改性高嶺土及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性高嶺土及制備方法和應(yīng)用。該改性高嶺土的制備方法包括如下步驟：按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分：高嶺土100份、陽(yáng)離子單體0.5～5份、改性劑1～10份、引發(fā)劑0.05～0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑0.05～7份及陰離子表面活性劑0.05～7份；將高嶺土在水中分散得到第一懸浮液；將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑與引發(fā)劑加水混合得到混合液；將第一懸浮液與混合液攪拌反應(yīng)得到第二懸浮液；在第二懸浮液中加入陰離子表面活性劑，并攪拌反應(yīng)得到第三懸浮液；將第三懸浮液依次經(jīng)過濾、干燥和粉碎，得到改性高嶺土。上述改性高嶺土的制備方法能夠制備出相容性和分散性均較好的改性高嶺土的方法。
【專利說明】
改性高嶺土及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別涉及一種改性高嶺土及制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 高嶺土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的非金屬礦物，礦物成分主要由高嶺石、 埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長(zhǎng)石等礦物組成，屬于層狀硅酸鹽。進(jìn)行技術(shù)加 工處理后，高嶺土顏白細(xì)膩，并具有一定的粘性和觸變性，被大量用于乳膠漆中。但是，一般 的水洗高嶺土未經(jīng)改性，顆粒表面呈親水性，極大的影響了涂料的耐擦洗性能。另外，水洗 高嶺土在水中的分散性也有待進(jìn)一步提高。
[0003] 為了優(yōu)化現(xiàn)有水洗高嶺土在高聚物中的相容性和分散性，不少技術(shù)人員提出了對(duì) 其進(jìn)行改性的想法。例如在水洗高嶺土傳統(tǒng)加工工藝的基礎(chǔ)上經(jīng)過適當(dāng)溫度煅燒、高效解 聚分散、改性等工藝對(duì)高嶺土資源進(jìn)行深加工，可以制備具有火山灰特性的活性高嶺土，可 用到水性涂料等領(lǐng)域，具有凝結(jié)時(shí)間短，早期強(qiáng)度高等特點(diǎn)；又例如利用己二醇溶液和羧甲 基纖維素鈉使高嶺土充分分散，然后將混合液放入超聲化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行超聲，過濾，然后 加入助剝劑三乙基己基磷酸、水和濃硝酸，攪拌結(jié)束后，抽濾得高嶺上泥餅，再粉碎，900 °C 鍛燒，得超細(xì)尚活性尚嶺土粉末，制得的超細(xì)尚活性尚嶺土具有白度尚、粒徑小等優(yōu)點(diǎn)；還 例如，將干燥的水洗高嶺土在球磨機(jī)中磨成粉末，再在500~1000 °C的溫度下煅燒0.5~6.0 小時(shí)，加入有機(jī)改性劑氨基磺酸鹽或三乙醇胺，用打散機(jī)處理得改性偏高嶺土。上述改性方 法都是在一定程度上改善高嶺土的表面物理和化學(xué)性質(zhì)以提高在高聚物中的相容性和分 散性，但沒有從根本上解決高嶺土表面親水、容易團(tuán)聚的問題。
[0004] 且由于乳膠漆的主要成膜物質(zhì)除了聚乙烯醇外，幾乎都是親油性的，親水性的高 嶺土和親油性的成膜物相容性差、不容易充分分散、不容易結(jié)合成致密的涂膜。在擦洗過程 中還容易返乳而再次吸收水分，影響涂層的耐擦洗性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種能夠制備出相容性和分散性均較好的改性高嶺土的方 法。
[0006] 此外，還提供一種改性高嶺土及其應(yīng)用。
[0007] -種改性高嶺土的制備方法，包括如下步驟：
[0008] 按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分：高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體0.5~5份、改性劑1~10 份、引發(fā)劑0.05~0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑0.05~7份及陰離子表面活性劑0.05~7份，其 中，所述改性劑選自苯乙烯、丙烯酸酯類及醋酸乙烯酯中的至少一種；
[0009] 將所述高嶺土在水中分散，得到第一懸浮液；
[0010] 將所述陽(yáng)離子單體、所述改性劑、所述陽(yáng)離子表面活性劑與所述引發(fā)劑加水混合， 得到混合液；
[0011 ] 將所述第一懸浮液與所述混合液于50~90 °C攪拌反應(yīng)3~6小時(shí)，得到第二懸浮 液；
[0012] 在所述第二懸浮液中加入所述陰離子表面活性劑，并于30~90°C攪拌反應(yīng)1~6小 時(shí)，得到第三懸浮液;及
