一种涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法及应用与流程

本技术涉及涂料，尤其是涉及一种涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法及应用。

背景技术：

1、蒙脱石的学名是硅酸镁铝，民间通常将纯度低于95％的膨润土精矿称为蒙脱石，而将纯度高于95％的称为硅酸镁铝。蒙脱石是一种天然的无机硅酸盐黏土矿物，具有三层片状结构，中间为铝氧八面体，上下为硅氧四面体，每个晶胞由一层铝氧八面体夹在两层硅氧四面体中间构成。蒙脱石具有阳离子交换能力、吸附性和亲水性，但由于其亲水疏油性的特性，不利于蒙脱石在有机介质中均匀分散。

2、现有技术中有机改性处理后的蒙脱石称为有机硅酸镁铝，虽然有机改性处理后的蒙脱石具有较好的分散性，但是由于蒙脱石层间结合力较大，导致层间距较小，导致有机硅酸镁铝在油性体系(如二甲苯等)中膨胀程度有限，直接导致其增稠增粘能力明显低于无机硅酸镁铝在水性体系中的增稠增粘能力。

3、为解决这些问题，通常使用表面活性剂对蒙脱石进行有机改性处理，但目前存在一些优缺点。阳离子表面活性剂改性方法虽然能在一定程度上提高蒙脱石的分散性和层间距，但该方法成本较高，并且提高层间距的能力相对较差。阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂虽然具有低成本的优点，但在提高蒙脱石分散性、层间距和稳定性方面的效果仍有待提高。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种改性成本低、改性后的层间距较高以及稳定性较好的蒙脱石的改性方法，本技术提供一种涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法及应用。

2、第一方面，本技术提供一种涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法，所述制备方法包括如步骤：

3、s1、将蒙脱石与氯化钠溶液混合，在60～80℃的水浴条件下进行搅拌处理，离心后制得沉淀物；

4、s2、对沉淀物进行洗涤处理去除cl－、并依次进行干燥处理、研磨处理，制得钠基蒙脱石；

5、s3、将步骤s2制得的钠基蒙脱石与去离水混合，制得钠基蒙脱石浆料；

6、s4、往步骤s3制得的钠基蒙脱石浆料加入表面活性剂，搅拌处理，并对浆料进行抽滤、洗涤、干燥，制得改性硅酸镁铝；

7、步骤s4所述表面活性剂包括非离子表面活性剂和阴离子离子表面活性剂的混合物；其中，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为1：(0.3～0.7)。

8、通过采用上述技术方案，本技术提供的涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法具有成本低、能够较好的提高蒙脱石的层间距、分散性以及稳定性的优势。其中，本技术为了解决现有技术中存在的阳离子表面活性剂对蒙脱石改性处理时存在的成本高以及改性效果较差的问题，在本技术中使用了由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配制得的复配的表面活性剂，并通过使用复配的表面活性剂，蒙脱石的层间距得到了较大的提高，增加了与有机溶剂、聚合物和高分子的相容性，从而提高了体系的粘度。本技术通过使用复配的表面活性剂，能够吸附更多的电解质于蒙脱石表面，提高蒙脱石的表面电势，防止颗粒之间的团聚和聚沉，进一步改善了分散性。本技术在对蒙脱石进行改性处理时，通过采用由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配得到的改性剂，对蒙脱石进行改性处理，与单一表面活性剂相比，复配的表面活性剂在改善蒙脱石的改性效果上具有优势。本技术提供的改性硅酸镁铝的制备方法具有成本低和改善蒙脱石性能的优点。

9、可选的，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为1：(0.3～0.6)。

10、优选的，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为1：0.58。

11、通过采用上述技术方案，当非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为1：0.58时，能够对蒙脱石起到较好的改性效果，能够较好的提高蒙脱石的层间距、稳定性以及在有机溶剂中的分散性和粘度。

12、可选的，步骤s4所述非离子表面活性剂包括吐温80以及烷基醇聚氧乙烯(25)醚中的一种。

13、通过采用上述技术方案，本技术通过使用非离子表面活性剂能够解决阳离子表面活性剂对蒙脱石进行改性处理时存在的成本高的问题，并且，非离子表面活性剂具有环保、低毒安全的特点。

14、可选的，步骤s4所述阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠的一种。

15、通过采用上述技术方案，本技术通过使用阴离子表面活性剂能够解决阳离子表面活性剂对蒙脱石进行改性处理时存在的成本高、改性效果相对较差的问题，具有成本低，改性效果佳的优势。

