[發明專利]一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法

無效

• 申請號: 201410783912.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104479421A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 吳正巖;蔡冬清;江娜;吳麗芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C09C1/42
• 分類號: C09C1/42;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/06
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 汪蕙

技術領域

本發明涉及一種材料制備和改性方法，尤其涉及的是一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法。

背景技術

凹凸棒土簡稱凹凸土或凹土，又名坡縷石，是一種層鏈狀過渡結構的以含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦。具備許多優良的特征,如具有較好的吸附能力，獨特的分散性，耐高溫、抗鹽堿，有較高的可塑性及粘結力，礦物本身質輕、性脆、吸水性強，干燥后收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散等。凹凸棒土產地質環境特殊，其廣泛的應用以及巨大的潛在應用價值使其在粘土礦物學、材料科學、物理化學、土壤科學、環境工程中受到廣泛重視。

凹凸棒土獨特的棒狀晶體形態，易于分散在水介質中，具有優良的膠體懸浮性能，廣泛應用于如鑄造涂料、鉆井泥漿、混凝土泥漿等諸多領域，都添加適量凹凸棒土作為懸浮劑。凹凸棒土作為懸浮劑對涂料制品的運輸、儲藏和最后使用效果有著重要影響，但目前對凹凸棒土懸浮液懸浮性的研究尚少有報道。因此如何改善和提高凹凸棒土的懸浮性能，已成為當前應用研究的重要內容之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設備對凹凸棒土礦進行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟：

(1)提純：將10-50g、200-300目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8-1.2L自來水的燒杯中，以轉速5000-10000rpm高速攪拌10-20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20-40分鐘，去除下方0.1-0.2L懸濁液；再將剩余懸濁液在50-80℃下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；

(2)氮離子輻照：利用10-20keV，10-40kG的氮離子束對步驟(1)中所得的800-1200目凹凸棒土粉末進行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；

(3)有機修飾：將步驟(2)中所得凹凸棒土與500-800目的六偏磷酸鈉以及700-1000目的丙烯酸鈉按照(18-22)：(2-4)：(1-2)的質量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明所述的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法以凹凸棒土為原料，經過粉碎和提純，再經過氮離子輻照處理，最后與六偏磷酸鈉和丙烯酸鈉均勻混合得到高懸浮性凹凸棒土。本發明所述的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法工藝簡單、成本低廉、制備效率高。利用該方法制備的凹凸棒土樣品的懸浮率可達80％-90％，且所得高懸浮性凹凸棒土懸浮性能好且穩定。

附圖說明

圖1是本發明的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法的生產工藝流程圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

參見圖1，為本發明的一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法的生產工藝流程圖。一種高懸浮性凹凸棒土的制備方法，包括選礦，選取天然膠體級凹凸棒土礦作為原料；粉碎，采用磨粉設備對凹凸棒土礦進行粉碎成200-300目的凹凸棒土粉；還包括以下步驟：

(1)提純：將10-50g、200-300目的凹凸棒土粉加入到裝有0.8-1.2L自來水的燒杯中，以轉速5000-10000rpm高速攪拌10-20分鐘，制得凹凸棒土懸濁液，靜置20-40分鐘，去除下方0.1-0.2L懸濁液；再將剩余懸濁液在50-80℃下，干燥至恒重；再將所得凹凸棒土粉碎成800-1200目的凹凸棒土粉；

(2)氮離子輻照：利用10-20keV，10-40kG的氮離子束對步驟(1)中所得的800-1200目凹凸棒土粉末進行輻照處理，以將凹凸棒土棒晶打散解離；

(3)有機修飾：將步驟(2)中所得凹凸棒土與500-800目的六偏磷酸鈉以及700-1000目的丙烯酸鈉按照(18-22)：(2-4)：(1-2)的質量比混合均勻，得到高懸浮凹凸棒土。

利用本發明的方法制備的高懸浮凹凸棒土樣品的懸浮性利用如下評價方法：

(1)在25℃下，稱取0.10g高懸浮凹凸棒土樣品加入到50mL比色管中，加去離子水并定容至50mL，上下顛倒20下，得到濃度均一的懸濁液。

(2)在25℃下，將上述步驟(1)得到的懸濁液靜置2h后，移除上層45mL的懸濁液，將剩下的5mL懸濁液轉移到干凈的燒杯中，然后置于50℃烘箱中烘12h，刮下干物質稱重。