[發(fā)明專利]一種鎂鋁水滑石及制備鎂鋁水滑石的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611262309.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106745118B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉卡;王茜;裴廣斌;閆啟;苗龍強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽中超新材料股份有限公司
• 主分類號: C01F7/00
• 分類號: C01F7/00;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/26
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 嚴(yán)政,劉依云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水滑石領(lǐng)域，具體地，涉及一種鎂鋁水滑石及制備鎂鋁水滑石的方法。

背景技術(shù)

水滑石是一種層柱狀雙金屬氫氧化物，是一類近年來發(fā)展迅速的陰離子型粘土。水滑石具有特殊的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，如堿性、帶電性質(zhì)、陰離子可交換性、微孔結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、記憶效用、吸附性能、催化性能等,在塑料、橡膠高分子材料的阻燃劑、熱穩(wěn)劑、催化劑、催化劑載體、殺蟲劑、污水處理劑、電流變調(diào)節(jié)劑、醫(yī)藥、醫(yī)藥載體及石油工業(yè)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。鎂鋁水滑石是一種新型多效塑料添加劑，作為阻燃劑兼具阻燃、消煙、填充多種功能，是一種高效、無鹵、低煙、無毒的無機(jī)阻燃劑新品種；作為穩(wěn)定劑，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，并對紫外光具有良好的吸收阻隔作用，因而極具開發(fā)潛力。

隨著水滑石應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，水滑石的制備研究也得到了迅速的發(fā)展。現(xiàn)如今水滑石的制備方法仍以共沉淀法為主，同時(shí)還有水熱法、溶膠-凝膠法、離子交換法和焙燒熱還原法等。但是現(xiàn)有的水滑石制備方法中均存在一些不足之處：共沉淀法，多采用可溶性鋁鹽和鎂鹽做為鋁源和鎂源。在生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生低價(jià)值的鈉鹽，生產(chǎn)成本高，而且也不利于環(huán)保；而溶膠-凝膠法則采用金屬的烷氧基化合物為源料，價(jià)格昂貴，水解過程不容易控制；而且在生產(chǎn)過程中需要使用大量的有機(jī)溶劑，會(huì)造成環(huán)境污染；離子交換法生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，而且原料本身就要求是類水滑石材料，經(jīng)濟(jì)效益不高；焙燒熱還原法需要高溫煅燒設(shè)備，而且煅燒后仍需要水化，在最終產(chǎn)物中會(huì)有一定量的尖晶石雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量不高。

水熱合成法是指在密閉體系中，以水為溶劑，在一定的溫度下，在水的自生壓強(qiáng)下，反應(yīng)混合物進(jìn)行反應(yīng)的一種方法。水熱合成時(shí)，通過高溫高壓可以有效的控制晶相及晶粒尺寸，將非結(jié)晶的沉淀物轉(zhuǎn)換成高結(jié)晶度的水滑石晶體，常用來對共沉淀法制備的漿料進(jìn)行水熱處理。采用水熱法直接制備鎂鋁水滑石的報(bào)道還很少見。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的制備鎂鋁水滑石的方法復(fù)雜、成本高、得到的鎂鋁水滑石結(jié)晶性差的缺陷，提供一種鎂鋁水滑石及制備鎂鋁水滑石的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備鎂鋁水滑石的方法，其中，所述方法包括：

(1)在水存在下，將鎂源和/或氫氧化鋁進(jìn)行球磨，得到溶膠前驅(qū)體；

(2)將所述溶膠前驅(qū)體加水稀釋，將稀釋后得到的溶液與鎂源和氫氧化鋁混合，然后將得到的混合物與酸性物質(zhì)接觸，在30-90℃下保溫10-300min，得到鎂鋁復(fù)合溶膠；

(3)在水熱反應(yīng)條件下，將所述鎂鋁復(fù)合溶膠與晶型控制劑接觸，得到鎂鋁水滑石漿料；

(4)將所述鎂鋁水滑石漿料與表面改性劑接觸反應(yīng)。

本發(fā)明還提供了由本發(fā)明所述的方法制備得到的鎂鋁水滑石。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)是：

(1)以廉價(jià)的鎂的礦物為鎂源，以工業(yè)用的氫氧化鋁為鋁源，源材料來源廣泛，價(jià)格低廉，從而能大大降低生產(chǎn)成本；

(2)通過加入溶膠前驅(qū)體和酸性物質(zhì)，促使形成鎂鋁復(fù)合溶膠，增加了不溶性鎂源與鋁源的接觸面積，減小二者之間的反應(yīng)勢壘，加快了反應(yīng)的進(jìn)行；

(3)加入晶型控制劑，使得反應(yīng)過程中保持一定的CO₃^2-濃度，促使鎂鋁水滑石晶粒的生長；同時(shí)采用水熱法，使得到的鎂鋁水滑石結(jié)晶度高；

(4)制備過程中的廢水經(jīng)碳化(例如向其中通入CO₂氣體)后可以循環(huán)使用，整個(gè)生產(chǎn)過程環(huán)保無污染，本發(fā)明可以用于工業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益高。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為實(shí)施例1的XRD圖；

圖2為實(shí)施例2的XRD圖；

圖3為實(shí)施例3的XRD圖；

圖4為實(shí)施例3的DSC-TG圖；

圖5為對比例1的XRD圖；

圖6為鎂鋁復(fù)合溶膠形成示意圖；

圖7為鎂鋁水滑石生長結(jié)晶過程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。