[發明專利]一種絹云母/納米二氧化硅復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410259692.1
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104004404A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 萬斌;關洪勇;夏玉明;陳靜;李青
• 申請（專利權）人: 安徽恒昊科技有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;A61K8/26;A61K8/25;A61Q19/02;A61Q17/04
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 楊天嬌

技術領域

本發明涉及一種絹云母/納米二氧化硅復合材料及其制備方法。

背景技術

絹云母是白云母的一個亞種，具有層狀結構的硅酸鹽礦物，結構由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的復式硅氧層。外觀呈半透明、富有質感的絲絹光澤。解理完全可以形成極薄的片狀結構，具有很大的長徑比(可達100以上)，這種極高長徑比的層狀結構使得絹云母具有具有柔軟滑爽的特性，可用于化妝品中，增強其平滑、清爽肌膚的作用。

絹云母的標準化學結構式為KAl2[AlSi3O10](0H)2。屬于單歇晶系。片狀的絹云母在涂膜中具有高度的定向性，一般沿平行方向平行排列，上下重疊。當有光照射時，會發生全消光或者干涉。同時，由于絹云母的解理比較完全，會形成緊密層疊的離解面，這種結構可以對入射光層層反射，使透過光減少，反射光相互干涉。因此絹云母具有比一般無機材料更好的紫外線屏蔽能力。

絹云母的這些優良的性質使其在很多領域得到了應用，如陶慧等人(陶慧陳雙俊張軍，橡膠工業，2012，4)利用硬脂酸對絹云母進行表面改性，研究改性絹云母用量對順丁橡膠性能的影響；高延敏等人(高延敏、王曉艷、宋東坡、奚麗萍。江蘇科技大學學報(自然科學版)，2010，24，3)研究對絹云母表面改性后在環氧涂料防腐性能上的應用；陳建文等人(陳建文，塑料，2003，32，6)研究了絹云母在硬聚氯乙烯中的應用配方，工藝參數等問題。由此可見，絹云母在許多領域都得到了很好的應用。

但是絹云母的自然顏色呈灰白色且不易改變，這使得其在很多方面的應用都受到限制，例如在白色涂料中添加絹云母時會對產品的外觀產生很大的影響；在增白類的化妝品中添加同樣會影響使用效果。因此發展一種新型的白度更好的絹云母材料是十分必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種絹云母為核，納米二氧化硅為殼的核殼結構形式的復合材料，其白度高于絹云母，同時抗紫外性能要比絹云母更加優越。這個復合材料材料另外一個優點是，高球度的納米二氧化硅具有很高滑度特別適用于化妝品中增加產品的滑感。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種絹云母/納米二氧化硅復合材料，其特征在于所述復合材料是以絹云母為核，納米二氧化硅為殼的核殼結構形式。

一種絹云母/納米二氧化硅復合材料的制備方法，其特征在于，其操作步驟如下：

(1)、制備納米二氧化硅微球；

(2)、對絹云母表面進行改性，得到絹云母粉末；

(3)、將上述步驟(2)獲得的絹云母粉末混合于水與丙醇的混合溶液，形成物料質量濃度為10-55％的混合物，超聲分散10-90min；攪拌使絹云母分散均勻；

(4)、將上述步驟(1)獲得的二氧化硅微球與步驟(3)獲得的混合溶液放入反應釜中，攪拌3-15h，攪拌速度100-200rpm，控制溫度為45-70℃；

(5)、將上述步驟(4)得到的產物洗滌，并在80-120℃下烘干2-6h，粉碎，制備絹云母/納米二氧化硅復合材料。

上述的制備方法中，所述的水與丙醇混合溶液中水與丙醇的質量比為1:0.3-1.5。

所述的制備方法中，所述對絹云母表面進行改性使用的改性劑為KH540。

所述的制備方法中，所述的納米二氧化硅微球與絹云母的質量比為1:0.2-1.5。

所述的復合材料的用途可以應用于涂料和化妝品的生產中。

所述對絹云母改性的方法可以是如下方法：稱取100-200g絹云母粉體置于高速混合機中邊攪拌邊加熱，待溫度上升至90-110℃時，分三次加入計量的KH540，偶聯劑的總量占絹云母量的0.5％-5％，每次間隔5-10min，最后再高速攪拌10-30min，得到用該法改性處理的絹云母超細粉末。產物經掃描電鏡鑒定為片狀絹云母微粒(附圖1)。其平均粒徑約為5-20μm。

所述的納米二氧化硅微球的制備方法可以是如下方法：將0.5-3g十六烷基三甲基溴化銨加入到500-1200ml水與丙醇的混合溶劑中，攪拌均勻后將4-50ml硅原和4-40ml的PH調節劑相繼加入其中，并繼續攪拌8-24小時后得到二氧化硅球。產物經掃描電鏡鑒定為二氧化硅微球(附圖2)。球的直徑約為0.3-0.5μm。

本發明的有益效果是：

1)本發明利用絹云母作為基體，通過化學鍵結合的方法在其表面生產沉積一層至數層的納米二氧化硅，這種復合材料充分利用了絹云母與二氧化硅的優點，具有很好的抗紫外性能與滑感，并且可以通過改變兩者含量增加其在溶液中的分散性和白度；