一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法
【專利摘要】一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法，所述方法將600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉按一定比例混合經(jīng)濕法研磨后，添加分散劑和研磨助劑，再經(jīng)高速攪拌恒溫研磨，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行插層，得包覆插位的復(fù)合粉體，再經(jīng)干燥、球磨，獲得3000目的硅鈣復(fù)合材料產(chǎn)品。本發(fā)明方法制備的復(fù)合粉體其細(xì)度在3000目以上，吸油量在20ml/100g以下，明顯低于同目數(shù)重鈣、輕鈣。該粉體改善了填料的添加引起塑料制品力學(xué)性能降低的問(wèn)題，由于該粉體同時(shí)具有白云石粒子的均勻性，又具有硅酸鈣粒子較大的長(zhǎng)徑比，因此，該材料添加在塑料制品中既能增加塑料的韌性又能增加它的強(qiáng)度，其無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度比普通重質(zhì)碳酸鈣提高150%以上，在PP中的添加量可提高20%以上。
【專利說(shuō)明】一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法，屬精細(xì)化工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]納米插層復(fù)合材料因其具有多種不同于普通材料的特性，應(yīng)用前景十分廣闊。層狀硅酸鹽，如高嶺土、膨潤(rùn)土、伊利石、綠泥石、海抱石等，因其天然的納米層狀結(jié)構(gòu)，是最適宜制備納米插層復(fù)合材料的無(wú)機(jī)相之一。制備納米插層復(fù)合材料的方法分為兩類:插層聚合法和聚合物插層法。其中插層聚合法可分為單體加聚法和單體縮聚法，聚合物插層法可分為熔體插層法和熔液插層法。
[0003]雖然納米插層復(fù)合材料是一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦脱芯款I(lǐng)域，但目前對(duì)納米插層復(fù)合材料仍處探索階段，對(duì)于納米微粒的分散性、如何尋求高效的插層劑以及如何改進(jìn)插層工藝都有待進(jìn)一步改進(jìn)和提聞。
[0004]重質(zhì)碳酸鈣用于塑料的填料時(shí)，填料的添加會(huì)引起塑料制品力學(xué)性能降低，但同時(shí)存在分散性差和輕質(zhì)碳酸鈣穩(wěn)定性差、吸油量大的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是，為了解決了傳統(tǒng)填料添加在塑料中分散性差的缺點(diǎn)，利用粉間層插技術(shù)，公開(kāi)一種白云石粉間層插位娃鈣復(fù)合材料制備方法。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是，將600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉按一定比例混合經(jīng)濕法研磨后，添加分散劑和研磨助劑，再經(jīng)高速攪拌恒溫研磨，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行插層，得包覆插位的復(fù)合粉體，再經(jīng)干燥、球磨，獲得3000目的硅鈣復(fù)合材料產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法具體步驟如下:
(I)制備600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉
分別將工業(yè)原礦白云石和工業(yè)原礦硅酸鈣經(jīng)粗破碎、清洗、一級(jí)破碎、二級(jí)破碎和立式研磨，得到600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉。
[0008](2)濕法研磨。將600目的白云石粉與600目的硅酸鈣粉，按質(zhì)量比3: I混合，放入研磨機(jī)進(jìn)行濕法研磨。
[0009](3)添加分散劑和研磨助劑。在濕法研磨得到的固含量75%的漿料中，加入分散劑和研磨助劑。
[0010](4)高速攪拌恒溫研磨。將加有分散劑和研磨助劑的漿料投入研磨機(jī)，進(jìn)行高速攪拌恒溫研磨。
[0011]( 5 )層間插位處理。在高速攪拌恒溫研磨的漿料中，加入占白云石粉和硅酸鈣粉總重量2%。的鈦酸酯偶聯(lián)劑，并用高速氣流對(duì)漿料進(jìn)行沖擊，得到包覆插位的復(fù)合粉體。
[0012](6)真空干燥。將包覆插位的復(fù)合粉體投入真空抽濾機(jī),加入10%乙二醇，進(jìn)行抽濾，對(duì)包覆插位的復(fù)合粉體進(jìn)行真空干燥。
[0013](7)立式球磨機(jī)球磨。將經(jīng)過(guò)干燥后的包覆插位的復(fù)合粉體放入立式球磨機(jī)進(jìn)行研磨。
[0014](8)分級(jí)。將立式球磨后的包覆插位復(fù)合粉體進(jìn)行分級(jí)處理，得到3000目以上的納米插層的硅鈣復(fù)合材料粉體。
[0015](9)高速攪拌機(jī)攪拌。將上一步得到的納米插層的硅鈣復(fù)合材料粉體，放入高速攪拌機(jī)攪拌，使白云石粉和硅酸鈣粉充分結(jié)合在一起，得到最終的納米插層的硅鈣復(fù)合材料
[0016](10)包裝。將納米插層的硅鈣復(fù)合材料產(chǎn)品按要求進(jìn)行包裝。
[0017]本發(fā)明方法步驟(3 )中，分散劑為聚乙烯吡咯烷酮，其添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的1%。;研磨助劑為甜菜堿和二甲基硅油，甜菜堿的添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的2%。，用于吸濕劑和穩(wěn)定劑；二甲基硅油的添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的2%。，用于改善潤(rùn)滑。
