[發明專利]一種透明氫氧化鋁液相分散體及制備方法與應用

在審

• 申請號: 201410837153.1
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104610783A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 陳建峰;陳博;王潔欣;楊丹琪;夏怡
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C3/06;C09C3/08;A61K8/26;A61Q11/00;A61K47/02;D21H17/67;B01J32/00;C08L63/02;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/22;D06M15/564;D
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，更具體地，涉及一種透明氫氧化鋁液相分散體及制備方法與應用。

背景技術

阻燃劑通常分為有機和無機兩大類，納米氫氧化鋁作為一種重要的無機阻燃材料獲得了廣泛的應用。在合成材料中添加納米氫氧化鋁能夠使材料具有難燃性、自熄性和消煙性，這順應了阻燃劑市場高阻燃、低煙霧、無害化的發展趨勢。除此之外，納米氫氧化鋁還可以作為造紙填料，用作表層涂料、填料以及生產不燃紙；也可以作為性能良好的牙膏磨擦劑，替代傳統的原料白堊和磷酸二鈣；還可以作為胃藥的主要成分；還可以廣泛應用于化學藥物、塑料、涂料、陶瓷、絕緣材料等領域。

實驗結果表明，納米氫氧化鋁的阻燃性能與其粒度大小、顆粒形貌和分散程度等有著密不可分的關系，尤其是顆粒的大小與分散程度，在很大程度上決定了納米氫氧化鋁阻燃性能的優劣。傳統納米氫氧化鋁阻燃材料的制備方法是先制備出納米氫氧化鋁粉體，然后將粉體顆粒添加到高分子材料中，通過此類方法制備出的納米復合材料中的氫氧化鋁顆粒團聚較嚴重，顆粒的分散性能不好，顆粒與聚合物的相容性較差，這極大地降低了復合材料的阻燃性能。

目前，國內外關于納米氫氧化鋁粉體的制備技術已經十分成熟，例如：中國專利申請號為201410041307.6一種氫氧化鋁納米顆粒材料的簡易制備方法。該制備方法是以“鋁離子-硫氰酸根”體系為前驅體在液相中制備納米氫氧化鋁顆粒，該方法的缺陷在于：1)制備的氫氧化鋁結晶度低；2)顆粒間團聚較嚴重，顆粒分散性能不好。

另外現有的技術中也公開有關于氫氧化鋁分散液的制備方法，例如：中國專利申請號為201010531861.4高濃度納米氫氧化鋁水性分散液的制備方法及所得產品。該制備方法采用硅烷偶聯劑對納米氫氧化鋁顆粒進行表面修飾，進而制得高濃度的納米氫氧化鋁水性分散液，但是該方法所得分散液不是透明分散體，且需要借助表面活性劑的作用方能實現穩定分散。

除此之外，現有技術中也公開有與納米氫氧化鋁阻燃性能相似的納米氫氧化鎂液相分散體的制備方法，例如：中國專利申請號為201310002869.5一種透明氫氧化鎂液相分散體及制備方法與應用。該制備方法通過將改性納米氫氧化鎂顆粒均勻地分散在液相介質中獲得透明分散體，該方法的不足之處在于：1)必須通過表面改性方能實現顆粒的穩定分散，添加改性劑引入了雜質；2)表面改性劑的性質極大地限制了溶劑的選擇范圍，使其難以廣泛運用。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種透明氫氧化鋁液相分散體；該液相分散體固含量為1wt％～30wt％，氫氧化鋁顆粒粒徑小且分布均勻，一維尺寸為1～80nm；此外，該液相分散體中不含任何表面活性劑即可達到穩定分散，產品純度高，分散效果好，靜置≥12個月仍無沉降；且液相分散體能夠以水、有機溶劑或其混合物為分散介質，應用范圍廣。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種透明氫氧化鋁液相分散體的制備方法；該方法采用直接沉淀法制備納米氫氧化鋁顆粒，隨后對產品進行恒溫老化、過濾、洗滌、再分散，進而制得透明的氫氧化鋁液相分散體，與傳統的制備方法相比，不用添加任何表面活性劑，即可很好解決納米氫氧化鋁在應用中出現的分散性差、顆粒易團聚的問題，從而賦予產品更高的應用性能和更廣泛的應用范圍。

本發明要解決的第三個技術問題是提供一種透明氫氧化鋁液相分散體的應用。

為解決上述第一個技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種透明氫氧化鋁液相分散體，包括液相介質和納米氫氧化鋁顆粒，所述納米氫氧化鋁顆粒均勻地分散在液相介質中，分散體的固含量為1wt％～30wt％；納米氫氧化鋁顆粒的一維尺寸為1～80nm；所述的液相介質是水、有機溶劑或與水互溶的有機溶劑和水的混合物或不同有機溶劑的混合物。