[发明专利]一种无机矿物材料的制备方法

说明书

本发明提供了无机矿物材料的制备方法，所述新型粘土的制备方法包括如下步骤：将凹凸棒土溶入一定量水中进行超声，加入分散剂搅拌，并调节体系pH，然后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤,烘干，得到纯化凹凸棒土；将上述纯化凹凸棒土溶入一定量水中，加入表面活性剂反应；反应完成后，将产物抽滤、洗涤、烘干、过筛即得无机矿物材料。应用本发明制备得到的无机矿物材料分散性明显提高，热失重率增大，且与有机高分子树脂相容性提高，具有一定的阻燃性，可广泛应用于高分子材料的增强或协同阻燃改性。

技术领域

本发明是提供一种无机矿物材料的制备方法，属于无机增强材料制备领域。

技术背景

凹凸棒土是一种具有特殊的层链状分子结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，它的显微结构包括3个层次：(1)基本结构单元为棒状或纤维状单晶体，棒晶的直径为0.01 μm数量级，长度可达0.1～1 μm；(2)由单晶平行聚集而成的棒晶束；(3)由晶束(包括棒晶)相互聚集堆砌而形成的各种聚集体，粒径通常为0.01～0.1 mm数量级。棒晶是一种天然的一维无机纳米材料，由于凹凸棒土比表面积大、表面活性高，易团聚，且表面含有大量的硅羟基，它与有机高聚物的亲和性较差。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足问题，在凹凸棒土使用前设法对其提纯和表面有机化改性，提供一种无机矿物材料，使其制品分散性好、热失重率增大，且与有机高分子树脂相容性提高，具有一定的阻燃性，可广泛应用于高分子材料的增强或协同阻燃改性。

本发明的另一个目的是提供上述无机矿物材料的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：先对凹凸棒土进行提纯，再将纯化凹凸棒土有机化改性，得到产品，其步骤如下：

（1）将凹凸棒土溶入一定量水中进行超声，加入分散剂搅拌，并调节体

系pH；然后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤, 烘干，得到纯化凹凸棒土。

（2）将上述纯化凹凸棒土溶入一定量水中，加入表面活性剂反应；反应完成后，将产物抽滤、洗涤、烘干、过筛即得无机矿物材料。

本发明中，所述分散剂为六偏硫酸钠、焦磷酸钠或聚乙二醇200中任一种，分散剂用量为凹凸棒土质量的1-5%；

本发明中，所述pH值为3-7；

本发明中，所述表面活性剂为硬脂酸钠、十八烷基三甲基氯化铵或钛酸酯偶联剂NDZ-311的任一种，偶联剂用量为纯化凹凸棒土质量的1-5%；

本发明与现有技术相比，其优点在于：无机矿物材料分散性显著提高，热失重率增大，且与有机高分子树脂相容性提高，具有一定的阻燃性。

具体实施方式

本发明一种无机矿物材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）称取一定量凹凸棒土，溶入适量水中，超声处理8～20分钟，加入1～5%无机填料质量的分散剂，在60-90 ℃下充分搅拌均匀0.5～2.5小时，并用0.5 mol/L的盐酸调节体系pH至3～7，然后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤, 烘干，得到纯化凹凸棒土。

（2）将上述纯化凹凸棒土溶入一定量水中，加入1～5%纯化凹凸棒土质量的表面活性剂，反应1～3小时，反应完成后，将产物抽滤、洗涤、烘干、研磨过筛（200-1000目）即得无机矿物材料；

实施例1

（1）称取80克凹凸棒土溶于300 ml水中，超声处理8分钟，加入4.0克焦磷酸钠，在90 ℃下充分搅拌均匀0.5小时，并用0.5 mol/L的盐酸调节体系pH至6-7,然后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤, 烘干，得到纯化凹凸棒土;