[发明专利]一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂及其应用

说明书

本发明涉及一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂及其应用；属于无机化工材料生产技术领域。本发明所述添加剂为表面活性剂；所述表面活性剂为胺基化合物或胺基化合物的衍生物；其包含的碳原子个数为2～25。本发明所用的胺类表面活性剂来源广泛，价格便宜，在添加量较低的情况下就能够实现对托贝莫来石晶须形貌和结构的稳定控制。所合成的托贝莫来石晶须产品结晶度和长径比高，是生产功能复合材料的一种优质化学原料，可用于建材、冶金、化工和材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂及其应用；属于无机化工材料生产技术领域。

背景技术

托贝莫来石(5CaO·6SiO₂·5H₂O)是一种水化硅酸钙矿物，由于容重小、导热系数低、脱水温度高、热稳定性好、耐高温和强度大等特点，以托贝莫来石为主要成分的水化硅酸钙保温材料已在冶金、建材、石化等行业窑炉、设备及管道反应工程中广泛应用。合成托贝莫来石晶须的原料主要有两类，即硅质原料和钙质原料，在相同的物理条件(温度、压力、搅拌强度等)下，使用不同的原料所合成的托贝莫来石晶须的形貌和性能也不一样。其主要原因是，在合成托贝莫来石晶须的过程中硅质原料和钙质原料释放或溶解Si和Ca的速度不同，导致晶须的成核数量和晶体的生长速度也不一样，从而得到了不同的产品。

表面活性剂是指具有确定的亲水和亲油基团，在两相界面吸附后可以定向排列，并能使界面张力明显降低的物质，是20世纪50年代伴随石油工业而兴起的一种新型化学品，享有“工业味精”的美称。其亲水基团一般是一些极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓，其应用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门。

表面活性剂用于托贝莫来石晶须的合成研究较少。由于晶体生长的各向异性，添加表面活性剂选择性吸附在晶体的某一晶面，使得未被吸附的晶面快速生长，从而在短时间内合成出结晶晶面好、长径比高的晶须。托贝莫来石是典型的层状硅酸盐矿物，其晶体生长的各向异性结构比较明显，只要选择适当的表面活性剂，就很容易造成表面活性剂在晶体表面的选择性吸附，促进高长径比托贝莫来石晶须的形成。

发明内容

本发明提供一种用来调控托贝莫来石晶须的结晶度和长径比的添加剂，以及该添加剂在托贝莫来石晶须合成中的应用。

本发明一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂，所述添加剂为表面活性剂；所述表面活性剂为胺基化合物或胺基化合物的衍生物。优选为有机胺及其衍生物。

本发明一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂，所述表面活性剂包含的碳原子个数为2～25。

本发明一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂，所述表面活性剂为一元胺或多元胺或胺的衍生物。具体为脂肪胺及其衍生物中的至少一种，进一步优选为十二胺及其衍生物。

本发明一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂的应用，包括下述步骤：按照Ca/N摩尔比为1～1000:1、优选为50:1、进一步优选为100～1000:1，将添加剂与将钙质原料混合均匀，得到混合浆料，然后调整混合浆料的pH值为11～14后加入硅质原料，在高压密闭容器中反应；得到托贝莫来石晶须。

作为优选方案，本发明一种用于合成托贝莫来石晶须的添加剂的应用，包括

下述步骤：步骤一