一种有机蒙脱土及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及胶粘剂制备技术，尤其设及一种有机蒙脱±及其应用。
【背景技术】
[0002] 水基型聚醋酸乙締胶粘剂是目前用途最广、用量最大的环保胶粘剂品种之一。它 是W水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶。由于具有成膜性好、粘接强度 高，固化速度快、耐稀酸稀碱性好、使用方便、价格便宜、不含有机溶剂等特点，被广泛应用 于木材、家具、装修、印刷、纺织、皮革、造纸等行业，是一种非常环保用胶粘剂。干燥快、初 粘性好、操作性佳；粘接力强、抗压强度高；耐热性强。广泛用于半室外和室外创花板、胶合 板、层积木及木材冷固性指接上。运些胶合板材在木口等家具制造过程中被广泛应用，板幅 面大，品种多，机械加工性能好，容易胶合及表面装饰性好。既用于室内外的装修也可用于 制造局品质豕具。
[0003] 聚合物因其性能优异、价格低廉而被广泛应用于各个领域，但是大多数的聚合物 材料属于易燃、可燃材料，燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快，不易焰灭，还产 生浓烟和有毒气体，因此对聚合物进行阻燃设计十分重要。按阻燃元素种类，阻燃剂常分为 面系阻燃剂、憐系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂等。由于面系阻燃剂阻燃的材料在燃 烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，对环境有污染。基于环境保护和可持续发展的要 求，无面阻燃体系具有非常广阔的发展前景。
[0004] 蒙脱±是一种重要的非金属矿产，W蒙脱石为主要成分的天然纳米吸附材料，研 究表明：加入少量的有机蒙脱±可使聚合物材料的强度、模量、耐热性、气体阻隔性、阻燃等 性能大幅度提高。蒙脱±属于无机纳米阻燃剂，具有优良的力学性能、不影响材料的透明 度W及低成本、加工方便等优点，不仅提高了聚合物的机械性能，为聚合物阻燃开辟了新途 径。为此，开发一种蒙脱±改性聚醋酸乙締醋乳液压板用胶粘剂具有重要的经济效益和社 会效益。
【发明内容】
阳〇化]针对上述问题，本发明通过对蒙脱±的有机改性，提高水溶性，得到有机蒙脱±， 并W此提供了一种制备胶粘剂的方法，具有操作简便、制备效率高，适用于现代化大规模的 生产需要。制备得到的胶粘剂，具有初粘力快、粘接强度高、阻燃的特点，且W水为分散介 质，挥发物对人体和环境不会造成危害，生产环境安全，火灾危险系数大大降低
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：一种有机蒙脱±，通过W下步骤制备 得到： W07] (1)将20-30重量份的天然蒙脱±加入到100-120重量份的水中，揽拌约 2. 5-3. Oh,静置5-化，然后除去大于200目粗砂； 阳00引 似在步骤1处理后的溶液中加入3-4重量份的憐酸钢盐和0. 6-0. 8重量份的浓 度为33wt%盐酸溶液，使体系的抑值为5-6,揽拌后，进一步除去大于400目碎屑矿物（长 石、碳酸盐等）；
[0009] (3)重复步骤（2) 2-3次，得到蒙脱±浆料；
[0010] (4)在蒙脱±浆料中边揽拌边加入2. 0-2. 2重量份的甜菜碱，在80°C -82°C水浴中 加热揽拌2. 0-2.化后，过滤干燥，研磨后过600目筛，得到的粉末即为有机蒙脱±。
[0011] 进一步地，所述憐酸钢盐为六偏憐酸钢。
[0012] 进一步地，所述甜菜碱为挪油酷胺丙基甜菜碱和十八酷胺基丙基甜菜碱中的一种 或其混合物。
[0013] 一种有机蒙脱±的应用，该应用为将有机蒙脱±用于制备聚醋酸乙締醋乳液阻燃 压板用胶粘剂。
[0014] 进一步地，上述应用包括W下步骤：
[0015] 曰、将0. 15-0. 2重量份的引发剂溶解于2. 85-3. 8重量份水中，得到引发剂溶液；将 28. 0-30. 0重量份的醋酸乙締醋、0. 5-0. 8重量份的丙締酸、1. 0-1. 2重量份的自交联单体 混合揽拌均匀，制成29. 5-32重量份的混合单体；
[0016] b、在反应蓋中加入57. 55-62. 55重量份的水，4. 0-5. 0重量份的有机蒙脱±， 0. 15-0. 2重量份的缓冲剂，0. 1-0. 15重量份的消泡剂，揽拌均匀，升溫至72°C -74°C，加入 1. 5-2. 0重量份的步骤a配制的引发剂溶液后，同时滴加步骤a制备29. 5-32重量份的混合 单体和1. 2-1. 6重量份的引发剂溶液，滴加时间2. 5-3小时；
