[发明专利]表面改性的层状双氢氧化物

说明书

公开了用于制备表面改性的层状双氢氧化物(LDH)的方法，以及表面改性的LDH及其在复合材料中的用途。本发明的表面改性的LDH比其未改性类似物疏水性更高，这允许将该表面改性的LDH掺入多种材料中，其中可以探索LDH的令人感兴趣的功能。

技术领域

本发明涉及表面改性的层状双氢氧化物(surface modified layered doublehydroxide)，以及制备这种表面改性的层状双氢氧化物的方法，及其在复合材料中的用途。

背景技术

层状双氢氧化物(LDH)是一类化合物，其包含两种金属阳离子并且具有层状结构。对LDH在X Duan和D.G.Evans编著的《结构和成键(Structure and Bonding)》；2005年第119卷“层状双氢氧化物”中进行了综述。水滑石可能是LDH的最著名的例子，已经研究了很多年。LDH能够在结构的各层之间插入阴离子。WO 99/24139公开了LDH用于分离阴离子(包括芳族和脂族阴离子)的用途。

由于羟基在其表面上的浓度，常规制备的LDH是高度亲水的。因此，常规制备的LDH经常在其制备的制作工艺过程中保留了大量的水。

常规制备的LDH的亲水性限制了它们能够分散于有机溶剂中的程度，从而不能将它们掺入需要LDH的令人感兴趣的性质的多种材料中。尝试通过对LDH进行热处理而去除表面络合的水以解决此问题，则可能会导致形成高度聚集的“石头样”无孔物体，其比表面积通常低至5-15m²/g。

已经报告了一种制备比表面积至少125m²/g的LDH的方法(WO 2015/144778)，该方法包括将水润湿LDH的分散体在水混溶性有机(AMO)溶剂中制成浆料然后回收和干燥所谓的AMO-LDH。然而，与常规制备的LDH相比，这种AMO-LDH具有高的吸湿容量，而结果可能难以加工并掺入复合材料中。

考虑到前述内容而设计了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种形成改性的层状双氢氧化物的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供层状双氢氧化物；

b)将所述层状双氢氧化物加热至110-200℃；和

c)将步骤b)的热处理层状双氢氧化物与改性剂混合，其中所述混合在相对于所述层状双氢氧化物和改性剂的总重量小于或等于50wt％的溶剂存在下进行。

根据本发明的另一方面，提供了一种通过本文定义的方法能够获得，获得或直接获得的改性层状双氢氧化物。

根据本发明的另一方面，提供了一种包含分散于在整个聚合物中的本文定义的改性层状双氢氧化物的复合材料。

具体实施方式

正如上所述，本发明提供了一种形成改性层状双氢氧化物的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供层状双氢氧化物；

b)将所述层状双氢氧化物加热至110-200℃；和

c)将步骤b)的经热处理层状双氢氧化物与改性剂混合，其中所述混合在相对于所述层状双氢氧化物和改性剂的总重量小于或等于50wt％的溶剂存在下进行。