[發明專利]一種改性的云母粉復合材料及其制備和應用

在審

• 申請號: 202010127175.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111269462A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 周興平;周欣艷
• 申請（專利權）人: 東華大學;周興平
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K9/06;C08K9/02;C08K3/34;C08F220/18;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/06;C09C1/40;C09C3/10;C09C3/12;C09C3/06;C09C3/04
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋旭

本發明涉及一種改性的云母粉復合材料及其制備和應用，原料組分包括：云母粉100份；硅烷偶聯劑0.1?0.5份；水性聚丙烯酸酯溶液20?80份；鹽酸溶液5?15份；氯化鈉溶液1?5份。制備：將云母粉、硅烷偶聯劑分散于去離子水中，加入聚丙烯酸酯溶液，超聲分散；恒溫勻速滴加鹽酸溶液、氯化鈉溶液，將混合液靜置分離并收集絮凝狀固體，水洗產物至中性，超聲分散，凍干機干燥，即得。本發明具有操作簡單、環境友好、成本低、可大量生產的特點，所得產物穩定性佳，賦予了材料表面部分的親油性，具有較好的應用前景。

技術領域

本發明屬于云母粉復合材料及其制備和應用領域，特別涉及一種改性的云母粉復合材料及其制備和應用。

背景技術

云母粉作為一種新興的非金屬礦物填料，因其制備方法簡單，原料來源廣以及對涂料強度、耐摩擦等性能優異的提升效果，而廣泛應用于化工、材料、建筑等領域。但國內云母粉礦場開發較晚，且其加工工藝簡單，市售產品不但品種單一，且大部分都是未經加工的云母粉，若直接添加于高分子等復合材料中，由于云母粉本身的片狀結構與理化性能，以及具有的大部分礦物材料親水性質，不但與復合材料相容性不佳，分散性差，甚至影響聚合物的相關性能，嚴重限制了其在工業上的應用與發展。

目前，針對云母粉改性方法多樣。專利申請號201811437741.0公開了一種改性云母粉的制備方法，通過將云母粉與丙烯酸丁酯、丙酮等共聚合再破乳的方法對云母粉進行改性，使改性后云母粉可均勻分散在聚烯烴基體中，但此種方法操作復雜，且云母粉在與丙烯酸類單體聚合過程中，極易作為成核點引起乳液聚合中凝膠的產生，使包覆于表面的聚烯烴產生結構缺陷，造成在乳液基體聚合中產生無法破除的團聚，分散效果差；專利申請號201811279045.1公開了一種導電云母的制備方法，通過將云母粉經破碎處理后，采用鹽酸酸洗，并于熱水中高速攪拌形成懸濁液，同時加入氧化鈦、氧化鉻后加熱攪拌得改性云母粉，此法在改性過程中對云母粉片層狀形貌造成一定程度破壞，適用于對形貌要求不高的應用環境。對高效環保且實用性優良改性方法的研究迫在眉睫。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種改性的云母粉復合材料及其制備和應用，克服了現有技術改性后無機材料在有機溶劑中的分散性和穩定性欠佳的缺陷，該發明采用聚丙烯酸酯溶液包覆云母粉的方法制備了水性聚丙烯酸酯包覆云母粉復合材料，可針對性的穩定分散于有機聚合物中，有效改善云母粉在有機聚合物中分散不勻的問題，具有方法新穎、操作簡單、環境友好、可大量生產、成本低的特點。

本發明的一種改性的云母粉復合材料，按重量份數，原料組分包括：

按重量份數，所述原料組分包括：

所述水性聚丙烯酸酯溶液含量為20、40、60或80份。

所述水性聚丙烯酸酯溶液的固含量為34％；鹽酸溶液質量分數為35％；氯化鈉溶液質量分數為35％。

所述復合材料為水性聚丙烯酸酯包覆云母粉復合材料。

本發明的一種所述復合材料的制備方法，包括：

(1)將云母粉、硅烷偶聯劑均勻分散在去離子水中，加入水性聚丙烯酸酯溶液，攪拌，超聲分散，然后滴加入鹽酸溶液、氯化鈉溶液，恒溫攪拌，得到混合液；

(2)將混合液靜置分離并收集絮凝狀復合物，水洗復合物至中性，并分散于去離子水中，超聲分散，低溫預凍，凍干機干燥，即得改性云母粉復合材料。

上述制備方法的優選方式如下：

所述步驟(1)中云母粉為2000目云母粉；硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-570。