[0013] 將所述第三懸浮液依次經(jīng)過濾、干燥和粉碎，得到改性高嶺土。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高嶺土的粒徑小于2微米。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陽(yáng)離子單體選自丙烯酰胺、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基 氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基氯化 銨及乙烯基吡啶中的至少一種。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化琥珀酸酐及雙 氧水中的至少一種。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陽(yáng)離子表面活性劑選自十二烷基三甲基氯化銨、十四 烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨及十八烷基三甲基氯化銨中的至少一種。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陰離子表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺 酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高嶺土的陽(yáng)離子交換容量大于50mg/100g。
[0020] 一種由上述改性高嶺土的制備方法制備得到的改性高嶺土。
[0021]上述改性高嶺土在涂料中的應(yīng)用。
[0022]上述改性高嶺土的制備方法首先將分散有高嶺土的第一懸浮液與由陽(yáng)離子單體、 改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑與引發(fā)劑混合得到混合液混合，于50~90°C攪拌反應(yīng)3~6小時(shí) 得到第二懸浮液，以使陽(yáng)離子單體、改性劑和陽(yáng)離子表面活性劑在引發(fā)劑的作用下共聚，形 成包裹于高嶺土的表面上的聚合物膜，以對(duì)高嶺土進(jìn)行改性，再在第二懸浮液中加入陰離 子表面活性劑，并于30~90°C攪拌反應(yīng)1~6小時(shí)得到第三懸浮液，從而對(duì)改性的高嶺土進(jìn) 行再次改性，以得到改性的高嶺土;其中的陽(yáng)離子單體不僅能夠與改性劑、陽(yáng)離子表面活性 劑在引發(fā)劑和陰離子表面活性劑的作用下共聚在高嶺土的表面形成包裹高嶺土的聚合物 膜，還能夠與高嶺土產(chǎn)生離子交換反應(yīng)，使高嶺土與聚合物膜緊密的結(jié)合在一起，從而使改 性高嶺土性能穩(wěn)定，具有較好的分散性;且改性劑選自苯乙烯、丙烯酸酯類及醋酸乙烯酯中 的至少一種，這些改性劑本身就是涂料(乳膠漆）中常見的成膜物質(zhì)，在高嶺土的表面引入 上述成分有利于實(shí)現(xiàn)高嶺土與涂料中的成膜物質(zhì)的完全相容，從而改善改性高嶺土與涂料 中的成膜物質(zhì)的相容性，并在涂料具有很好的分散性，使得涂料更加的穩(wěn)定，即上述改性高 嶺土的制備方法制備出的改性高嶺土具有較好的分散性和相容性。
【附圖說明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的改性高嶺土的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文 所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透 徹全面。
[0025] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具 體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"及/或"包括一個(gè)或多個(gè)相 關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0026] 如圖1所示，一實(shí)施方式的改性高嶺土的制備方法，可以用于制備上述改性高嶺 土，該改性高嶺土的制備方法包括如下步驟：
[0027]步驟S110:按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體0.5~5份、改性 劑1~10份、引發(fā)劑0.05~0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑0.05~7份及陰離子表面活性劑0.05 ~7份。
[0028] 其中，高嶺土為水洗高嶺土。
[0029]其中，高嶺土的粒徑小于2微米。粒徑小于2微米的高嶺土顆粒的體積含量能達(dá)到 90%以上。且粒徑小于2微米的高嶺土顆粒主要是由微小片狀或管狀高嶺石族礦物晶體組 成，粒徑小，比表面積很大，具有從周圍介質(zhì)中吸附各種離子的膠體性質(zhì)，并且在溶液中具 一定容量的離子交換性。
[0030] 且高嶺土的陽(yáng)離子交換容量大于50mg/100g。選用陽(yáng)離子交換容量較大的高嶺土， 有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)高嶺土的表面進(jìn)行針對(duì)性的物理和化學(xué)改性，使改性后的高嶺土與涂料的成 膜物具有更好的相容性和分散性，成膜致密且均勻，能夠有效提高含有改性高嶺土的涂料 形成的涂層的耐擦洗性能。
[0031] 其中，改性劑選自苯乙烯、丙烯酸酯類及醋酸乙烯酯中的至少一種。苯乙烯、丙烯 酸酯類及醋酸乙烯酯本身就是涂料(乳膠漆）中常見的成膜物質(zhì)，在高嶺土的表面引入上述 成分，有利于實(shí)現(xiàn)高嶺土與涂料中的成膜物質(zhì)的完全相容，從而改善改性高嶺土與涂料中 的成膜物質(zhì)的相容性。其中，丙烯酸酯類選自甲基丙烯酸甲酯樹脂及丙烯酸丁酯中的至少 一種。