[0018]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明方法制備的復(fù)合粉體其細(xì)度在3000目以上，吸油量在20ml/100g以下，明顯低于同目數(shù)重鈣、輕鈣。該粉體改善了填料的添加引起塑料制品力學(xué)性能降低的問(wèn)題，同時(shí)解決了重質(zhì)碳酸鈣添加量少、分散性差和輕質(zhì)碳酸鈣穩(wěn)定性差、吸油量大的缺點(diǎn)。由于該粉體同時(shí)具有白云石粒子的均勻性，又具有硅酸鈣粒子較大的長(zhǎng)徑t匕，因此，該材料添加在塑料制品中既能增加塑料的韌性又能增加它的強(qiáng)度，其無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度比普通重質(zhì)碳酸鈣提高150%以上，在PP中的添加量可提高20%以上。由于該材料進(jìn)行過(guò)活化處理，因此，解決了傳統(tǒng)填料添加在塑料中分散性差的缺點(diǎn)。整個(gè)工藝流程經(jīng)過(guò)選礦、清洗、真空生產(chǎn)等確保了該復(fù)合粉體的純度，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性顯著提高。
[0019]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如圖1所示。
[0021]本實(shí)施例白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備步驟如下:
(I)制備600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉
分別將工業(yè)原礦白云石和工業(yè)原礦硅酸鈣采用鄂式破碎機(jī)等設(shè)備，經(jīng)粗破碎、清洗、一級(jí)破碎、二級(jí)破碎和立式研磨，得到600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉。
[0022](2)濕法研磨。將600目的白云石粉與600目的硅酸鈣粉，按質(zhì)量比3: I混合，放入研磨機(jī)進(jìn)行濕法研磨 。
[0023](3)添加分散劑和研磨助劑。在濕法研磨得到的固含量75%的漿料中，加入分散劑聚乙烯吡咯烷酮，其添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的1%。；加入研磨助劑甜菜堿，其添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的2%。;加入研磨助劑二甲基硅油，其添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的2%0。
[0024](4)高速攪拌恒溫研磨。將加有分散劑和研磨助劑的漿料投入研磨機(jī)，進(jìn)行高速攪拌恒溫研磨，攪拌速度為1400r/min，溫度為80°C。
[0025](5)層間插位處理。高速攪拌恒溫研磨的漿料中，加入占白云石粉和硅酸鈣粉總重量2%。的鈦酸酯偶聯(lián)劑，并用高速氣流對(duì)漿料進(jìn)行沖擊，得到包覆插位的復(fù)合粉體。
[0026](6)真空干燥。將包覆插位的復(fù)合粉體投入真空抽濾機(jī)，將乙二醇配置成10%水溶液，采用計(jì)量泵打入，使硅酸鈣粒子更好的分布于白云石粉之間；再進(jìn)行抽濾，對(duì)包覆插位的復(fù)合粉體進(jìn)行真空干燥，干燥后的水分含量小于0.5%。
[0027](7)立式球磨機(jī)球磨。將經(jīng)過(guò)干燥后的包覆插位的復(fù)合粉體放入立式球磨機(jī)進(jìn)行研磨。
[0028](8)分級(jí)。立式研磨后采用旋風(fēng)分級(jí)系統(tǒng)分級(jí)，主要是通過(guò)變頻調(diào)速來(lái)控制風(fēng)力的大小，進(jìn)行細(xì)度的篩選，細(xì)度大于3000目的產(chǎn)品進(jìn)入布袋收集系統(tǒng)，細(xì)度小于3000目的產(chǎn)品繼續(xù)進(jìn)入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，得到3000目以上的納米插層的硅鈣復(fù)合材料粉體。
[0029](9)高速攪拌機(jī)攪拌。將上一步得到的納米插層的硅鈣復(fù)合材料粉體，放入高速攪拌機(jī)攪拌，使白云石粉和硅酸鈣粉充分結(jié)合在一起，得到最終的納米插層的硅鈣復(fù)合材料
女口
廣叩ο
[0030](10)包裝 。將納米插層的硅鈣復(fù)合材料產(chǎn)品按要求進(jìn)行包裝。
【權(quán)利要求】
1.一種白云石粉間層插位娃鈣復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述方法將600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉按一定比例混合經(jīng)濕法研磨后，添加分散劑和研磨助劑，再經(jīng)高速攪拌恒溫研磨，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行插層，得包覆插位的復(fù)合粉體，再經(jīng)干燥、球磨，獲得3000目的硅鈣復(fù)合材料產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述600目的白云石粉和600目的硅酸鈣粉的質(zhì)量比為3: I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮，添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的1%。；所述研磨助劑為甜菜堿和二甲基硅油，甜菜堿添加量占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的1%。，二甲基硅油占白云石粉和硅酸鈣粉總重量的2%0。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的一種白云石粉間層插位硅鈣復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量占白云石粉和硅酸鈣總重量的2%。。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK103923350SQ201410113484
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】李海濱, 鄒檢生, 彭鶴松, 李裕樂(lè) 申請(qǐng)人:江西廣源化工有限責(zé)任公司