[发明专利]一种滑石、绢云母与硅油插层复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑石、绢云母与硅油插层复合材料及其制备方法。

背景技术

滑石和绢云母是分布广泛的层状结构硅酸盐矿物，和其它具有类似结构的矿物相比，它们通常结晶细小，且表面与有机聚合材料具有较好的亲和性，因此常被用作塑胶材料的添加剂。在用作塑胶填料之前，此类矿物一般需要经过超细粉碎和改性，以增加它们与塑胶材料的共混性和亲和力。在机械粉碎过程中，矿物易团聚成二次颗粒，难以达到所期待的粒度，而且表面改性也难以彻底改变矿物表面固有的亲水性，因此天然矿物在塑胶材料中的填充度很低，并且充填后常导致塑胶材料机械强度降低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种滑石、绢云母与硅油插层复合材料及其制备方法。

滑石、绢云母与硅油插层复合材料是：在滑石、绢云母的结晶结构层之间插有硅油所形成的一种复合材料。

所述的滑石是具有层状结构的硅酸盐矿物，化学式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂；所述的绢云母是天然细粒白云母，是具有层状结构的硅酸盐矿物，化学式为KAl₂[AlSi₃O₁₀](OH, F)₂。所述的硅油是聚二甲基硅氧烷，分子式是：(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_n-Si(CH₃)₃。

滑石、绢云母与硅油插层复合材料的制备方法的步骤如下：

    1）经分离提纯的滑石或绢云母矿物中，加入5至10倍重量，质量百分浓度为3%至10%的无机酸，再加入矿物重量0.5%至2%的连二亚硫酸钠，搅拌均匀制成悬浮液矿浆，在常温下反应6～24小时，期间不断搅拌；

2）过滤或离心脱水，清洗2～4次，60至80°C烘干；

3）冷却至常温后，每一重量份步骤2)的脱水后的物料加0.8至1.5份硅油，搅拌均匀后在高剪切研磨机中研磨1至2小时，制得滑石、绢云母与硅油插层复合材料。

所述的无机酸为盐酸、硫酸中的一种或几种。所述的高剪切研磨机为球磨机、辊磨机、棒磨机或珠磨机。

滑石、绢云母与硅油混合物在研磨的过程中，由于矿物表面性质与硅油的亲和力，以及研磨过程的机械-化学力，硅油会进入矿物的结晶结构层，形成插层化合物。滑石、绢云母与硅油插层化合物的层间距在10纳米以上，层片之间的结合力被大大削弱，从而在与塑胶材料的共混过程中易于形成沿层片之间的剥离，矿物层片与塑胶材料的混合将大大提高混合物的机械强度，并提高矿物在塑胶材料中的充填度。

具体实施方式

滑石、绢云母与硅油插层复合材料是：在滑石、绢云母的结晶结构层之间插有硅油所形成的一种复合材料。

所述的滑石是具有层状结构的硅酸盐矿物，化学式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂；所述的绢云母是天然细粒白云母，是具有层状结构的硅酸盐矿物，化学式为KAl₂[AlSi₃O₁₀](OH, F)₂。所述的硅油是聚二甲基硅氧烷，分子式是：(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_n-Si(CH₃)₃。

滑石、绢云母与硅油插层复合材料的制备方法的步骤如下：

    1）经分离提纯的滑石或绢云母矿物中，加入5至10倍重量，质量百分浓度为3%至10%的无机酸，再加入矿物重量0.5%至2%的连二亚硫酸钠，搅拌均匀制成悬浮液矿浆，在常温下反应6～24小时，期间不断搅拌；

2）过滤或离心脱水，清洗2～4次，60至80°C烘干；

3）冷却至常温后，每一重量份步骤2)的脱水后的物料加0.8至1.5份硅油，搅拌均匀后在高剪切研磨机中研磨1至2小时，制得滑石、绢云母与硅油插层复合材料。