一种改善力学性能的改性膨润土及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改善力学性能的改性膨润土，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：膨润土90-95、米糠蜡1-2、聚氯乙烯粉5-7、石英砂2-4、木质纤维2-3、呋喃树脂5-7、二月桂酸二丁基锡1-1.5、VAE乳液4.5-6、二硼化锆1.5-2、改性硅藻土3-4；本发明通过使用高分子聚合物对膨润土表面进行改性，使得膨润土与其他物质的相容性好，添加石英砂、木质纤维等，提高了产品的耐磨性以及稳定性，添加改性硅藻土，增加了分散效果，制成的改性膨润土工艺简单，配方合理，力学性能优异，适合生产橡胶填料或者建筑填料。

说明书

技术领域

本发明涉及工业填料领域，特别是一种改善力学性能的改性膨润土及其制备方法。

背景技术

膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿,具有吸水性、溶胀性、分散悬浮性、粘结性、对有机物的吸附性、催化活性、触变性、可塑性、润滑性和阳离子交换性等一系列的物理化学性质，同时，具有良好的热稳定性和化学稳定性。由于膨润土独特的矿物结构和结晶化学性质所具有的许多十分优良的性能，膨润土尤其是改性膨润土广泛应用于各行业中，如作为泥浆增稠剂、乳胶稳定剂及塑粘剂、吸附剂和润滑剂用于石油钻井工业、铸造和冶金工业、涂料油墨工业、农畜牧业及纺织、造纸工业，亦用于日用化工和食品加工、石化工业，也用作环境保护的净化剂、吸附剂，且可用于建材工业，如用作低铁硅质粘土原料，用于生产膨润土防水板、膨润土胶泥和膨润土止水条等等。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善力学性能的改性膨润土及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种改善力学性能的改性膨润土，由下列重量份的原料制备制成：膨润土90-95、米糠蜡1-2、聚氯乙烯粉5-7、石英砂2-4、木质纤维2-3、呋喃树脂5-7、二月桂酸二丁基锡1-1.5、VAE乳液4.5-6、二硼化锆1.5-2、改性硅藻土3-4；

所述改性硅藻土由以下重量份的原料制成：硅藻土50-60、沸石分子筛4-7、锆英粉3-5、聚乙烯醇2-4、季戊四醇4-6、液体松香树脂4-7、丙烯酸乙酯5-7、乙酰柠檬酸三乙酯4-5、水50-60；制备方法是首先加入硅藻土、丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、水搅拌均匀，形成悬浮液，然后立即加入季戊四醇、液体松香树脂、乙酰柠檬酸三乙酯混合搅拌25-35分钟，然后加入其余剩余成分，在1200-1500转/分条件下搅拌，在50-60℃下烘干，粉碎成200-400目粉末即得。

本发明所述一种改善力学性能的改性膨润土，由以下具体步骤制成：

（1）将膨润土、石英砂、木质纤维、二硼化锆混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，取出烘干，粉碎研细，过 100-200目筛，得混合粉末待用；

（2）将米糠蜡、聚氯乙烯粉、VAE乳液放入混料桶中，升温至80-90℃之间，搅拌半小时，继续加入呋喃树脂、二月桂酸二丁基锡，继续升温至130-160℃，搅拌15-20分钟后倒出，烘干，得胶粉；

（3）将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌并研磨2-3小时，形成混悬液待用；

（4）将混悬液与改性硅藻土混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、粉碎成200-400目粉末即得。

本发明的有益效果是：本发明通过使用高分子聚合物对膨润土表面进行改性，使得膨润土与其他物质的相容性好，添加石英砂、木质纤维等，提高了产品的耐磨性以及稳定性，添加改性硅藻土，增加了分散效果，制成的改性膨润土工艺简单，配方合理，力学性能优异，适合生产橡胶填料或者建筑填料。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种改善力学性能的改性膨润土，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：膨润土90、米糠蜡1、聚氯乙烯粉5、石英砂2、木质纤维2、呋喃树脂5、二月桂酸二丁基锡1、VAE乳液4.5、二硼化锆1.5、改性硅藻土3；

所述改性硅藻土由以下重量份（公斤）的原料制成：硅藻土50、沸石分子筛4、锆英粉3、聚乙烯醇2、季戊四醇4、液体松香树脂4、丙烯酸乙酯5、乙酰柠檬酸三乙酯4、水50；制备方法是首先加入硅藻土、丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、水搅拌均匀，形成悬浮液，然后立即加入季戊四醇、液体松香树脂、乙酰柠檬酸三乙酯混合搅拌25-35分钟，然后加入其余剩余成分，在1200-1500转/分条件下搅拌，在50-60℃下烘干，粉碎成200-400目粉末即得。

本发明所述一种改善力学性能的改性膨润土，由以下具体步骤制成：

（1）将膨润土、石英砂、木质纤维、二硼化锆混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，取出烘干，粉碎研细，过 100-200目筛，得混合粉末待用；

（2）将米糠蜡、聚氯乙烯粉、VAE乳液放入混料桶中，升温至80-90℃之间，搅拌半小时，继续加入呋喃树脂、二月桂酸二丁基锡，继续升温至130-160℃，搅拌15-20分钟后倒出烘干，，得胶粉；

（3）将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌并研磨2-3小时，形成混悬液待用；

（4）将混悬液与改性硅藻土等混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、粉碎成200-400目粉末即得。

对本发明的改性膨润土和普通膨润土的性能检测比较如下 ：

首先测量改性前、后膨润土的堆积密度，然后将改性好的膨润土和未改性的膨润土钙加入到橡胶制品中，制成样品，分别测试两者的力学性能，对比结果见下表 ：

由上表可以看出，改性后的膨润土的松散堆积密度变小，说明膨润土分体充分分散，还可以看出改性后膨润土的各项力学性能都得到提高。