[发明专利]一种透明氢氧化镁液相分散体及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于分散体技术领域，涉及一种分散体及制备方法与应用，尤其是涉及一种透明氢氧化镁液相分散体及制备方法与应用。

背景技术

纳米氢氧化镁作为一种重要的阻燃剂，在加入后能使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性。此外，纳米氢氧化镁可作为橡胶，塑料，油漆等高分子材料的填充剂；在环保方面可作为烟道气脱硫剂，可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂；也可用作油品的添加剂，起到防腐和脱硫作用；还可以用于电子行业、医药、砂糖的精制，保温材料以及制造其它镁盐产品。

众所周知，纳米氢氧化镁的阻燃性能主要取决于化学组成、形态特征、粒度大小和分散程度等。其中，纳米颗粒的粒度分布和分散程度是一个非常重要的因素。传统的制备方法是先制备出纳米粉体，再对纳米粉体进行表面改性，进而添加到高分子材料中作为阻燃剂。但是此类方法制备出的复合材料中纳米氢氧化镁的分散性能不好，并且与聚合物的相容性也较差。

目前，国内外关于纳米氢氧化镁粉体的制备工艺已经十分纯熟，例如：中国专利申请号为201110001664.X的单分散片状氢氧化镁阻燃剂的制备方法。该制备方法是通过水热合成法制备出片状的纳米氢氧化镁粉体，该方法的缺陷在于：反应条件需要高温高压，且片状氢氧化镁粒径较大，为200～500nm。

另外现有技术中也公开有关于氢氧化镁分散悬液的制备方法，例如：中国专利申请号为201210097004.7一种超细氢氧化镁分散悬液的制备方法。该方法利用阴离子交换树脂在液相体系中合成氢氧化镁悬浮液，该方法的缺陷在于：1）工艺过程复杂；2）制备的悬液静置36min后会有明显的沉降，稳定性不好。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种透明氢氧化镁液相分散体；该液相分散体固含量为1wt%～50wt%，氢氧化镁晶体粒径小且分布均匀，一维尺寸为0.5～30nm；此外，液相分散体分散效果好，稳定性好，静置≥10个月仍无沉降；且液相分散体以水、有机溶剂或其混合物为液相分散介质，应用范围广泛。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种透明氢氧化镁液相分散体制备方法；该方法采用直接沉淀法合成的纳米氢氧化镁颗粒，经表面改性并分散，进而制得透明的分散体，很好的解决了纳米氢氧化镁在应用中出现的分散性能和相容性差的问题，从而赋予产品更高的应用性能和附加值。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种透明氢氧化镁液相分散体的应用。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种透明氢氧化镁液相分散体，包括液相介质和改性纳米氢氧化镁颗粒，所述改性纳米氢氧化镁颗粒均匀的分散在液相介质中，所述改性纳米氢氧化镁颗粒为纳米氢氧化镁颗粒外包覆表面活性剂层，分散体中的固含量为1wt%～50wt%；纳米氢氧化镁颗粒的一维尺寸为0.5～30nm，所述的液相介质是水、有机溶剂或与水互溶的有机溶剂和水的混合物。

优选地，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、四氢呋喃、正己烷、环己烷。

优选地，所述表面活性剂选自下列物质中的一种或多种：十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、油酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、油酸、硬脂酸、硬脂酸锌、硬质酸钠、钛酸酯、聚乙烯醇。

优选地，所述表面活性剂占改性纳米氢氧化镁颗粒的质量分数为1%～40%，优选为2%～30%，最优选为5%～25%。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种透明氢氧化镁液相分散体制备方法，包括如下步骤：

1）将镁盐溶于水、有机溶剂或与水互溶的有机溶剂和水的混合物中，制得镁盐溶液；

2）将碱溶于水、有机溶剂或与水互溶的有机溶剂和水的混合物中，制得碱液；

3）将碱液加入到镁盐溶液中，得反应液；

4）往反应液中加入表面活性剂，

5）静置、过滤并洗涤，得滤饼；

6）将滤饼分散在水、有机溶剂或与水互溶的有机溶剂和水的混合物中，得到产物。

优选地，步骤1）中，所述镁盐选自下列物质中的一种或多种：硫酸镁、硝酸镁、氯化镁、醋酸镁。