本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种改性碱式氯化镁的制备方法及其应用。
背景技术：
碱式氯化镁(BMC)是一种常见的重要的镁盐化合物，它具有吸油率低、电导率低、绝缘性好等优点。
采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝碱式氯化镁(BMC)，制得了一种改性碱式氯化镁，应用该改性BMC材料制得的材料力学性能良好，该方法至今尚未见于报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种改性碱式氯化镁的制备方法及其应用，以提高应用该改性碱式氯化镁的材料的物理性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改性碱式氯化镁的制备方法，包括以下步骤：
1)BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2于700-850℃马弗炉煅烧6-12h，制得CaO；
(2)称取步骤(1)制得的CaO，缓慢加入至MgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液；
(3)将步骤(2)的产物进行过滤，再用乙醇洗涤，80-120℃烘烤6-8h既得产物BMC；
2)BMC表面烷基化
(4)将步骤(3)中制得的BMC与硅烷偶联剂，在80-100℃反应3-6h；
(5)对步骤(4)的反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A；
3)BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯
(6)将步骤(5)中制得的A、过硫酸钾、MMA混合后，在100-160℃反应6-8h；
(7)对步骤(6)的反应产物进行抽滤，洗涤，既得到改性BMC。
步骤(2)中MgCl2与CaO的质量比为40-50：25-35。
步骤(4)中BMC与硅烷偶联剂的质量比为60-80：2-4。
硅烷偶联剂是KH550或者KH570中的一种。
步骤(6)的A、K2S2O8及MMA的质量比为60-80：1-3：10-20。
一种改性碱式氯化镁的应用，上述任一项的所述改性碱式氯化镁应用于聚烯烃中。
所述聚烯烃包括聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯或聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。
本发明的有益效果是：
1、当CaO加入到MgCl2溶液中时，呈弱碱性的CaO及其水化物Ca(OH)2与呈弱酸性的氯化镁溶液生成CaCl2，体系中的OH-离子浓度也随之上升，从而促进了氯化镁的水解并逐步形成了BMC，具体化学方程式如下：
MgCl2+H2O→Mg(OH)Cl+HCl
2、制备BMC的步骤(2)MgCl2和CaO的物质的量的比必须大于1，当MgCl2和CaO的物质的量的比小于1时，BMC易生成Mg(OH)2沉淀，具体化学方程式如下：
Mg(OH)Cl+H2O→Mg(OH)2+HCl
3、硅烷偶联剂作为“架桥剂”，一端的Si-OH基团与BMC表面羟基反应，另一端丙烯基与MMA具有相似结构，使MMA在BMC表面聚合成PMMA，这样有利于ABS复合材料的性能的提高。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种改性BMC的制备方法，包括以下步骤：
1)BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2于700-850℃马弗炉煅烧6-12h，制得CaO；
(2)称取步骤(1)制得的CaO，缓慢加入至MgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液；MgCl2与CaO的质量比为40-50：25-35。
(3)将步骤(2)的产物进行过滤，再用乙醇洗涤3-5次，80-120℃烘烤6-8h既得产物BMC；
2)BMC表面烷基化
(4)将步骤(3)中制得的BMC与硅烷偶联剂加入至三口烧瓶中，在80-100℃反应3-6h；BMC与硅烷偶联剂的质量比为60-80：2-4；硅烷偶联剂是KH550或者KH570中的一种。
(5)对步骤(4)的反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A；
3)BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯
(6)将步骤(5)中制得的A、过硫酸钾(K2S2O8)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合后，在100-160℃反应6-8h；A、K2S2O8及MMA的质量比为60-80：1-3：10-20。
(7)对步骤(6)的反应产物进行抽滤，洗涤，既得到改性BMC。
本发明的各实施例中所用的原料如下：
PP(型号RX5200)，韩国SK；PE(型号0235)，韩国LG；PS(型号SKH-127)，韩国SK；PBT(型号2002U)，日本宝理；BMC,天津渤海化工；Ca(OH)2，郑州宏宇钙业公司；MgCl2，山东寿光金兴化工；硅烷偶联剂(型号KH550、KH570)，济南国邦化工；K2S2O8，腾达化工；MMA,苏州综研化学；氮化硼微粉,辽宁硼达科技有限公司；四氟乙烯微粒，深圳创诚塑胶材料有限公司；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工；硬脂酸钾，郑州邦诺化工；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。
本发明所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
实施例1
1.BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2，与700℃马弗炉煅烧6h，制得CaO。
(2)称取25gCaO，缓慢加入至40gMgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液。
(3)将产物进行过滤，再用乙醇洗涤3次,80℃烘烤6h既得产物BMC。
2.BMC表面烷基化
(1)将60gBMC、2g硅烷偶联剂KH550加入至三口烧瓶，80℃反应3h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A。
3.BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)
(1)将60gA、1g过硫酸钾(K2S2O8)、10gMMA加入至三口烧瓶，100℃反应6h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物改性BMC P1。
应用例1
取20份P1加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料X1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为170℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为240℃，第五温度区的温度为240℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，螺杆转速为120r/min。
