[发明专利]一种纳米高岭土的制备方法

说明书

本申请属于纳米高岭土的技术领域，尤其涉及一种纳米高岭土的制备方法。本申请的制备方法包括：将高岭土与尿素水溶液混合，然后加热反应，制得第一混合物；将第一混合物与溶剂混合至糊状后，进行球磨处理，制得第二混合物；将第二混合物与硫酸混合，制得悬浮液，将悬浮液采用离心洗涤方式洗涤后，离心制得固体状的第三混合物；将第三混合物与水混合，进行超声处理，制得第四混合物；将第四混合物进行静置，然后收集第四混合物的上清液；将第四混合物的上清液进行冷冻，冷冻至结冰状后，冷冻干燥处理，制得纳米高岭土。本申请提供的纳米高岭土的制备方法，解决现有技术制备的纳米高岭土颗粒结构遭到破坏、产出效果不稳定、产率低的技术问题。

技术领域

本申请属于纳米高岭土的技术领域，尤其涉及一种纳米高岭土的制备方法。

背景技术

纳米高岭土粒径在1-100nm范围内，具有小尺寸效应和表面效应等纳米特性，在应用中有良好的性能和价值，成为目前研究的热点。纳米高岭土白度高、遮盖性能好、易于分散，黏结性、可塑性较高，电绝缘性能良好，阳离子交换性弱，离子吸附性强，在许多领域获得了广泛的应用。在饮水机、冰箱的制造材料中加入纳米高岭土，可起到抗菌消毒的作用；将纳米高岭土添加到陶瓷中，可提高50倍左右的强度，可作为发动机零件的制备材料；在橡胶工业中纳米高岭土可作为功能填料，补强的同时还可降低成本，可替换部分白炭黑；在塑料中添加纳米高岭土，可提高产品的耐热性，增强强度，降低密度等；还可以作为隐身材料，在国防领域也有良好的应用前景。

但目前制备纳米高岭土的方法具有容易破坏纳米高岭土的结构、产出效果不稳定、产率低、不经济等缺点，急需要找到一些更合适、更好的方法，快速、高效、大量的制备纳米高岭土，实现量化生产，满足工业过程的需要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种纳米高岭土的制备方法，能有效解决现有技术制备的纳米高岭土颗粒结构遭到破坏、产出效果不稳定、产率低、不经济的技术问题。

本申请提供了一种纳米高岭土的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将高岭土与饱和的尿素水溶液混合，然后加热反应，制得第一混合物；

步骤2、将所述第一混合物与水混合至糊状后，得到预处理混合物，将所述预处理混合物进行球磨处理，制得第二混合物；

步骤3、将所述第二混合物与硫酸混合，制得悬浮液，然后将所述悬浮液采用离心洗涤方式洗涤后，离心制得pH大于6.5的固体状的第三混合物；

步骤4、将所述第三混合物与水混合，进行超声处理，制得第四混合物；

步骤5、将所述第四混合物进行静置，然后收集所述第四混合物的上清液；

步骤6、将所述第四混合物的上清液进行冷冻，冷冻至结冰状后，再进行冷冻干燥处理，制得纳米高岭土。

作为优选，步骤1中，所述高岭土与所述尿素水溶液的质量比为1:1～1:20；所述加热反应的温度为95～105℃，所述加热反应的时间为4～8h。

更为优选，步骤1中，所述高岭土与所述尿素水溶液的质量比为1:1；所述加热反应的温度为95℃，所述加热反应的时间为4h

其中，步骤1为高岭土的插层处理，高岭土层间结构间的氢键结合力较弱，在保持原有颗粒层片状结构的前提下，尿素小分子能够可逆地插入高岭土层片间，尿素与高岭土层内表面羟基形成氢键，从而使高岭土自身的氢键结合遭到破坏，增大层间距，当对插层后的高岭土配合后续的球磨和超声处理后，高岭土层被剥离，从而形成纳米高岭土。

其中，步骤1中，所述饱和尿素水溶液的浓度为1.17g/L。

作为优选，步骤2中，所述球磨的时间为4h。

更为优选，所述水为去离子水。