[发明专利]一种改性云母及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种改性云母及其制备方法，在加热、球磨、超声波与酸/碱化学试剂的共同作用下，对云母进行改性处理。该改性云母与聚丙烯熔体混炼制备复合材料时，复合材料的结晶性能、力学性能与耐热性能得到显著改善。

技术领域

本发明属于材料加工及其应用技术领域，具体涉及一种改性云母及其制备方法和应用。

背景技术

云母属于铝硅酸盐矿物，具有连续层状硅氧四面体构造。分为三个亚类：白云母、黑云母和锂云母。白云母包括白云母及其亚种(绢云母)和较少见的钠云母；黑云母包括金云母、黑云母、铁黑云母和锰黑云母；锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。云母颜色随化学成分的变化而异，主要随Fe含量的增多而变深。白云母无色透明或呈浅色；黑云母为黑至深褐、暗绿等色；金云母呈黄色、棕色、绿色或无色；锂云母呈淡紫色、玫瑰红色至灰色。

白云母也叫普通云母或钾云母，是云母矿物中的一种。化学表达式为：KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂，其主要成分含量为：SiO₂ 44-50％，Al₂O₃ 20-33％，K₂O 9-11％，Na₂O0.95-1.80％，MgO 1.32-2.00％，Fe₂O₃ 0.2-1.6％，此外，含少量Ca、Ti、Cr、Mn和F等。属于单斜晶系，莫氏硬度2.5-4，密度2.77-2.88g/cm³。在天然环境下常呈板状假六面形晶体、片状或鳞片状。颜色从无色到白色，有时也会呈绿色、棕色等，具有透明或半透明性质，条痕为无色，具有玻璃或珍珠光泽。有发育非常良好的底面解理，所以常可以将云母一片片的撕下来。并且白云母绝缘耐高温，物理化学性稳定，具有良好的隔热性、弹性和韧性。

绢云母是一种细粒白云母，化学表达式是K_0.5-1(Al,Fe,Mg)₂(SiAl)₄O₁₀(OH)₂，其主要成分含量为：SiO₂ 56.0-71.4％，Al₂O₃ 15.6-23.4％，K₂O 4.2-6.8％，Fe₂O₃ 0.93-2.55％，Na₂O 0.5-1.9％，CaO 0.09-0.15％，MgO 0.10-0.17，此外，含少量Ti、S、P和F等。外观呈细鳞片状，有丝绢光泽，密度2.6-2.7g/cm³，莫氏硬度2-3，{001}面解理完全，可劈成极薄的片状；富弹性，可弯曲，耐热可达600℃，耐酸碱，电绝缘性强，抗磨性和耐磨性好。另外绢云母的化学组成、结构、构造与高岭土相近，所以绢云母又具有粘土矿物的某些特性：在水介质及有机溶剂中悬浮性好，色白粒细，有粘性等。滁州产绢云母为片岩型绢云母，是由区域变质沉积作用形成，主要成份为绢云母和石英，各占50％左右。

黑云母化学组成为：K(Mg,Fe)₃AlSi₃O₁₀(F,OH)₂，黑云母是含镁、铁的硅铝酸盐，镁、铁耐酸碱性、耐候性差，易分解氧化。黑云母单晶体主要为短柱状、或板状，横切面为六边形，集合体为鳞片状。棕裼色或黑色，颜色随含铁量增高而变深。其他光学性质和力学性质与白云母相似，密度为2.7-3.3g/cm³。