[0032] 其中，陽(yáng)離子單體選自丙烯酰胺、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙 基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基氯化銨及乙烯基吡啶中 的至少一種。陽(yáng)離子單體不僅能夠與改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑在引發(fā)劑和陰離子表面活 性劑的作用下共聚在高嶺土的表面形成包裹高嶺土的聚合物膜，還能夠與高嶺土產(chǎn)生離子 交換反應(yīng)，使高嶺土與聚合物膜緊密的結(jié)合在一起，從而使改性高嶺土性能穩(wěn)定。
[0033] 其中，引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化琥珀酸酐及雙氧水中的至少一種。 [0034]其中，陽(yáng)離子表面活性劑選自十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十 六烷基三甲基氯化銨及十八烷基三甲基氯化銨中的至少一種。
[0035]其中，陰離子表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉及十二烷基苯磺 酸鈉中的至少一種。
[0036]步驟S120:將高嶺土在水中分散，得到第一懸浮液。
[0037]具體的，將高嶺土在水中分散的步驟具體為:將高嶺土于高速剪切分散機(jī)、渦輪砂 磨機(jī)或棒銷砂磨機(jī)中分散1 〇分鐘以上。
[0038] 步驟S130:將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑與引發(fā)劑加水混合，得到混 合液。
[0039] 具體的，將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑與引發(fā)劑加水混合時(shí)采用的裝 置為攪拌機(jī)、高速剪切分散機(jī)、渦輪砂磨機(jī)或棒銷砂磨機(jī);攪拌時(shí)間為10分鐘以上。
[0040] 步驟S140:將第一懸浮液與混合液于50~90 °C攪拌反應(yīng)3~6小時(shí)，得到第二懸浮 液。
[0041] 通過將第一懸浮液與混合液于50~90°C攪拌反應(yīng)3~6小時(shí)，以使陽(yáng)離子單體、改 性劑和陽(yáng)離子表面活性劑在引發(fā)劑的作用下共聚，形成包裹于高嶺土的表面上的聚合物 膜，以對(duì)高嶺土進(jìn)行改性。
[0042] 步驟S150:在第二懸浮液中加入陰離子表面活性劑，并于30~90°C攪拌反應(yīng)1~6 小時(shí)，得到第三懸浮液。
[0043]由于陰離子表面活性劑會(huì)干擾鹽陽(yáng)離子單體在高嶺土表面成膜，因此，在將第一 懸浮液與混合液攪拌反應(yīng)后再加入陰離子表面活性劑。
[0044]步驟S160:將第三懸浮液依次經(jīng)過濾、干燥和粉碎，得到改性高嶺土。
[0045]上述改性高嶺土的制備方法首先將分散有高嶺土的第一懸浮液與由陽(yáng)離子單體、 改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑與引發(fā)劑混合得到的混合液混合，于50~90°C攪拌反應(yīng)3~6小 時(shí)得到第二懸浮液，以使陽(yáng)離子單體、改性劑和陽(yáng)離子表面活性劑在引發(fā)劑的作用下共聚， 形成包裹于高嶺土的表面上的聚合物膜，以對(duì)高嶺土進(jìn)行改性，再在第二懸浮液中加入陰 離子表面活性劑，并于30~90°C攪拌反應(yīng)1~6小時(shí)得到第三懸浮液，從而對(duì)改性的高嶺土 進(jìn)行再次改性，以得到改性的高嶺土;其中的陽(yáng)離子單體不僅能夠與改性劑、陽(yáng)離子表面活 性劑在引發(fā)劑和陰離子表面活性劑的作用下共聚在高嶺土的表面形成包裹高嶺土的聚合 物膜，還能夠與高嶺土產(chǎn)生離子交換反應(yīng)，使高嶺土與聚合物膜緊密的結(jié)合在一起，從而使 改性高嶺土性能穩(wěn)定，具有較好的分散性;且改性劑選自苯乙烯、丙烯酸酯類及醋酸乙烯酯 中的至少一種，這些改性劑本身就是涂料(乳膠漆）中常見的成膜物質(zhì)，在高嶺土的表面引 入上述成分有利于實(shí)現(xiàn)高嶺土與涂料中的成膜物質(zhì)的完全相容，從而改善改性高嶺土與涂 料中的成膜物質(zhì)的相容性，并在涂料具有很好的分散性，使得涂料更加的穩(wěn)定，即上述改性 高嶺土的制備方法制備出的改性高嶺土具有較好的分散性和相容性。
[0046] 一種由上述改性高嶺土的制備方法制備出的改性高嶺土，由于該改性高嶺土采用 上述制備方法制備得到，使得上述改性高嶺土具有較好的分散性和相容性。
[0047]上述改性高嶺土可應(yīng)用于涂料中。由于上述改性高嶺土具有較好的分散性和相容 性，能夠與涂料中的成膜物質(zhì)很好的相容，并在涂料中很好的分散，使得涂料具有較好的穩(wěn) 定性，從而使涂料形成涂層具有較好的耐擦洗性能。
[0048]以下為具體實(shí)施例部分：
[0049] 實(shí)施例1
[0050] 本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0051] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體1.5份、改性劑9份、弓丨 發(fā)劑0.09份、陽(yáng)離子表面活性劑1.5份及陰離子表面活性劑1.8份。其中，高嶺土的粒徑小于 2微米;高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為52mg/100g;改性劑為苯乙烯；陽(yáng)離子單體為乙烯基吡 啶；引發(fā)劑為過硫酸鉀；陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨；陰離子表面活性劑為 十^烷基硫酸納。
