[发明专利]一种原位疏水改性碱式硫酸镁晶须的制备方法

说明书

本发明公开了一种原位疏水改性碱式硫酸镁晶须的制备方法，该方法在硫酸镁溶液中滴加碱性溶液，然后加入脂肪酸或脂肪酸/醇类作为原位改性剂得到乳浊液，水热反应后得到原位疏水改性碱式硫酸镁晶须。本发明的通过对碱式硫酸镁晶须进行原位疏水改性，采用油酸、硬脂酸、棕榈酸等脂肪酸类物质为原位改性剂，在制备过程中直接对碱式硫酸镁晶须进行原位改性，使其具有较好的疏水性能，在应用过程中可强化与疏水性基体的相容性，提高复合材料的性能。

技术领域

本发明属于粉体材料功能化改性技术领域，具体涉及一种以原位疏水改性碱式硫酸镁晶须的制备方法。

背景技术

碱式硫酸镁晶须(Magnesium Sulfate Whisker，简称为MHSHw)最常见的应用领域是热塑性树脂的增强填料。然而，直接将MHSHw添加至聚合物基体中，所呈现的增强效果并不理想。主要原因有两个：①晶须与聚合物基体的相容性不好；②晶须在基体中分散不均。事实上，不仅MHSHw，几乎所有无机填料(粉末)添加到聚合物或橡胶基质中，都存在着相容性和分散性不均匀的问题，主要是由于无机填料的极性与有机基质的极性之间的差异。由于无机粉体的表面能高而聚合物基体的低，二者难以相容，导致复合材料性能较差。为了解决这个难题，最简单有用的方法就是对填料的表面进行改性，从而改善填料在基体中的分散性，使晶须更好的与基体相容在一块。

表面改性是指通过化学、物理、机械等方法对粉末颗粒的表面性质进行修饰，进一步改变粉末表面的化学和物理性质，例如粉体的表面结构、表面能、吸附性、电性等，以满足我国工业化生产和粉体材料表面结构能符合实际的生产需要。表面改性最主要的目标为：改善无机粉体的某些表面特性，从而提升其在基体中的分散性，使其与基体能够更好的相容，使得无机粉体可以更好的应用到实际生产中。

表面改性的方法根据不同的标准有多不同的分类。根据改性性质的区别可以将其分为表面物理法、表面化学法。根据改性工艺又可分为表面包覆法、表面化学法以及原位表面改性法等。

原位表面改性法是指在制备无机粉体的同时添加表面改性剂对其进行表面改性的一种方法。改法不仅使制备出来的产物具有更好的分散性，而且还可以有目的的改变产物的形貌、晶型。对MHSHw的改性剂主要有偶联剂改性、表面活性剂、脂肪酸及其盐等。主要有化学(物理)包覆法、原位聚合法、乳液聚合法等，改性后的晶须一般用作塑料等聚合物的增强补强、防火阻燃的填充材料。

发明内容

本发明的目的是通过对碱式硫酸镁晶须进行原位疏水改性，采用油酸、硬脂酸、棕榈酸等脂肪酸类物质为原位改性剂，在制备过程中直接对碱式硫酸镁晶须进行原位改性，使其具有较好的疏水性能，在应用过程中可强化与疏水性基体的相容性，提高复合材料的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种原位疏水改性碱式硫酸镁晶须的制备方法，该方法在硫酸镁溶液中滴加碱性溶液，然后加入脂肪酸或脂肪酸/醇类作为原位改性剂得到乳浊液，水热反应后制备得到原位疏水改性碱式硫酸镁晶须。

作为技术方案的优选，所述原位改性剂的加入量为硫酸镁溶液体积的0.5-4.5vol.％。

作为技术方案的优选，当以脂肪酸/醇类作为原位改性剂时，所述原位改性剂中脂肪酸与醇类的体积比为1:0.5-2。

作为技术方案的优选，所述脂肪酸为液体脂肪酸油酸、固体脂肪酸硬脂酸、棕榈酸中任一种。

作为技术方案的优选，所述醇类为乙醇或乙二醇。

作为技术方案的优选，所述碱性溶液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾。

作为技术方案的优选，所述水热合成的温度140-200℃。

作为技术方案的优选，所述水热合成的时间为：1-7h。

作为技术方案的优选，所述水热合成的转速为200-700r/min。