[發(fā)明專利]一種納米高嶺土及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810740319.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN108516563A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧佩雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河源市極致知管信息科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/44
• 分類號(hào): C01B33/44;C01B33/40;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州三辰專利事務(wù)所(普通合伙) 44227
• 代理人: 黃鴻

本發(fā)屬于高嶺土深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米高嶺土及其制備方法。本發(fā)明將冰醋酸和分散劑預(yù)處理后的高嶺土與除鐵劑、插層劑和表面活性劑一步進(jìn)行超聲插層反應(yīng)，然后通過物理研磨得到納米高嶺土。該制備方法通過一步完成高嶺土插層反應(yīng)，過程簡單易于產(chǎn)業(yè)化，制備得到的納米高嶺土純度高且分散度高，比表面積較大，粒徑可達(dá)到50?100nm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高嶺土材料深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米高嶺土及其制備方法。

背景技術(shù)

高嶺土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖，多無光澤，質(zhì)純時(shí)顏白細(xì)膩，如含雜質(zhì)時(shí)可帶灰、黃、褐色等，外觀依成因不同可呈松散的土塊狀及致密狀態(tài)巖塊狀。高嶺土存儲(chǔ)量豐富且是一種環(huán)境友好的天然礦物材料，可用作有機(jī)聚合物填料，能提高聚合物氣密性和拉伸強(qiáng)度；還可用于涂布造紙，能提高紙張遮蓋性和光澤度。

高嶺土的用途多種多樣,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)高嶺土的需求量迅速增加,對(duì)高嶺土的品質(zhì)要求也越來越高,普通的高嶺土已不能滿足工業(yè)的需求,綜合開發(fā)利用高嶺土資源勢在必行。納米高嶺土由于其粒徑小，形貌均勻、比表面積大、白度高、在水體中分散性好等優(yōu)點(diǎn)，在橡膠、塑料、造紙、油墨、涂料、納米陶瓷、化纖等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。以高嶺土原礦為原料，采用簡單制備工藝生產(chǎn)品位好、純度高超微細(xì)納米高嶺土對(duì)提高廉價(jià)高嶺土礦附加值，降低各應(yīng)用行業(yè)原料成本具有重要的研究開發(fā)意義。目前納米高嶺土制備一般采用機(jī)械粉碎法、分級(jí)法、化學(xué)合成法和多步插層法等，它們都存在著一些不足之處，如：

(1)采用機(jī)械粉碎法，粉末顆粒被強(qiáng)烈塑性變形,易產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變,顆粒內(nèi)產(chǎn)生大量缺陷,顆粒非晶化嚴(yán)重等導(dǎo)致納米高嶺土品位較低；

(2)采用分級(jí)法，可從微粒的沉降速度可判斷出某一沉降范圍內(nèi)微粒的大小,對(duì)超細(xì)高嶺土在液體中沉降可得到納米級(jí)高嶺土。但采用該法存在成本高、產(chǎn)出率很低弊端，不適合工業(yè)批量生產(chǎn)應(yīng)用；

(3)化學(xué)合成法，是采用偏鋁酸鈉(鋁土礦的堿溶出物)與酸性硅溶膠(泡花堿酸化脫鈉產(chǎn)物)為原料通過一系列方法得到納米級(jí)合成高嶺土。此法純度高、懸浮穩(wěn)定性好、光散射性以及其他性能俱佳,但是也存在合成成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；

(4)多步插層法，是目前生產(chǎn)納米高嶺土的主要方法，其生產(chǎn)過程往往需要多步工藝流程操作，大都存在操作步驟繁雜、影響因素多等弊端，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種納米高嶺土及其制備方法，將冰醋酸和分散劑預(yù)處理后的高嶺土與除鐵劑、插層劑和表面活性劑一步進(jìn)行超聲插層反應(yīng)，然后通過物理研磨得到納米高嶺土。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種納米高嶺土，其組分包括高嶺土、冰醋酸、分散劑、除鐵劑、插層劑和表面活性劑。

優(yōu)選地，上述納米高嶺土各組分的含量為：高嶺土35-40重量份、冰醋酸10-15重量份、分散劑5-10重量份、除鐵劑10-15重量份、插層劑15-20重量份、表面活性劑15-20重量份。

優(yōu)選地，上述分散劑為六偏磷酸鈉。

優(yōu)選地，上述除鐵劑為草酸或檸檬酸。

優(yōu)選地，上述插層劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、尿素和硫脲中的一種。

優(yōu)選地，上述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉和聚乙二醇中的一種。

上述納米高嶺土的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將高嶺土原礦和水按照重量比為1:50-100投入到水中，然后加入冰醋酸和分散劑，混合后進(jìn)行磁力攪拌制備成泥漿；

(2)向步驟(1)泥漿中加入除鐵劑、插層劑和表面活性劑并攪拌均勻，然后進(jìn)行超聲反應(yīng)90-150min；