[发明专利]在低温和大气压下制造合成锂蒙脱石的方法

说明书

本发明涉及一种在低温和大气压下制造合成锂蒙脱石的方法以及由该制造方法制造的合成锂蒙脱石，更具体而言，涉及一种合成锂蒙脱石的制造方法以及由该制造方法制造的合成锂蒙脱石，其中：引入形成Li‑Mg沉淀物的步骤，从而确保改进的结晶反应条件和具有优异性能的合成锂蒙脱石；控制反应物的组成比例，因此容易控制性能。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2016年11月14日提交的韩国专利申请No.10-2016-0151388的权益，其公开内容通过引用全部并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种在低温和大气压下制造合成锂蒙脱石的方法以及使用该方法制造的合成锂蒙脱石。

背景技术

快速的工业发展需要具有各种特征的物质。特别是，全球对纳米技术的兴趣导致研究聚焦在天然存在的矿物中具有最小粒径的黏土矿物上。

其中，锂蒙脱石是属于蒙脱石族中的皂石亚族的黏土矿物，蒙脱石族属于黏土矿物粗分类中的2:1层型。皂石亚族包括锂蒙脱石和皂石。与蒙脱石类似，通过Li⁺取代八面体片上的Mg²⁺在锂蒙脱石中产生弱层电荷(weak layer charges)，这些层电荷引起膨胀或溶胀性能。这种层间结合力弱是指层间存在的正离子的结合力没有大到足以牢固结合2:1层，而且，锂蒙脱石由于与水的亲和力而容易溶胀。

锂蒙脱石是具有层状的晶体结构、非常小的粒径(20-30nm)以及高溶胀性能和稠化能力的黏土矿物。特别是，由于显示出淡色且不含铁，因此锂蒙脱石是没有颜色变化的无害矿物。由于这些特征，锂蒙脱石正使用在各个领域中，如显示出长期防臭效果的涂料物质、固体悬浮物、乳液稳定剂、化妆品和抗过敏药物。下面表1显示出锂蒙脱石的特征。

【表1】

目前，商业化产品包括BYK Co.的Laponite和由日本的Kunimine Industries Co.制造的合成锂蒙脱石。

由于在硅酸镁类层状结构中Mg²⁺和Li⁺之间的离子交换形成的晶体缺陷而显示出锂蒙脱石特异的水溶液性能，因此通常在高温/高压反应条件下制造合成锂蒙脱石以形成结晶相。然而，由于高温/高压反应条件需要昂贵的制造设备并伴随复杂的制造工艺。此外，由于已知在100℃以下制造的锂蒙脱石粒子不被水溶胀，因此为解决该问题，使用低温、大气压反应条件对制造工艺已经进行各种研究，但是需要如60-100小时的较长反应时间，因此，这种研究难以应用到实际工艺中。

在相关技术中，由于这些限制使得难以应用到各种材料工业中，因此出现了对容易且经济的新的制造工艺的需求，因此已经开发了一种保持现有的合成锂蒙脱石的性能的同时制造合成锂蒙脱石的新的、简单的、经济的方法。

(相关技术文献)

(专利文件1)韩国专利公开No.10-0748211(2007年8月9日)

发明内容

技术问题

本发明的一方面提供一种合成锂蒙脱石的简单、经济的制造方法以使结晶反应通过引入形成Li-Mg沉淀物的步骤可以在低温/大气压条件下进行。

本发明的另一方面提供一种通过控制反应物的组成比例而容易控制其性能的合成锂蒙脱石的制造方法。

本发明的再一方面提供合成锂蒙脱石，该合成锂蒙脱石通过所述合成锂蒙脱石的制造方法制造并具有优异的如分散性、溶胀性和透光率的性能。

技术方案