[发明专利]一种表面聚合改性水滑石材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面聚合改性水滑石材料的制备方法，其特征在于，所述的表面聚合改性水滑石材料是以水滑石为原料，直接利用水滑石表面羟基或通过硅烷偶联剂对水滑石表面进行有机化后，加入烯类单体和硝酸铈铵进行表面接枝聚合形成低聚合度的聚合物包覆层，得到所述表面聚合改性水滑石材料；

所述制备方法包括以下步骤：

A. 制备水滑石；

B. 将水滑石分散在有机溶剂中制成悬浮液，然后加入硅烷偶联剂，在60~100℃下晶化6~24小时，用乙醇洗涤，干燥，得到表面有机化的水滑石；

C. 在氮气保护下，将水滑石或表面有机化的水滑石分散于去离子水中制成悬浮液，搅拌条件下加入烯类单体和硝酸铈铵，在40~90℃温度下晶化6~24小时，用去离子水洗涤，干燥，得到表面聚合改性水滑石材料；

所述烯类单体为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯、醋酸乙烯或氯乙烯中的任意一种；

所述的硅烷偶联剂为KH-570、A-150、A-151、A-171、A-172中的任意一种和KH-550。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水滑石的结构式为[M^Ⅱ_1-xM^Ⅲ_x(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·yH₂O，其中，x代表M^Ⅲ/(M^Ⅱ+M^Ⅲ)物质的量之比，0.29≦x≦0.35，y代表结晶水分子数，0.7≦y≦1.2；M^Ⅱ为Mg²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、或Ca²⁺中的任意一种，M^Ⅲ为Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺或Co³⁺中的任意一种，A^n-为Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、或CO₃^2-中的任意一种，n为化合价数，n=1或2。

3.根据权利要求2所述的的制备方法，其特征在于，所述水滑石的制备方法为尿素法、共沉淀法、离子交换法、水热法、溶胶-凝胶法或再水合法中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的表面聚合改性水滑石材料的制备方法，其特征在于，步骤A中，制备水滑石的具体方法为：将可溶性二价金属盐、可溶性三价金属盐和尿素溶于去离子水中配成混合溶液，其中三价金属阳离子M³⁺浓度为0.1~2.0mol/L，二价金属阳离子和三价金属阳离子的摩尔比为M²⁺/M³⁺=2~4，尿素和三价金属阳离子的摩尔比为1~10；搅拌均匀后将混合溶液转入反应釜，于80~150℃烘箱中晶化0~48 h，用去离子水洗涤至中性，干燥得到水滑石；所述可溶性二价金属盐是硝酸锌、硝酸镁或硝酸镍中的任意一种；所述可溶性三价金属盐是硝酸铝、硝酸钴或硝酸铁中的任意一种。

5.根据权利要求1或4所述的表面聚合改性水滑石材料的制备方法，其特征在于，步骤B中，水滑石悬浮液的浓度为0.01~1g/mL，加入的硅烷偶联剂与水滑石的质量比为0.5~3；所述的有机溶剂为环己烷、甲苯、苯、四氯化碳、戊烷中的一种。