[0052] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土400L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器放在高速剪切分散機(jī)中分散1小時(shí)，得到第一懸浮液。
[0053] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與40L的水混合，使用攪拌 機(jī)攪拌混合10分鐘以上，得到混合液。
[0054] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，在80°C的條件下攪拌6小時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng) 和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0055] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為5%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于80°C攪拌反應(yīng)2小 時(shí)，得到第三懸浮液。
[0056] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化10小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0057] 實(shí)施例2
[0058]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0059] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體0.5份、改性劑1份、弓丨 發(fā)劑0.05份、陽(yáng)離子表面活性劑1.2份及5%的陰離子表面活性劑的水溶液7份。其中，高嶺 土的粒徑小于2微米;高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為60mg/100g;改性劑為苯乙??；陽(yáng)離子單體 為乙烯基吡啶；引發(fā)劑為過硫酸銨；陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨；陰離子表 面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
[0060] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 300L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器于渦輪砂磨機(jī)中分散10分鐘，得到第一懸浮液。
[0061] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與10L的水混合，使用攪拌 機(jī)攪拌混合1 〇分鐘以上，得到混合液。
[0062] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，90°C攪拌混合3小時(shí)，進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚 合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0063] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為2%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并繼續(xù)于90°C攪拌反應(yīng)2 小時(shí)，得到第三懸浮液。
[0064] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化10小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0065] 實(shí)施例3
[0066]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0067] ⑴按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體5份、改性劑10份、引發(fā) 劑0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑0.8份及陰離子表面活性劑4份。其中，高嶺土的粒徑小于2微 米;高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為70mg/100g;改性劑為甲基丙烯酸甲酯樹脂和丙烯酸丁酯， 其中，甲基丙烯酸甲酯樹脂為5份，丙烯酸丁酯為5份；陽(yáng)離子單體為乙烯基吡啶；引發(fā)劑選 為過硫酸銨；陽(yáng)離子表面活性劑為十二烷基三甲基氯化銨和十四烷基三甲基氯化銨，其中， 十二烷基三甲基氯化銨為4份，十四烷基三甲基氯化銨為4份；陰離子表面活性劑為十二烷 基苯磺酸鈉。
[0068] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 150L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器放在棒銷砂磨機(jī)中分散15分鐘，得到第一懸浮液。
