[发明专利]一种二维氧化铝粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种二维氧化铝粉的制备方法。首先采用铝盐、氨水、浓硝酸按一定比例混合，在一定温度下反应得到透明铝溶胶；然后用涂布器将铝溶胶均匀涂在表面改性的基底上，烘烤后将固化膜剥离，得到片状粉体。片状粉体通过高温煅烧，即可得到二维氧化铝粉。本发明得到的二维氧化铝粉具有表面平整、光滑、致密、厚度均一、径厚比大等优点。

技术领域

本发明涉及一种二维氧化铝粉的制备方法。

背景技术

片状结构的二维氧化铝粉具有普通氧化铝熔点高、硬度大、耐腐蚀、绝缘性能好、机械强度大等优点，其特殊的二维片状结构、适中的表面活性、良好的附着力及显著的屏蔽效应，使其可广泛应用于散热材料、填充剂、增韧剂、耐火材料和珠光颜料等领域。

目前二维氧化铝粉的主要制备方法有：熔盐法、机械粉碎法和水热法。熔盐法具有设备简单、生产周期短、产率高、成本低廉、产品形貌和粒径可控等优点，但粉片呈花瓣状，粉片杂乱堆集于一体。机械粉碎法虽然操作简单、成本低，但是得到的粉体纯度不高、粒径不均匀、形状不规则且表面粗糙，颗粒团聚现象严重。水热法制备的产物纯度高、粒径均匀且分散效果好，但其制备周期长，需要高温高压。专利CN108439465A(一种纳米二氧化钛溶胶的制备与负载方法)报道用钛源、溶剂、螯合剂、酸液和水制备溶胶，然后涂覆于基材上，通过风干和烧结得到纳米二氧化钛薄膜涂层；专利CN108149228A(一种CoFe₂O₄感光溶胶的制备方法以及CoFe₂O₄微细图形薄膜的制备方法)报道用钴盐、螯合剂、添加剂、铁盐等制备溶胶，然后通过提拉、干燥等处理得到CoFe₂O₄微细图形薄膜。从这些专利可以看出，溶胶-涂膜法或者溶胶-提拉法主要用于薄膜的制备。

本专利拟采用溶胶-涂膜-剥离联合法来制备表面平整、光滑、致密、厚度均一、径厚比大的二维氧化铝粉体。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维氧化铝粉的制备方法，该二维氧化铝粉具有表面平整、光滑、致密、厚度均一、径厚比大等优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

S1.将铝盐溶于去离子水，边滴加氨水边搅拌，直至溶液变稠，生成白色沉淀；

S2.将S1得到的白色沉淀进行洗涤、抽滤，得到滤饼，加入一定量的去离子水和浓硝酸，搅拌均匀，转移到三口烧瓶，通过调节反应时间、反应温度、搅拌转速，制备出透明铝溶胶；

S3.对基底用丙酮浸泡30min，用水冲洗，然后将基底放置在一定浓度的氢氧化钠溶液中，80℃下水煮1h，用水冲洗，烘干待用；

S4.将S2得到的铝溶胶用涂布器均匀涂布在S3得到的基底上，100℃下烘烤40min，剥离，再将剥离的粉体在1200℃下煅烧，得到二维氧化铝粉体。

作为优选的，S1所述的铝盐为六水合氯化铝或者硝酸铝。

作为优选的，S2所述的铝溶胶是酸铝摩尔比为0.15、0.17或0.34时制得。

作为优选的，S2所述的反应温度为90℃，转速为500r/min，反应时间为11h。

作为优选的，S3所述基底为玻璃、1mm厚的PET薄膜或0.25mm厚的PI薄膜。

作为优选的，S4所述的涂布器为15μm线棒涂布器或25μm线棒涂布器。

作为优选的，S4所述的剥离方法是利用压缩空气剥离。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明提供的溶胶-涂膜-剥离联合法制备二维氧化铝粉的方法，克服了普通二维氧化铝粉体表面粗糙、厚度不均等缺陷，所得二维氧化铝粉具有表面平整、光滑、致密、径厚比大等优点；