[发明专利]一种碳酸氢盐扩大蒙脱土层间距的方法及其在改性高分子纳米复合材料中的应用

权利要求书

1.一种蒙脱土改性高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）向去离子水中加入碳酸氢盐，搅拌使其充分溶解，得到均匀的碳酸氢盐溶液，所述碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或两种的混合，且所述碳酸氢盐溶液的质量百分比浓度≥10%；

（2）取一定量的步骤（1）的碳酸氢盐溶液，加入一定量的未改性蒙脱土，用搅拌器充分搅拌溶胀，得到均匀分散液，所述碳酸氢盐溶液与所述未改性蒙脱土质量比为（3~10）：1；

（3）将步骤（2）的均匀分散液置于0℃~15℃冷水浴中，以600~1400r/min的搅拌速度进行搅拌并将一定量的无水乙醇慢慢加入其中，使碳酸氢盐充分结晶析出得混合液，将混合液转入布氏漏斗中进行真空抽滤，得到蒙脱土和碳酸氢盐的固体混合物，无水乙醇用量与步骤（2）中所取碳酸氢盐溶液的质量比为（8~14）：1；

（4）将步骤（3）的固体混合物继续用无水乙醇洗涤3~6次后，置于80℃的真空干燥箱中进行干燥10~15小时，研磨得蒙脱土粉末；

（5）将硅烷偶联剂、无水乙醇以1:1的比例进行混合得混合溶剂，取蒙脱土粉末重量百分比1%~3%的混合溶剂加入到步骤（4）干燥研磨后的蒙脱土粉末中，并将其置于80℃的高速混合机中进行混合，混合后置于100℃的干燥箱中干燥处理12h，得到改性蒙脱土；

（6）将热塑性高分子树脂、增韧剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂与步骤（5）的改性蒙脱土加入高速混合机中，温度控制在50~70℃，混合3~5分钟后，加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选包装后，得蒙脱土改性高分子复合材料，所述热塑性高分子树脂、所述增韧剂、所述相容剂、所述改性蒙脱土、所述润滑剂、所述抗氧剂的重量百分比含量如下：热塑性高分子树脂62~98.5%、增韧剂0~20.0%、相容剂0~8.0%、改性蒙脱土1.0~9.0%、润滑剂0.3~0.5%、抗氧剂0.2~0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种蒙脱土改性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种蒙脱土改性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述热塑性高分子树脂为聚丙烯树脂，所述增韧剂为聚烯烃热塑性弹性体，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述润滑剂为硬脂酸，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

4.根据权利要求1所述的一种蒙脱土改性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述双螺杆挤出机挤出造粒，其挤出工艺条件：一区温度170±5℃，二区温度185±5℃，三区温度190±5℃，四区温度180±5℃，五区温度190±5℃，机头温度195±5℃，螺杆主机转速为350~400转/分。