[0069] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與70L的水混合，使用高速 剪切分散機(jī)混合10分鐘以上，得到混合液。
[0070] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，攪拌1小時(shí)后，逐漸升溫至70°C，并于70°C保溫 攪拌6小時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0071] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為2%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于70°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)4 小時(shí)，得到第三懸浮液。
[0072] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化24小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0073] 實(shí)施例4
[0074]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0075] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體5份、改性劑3份、引發(fā) 劑0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑7份及陰離子表面活性劑1份。其中，高嶺土的粒徑小于2微米； 高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為65mg/100g;改性劑為苯乙烯和丙烯酸甲酯，其中，丙烯酸甲酯 為2份，苯乙烯為3份；陽(yáng)離子單體為乙烯基吡啶；引發(fā)劑為過硫酸銨；陽(yáng)離子表面活性劑為 十四烷基三甲基氯化銨；陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
[0076] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 1500L的水在反應(yīng)容器中加 入水，再將反應(yīng)容器放在高速剪切分散機(jī)中分散1小時(shí)，得到第一懸浮液。
[0077] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與60L的水混合，使用攪拌 機(jī)攪拌混合1 〇分鐘以上，得到混合液。
[0078] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，加熱至50°C，并在50°C的條件下攪拌3小時(shí)，再 緩慢升溫至80°C攪拌反應(yīng)3小時(shí)，進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0079] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為5%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于90°C攪拌反應(yīng)2小 時(shí)，得到第三懸浮液。
[0080] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化24小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0081 ] 實(shí)施例5
[0082]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0083] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體3份、改性劑5份、引發(fā) 劑0.05份、陽(yáng)離子表面活性劑7份及陰離子表面活性劑4份。其中，高嶺土的粒徑小于2微米； 高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為75mg/100g;改性劑為甲基丙烯酸甲酯樹脂；陽(yáng)離子單體為十八 烷基二甲基烯丙基氯化銨和丙烯酰胺，其中，十八烷基二甲基烯丙基氯化銨為0.5份，丙烯 酰胺為3.5份；引發(fā)劑選為過氧化琥珀酸酐；陽(yáng)離子表面活性劑為十八烷基三甲基氯化銨、 十二烷基三甲基氯化銨和十四烷基三甲基氯化銨，其中，十八烷基三甲基氯化銨為0.05份， 十二烷基三甲基氯化銨為0.05份，十四烷基三甲基氯化銨為0.1份；陰離子表面活性劑為十 ^烷基橫酸納。
[0084] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 150L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器放在棒銷砂磨機(jī)中分散15分鐘，得到第一懸浮液。
[0085] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與70L的水混合，使用高速 剪切分散機(jī)混合10分鐘以上，得到混合液。
