[发明专利]一种快速水溶性羟基氢铝材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种快速水溶性羟基氢铝材料的制备方法，包含以下操作步骤：(1)将铝原料与醇催化反应得到铝醇盐，降温；(2)加水，同时加促进剂，加热水解反应；(3)加水溶剂，搅拌，加热、回流；(4)降温，过滤，得到无杂质的溶液体系，加入稳定剂，搅拌过滤；(5)喷雾干燥，得到水溶性羟基铝化合物；(6)老化处理，得到水溶性羟基拟薄水铝石、水溶性羟基氢铝或水溶性羟基勃姆石。本发明产品比市场上传统的拟薄水铝石和勃姆石及氢铝产品具有完全水溶性，可通过溶液的调配，加深了使用领域，同时良好的液相稳定体系，方便进行后处理添加或改性处理；在很多场合可以替代现有的拟薄水铝石、勃姆石等氢铝产品，可替代铝溶胶产品。

技术领域

本发明涉及一种氢铝材料的制备方法，特别涉及一种快速水溶性羟基氢铝材料的制备方法。

背景技术

水溶性羟基氢铝是一种重要的无机材料，在分子筛、透明铝溶胶、纳米氧化铝、催化剂调孔剂制备等领域具有广泛的用途，同时也可以参与到高分子纤维、塑料橡胶、水性涂料等产品的改性处理。而水溶性羟基氢铝遇水可快速溶解，形成纳米羟基氧化铝颗粒分散在水中，形成一种稳定的羟基氢铝分散体系，既保留羟基氢铝的特性，同时由于分散性好，可以参与很多生产制备过程，也容易实现表面改性，是一种优异的无机新型材料。

目前，人们熟知的传统氧化铝和氢铝产品是与水、醇体系不相容的。此种羟基氢铝产品，在适宜的温水环境体系中，即可分散成为稳定的氧化铝分散液，没有任何沉淀物。如中国申请(CN104445318A)报道的一种采用简单的一步溶剂热法制得了粒径小于1微米的海胆状的羟基氧化铝球，制备工艺简单，制备所得产物的形貌新颖，表面积高，由于高的比表面对应于高的反应活性，因此有利于吸附污染物中的重金属离子或用于催化降解有机物，因此在吸附剂、催化剂等领域具有广泛的应用前景。如中国申请(CN105460964A)报道的一种方法在获得50-200nm结晶性能良好的纳米羟基氧化铝粉体同时获得氢能源，可有效降低铝水制氢成本。制备的纳米羟基氧化铝粉体可用于制备纳米氧化铝、高性能催化剂、生物陶瓷、高效无毒阻燃剂等。如中国申请(CN107673382A)所述的纳米羟基氧化铝合成工艺简单，颗粒结晶度和胶体稳定性好，可广泛应用于涂层材料、复合材料、生物材料等领域。这些方法都是制备一些具有羟基键的氢铝或氧化铝材料，离真正水溶性产品相差甚远。

上述制备方法虽然在形貌及尺寸控制上取得一定进展，但是总体来说制备程序都较为繁琐，且绝大多数颗粒处于团聚状态，并不能得到具有水溶性特性羟基氢铝产品，难以充分发挥其纳米材料的巨大优势。因此，开发成本低，尺寸可控性好，形貌均一，在水中具有优异的胶体分散性，易于大量生产的水溶性羟基氢铝是一项重大挑战，具有很强的现实意义。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明针对上述技术问题，发明一种完全水溶性，方便成胶体或液体的纳米羟基氢铝材料。该材料区别于传统氢铝、勃姆石、纳米氧化铝产品，传统羟基氢铝产品基本不溶于水，即便部分可与水溶液中溶解，但也不能得到完全水溶，无沉降的澄清稳定液相体系。此类水溶性羟基氢铝产品，可以替代现有的拟薄水铝石胶黏剂、铝溶胶产品、部分纳米氧化铝产品。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种快速水溶性羟基氢铝材料的制备方法，包含以下操作步骤：

(1)将2N-5N的铝原料与醇在氯族催化下80-145℃下反应得到铝醇盐，待铝醇盐温度降到60-80℃，过滤杂质，抽到反应釜中；

(2)将步骤(1)中所得铝醇盐加入纯水中，同时加入铝醇盐质量0.5％-5％的促进剂，所述的促进剂为亲水性非离子表面活性剂，加热到至80-160℃，水解反应2-10h，充分溶解，抽出部分含醇水蒸气，得到溶解液；