对比例1
取80份PP、20份未处理过的BMC，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料D1。
将上述应用例1及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：X1的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D1的要大，这说明在相同条件下，PP/改性BMC体系比PP/未改性BMC体系的力学性能也会更胜一筹。
实施例2
1.BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2，与850℃马弗炉煅烧12h，制得CaO。
(2)称取35gCaO，缓慢加入至50gMgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液。
(3)将产物进行过滤，再用乙醇洗涤5次,120℃烘烤8h既得产物BMC。
2.BMC表面烷基化
(1)将80gBMC、4g硅烷偶联剂KH570加入至三口烧瓶，100℃反应6h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A。
3.BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)
(1)将80gA、3g过硫酸钾(K2S2O8)、20gMMA加入至三口烧瓶，160℃反应8h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物改性BMC P2。
应用例2
取20份P2加入到80份聚苯乙烯(PS)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料X2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为170℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为230℃，第五温度区的温度为230℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为300r/min。
对比例2
取80份PS、20份未处理过的BMC，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料D2。
将上述应用例2及对比例2制备的PS复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：X2的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D2的要大，这说明在相同条件下，PS/改性BMC体系比PS/未改性BMC体系的力学性能也会更胜一筹。
实施例3
1.BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2，与775℃马弗炉煅烧9h，制得CaO。
(2)称取30gCaO，缓慢加入至45gMgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液。
(3)将产物进行过滤，再用乙醇洗涤4次,100℃烘烤7h既得产物BMC。
2.BMC表面烷基化
(1)将70gBMC、3g硅烷偶联剂KH550加入至三口烧瓶，90℃反应4.5h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A。
3.BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)
(1)将70gA、2g过硫酸钾(K2S2O8)、15gMMA加入至三口烧瓶，130℃反应7h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物改性BMC P3。
应用例3
取20份P3加入到80份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料X3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为100℃，第二温度区的温度为190℃，第三温度区的温度为190℃，第四温度区的温度为190℃，第五温度区的温度为190℃，第六温度区的温度为190℃，双螺杆挤出机的机头温度为190℃，螺杆转速为260r/min。
对比例3
取80份PE、20份未处理过的BMC，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料D3。
将上述应用例3及对比例3制备的PE复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：X3的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D3的要大，这说明在相同条件下，PE/改性BMC体系比PE/未改性BMC体系的力学性能也会更胜一筹。
实施例4
1.BMC的制备
(1)称取Ca(OH)2，与750℃马弗炉煅烧10h，制得CaO。
(2)称取32gCaO，缓慢加入至42gMgCl2溶液中，用磁力搅拌仪不停搅拌至反应体系为悬浮液。
(3)将产物进行过滤，再用乙醇洗涤4次,100℃烘烤7h既得产物BMC。
2.BMC表面烷基化
(1)将75gBMC、2g硅烷偶联剂KH570加入至三口烧瓶，90℃反应5h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物A。
3.BMC表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)
(1)将65gA、2g过硫酸钾(K2S2O8)、12gMMA加入至三口烧瓶，140℃反应7h。
(2)对反应产物进行抽滤，洗涤，既得产物改性BMCP4。
应用例4
取20份P4加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料X4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为120℃，第二温度区的温度为200℃，第三温度区的温度为200℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为250r/min。
对比例4
取80份PBT、20份未处理过的BMC，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料D4。
由上表可以看出：X4的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D4的要大，这说明在相同条件下，PBT/改性BMC体系比PBT/未改性BMC体系的力学性能也会更胜一筹。
本篇技术方案描述了一种改性碱式氯化镁及其制备方法，且用此BMC制得的材料在物理性能方面均有一定程度的提高，能够满足IT、通讯、电子、汽车等领域对工程件的要求。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。