[發明專利]一種制備單片滑石粉的方法

在審

• 申請號: 201710949089.X
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107880589A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 鐘傳新;王君
• 申請（專利權）人: 桂林浩新科技服務有限公司
• 主分類號: C09C1/28
• 分類號: C09C1/28;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/12;C01B33/22
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,周玉婷

技術領域

本發明涉及無機非金屬礦物材料領域，尤其涉及一種制備單片滑石粉的方法。

背景技術

滑石粉是一種白色、柔軟的疏水性礦物質,屬于含結晶水的硅酸鎂結構。它由三層結構組成:兩個含硅層中間夾著氧化鎂層或氫氧化鎂層。不像其它的硅酸鹽層狀礦物質(如瓷土),滑石粉晶體的三層結構處于完美的電平衡狀態，使其本身帶有很少的電量或者不帶電。缺少電荷使得滑石粉成為非極性或者說疏水性礦物質,這使其能更好地吸附在其它一些疏水性物質如膠粘物和樹脂上,這也是為什么滑石粉被廣泛用作樹脂和膠粘物控制劑的原因。

滑石粉是現今最重要的無機化工產品之一。由于滑石粉具有的化學穩定性好、低硬度、層狀結構、親油疏水的優點使得滑石粉不但能起到一般填料的填充、增量、降低成本的作用，而且能增強這些產品的加工性能、機械強度和熱力學性能，所以滑石粉被作為填料廣泛地應用于造紙、塑料、油漆、陶瓷、化妝品、醫藥、橡膠、農產品、肥料等行業中。

據資料顯示，使用單層層狀結構的無機材料做填充增強的復合材料與一般使用非單層層狀結構的無機材料做填充增強的復合材料相比，能在不損失沖擊強度、韌性和透明性的前提下、可以大幅的提高復合材料的拉伸強度與拉伸模量、抗彎強度與抗彎模量，因而，單層層狀結構的滑石粉不僅具有更加優異的透明性，而且能大幅提高復合材料的拉伸強度與拉伸模量、抗彎強度與抗彎模量。目前市場上的滑石粉大部分都只是進行了簡單的提純和細化處理，得到的滑石粉也是多層堆疊而成的顆粒狀，小部分雖然進行了剝片處理，但剝片的效果并不理想，存在單層片狀滑石粉的含量低和層狀結構被破壞的缺點，造成滑石粉產品附加值低，功能性差，在橡膠、塑料、紙質等制品中的填充量小，如果提高滑石粉填充量就會使制品的機械性能和加工性能下降，影響了滑石粉在高附加值產品中的應用。

中國專利公開號CN103665960A公開了一種超細滑石粉的制備方法，該方法在利用球磨機和改性劑對滑石粉進行微細化表面改性。

中國專利公開號CN102311669A公開了改性滑石粉及其制備方法。該方法利用改性劑，在溫度可控高混器中對滑石粉進行改性處理，得到的改性滑石粉具有很高的沉降體積和較低吸油率，可很好的分散在高聚物中，但由于該方法中并沒有對滑石粉進行剝離處理，因而得到的改性滑石粉為層狀滑石粉堆疊成的顆粒狀滑石粉。

中國專利公開號CN101678246A公開了控制滑石顆粒形狀的方法，該方法是先將滑石粉在均化器中粉碎，再用球磨機進行剝片處理得到滑石粉，雖然該滑石粉具有顆粒形狀可控、白度高的優點，但由于球磨機在剝離過程中滑石粉顆粒受力不可控，會對滑石粉片狀結構造成破壞，影響滑石粉的功能性，且滑石粉顆粒也只有部分進行了剝離，效率低、效果差。

根據上述，目前對滑石粉的深加工和改性的方法中，沒有針對滑石粉的進行剝片處理方法，雖然在研磨過程中有滑石粉進行了部分的剝離，但存在效率低、效果差，且單層片狀結構的滑石粉會受到機械力破壞等缺陷，造成滑石粉產品附加值低，功能性差，在橡膠、塑料、紙質等制品中的填充量小，填充量大時制品的機械性能和加工性能下降，影響了滑石粉在高附加值產品中的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制備單片滑石粉的方法，本發明制備得到單片滑石粉效率高，成本低，可廣泛應用于填料中，具有廣闊市場應用前景。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種制備單片滑石粉的方法，包括以下步驟：

(1)將偶聯劑的醇水溶液以噴霧的形式加入到滑石粉中，攪拌均勻分散，得到預處理物；

(2)將步驟(1)得到的預處理物與插層劑混合均勻，并進行膨化處理，膨化溫度為100-300℃，壓力控制在5-10MPa，即利用插層劑使滑石粉層間距增大，削弱層間作用力，同時在高溫高壓條件下，醇水溶液在滑石粉層間快速蒸發，使滑石粉結構產生缺陷，層與層之間出現滑動；

(3)將步驟(2)得到的混合物送入振動擠出機，通過高速旋轉剪切力場和振動拉伸力場，使滑石粉被剪切剝離得到單片滑石粉。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明首先利用偶聯劑的醇水溶液對滑石粉進行預處理，再通過插層劑使滑石粉層間距增大，削弱層間作用力，同時在高溫高壓條件下，醇水溶液在滑石粉層間快速蒸發，使滑石粉結構產生缺陷，層與層之間出現滑動，最后在振動擠出機中通過高速旋轉剪切力場和振動拉伸力場，使滑石粉被剪切剝離得到單片滑石粉，本發明制備得到單片滑石粉效率高，成本低，可廣泛應用于填料中，具有廣闊市場應用前景。