[发明专利]一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法

说明书

本发明涉及一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法，具体步骤如下：1)将MgSO₄·7H₂O溶于水中配制得到MgSO₄溶液；2)将氢氧化钠溶于水中配制得到NaOH溶液；3)将十二烷基硫酸钠溶于水中配制得到SDS溶液；4)将SDS溶液滴加到MgSO₄溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，然后将NaOH溶液滴加到混合溶液中，搅拌均匀得到料浆，将所得料浆移入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后冷却，所得产物经过滤、洗涤、烘干即得到纤维状152型碱式硫酸镁晶须。本发明制备的纤维状152型碱式硫酸镁晶须纯度高，长度为30～80μm、直径为0.1～1.0μm，长径比为30～800，并且晶须的分散性良好。

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，涉及一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法。

背景技术

晶须是一种高强度，高模量，耐热性好的新型复合材料增强剂，与普通晶体材料相比几乎没有内部缺陷(晶界，位错和空穴)。近年来，无机晶须已经成为晶体学、地质学、矿物学等各个领域的研究热点。碱式硫酸镁(MOS)晶须在上世纪70年代就已经被发现，应用研究则是90年代初才逐步开展起来，碱式硫酸镁晶须具有阻燃抑烟、增强材料力学性质等优越性能，常用作填充材料添加于塑料、橡胶、造纸、涂料等材料中，其组成可用通式xMgSO₄·yMg(OH)₂·zH₂O表示，简称为xyz型MOS晶须，现已发现的有MOS有138，165，435，115，152，153，157，158，150，212和213型，其中152型碱式硫酸镁晶须具有高强度、高刚性、高弹性模量、低密度的特点，同时兼具阻燃、耐热、耐磨等力学特性，是研究最为广泛的一种。目前152型MOS常用水热法制备，已报道的方法有以下几种：以MgSO₄和Mg(OH)₂作为原料采用水热合成方法制备MOS晶须，但该方法转化率偏低，这是因为Mg(OH)₂微溶于水，影响了反应速率；以MgSO₄和MgO作为原料，采用水热合成方法制备MOS晶须，但该方法反应过程较复杂；也有研究者采用MgSO₄·7H₂O和NaOH作为原料制备152型碱式硫酸镁晶须，但在制备过程中要求加入晶种，使产物纯度较低。

本发明采用MgSO₄·7H₂O和NaOH,为原料制备152型碱式硫酸镁晶须，制备过程简单，且所得产物纯度高、分散性能优异，将其添加到以橡胶、塑料为基体的复合材料中，能够显著增强阻燃功效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法，采用简单工艺制备出长径比大、形貌规则均匀、分散性好的纤维状152型碱式硫酸镁晶须。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种152型碱式硫酸镁晶须的制备方法，具体步骤如下：

1)将MgSO₄·7H₂O溶于水中配制得到浓度为1.6～2.5mol/L的MgSO₄溶液；

2)将氢氧化钠溶于水中配制得到浓度为2.0～6.0mol/L的NaOH溶液；

3)将十二烷基硫酸钠(SDS)溶于水中配制得到浓度为0.01～0.03mol/L的SDS溶液；

4)将步骤3)所得SDS溶液滴加到步骤1)所得MgSO₄溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，然后将步骤2)所得NaOH溶液滴加到混合溶液中，搅拌均匀得到料浆，将所得料浆移入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后冷却，所得产物经过滤、洗涤、烘干即得到纤维状152型碱式硫酸镁晶须。