[0086] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，攪拌1小時(shí)后，逐漸升溫至50°C，并于50°C保溫 攪拌6小時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0087] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為5%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于50°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)3 小時(shí)，得到第三懸浮液。
[0088] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化24小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0089] 實(shí)施例6
[0090]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0091] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體2份、改性劑8份、引發(fā) 劑0.1份、陽(yáng)離子表面活性劑0.05份及陰離子表面活性劑7份。其中，高嶺土的粒徑小于2微 米;高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為58mg/100g;改性劑為苯乙烯、丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯，其 中，苯乙烯為1份，丙烯酸丁酯為1份，醋酸乙烯酯為2份；陽(yáng)離子單體為甲基-丙烯酰氧乙基 三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化銨，其中，甲基-丙烯酰 氧乙基三甲基氯化銨為2份，丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為0.5份，二甲基二烯丙基氯化銨 為〇 . 5份；引發(fā)劑為過氧化琥珀酸酐和雙氧水，其中，過氧化琥珀酸酐為0.05份，雙氧水為 0.1份；陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨和十八烷基三甲基氯化銨，其中，十六 烷基三甲基氯化銨為1份，十八烷基三甲基氯化銨為1份；陰離子表面活性劑為十二烷基苯 磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉為〇. 5份，十二烷基硫酸鈉為0.5份。
[0092] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 150L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器放在棒銷砂磨機(jī)中分散15分鐘，得到第一懸浮液。
[0093] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與70L的水混合，使用高速 剪切分散機(jī)混合1 〇分鐘以上，得到混合液。
[0094] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，攪拌1小時(shí)后，逐漸升溫至90°C，并于90°C保溫 攪拌3小時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0095] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為5%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于90°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 小時(shí)，得到第三懸浮液。
[0096] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化24小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0097] 實(shí)施例7
[0098]本實(shí)施例的改性高嶺土的制備步驟如下：
[0099] (1)按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體4份、改性劑4份、引發(fā) 劑0.08份、陽(yáng)離子表面活性劑3份及陰離子表面活性劑0.05份。其中，高嶺土的粒徑小于2微 米;高嶺土的陽(yáng)離子交換容量為80mg/100g;改性劑為丙烯酸丁酯；引發(fā)劑選為雙氧水;陽(yáng)離 子表面活性劑為十八烷基三甲基氯化銨；陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基 磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉為1份，十二烷基磺酸鈉為1份，十二烷基苯磺 酸鈉為1份。
[0100] (2)將高嶺土放入反應(yīng)容器中，按照每100千克高嶺土 150L的水在反應(yīng)容器中加入 水，再將反應(yīng)容器放在棒銷砂磨機(jī)中分散15分鐘，得到第一懸浮液。
[0101] (3)將陽(yáng)離子單體、改性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、引發(fā)劑與70L的水混合，使用高速 剪切分散機(jī)混合1 〇分鐘以上，得到混合液。
