[发明专利]一种用于防火阻燃涂料的改性滑石及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及滑石产品的制造和应用技术领域，特别涉及一种用于防火阻燃涂料的改性滑石产品及其制造方法。

背景技术

滑石的化学名称：水合硅酸镁；分子式：3MgO·4SiO₂·H₂O。滑石具有低硬度、高白度、亲油疏水、润滑、以及类似高岭土的片状粒子形态等特性，在涂料业常用作功能填料使用。

用于涂料的滑石材料，通常是将滑石原料先经过干法机械粉碎，再经过粒度分级工艺，制造出达到细度要求的粉状产品。然而，这样加工处理的粉状产品，可以作为一般的填料使用，但功能性单一，对于最终涂料产品的综合性能的提高贡献不大。为了提高滑石产品的附加值，提高资源的综合利用率，对滑石进行改性从而赋予其特殊性能，这方面的研究成为了当前涂料用滑石改性工作的方向性标志。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用现有滑石天然的片层结构，通过多功能性粉体共混和助剂化学接枝和键合方法对滑石进行改性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于防火阻燃涂料的改性滑石，改性滑石为白色棱柱型粒状，其主要矿物成份为≥75％纯度的天然滑石，各组分在产品中所占质量百分比为：63～68％的滑石粉体，4％～8％的多羟基化合物，15～20％的酸式铵盐，6～10％的硅烷水解物，水份≤10％；产品SBDY-1白度≥89％，分散体中滑石粒子的5微米细度含量≥50％，改性滑石占防火阻燃涂料的质量百分比为40～60％。

用于防火阻燃涂料的改性滑石制造方法，包括以下步骤：

1)先将烧失量8～14％，滑石含量≥75％天然片层结构滑石原料，经红外线干燥后通过锤击破碎，使其成为直径≤7cm的粒块状；经辊压、冲击或球磨方式将其干磨至≤325目细粉，该粉体与硅烷水解物初混得到初混物A，粉体与硅烷水解物混合比例为：21～25:1；

2)步骤1所得初混物A与粒度为325目的多羟基化合物和酸式铵盐共混加细研磨成 1250目的共混物粉体B，混合比例为：初混物A：酸式铵盐：多羟基化合物＝10～18:1:2～4；

3)共混物粉体B再与硅烷水解物进行第二次吸附接触，混合比例为：共混物粉体B：硅烷水解物＝13～18:1；

4)步骤3所得混合物进入螺旋搅拌推进器被搅拌混匀加压，通过20目方孔筛挤压出棱柱性粒状产品。

所述的硅烷水解物是采用甲基丙烯酰氧基硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷的一种或几种在pH值7.2～9.2，温度为40～60℃的水环境中，搅拌30～50分钟后的透明水溶物。

所述的多羟基化合物的羟基含量≥40％，密度为1.395g/cm³的白色结晶粉末，是季戊四醇、双季戊四醇、三羟甲基丙烷的一种或几种。

所述的酸式铵盐的含磷量25～35％，含氮量10～20％的无定型白色粉末，是不同聚合度的多聚磷酸铵的一种或几种。

所述的改性滑石制得防火阻燃涂料在水相分散体中的固体份含量为70％时的黏度≤1000mpa·s，PH值7.2～9.2。

本发明对滑石的改性分为三步，一是粗研磨后的粉体与硅烷水解物的初混包覆改性；达到325目的滑石原料首先与硅烷水解物初混浸润，硅烷水解物与滑石片层中的羟基形成化学键合，从而实现对滑石产品改性的第一步-包覆改性；包覆改性赋予了滑石产品更好的融合分散性和性质保持性。

二是包覆后的粉体与同样目数的多羟基化合物和酸式铵盐的共混研磨改性；上述经过包覆改性的滑石粉体与同样325目的多羟基化合物晶体粉和酸式铵盐粉末进行共混，并通过气流冲击实现超细研磨，研磨细度达到1250目。通过研磨，几种粉体得到更充分的融合和粉碎，组分更均匀，从而实现了改性的第二步-共混改性；共混改性，达到了几种粉体的有效融合和综合性能的提高，为未来改性滑石产品在涂料中的使用提供了防火性和耐热阻燃性。

三是共混后的粉体经硅烷水解物二次吸附浸润改性；上述经过共混改性后的超细混合粉体经硅烷水解物再次浸润吸附，实现了第三步改性-再浸润改性。经过浸润吸附和搅拌混合，使几种粉体分散更均匀，并经过硅烷再次包覆形成一种微胶囊化的微观均匀聚集颗粒体，从而在未来阻燃防火中作用更均匀起效更显著。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：