[0017] C、单体加完继续反应20-30分钟，升溫至90°C -92°C，加入0. 3-0. 4重量份的步骤 a制备的引发剂溶液，保溫反应50-60分钟后，降溫至50°C -60°C时加入0. 5-0. 8重量份的 增塑剂、0. 2-0. 3重量份的防腐剂，边降溫边揽拌20-30分钟后形成成品。
[0018] 进一步地，所述引发剂为过硫酸锭，缓冲剂为憐酸二氨钢，自交联单体为乙酷乙酸 基甲基丙締酸乙醋，增塑剂为伊±曼环保增塑剂TXIB，消泡剂为DOW UC0N，防腐剂为苯甲酸 钢。
[0019] 本发明的有益效果在于：
[0020] 1、由于蒙脱石的特殊结构，巧基膨润±中巧离子作为结构单元的可交换阳离子， 使得蒙脱石的晶体表面剩余的阴离子数几乎为零，由于巧基膨润±分散在水中后，单个晶 体之间有轻微的膨胀，但仍然保持聚集状态，使得镶嵌在其中的方英石等杂质被包裹在其 中而不能被分离出来，给膨润上的提纯带来了很大的麻烦，运就需要加入一些分散剂（如 六偏憐酸钢）使得运些杂质分离出来；
[0021] 2、通过对膨润±进行有机化，使膨润±层间距增大，并改善层间微环境，加入甜菜 碱对膨润±进行处理，得到阴-阳双离子处理改性膨润±，增加在水中的分散性W及聚合 过程中醋酸乙締醋进入到膨润±层状结构中的能力；
[0022] 3、甜菜碱结构式为RN+(CH3)2CH2C00，在分子中的阴离子为簇基，阳离子为季锭基， 在酸性、中性或碱性介质中均能溶解于水，可W在任何抑的水溶液中使用，其中所选甜菜 碱结构中含有氮原子，在后述有机膨润±作为保护胶体应用过程中，可与过氧化物引发剂 组成氧化还原对，降低形成自由基活化能，缩短形成自由基诱导反应时间，提高初级自由基 的形成效率。甜菜碱与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用，W利于单体或 聚合物插层反应的进行，并且可W增强粘±片层与聚合物两相间的界面粘结，有助于提高 复合材料的性能。从分子设计的观点来看，甜菜碱的分子结构应与单体及其聚合物相容，可 具有参与聚合的基团，运样聚合物基体能够通过离子键同娃酸盐片层相连接，大大提高聚 合物与层状娃酸盐间的界面相互作用。
[0023] 4、由于膨润±层状结构内部的结晶缺陷导致其具有Lewis酸特征，可W促进材料 燃烧时成碳并起到阻隔作用，作为成碳促进剂，可W抑制烙滴、降低材料的热释放速率、降 低聚合物的降解速率及提供复合材料抗燃烧的保护屏障。膨润±复合材料在燃烧过程中， 材料表面形成了一种高性能的炭化-娃酸盐结构，它对下面的未燃材料起到隔热和分离作 用，并减缓了分解产生的可挥发产物的扩散，降低了材料的质量损失速率，起到了阻燃作 用。
[0024] 综上，本发明设计的胶粘剂具有初粘力快、低成本、阻燃、粘接强度高的特点，且挥 发物不会对环境和人体造成危害。
【具体实施方式】
[0025] 下面就具体的配比和所得的胶粘剂性能进行阐述。 阳0%] 实施例1
[0027] (1)有机蒙脱上制备：
[0028] (1. 1)将20公斤天然蒙脱±置于已加入100公斤水的装置中，揽拌约2.5小时，静 置5小时，然后除去下层大于200目粗砂。
[0029] (1. 2)再加入3公斤六偏憐酸钢，加入0. 6公斤浓度为33wt%盐酸溶液，使体系的 抑值为5-6,揽拌后，进一步分大于400目碎屑矿物（长石、碳酸盐等）；
[0030] (1. 3)反复步骤1. 2操作2次，得到蒙脱±浆料或悬浮液即提纯钢化后蒙脱± ;
[0031] (1. 4)有机化：在上述提纯的钢基蒙脱±溶液中边揽拌边加入2. 0公斤挪油酷胺 丙基甜菜碱，在80°C水浴中加热揽拌2. 0小时后，过滤干燥，研磨后过600目筛，得到的粉末 即为有机蒙脱上。
[0032] 似有机蒙脱±改性聚醋酸乙締醋乳液阻燃压板用胶粘剂制备：
[0033] a、将1. 5公斤过硫酸锭溶解于28. 5公斤水中，得到过硫酸锭溶液；将280公斤醋 酸乙締醋、5公斤丙締酸、10公斤乙酷乙酸基甲基丙締酸乙醋混合揽拌均匀，制成295公斤 混合单体；
[0034] b、在反应蓋中加入625. 5公斤水，40公斤有机蒙脱±，1. 5公斤憐酸二氨钢，1公斤 消泡剂DOW UC0N，揽拌均匀，升溫至72°C，加入15公斤步骤a配制的过硫酸锭溶液后，滴加 步骤a制备295公斤混合单体，同时滴加12公斤过硫酸锭溶液，滴加时间2. 5小时；
[0035] C、单体加完继续反应20分钟，升溫至90°C，加入3公斤步骤a制备的过硫酸锭溶 液，保溫反应50分钟后，降溫至50°C时加入5公斤TXIB、2公斤苯甲酸钢，边降溫边揽拌20 分钟后形成成品。
[0036] 实施例2
[0037] (1)有机蒙脱上制备：
[0038] (1. 1)将25公斤天然蒙脱±置于已加入110公斤水的装置中，揽拌约2.8小时，静 置5. 5小时，然后除去下层大于200目粗砂。
[0039] (1. 2)再加入3. 5公斤六偏憐酸钢，加入0. 7公斤浓度为33%盐酸溶液，使体系的 抑值为5-6,揽拌后，进一步分大于40