[发明专利]一种纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料及其制备方法。

背景技术

绢云母是白云母的一个亚种，具有层状结构的硅酸盐矿物，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。外观呈半透明、富有质感的丝绢光泽。解理完全可以形成极薄的片状结构，具有很大的长径比(可达100以上)，这种极高长径比的层状结构使得绢云母具有具有柔软滑爽的特性，可用于化妆品中，增强其平滑、清爽肌肤的作用。

绢云母的标准化学结构式为KAl2[AlSi3O10](0H)2。属于单歇晶系。片状的绢云母在涂膜中具有高度的定向性，一般沿平行方向平行排列，上下重叠。当有光照射时，会发生全消光或者干涉。同时，由于绢云母的解理比较完全，会形成紧密层叠的离解面，这种结构可以对入射光层层反射，使透过光减少，反射光相互干涉。因此绢云母具有比一般无机材料更好的紫外线屏蔽能力。

绢云母的这些优良的性质使其在很多领域得到了应用，如陶慧等人(陶慧陈双俊张军，橡胶工业，2012，4)利用硬脂酸对绢云母进行表面改性，研究改性绢云母用量对顺丁橡胶性能的影响；高延敏等人(高延敏、王晓艳、宋东坡、奚丽萍。江苏科技大学学报(自然科学版)，2010，24，3)研究对绢云母表面改性后在环氧涂料防腐性能上的应用；陈建文等人(陈建文，塑料，2003，32，6)研究了绢云母在硬聚氯乙烯中的应用配方，工艺参数等问题。由此可见，绢云母在许多领域都得到了很好的应用。

但是绢云母的自然颜色呈灰白色且不易改变，这使得其在很多方面的应用都受到限制，例如在白色涂料中添加绢云母时会对产品的外观产生很大的影响；在增白类的化妆品中添加同样会影响使用效果。因此发展一种新型的白度更好的绢云母材料是十分必要的。

纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。其颗粒大小约在1～100纳米。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98％；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。具有良好的紫外线屏蔽性和优越的抗菌、抑菌性能，能赋予防晒、抗菌、除臭等功能。

由此可知，我们期望将绢云母与纳米氧化锌结合得到一种材料不仅可以克服绢云母本身白度不足的缺点，而且其抗紫外性能能够得到大大提升，同时赋予此种材料抗菌除臭等功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料及其制备方法，该方法是利用绢云母作为基体，在水溶液体系中，在其表面沉积一层至数层的纳米氧化锌，这种复合材料充分利用了绢云母与纳米氧化锌的优点，具有很好的抗紫外性能、抗菌除臭性能与滑感，并且可以通过改变两者含量增加其在溶液中的分散性和白度。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料，其特征在于所述纳米氧化锌包覆在所述绢云母粉表面，其中纳米氧化锌与微米绢云母粉的重量比为(5-20)：100，其中氧化锌粒径为10-50nm，绢云母粉粒径为8-12um。

一种纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料的制备方法，其特征在于，其操作步骤如下：

(1)、称取绢云母粉与水混合搅拌；

(2)、称取硫酸锌溶解于水中；

(3)、将上述步骤(2)获得的硫酸锌溶液缓慢加入步骤(1)的反应体系中，搅拌反应；

(4)、向上述步骤(3)的反应体系中加入氢氧化钙或氧化钙，继续搅拌；

(5)、将上述步骤(4)获得的产物过滤，收集滤饼并烘干，获得纳米氧化锌包覆绢云母粉复合材料。

上述制备方法中，绢云母粉与水的质量比为1：(2.5-5.5)；硫酸锌溶液的摩尔浓度为0.5-1.5mol/L；绢云母粉和硫酸锌的质量比为1:(0.05-0.2)；绢云母粉与氢氧化钙或氧化钙的质量比为1：(0.01-0.05)；滤饼在100-200℃下烘干。

本发明的有益效果是：