16、可选的，所述非离子表面活性剂选自吐温80；所述阴离子表面活性剂选自木质素磺酸钠。

17、通过采用上述技术方案，本技术在对蒙脱石进行改性处理时，通过采用由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配制得的表面活性剂，能够较好的提高吸附在蒙脱石表面的电势，防止颗粒之间的团聚和聚沉，进一步改善了分散性。并且，阳离子表面活性剂主要是通过阳离子交换和范德华力作用将阳离子表面活性剂的阳离子或分子吸附于蒙脱石层间和外表面，而本技术中的阴离子表面活性剂含有氧原子，氧原子与蒙脱石表面的羟基形成氢键，氢键的作用强于范德华力的吸附作用。并且，本技术使用的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂具有较好的相容性，复配体系之间的协同效应使其具有高于单一表面活性剂的性能，更好地发挥各自的优势。本技术通过使用复配的表面活性剂，能够较好的提高改性后的改性硅酸镁铝在有机溶剂中的分散性、粘度、稳定性以及相容性。

18、可选的，步骤s1所述氯化钠溶液的浓度为1mol/l。

19、可选的，步骤s3所述钠基蒙脱石与去离子水的重量之比为1：(9～10)。

20、可选的，步骤s4所述钠基蒙脱石浆料和表面活性剂的重量比为(100～110)：(5～8)。

21、优选的，步骤s4所述搅拌处理条件为如下：在80～100℃的油浴中搅拌处理40～60min。

22、第二方面，本技术提供一种涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法制得的改性硅酸镁铝在涂料领域中的应用。

23、通过采用上述技术方案，本技术在制备涂料时通过使用本技术制得的改性改性硅酸镁铝能够提高涂料的分散性、稳定性、相容性以及粘度。

24、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.通过采用上述技术方案，本技术提供的涂料用增稠助悬的改性硅酸镁铝的制备方法具有成本低、能够较好的提高蒙脱石的层间距、分散性以及稳定性的优势。其中，本技术为了解决现有技术中存在的阳离子表面活性剂对蒙脱石改性处理时存在的成本高以及改性效果较差的问题，在本技术中使用了由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配制得的复配的表面活性剂，并通过使用复配的表面活性剂，蒙脱石的层间距得到了较大的提高，增加了与有机溶剂、聚合物和高分子的相容性，从而提高了体系的粘度。本技术通过使用复配的表面活性剂，能够吸附更多的电解质于蒙脱石表面，提高蒙脱石的表面电势，防止颗粒之间的团聚和聚沉，进一步改善了分散性。本技术在对蒙脱石进行改性处理时，通过采用由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配得到的改性剂，对蒙脱石进行改性处理，与单一表面活性剂相比，复配的表面活性剂在改善蒙脱石的改性效果上具有优势，其改性效果相对提高了1.5～2倍左右。本技术提供的改性硅酸镁铝的制备方法具有成本低和改善蒙脱石性能的优点。

26、2.本技术通过使用阴离子表面活性剂能够解决阳离子表面活性剂对蒙脱石进行改性处理时存在的成本高、改性效果相对较差的问题，具有成本低，改性效果佳的优势。

27、3.本技术通过使用阴离子表面活性剂能够解决阳离子表面活性剂对蒙脱石进行改性处理时存在的成本高、改性效果相对较差的问题，具有成本低，改性效果佳的优势。

28、4.通过采用上述技术方案，本技术在对蒙脱石进行改性处理时，通过采用由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配制得的表面活性剂，能够较好的提高吸附在蒙脱石表面的电势，防止颗粒之间的团聚和聚沉，进一步改善了分散性。并且，阳离子表面活性剂主要是通过阳离子交换和范德华力作用将阳离子表面活性剂的阳离子或分子吸附于蒙脱石层间和外表面，而本技术中的阴离子表面活性剂含有氧原子，氧原子与蒙脱石表面的羟基形成氢键，氢键的作用强于范德华力的吸附作用。并且，本技术使用的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂具有较好的相容性，复配体系之间的协同效应使其具有高于单一表面活性剂的性能，更好地发挥各自的优势。本技术通过使用复配的表面活性剂，能够较好的提高改性后的改性硅酸镁铝在有机溶剂中的分散性、粘度、稳定性以及相容性。

29、5.本技术在制备涂料时通过使用本技术制得的改性改性硅酸镁铝能够提高涂料的分散性、稳定性、相容性以及粘度。

30、具体实施方式

31、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

32、蒙脱石：纯度96％。

33、吐温80：cas号为9005-65-6。

34、烷基醇聚氧乙烯(25)醚：纯度99％。

35、十二烷基苯磺酸钠：纯度99％。

36、木质素磺酸钠：纯度99％。

37、羧甲基纤维素：cas号为9004-32-4。

38、二甲苯：cas号为1330-20-7。