[发明专利]一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法在审

专利信息
申请号: 201710999981.9 申请日: 2017-10-24
公开(公告)号: CN107902662A 公开(公告)日: 2018-04-13
发明(设计)人: 程卫泉;王景球;于阳辉;贺洋 申请(专利权)人: 安徽国创非金属矿业科技有限公司
主分类号: C01B33/26 分类号: C01B33/26
代理公司: 南京正联知识产权代理有限公司32243 代理人: 胡定华
地址: 241200 *** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 分散性 粘度 硅酸 无机 凝胶 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种无机凝胶的制备方法,具体涉及一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法。

背景技术

硅酸镁铝无机凝胶是由天然膨润土经特殊工艺改性而成的一维纳米材料,可分散于水中,形成触变性凝胶;体系一般呈半透明至透明,受到剪切或其他外力作用即恢复一定流动性。

硅酸镁铝无机凝胶广泛应用于日化、医药、农药、工业等领域。

目前,天然膨润土加工无机凝胶的制备技术主要是湿法制浆、降粘剂分散、离心分离提纯、钠化改性以及其他一些处理即得到制品。

天然膨润土加工获得的无机凝胶的粉状形态中包含大量有规则的片状结构聚集体,在水溶液中片状结构层间吸附的阳离子电荷会被静电引力拖至晶片表面,大量水渗透至层间溶胀造成片状结构解聚,最终互相搭接形成“卡房式”网状结构,使其具有良好的增稠性、悬浮性、触变性等,在化妆品、牙膏、医药、农药、涂料等领域广泛应用。

但是,钙基膨润土在加工硅酸镁铝无机凝胶过程中,存在粘度提升难,或干燥后再水化粘度下降的现象,制约了硅酸镁铝无机凝胶的应用;另外,硅酸镁铝无机凝胶的亲水性强,在水分散体系中会出现粉体抱团的现象,导致水体系中分散时间变长,对应用厂家的生产效率和生产成本造成影响;因此,需要开发一种能在水分散体系中快速分散的硅酸镁铝无机凝胶材料。

发明内容

为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法。

为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:

一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法,包括以下步骤:

S1、粉料,将硅酸镁铝原料粉碎;

S2、改性,将上述粉料与改性剂、水按一定质量百分比混合搅拌制成矿浆;

S3、纯化,采用离心力场的动态分离提纯方法,分离提纯矿浆,取悬浮液;

S4、复合,将悬浮液与一定质量百分比的功能性矿物复配为多元矿物后,高压均质复合;

S5、干燥上述均质后的产物,制得无机凝胶制品。

上述步骤S1中的原料为天然膨润土,粉碎后的原料粒度为2mm-5mm。

上述步骤S2中的矿浆的浓度为7-12wt%,改性剂为一种或至少两种组合的钠盐,用量为硅酸镁铝质量的1-5%。

上述步骤S3中的分离因数为500-2500,分离时间为5-20min。

上述步骤S4中的功能性矿物为海泡石、凹凸棒石中的一种或两种,纯度≧96%;复合压力为100-200MPa。

上述步骤S5中的干燥为真空冷冻干燥,干燥温度为-40℃-30℃。在真空冷冻状态下,通过水分子的升华将水分脱除,保持了硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构。

本发明的有益之处在于:

本发明的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法,通过复配功能性矿物,通过高压均质化将多元矿物有序组合,利用海泡石、凹凸棒石的纤维结构的桥链作用,对膨润土制备的硅酸镁铝无机凝胶在水分散体系中形成的“卡房式”网状结构实现相互搭接填充,形成更密实、更稳定的“卡房式”三维网络结构;与常规的硅酸镁铝无机凝胶相比,其5%水分散液粘度在静止24h后提高200-300mpa.s;

通过真空冷冻干燥脱水,脱除的升华水分子,保持了硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构,因而具有优异的复水性,在水化时可以短时间内恢复干燥之前的状态;可将硅酸镁铝无机凝胶1%水分散时间从5-15min降低到3min,极大地减少了水化分散时间。

本发明的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法,其步骤简单,易实施,制备成本低,相比现有的硅酸镁铝无机凝胶,效果显著,具有很强的实用性和广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法的流程图。

图2、3、4为膨润土硅酸镁铝无机凝胶在水中形成“卡房式网状结构”演化示意图。

图5为本发明的硅酸镁铝无机凝胶的三元结构图。

附图中标记的含义如下:1、海泡石,2、凹凸棒石。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一:

S1、将天然钙基膨润土粉碎至粒度为2mm;

S2、取50g原料按质量百分比加入2%的碳酸钠,加水配置成10%的矿浆,搅拌分散45min;

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