[发明专利]一种可用于乳液稳定的高岭土片及其剥离方法

说明书

本发明公开了一种可用于乳液稳定的高岭土片及其剥离方法。其方法是利用3‑氨基丙基三乙氧基硅烷对高岭土分子进行表面改性，减小高岭土分子层间的作用力，再利用超声波的空化作用以及协助插层剂二甲基亚砜加快插层速度，利用微波能量分段加热，可实现插层与剥离同时进行，制备出厚度在纳米级别的高岭土片。本发明有益效果是：原料简单，易于操作；得到的高岭土片可有效保持径向尺寸同时大大减小厚度尺寸，具有高宽厚比，具有优异稳定乳液的作用。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及到一种可用于乳液稳定的高岭土片及其剥离方法。

背景技术

高岭土是一种重要的非金属粘土矿物，其组成成分主要为高岭石和高岭土。其晶体结构由一层Si-O四面体和一层Al(O， OH)八面体在c轴上重复排列而成，Si-O面的O和Al(O，OH)面的羟基(OH)结合成氢键将层与层之间连接起来，形成层状硅酸盐结构，氢键和范德华力的共同作用使得层与层之间的连接十分紧密，层间距约为0.72nm。晶体结构稳定的高岭土具备了一系列优良的物理化学性质，在造纸、陶瓷和耐火材料，涂料、橡胶填料、搪瓷釉料等方面具有广泛的应用前景。

自然界未经加工的高岭土单颗粒片状晶体往往是不常见的，大部分高岭土片会重叠在一起形成叠片状的颗粒，粒径一般在10-20μm左右。为了获得粒径更薄的高岭土片，则需要利用到高岭土的剥片技术将晶体叠层剥离开来。目前常用的高岭土剥片方法主要有机械法和化学剥片法，分别通过机械研磨和插层剂插层将高岭土片分离开来。这两种方法均存在不足之处。机械研磨的过程当中容易混入杂质，影响高岭土片的纯度。而传统的插层剂剥离方法采用对流加热的方式，由于一般在室温下进行，过程复杂，周期长，往往要持续几天，效率及其低下。

发明内容

针对以上所述现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种应用于在乳液中使其表现出优异的分散稳定性的可用于乳液稳定的高岭土片。

本发明的另一目的在于提供一种过程简单，成本低廉，易于操作，能剥离出厚度为纳米级的高岭土片的可用于乳液稳定的高岭土片剥离方法。所述高岭土片具有低吸油性，高宽厚比，高比表面积的特性，可以用来提高油/水乳液的稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可用于乳液稳定的高岭土片,其厚度在800～1700纳米，应用于在乳液中使其表现出优异的分散稳定性。

优选的，可用于乳液稳定的高岭土片的厚度在1000～1500纳米。

一种可用于乳液稳定的高岭土片的剥离方法，其包括的步骤如下：

(1)将高岭土、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和插层剂按 1:(5～15):(5～15)质量比混合后搅拌5～10分钟，形成混合物；

(2)将混合物放入微波炉中，即以30～130W的微波功率和90～120℃的温度加热5～10小时，微波频率1-5 GHz，微波加热过程中持续搅拌；

(3)将加热后的反应物分别用乙醇和丙酮洗涤3～5次；

(4)在65～75℃的烘干箱中烘干8～16小时，得到剥离后的高岭土片。

优选的，一种可用于乳液稳定的高岭土片的剥离方法，其包括的步骤如下：

(1)将高岭土、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和插层剂按 1:(5～15):(5～15)质量比混合后搅拌5～10分钟，形成混合物；

(2)将混合物进行超声处理5～30分钟；

(3)将混合物放入微波炉中，即以30～130W的微波功率和90～120℃的温度加热5～10小时，微波频率1-5 GHz，微波加热过程中持续搅拌；

(4)将加热后的反应物分别用乙醇和丙酮洗涤3～5次；