[发明专利]一种SiO2包覆叶蜡石粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SiO₂包覆叶蜡石粉体的制备方法，采用无机盐水解沉积技 术制备本发明粉体。

背景技术

叶腊石[Al₂(OH)₂(Si₂O₅)₂]₂是粘土矿物的一种，主要由石英、高岭石、绢云 母组成，属结晶结构2∶1型层状含水铝硅酸盐矿物，结构单元层由两个“硅-氧四 面体”，一个“氢氧铝石层”组成。理论化学组份为：Al₂O₃ 28.3％，SiO₂ 66.7％， H₂O 5.0％，此外含有Fe，Mg，Ca，K，Na等少量杂质。

天然产出的叶腊石叶腊石质地细腻具滑腻感，硬度低(1-2)。由于低铝叶 蜡石含有K，Na等杂质，其耐候性、耐化学腐蚀性都较纯叶蜡石差，为了提高低 品位叶蜡石的应用范围，本发明在低铝叶蜡石(不限于低铝叶蜡石)粉体表面 包覆一层不同厚度的SiO₂薄膜，这种包覆产品在一定程度上具有二氧化硅的性 质，表面光滑度、白度、表面活性等都会有一定的提高，使其可以在涂料、油 墨、橡塑材料中填充，提高产品的相关性能。

粉体表面包覆技术已经在荧光材料、磁性材料等的表面改性和体材改性方 面取得了很好的成效，现已发展了多种超细粉体表面包覆技术。其中主要有机 械混合法、气相沉积法、超临界流体快速膨胀法以及液相化学法。

机械混合法利用挤压、冲击、剪切、摩擦等机械力将改性剂均匀分布在粉 体颗粒外表面，各种组分相互渗入和扩散，形成包覆。气相沉积法主要包括气相化 学沉积法和雾化液滴沉积法，均是利用过饱和体系中的改性剂在颗粒表面聚集而 形成对粉体颗粒的包覆。流体在超临界状态下具有气相的高扩散系数和液相的 强溶解能力的特点。超临界流体快速膨胀法包覆法利用超临界流体在流化床的 快速膨胀，使改性微核在颗粒表面形成均匀的薄膜包覆。超临界流体在快速膨 胀过程中，超临界相向气相的快速转变引发流体温度、压力的急剧降低，从而导 致溶质在超临界溶剂中溶解度的急剧变化，在高频湍动的膨胀射流场中瞬间均匀 析出溶质微核。膨胀气流载带这些均匀微核与流化床中的颗粒碰撞，产生均匀 接触，从而在细颗粒表面形成均匀包覆。液相化学法利用湿环境中的化学反应 形成改性添加剂，对颗粒进行表面包覆。与其他方法相比，易于形成核-壳结构。 常用的液相包覆方法有水解沉淀法、溶胶—凝胶法、异相凝聚法、非均匀形核 法、微乳液法、化学镀法等。以上这些方法中，前几种方法设备要求较高，操 作复杂，耗能较大。液相化学法中的各种方法也各有优缺点，比较来看，水解 沉淀法相对工艺简单，如果选择简单的无机盐作为包覆剂，则在成本上具有优 势。

中国专利局2005.06.29日公开的“透明防潮包覆电致发光粉的制备方法” (公开号：CN 1632046A)，通过溶胶凝胶法与水解法有机结合来完成透明防潮 包覆电致发光粉的制备。用氨水水解有机硅、有机铝、或有机钛化合物制备成 溶胶，将发光粉加入上述溶胶中搅拌，在发光粉表面实现溶胶凝胶化，然后将 发光粉放入非极性溶剂中回流老化，并加入有机硅、有机铝或有机钛化合物， 然后将老化的发光粉进行热处理，从而制得发明产品。

通过目前掌握的国内外文献资料分析，国内外的科技工作者对于SiO₂包覆技 术主要应用在发光粉、珠光颜料等的防潮和耐候性提高方面，在叶蜡石表面包 覆方面还没有应用先例。  

发明内容

本发明拟解决的技术问题是提供一种SiO₂包覆叶蜡石粉体的制备方法。这 种包覆改性提高了叶蜡石粉体的耐候、耐腐蚀和硬度等物化性能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：以叶蜡石粉体为原料，硅酸 钠为包覆剂，盐酸(不限于盐酸)为pH值调节剂，利用水解沉积技术，将叶蜡石包 覆上一层SiO₂薄膜。基本工艺是将一定规格要求的经高温煅烧的叶蜡石粉投入到 一定量的去离子水中，搅拌分散成悬浮液。将此悬浮液升温至一定温度，用稀 盐酸将此悬浮液的pH值调到一定范围，计量加入一定量的硅酸钠溶液，同时用 稀盐酸(不限于盐酸)维持悬浮液的pH值恒定。硅酸钠溶液滴加完后，保温搅 拌一段时间后，进行过滤、干燥、煅烧，便得到本发明的产品。