[發(fā)明專利]一種超細(xì)NaHCO3粒子及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN106115744B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石璞;陳浪;劉躍軍;伍文宗;劉小超;姜黎;孫鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C01D7/24
• 分類號: C01D7/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 李娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超細(xì)化合物領(lǐng)域，特別涉及一種超細(xì)NaHCO₃粒子及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

微孔發(fā)泡材料是指泡孔尺寸為0.1～10μm、泡孔密度為10⁹～10¹²個/cm³的發(fā)泡材料。與普通發(fā)泡材料相比，微孔發(fā)泡材料具有密度低、隔熱性能優(yōu)良、隔音效果好以及比強(qiáng)度高的特點(diǎn)。

當(dāng)前，微孔發(fā)泡材料的制備方法主要有間歇成型法、超臨界CO₂連續(xù)擠出成型法、超臨界CO₂注射成型法和常規(guī)發(fā)泡方法。間歇成型法可以獲得高質(zhì)量的泡孔結(jié)構(gòu)，但存在生產(chǎn)周期很長、產(chǎn)品體積和形狀受限等缺點(diǎn)，難以實(shí)際應(yīng)用。超臨界CO₂連續(xù)擠出成型和注射成型法可以連續(xù)生產(chǎn)，但存在專用設(shè)備特別昂貴、泡孔較大、泡孔大小較難以控制等缺點(diǎn)，限制了微孔發(fā)泡材料大規(guī)模推廣和應(yīng)用。

常規(guī)發(fā)泡方法是采用普通化學(xué)發(fā)泡劑制備微孔發(fā)泡材料，設(shè)備相對簡單，但是發(fā)泡效果不理想。碳酸氫鈉(NaHCO₃)作為一種典型的無機(jī)化學(xué)發(fā)泡劑，具有原料易得、價格低廉、分解時吸熱、產(chǎn)物CO₂在聚合物中易溶解擴(kuò)散等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它沒有毒性，更加適合將其應(yīng)用于發(fā)泡食品包裝等領(lǐng)域。但是市售的NaHCO₃粒子尺寸比較大，一般為幾百微米；現(xiàn)有技術(shù)中一般通過機(jī)械粉碎法、冷凍干燥法、噴霧干燥法對NaHCO₃粒子進(jìn)行細(xì)化處理，但是采用這些方法細(xì)化后的NaHCO₃粒子尺寸仍較大，一般為幾微米，用作發(fā)泡劑制備微孔發(fā)泡材料時的發(fā)泡效果依舊不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超細(xì)NaHCO₃粒子及其制備方法和應(yīng)用。采用本發(fā)明提供的方法制備的超細(xì)NaHCO₃粒子的粒度尺寸小且均勻，能夠有效提高微孔發(fā)泡材料的力學(xué)性能。

本發(fā)明提供了一種超細(xì)NaHCO₃粒子的制備方法，包括以下步驟：

(1)將原料NaHCO₃、分散劑和水混合，得到混合溶液；

(2)將所述步驟(1)得到的混合溶液加入到乙醇中進(jìn)行重結(jié)晶，得到超細(xì)NaHCO₃粒子。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中NaHCO₃、分散劑和水的質(zhì)量比為(4～10)：(0.4～1)： 100。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中分散劑包括十二烷基硫酸鈉或聚乙烯醇。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中乙醇與步驟(1)中水的體積比為(8～14)：1。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中將混合溶液加入到乙醇中是在攪拌速率為 800～1400r/min的條件下進(jìn)行。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中將混合溶液加入到乙醇中是在-8～40℃的條件下進(jìn)行。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中將混合溶液加入到乙醇中的入料速度為1～4mL/min。

本發(fā)明提供了上述制備方法制備的超細(xì)NaHCO₃粒子，粒度為100～200nm 的超細(xì)NaHCO₃粒子占超細(xì)NaHCO₃粒子總數(shù)的94％～97％。

本發(fā)明提供了上述制備方法制備的超細(xì)NaHCO₃粒子或上述技術(shù)方案所述的超細(xì)NaHCO₃粒子在微孔發(fā)泡材料中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，采用改性劑將所述超細(xì)NaHCO₃粒子進(jìn)行改性后用于制備微孔發(fā)泡材料；

其中，所述改性劑包括硬脂酸、硬脂酸鎂、尿素、硬脂酸鈣或硫酸鋅。

本發(fā)明提供了一種超細(xì)NaHCO₃粒子的制備方法，將NaHCO₃、分散劑和水混合，得到混合溶液；然后將所述混合溶液加入到乙醇中進(jìn)行重結(jié)晶，得到超細(xì)NaHCO₃粒子。采用本發(fā)明提供的方法制備的超細(xì)NaHCO₃粒子的粒度尺寸小且尺寸分布較窄，本發(fā)明實(shí)施例1表明，采用本發(fā)明提供的方法制備的超細(xì) NaHCO₃粒子的平均粒度為143.2nm，粒子尺寸大都分布在100～200nm范圍內(nèi)，粒度為100～200nm的超細(xì)NaHCO₃粒子占超細(xì)NaHCO₃粒子總數(shù)的94％～97％。