[发明专利]一种纳米碳复合硅藻土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米碳复合硅藻土及其制备方法，该方法具体步骤为：将硅藻土与纳米碳材料，通过真空机械搅拌均匀混合，制成纳米碳与硅藻土均匀分散的复合硅藻土。该产品与适量水混合后即可作为涂料使用，相对于普通硅藻土，其具备不易粘灰尘、成型后强度高、耐久性高等优点。该产品的制备方法简单，易于产业化。

技术领域

本发明涉及一种纳米碳复合硅藻土及其制备方法，属于无机非金属复合材料应用领域。

背景技术

在装修的新房间内,通常建材、家具、油漆、地板等会散发甲醛、苯、氡等有害物质，造成室内空气的污染，给人体带来极大的伤害。硅藻土作为一种极佳的环保型涂料，具有良好的保温隔热效果，对空气中有害物质吸收率高，而且可以释放负氧离子。

但硅藻土涂料也具备很多缺点，其中最突出的就是表面除尘困难及涂层强度问题。房屋内部装修一般使用时间一般超过二十年，这期间硅藻土在长时间使用后表面会沉积大量灰尘，而且由于其表面凹凸不平，极难清理，成为其在国内市场，尤其当前国内普遍较差的空气质量下的推广难以解决的问题。硅藻土涂料另一个缺点是强度问题，由于硅藻土涂层表面粗糙不平，很多硅藻泥产品容易掉粉，不但增加室内粉尘量，而且影响墙面美观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米碳复合硅藻土及其制备方法。该方法可以将纳米碳有效地分散在硅藻土基体中，从而提高抗静电性、强度、耐久性等性能。

为解决上述第一方面的技术问题，本发明提供一种纳米碳复合硅藻土，其通过如下方式制备得到：将硅藻土和纳米碳材料分别烘干，纳米碳材料占硅藻土和纳米碳材料总重量的0.5-20.0wt.％；

(2)利用真空搅拌机，将烘干后的硅藻土与纳米碳材料初步混合后，抽真空并保持真空度不高于-0.5MPa，真空混合一段时间后即得到纳米碳复合硅藻土。

优选地，纳米碳材料占硅藻土和纳米碳材料总重量的1.0-10.0wt.％。

所述硅藻土颗粒粒径为0.01-100μm。当硅藻土颗粒粒径为0.7-1.5μm时，碳纳米管的管径为30-90nm时，碳纳米管复合硅藻土的表面电阻降低至102-8次方，极大地提高了硅藻土的抗静电性能。

所述硅藻土中包括但不限于SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质等成分。

所述纳米碳材料选自碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、富勒烯中的一种或几种。碳纳米管可以包括单壁管，还可以包括多壁管，管径为2-100nm。

为解决上述第二方面的技术问题，本发明提供一种纳米碳复合硅藻土的制备方法，包括以下步骤：

(A)将硅藻土和纳米碳材料分别烘干，纳米碳材料占硅藻土和纳米碳材料总重量的0.5-20.0wt.％；

(B)利用真空搅拌机，将烘干后的硅藻土与纳米碳材料初步混合后，抽真空并保持真空度不高于-0.5MPa，真空混合一段时间后即得到纳米碳复合硅藻土。

所述步骤(A)中，硅藻土和纳米碳材料经烘干后，含水量分别不高于5％。

所述步骤(B)中，所述纳米碳复合硅藻土真空混合阶段的混合时间，不小于0.5小时。