塑料、樹脂等聚合物改性用有機(jī)蒙脫石生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓及專用插層改性劑;烷氧基接枝改性焦磷酸鈉（SPGA）

一、結(jié)構(gòu)說明

烷氧基接枝改性焦磷酸鈉（Sodium pyrophosphate grafted by alkoxy group，SPGA）是通過離子液體催化劑將烷氧基團(tuán)接枝在焦磷酸鈉結(jié)構(gòu)上。SPGM盡管是疏水性的有機(jī)物，但也包含一定數(shù)量的水溶性陰離子結(jié)構(gòu)。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

有機(jī)蒙脫石是將蒙脫石和有機(jī)物（目前國內(nèi)外唯一工業(yè)化了的是季銨鹽，其余的則全部處于實驗室研究階段）通過插層離子交換反應(yīng)所制備的疏水性有機(jī)無機(jī)納米雜化材料。當(dāng)前為人所熟知的有機(jī)蒙脫石主要是作為有機(jī)體系的高效增稠流變助劑。與此同時，還有一類有機(jī)蒙脫石，它是作為納米粒子添加到塑料、樹脂等聚合物中制備聚合物/蒙脫石納米復(fù)合材料。較之于單純的聚合物，聚合物/蒙脫石的韌性、強(qiáng)度、模量、耐熱性等性能得到大幅度提高，在很多場合可以取代鋼鐵等金屬材料，因此目前已在汽車、造船、航天等工業(yè)獲得比較廣泛的應(yīng)用，而且各類領(lǐng)域的應(yīng)用前景極為廣闊。

聚合物/蒙脫石不僅是聚合物改性的一個重要發(fā)展方向，而且也是蒙脫石行業(yè)中科技含量和附加值最高產(chǎn)品。從上世紀(jì)90年代初開始，日本TOYOTA、美國SCP、美國Nanocor、德國Sud-chemie都先后逐步推出聚合物/蒙脫石及其相關(guān)產(chǎn)品，幾乎完全壟斷了全球市場。不過值得注意的是，浙江豐虹新材料近年迅速崛起，所生產(chǎn)的聚合物改性用納米有機(jī)蒙脫石的性能和質(zhì)量已逐步接近國外同類產(chǎn)品。

增稠劑用有機(jī)蒙脫石之所以不能加到塑料、樹脂等聚合物中，根本原因在于它們難以在聚合物中有效分散。只有經(jīng)過特殊工藝處理的有機(jī)蒙脫石才可在聚合物中充分散開，才能極大提高聚合物的機(jī)械、力學(xué)、熱等性能。

三、本技術(shù)作用原理及特點(diǎn)

本技術(shù)提供插層改性劑SPGA，將其在一定條件下與高純蒙脫石通過離子交換反應(yīng)而插入層間，將蒙脫石由親水性變?yōu)槭杷?。SPGA中水溶性陰離子結(jié)構(gòu)由于受到蒙脫石中疏水區(qū)域的排斥作用而團(tuán)簇在有機(jī)蒙脫石片層外部，使得有機(jī)蒙脫石類似于被陰離子電荷所包裹。

當(dāng)SPGA插層改性的有機(jī)蒙脫石加到聚合物中，團(tuán)簇于表面的陰離子電荷彼此產(chǎn)生較大的排斥作用，從而徹底防止了有機(jī)蒙脫石團(tuán)聚，而且使之在聚合物中完全分散且均勻分布。

經(jīng)由SPGA插層改性所制備的有機(jī)蒙脫石的生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)：

（1）SPGA改性有機(jī)蒙脫石在塑料、樹脂等聚合物中容易分散，因此可以直接加到聚合物中。將有機(jī)蒙脫石直接加到聚合物中的方式，是制備聚合物/蒙脫石最經(jīng)濟(jì)、最方便、最適用的工藝。

（2）SPGA有機(jī)蒙脫石純度極高。

（3）生產(chǎn)工藝簡單，成本比較低廉。

四、實驗數(shù)據(jù)

以遼寧省建平縣某處膨潤土原礦為實驗原料，采用濕法提純工藝，并進(jìn)行鈉化從而制得高純度鈉基蒙脫石。

將鈉基蒙脫石在一定條件下與SPGA發(fā)生反應(yīng)，再后處理，最后制得聚合物改性用SPGA有機(jī)蒙脫石（層間距d001高達(dá)45埃）。

將SPGA有機(jī)蒙脫石、美國Rheox增稠劑用有機(jī)蒙脫石Bentone SD-1、美國Nanocor所產(chǎn)的塑料改性用Nanomer I.28E加到聚酯塑料中（添加量為7%），再使用SEM觀測分散程度并測試其它物性參數(shù)。

五、SPGA產(chǎn)品質(zhì)量與規(guī)格

淡黃色的液體，固含量為100%。

20公斤/桶。

貯于室內(nèi)陰涼通風(fēng)處，易吸潮，嚴(yán)禁潮濕、暴曬、高溫，貯存有效期2年。

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