[发明专利]一种高品质纳米氢氧化镁粉末的制备方法

说明书

本发明提供一种高品质纳米氢氧化镁粉末的制备方法。首先选取低品质镁矿石粉，再将解聚剂与该镁矿石粉末在固相中采用搅拌机共混，充分搅拌均匀后，在空气气氛下400~700℃的高温煅烧，制备出粒径均一、大小可控的纳米级氧化镁粉体。接着，以此氧化镁粉体作为原料，与碳酸钠、氯化铵、去离子水通过水热合成法制备成纳米氢氧化镁前驱液，洗涤，离心，即得高纯度高固含量纳米氢氧化镁原浆。将此原浆与氢氧化镁专用分散剂在纳米研磨机中进行水性研磨处理，可得高分散性高品质的纳米氢氧化镁水性浆料。再将此浆料稀释成适当的浓度进行喷雾干燥，制备成高品质的纳米氢氧化镁球形粉末。该方法可提高原矿产品的品位，并能提高氢氧化镁产品的应用范围。

技术领域

本发明属于功能材料的制备技术领域，具体地说是涉及一种高品质纳米氢氧化镁粉末的制备方法。

背景技术

氢氧化镁具有典型的纳米片层状结构，不溶于水，溶于酸和铵盐溶液。纳米级产品具有纯度高、粒径小、可进行原位包覆改性等优异性能，能更均匀地分散于PA、PP、ABS、PVC等橡胶、塑料产品中，广泛应用于橡塑弹性体、高档电缆料、家用电器等高端产品中。它可以在几乎不影响使用强度的情况下显著提高材料的阻燃、抑烟、防滴等性能。

采用已有的方法，用传统的化学和化工设备来制备高品质的纳米氢氧化镁具有很大的困难，因为工业化生产的产品其粒径尺寸、粒径和形态的分布比较难控制，无法确保每批产品的质量相同，同时在在生产的过程中不能有效抑止纳米粒子团聚，从而存在产品的一次粒径可以控制在一个维度在100nm以下，而二次粒径达到了几微米甚至几十微米，因此，现阶段的制备方法已不可能全面解决这些难题。

本专利在保持氢氧化镁纳米特性的基础上，提供了一种既能提高原矿下游产品的品位，又能提高氢氧化镁产品的品质的制备方法。使用解聚剂来降低原料在制备过程中的团聚度，来形成改性的具有均一尺度的纳米氧化镁，同时使用水热合成来制备片层结构明细的纳米氢氧化镁原浆，再通过纳米表面处理来提高纳米氢氧化镁浆料的悬浮稳定性，最后通过喷雾干燥来实现纳米氢氧化镁粉体的制备，大大提升了产品的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术制备纳米氢氧化镁存在的品质不稳定容易团聚的难题，提供了一种具有稳定的纳米片层结构的高品质氢氧化镁粉末的制备方法。此法制备的纳米氢氧化镁粉体具有很好的分散性。

为达到上述预期目的，本发明采用如下技术方案：

一种高品质纳米氢氧化镁粉末的制备方法，其特征在于，通过首先将低品质镁矿石粉体制备成粒径可控的纳米氧化镁粉体，再利用水热合成法和纳米研磨技术来制备高品质高固含量纳米氢氧化镁浆料，该工艺包括如下步骤：

a．将低品质镁矿石粉末与解聚剂在固相中采用搅拌机共混，充分搅拌均匀后；

b．将步骤a制得的混合粉末，在空气气氛下400~700℃的高温煅烧，制备出粒径均一、大小可控的纳米级氧化镁粉体；

c．将步骤b制得的纳米级氧化镁粉体作为原料，与碳酸氢钠、氯化铵、去离子水通过水热合成法制备成纳米氢氧化镁前驱液，洗涤，离心，即得高纯度高固含量纳米氢氧化镁原浆；

d．将步骤c制得的原浆与氢氧化镁专用分散剂在纳米研磨机中进行水性研磨处理，可得高分散性高品质的纳米氢氧化镁水性浆料；

e．将步骤d制得的浆料稀释成适当的浓度在180~250℃下进行喷雾干燥，制备成高品质的纳米氢氧化镁球形粉末。

所述的低品质镁矿石粉末、解聚剂的质量比为1：0.01~0.1，所述的解聚剂为二乙醇胺、乙二醇、各种酰胺、NaNO2中的一种或其组合，所述的镁矿石为菱镁矿、白云石、光卤石、水氯镁石、水镁石、水菱镁石中的一种。

所述的纳米级氧化镁粉体、碳酸氢钠、氯化铵、去离子水的质量比为0.2~0.6：0.01~0.05：0.01~0.05：1。