方法中，页硅酸盐矿物颗粒与至少所述官能化氧基硅烷和/或至少所述官能化氧基锗烷的接触能够大大降低所得到的矿物颗粒间的结块趋势。