[0102] (4)將混合液加入到第一懸浮液中，攪拌1小時(shí)后，逐漸升溫至80°C，并于70°C保溫 攪拌6小時(shí)進(jìn)行離子交換反應(yīng)和聚合反應(yīng)，得到第二懸浮液。
[0103] (5)將陰離子表面活性劑加水混合配制成質(zhì)量百分濃度為2%的陰離子表面活性 劑的水溶液，將陰離子表面活性劑的水溶液加入到第二懸浮液中，并于30°C攪拌反應(yīng)2小 時(shí)，得到第三懸浮液。
[0104] (6)將第三懸浮液置于陰涼干燥處陳化24小時(shí)，除去上層清液，將下層物質(zhì)進(jìn)行抽 濾，將固態(tài)過濾物烘干，最后使用高速粉碎機(jī)粉碎，再經(jīng)過篩，得到改性高嶺土。
[0105] 對(duì)比例1
[0106] 對(duì)比例1的高嶺土為常規(guī)的高嶺土。
[0107] 將實(shí)施例1~7和對(duì)比例1的改性高嶺土分別按照如下配方配制成涂料:水411千 克、羥乙基纖維素增稠劑5千克、AMP PH調(diào)節(jié)劑2千克、異噻唑啉酮防腐劑2千克、聚羧酸鈉鹽 分散劑6千克、聚硅氧烷聚醚共聚物消泡劑2千克、丙二醇10千克、醇酯十二成膜助劑7千克、 金紅石鈦白粉50千克、改性高嶺土 100千克、滑石粉50千克、800目重質(zhì)碳酸鈣250千克、苯丙 乳液100千克、聚硅氧烷聚醚共聚物消泡劑2千克及疏水改性丙烯酸堿溶脹型增稠劑3千克； 接著將涂料涂覆于內(nèi)墻上形成涂層，根據(jù)GB/T 9266-2009測(cè)定涂層出現(xiàn)損傷的擦洗次數(shù)， 以測(cè)定涂層的耐洗擦性能，分別得到使用實(shí)施例1~7和對(duì)比例1的改性高嶺土的涂料形成 的涂層的擦洗次數(shù)的見表1。
[0108] 表1
[0111]從表1中可以看出，采用實(shí)施例1~7的改性高嶺土的涂料形成的涂層在擦洗至少 800次后才出現(xiàn)損傷，而使用對(duì)比例1的改性高嶺土的涂料形成的涂層在擦洗500次后就出 現(xiàn)了損傷，顯然，實(shí)施例1~7的改性高嶺土能夠使涂料形成的涂層更加的耐擦洗，這是因?yàn)?實(shí)施例1~7的改性高嶺土能夠在涂料中很好的分散，且能夠與涂料中的成膜物質(zhì)很好的相 容，使得涂料就有較好的穩(wěn)定性，從而使得涂料形成涂層具有較好的耐擦洗性能。
[0112] 以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí) 施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0113] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性高嶺土的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 按照質(zhì)量份數(shù)稱取如下組分:高嶺土 100份、陽(yáng)離子單體0.5~5份、改性劑1~10份、弓丨 發(fā)劑0.05~0.15份、陽(yáng)離子表面活性劑0.05~7份及陰離子表面活性劑0.05~7份，其中，所 述改性劑選自苯乙烯、丙烯酸酯類及醋酸乙烯酯中的至少一種； 將所述高嶺土在水中分散，得到第一懸浮液； 將所述陽(yáng)離子單體、所述改性劑、所述陽(yáng)離子表面活性劑與所述引發(fā)劑加水混合，得到 混合液； 將所述第一懸浮液與所述混合液于50~90 °C攪拌反應(yīng)3~6小時(shí)，得到第二懸浮液； 在所述第二懸浮液中加入所述陰離子表面活性劑，并于30~90°C攪拌反應(yīng)1~6小時(shí)， 得到第三懸浮液;及 將所述第三懸浮液依次經(jīng)過濾、干燥和粉碎，得到改性高嶺土。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述高嶺土的粒徑小于 2微米。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子單體選自丙 烯酰胺、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基 氯化銨、十八烷基二甲基烯丙基氯化銨及乙烯基吡啶中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過硫酸 銨、過硫酸鉀、過氧化琥珀酸酐及雙氧水中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子表面活性劑 選自十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨及十八烷基 三甲基氯化銨中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑 選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性高嶺土的制備方法，其特征在于，所述高嶺土的陽(yáng)離子交 換容量大于50mg/100g。8. -種由權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述的改性高嶺土的制備方法制備得到的改性高嶺 土。9. 如權(quán)利要求8所述的改性高嶺土在涂料中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08F212/08GK105968933SQ201610387753
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】鄧嬌容
【申請(qǐng)人】深圳市錦昊輝礦業(yè)發(fā)展有限公司