[发明专利]一种改性叶蜡石粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及叶蜡石粉改性领域，更具体的说是涉及一种改性叶蜡石粉的制备方法。

背景技术

现在市场上所用装饰材料大多选用高分子材料，如PVC天花板，PVC贴花板，公园仿木地板，铝塑门窗等，为了增强抗老化的效果，会在高分子材料中添加轻钙作填充料，但是轻钙补强性能差，轻钙作填充料的高分子材料的强度往往达不到高档产品要求，特别是连接处比较薄的地方，会出现断裂的现象，严重影响了产品质量，也会造成产业发展的滞后；另外，轻钙作填充料的高分子材料的抗老化性能差，特别是在露天情况下，由于PVC，PE等会在紫外线照射下容易发生键断裂，引起老化现象，性能会大大降低，影响使用寿命，如今迫切地需要一种添加到装饰材料用高分子材料中的填充材料，能够增强高分子材料的强度，使其抗老化性效果好，提高装饰材料使用性能和寿命。

叶蜡石是粘土矿物的一种，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，具有抗紫外线的能力，也就可减弱紫外线等光对高分子材料分子键的破坏，但是天然产出的叶蜡石质地细腻具滑腻感，硬度低，耐候性、耐化学腐蚀性都较差，需要对其进行改性才能得到预期的效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改性叶蜡石粉的制备方法，制备的改性叶蜡石粉作为装饰材料用高分子材料的填充料，补强性能好，能够增强高分子材料的抗老化性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种改性叶蜡石粉的制备方法，其特征在于：包括如下具体步骤：

步骤一、制粉：将叶蜡石加入雷蒙机，分级机设置为750r/min，磨制60-120min，经雷蒙机加工后得到的叶蜡石细粉，经超细加工及分级系统分级，使通过的叶蜡石细粉粒径为800目以下；

步骤二、煅烧：用真空输送机将叶蜡石细粉从雷蒙机中移至间接式煅烧回转窑中进行煅烧，煅烧温度800-1100℃，煅烧60-90min，然后冷却至室温，获得含水率为1-2％的叶蜡石细粉；

步骤三、包覆：将50g叶蜡石细粉加入到500g去离子水中，搅拌分散，升温至60-75℃，用5wt％稀盐酸将此悬浮液的pH值调至8.5-9.5，然后以0.1-0.3mL/min的速度滴加3wt％硅酸钠溶液250ml，同时用稀盐酸维持悬浮液的pH值恒定，硅酸钠溶液滴加完毕搅拌30-45min，进行过滤、干燥、烘干，在550-650℃煅烧1-2h，便得到包覆叶蜡石粉；

步骤四、添加改性剂：将包覆叶蜡石粉移至高速混合机中，再将改性剂投入高速混合机中，包覆叶蜡石粉：改性剂质量比＝9:1，开机搅拌混合，在100-110℃温度下混合，混合转速4000-5000r/min，混合30-50min，获得改性叶蜡石粉。

作为本发明的进一步改进，所述步骤四中改性剂是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的复配物，所述硅烷偶联剂选自环己胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、己二胺基甲基三乙氧基硅烷或3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种；所述钛酸酯偶联剂选自异丙基三(十二烷基苯磺酰)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯或异丙基三(月桂基-肉豆蔻基)钛酸酯中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的复配物中硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的质量比为2:3-5:3。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤三对叶蜡石细粉进行包覆前先进行酸化处理，将步骤二得到的叶蜡石细粉、羟丙基甲基纤维素、丙酸钠、硅烯醇醚加入搅拌机中进行搅拌得到叶蜡石细粉混合物，再将50wt％稀硫酸缓慢加入上述叶蜡石细粉混合物中进行酸化处理，将酸化后的叶蜡石细粉混合物输送到回转式烘干炉内焙烧，得到酸化处理叶蜡石细粉。

作为本发明的进一步改进，所述叶蜡石细粉、羟丙基甲基纤维素、丙酸钠、硅烯醇醚的含量分别为93-97重量份、0.02-2重量份、0.01-3重量份和0.2-0.5重量份。

作为本发明的进一步改进，所述叶蜡石细粉混合物和稀硫酸的质量比＝7-9:0.5-2。

作为本发明的进一步改进，所述转式烘干炉内焙烧温度控制在350-550℃，焙烧时间为2-3h。

本发明的制备方法得到的改性叶蜡石粉，由于细度增加，表面能提高，具有更大的比表面积，同时表面活性基团也大大增多，与其它物质结合的结点也会增多，从而和高分子材料内部分子结合强度也增强，使其在高分子材料中体现出优异的补强性能，可减弱紫外线等光对高分子材料分子键的破坏，增加高分子材料的使用寿命，改善高分子材料的抗老化性能。