[发明专利]一种片状镍粉的制备方法

权利要求书

1.一种片状镍粉的制备方法，其特征在于：

含可升华的片状化合物结晶模板和镍盐的混合物的配制：按照水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂、防氧化剂和可升华的片状化合物结晶模板的质量百分比为(35.0％～95.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1～30.0％)的比例，先将水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂和防氧化剂混合，搅拌至所有物料完全溶解，再加入可升华的片状化合物结晶模板，搅拌并用超声波超声处理1～60min，将可升华的片状化合物结晶模板用超声波超声粉碎成粒径为0.5～20.0μm的片状结晶后，即得到含可升华的片状化合物结晶模板和镍盐的混合物；

还原剂水溶液的配制：按照还原剂与水的质量百分比为(0.1％～30.0％)∶(70.0％～99.9％)的比例，将水与还原剂混合，搅拌溶解完全后，即得到还原剂水溶液；

片状镍粉的制备：含可升华的片状化合物结晶模板和镍盐的混合物在搅拌条件下，逐步加入还原剂水溶液，将镍离子还原成金属镍并化学镀镀到可升华的片状化合物结晶模板表面，直至镍离子反应完全；反应产物经过滤所得的固体物质再经多次水洗和过滤重复操作，得到镀镍的可升华的片状化合物结晶，该物料在70～150℃的温度范围内，经减压热处理，使可升华的片状化合物结晶升华，可升华的片状化合物结晶升华后用冷阱凝华回收并可循环使用，直至可升华的片状化合物结晶除尽后得到镍片，所得镍片再经加无水乙醇搅拌分散、超声波超声粉碎1～6h、过滤和干燥的工艺过程，即得到平均粒径为1.0～5.0μm和平均厚度为10～40nm的片状镍粉；

其中，所用的水是蒸馏水、去离子水、超纯水和高纯水中的任一种；

其中，所用的超声波是频率为20KHz～1MHz、功率为30W～15KW的超声波；

其中，该方法制备的片状镍粉技术指标为：

1)外观：灰色粉末；

2)粒径范围：0.2～10.0μm；

3)平均粒径：1.0～5.0μm；

4)厚度范围：5～70nm；

5)平均厚度：10～40nm；

6)松装密度：1.8～2.7g/cm³；

7)振实密度：2.4～3.2g/cm³；

其中，所用的可升华的片状化合物结晶模板是冰片、苯甲酸、萘和蒽中的任一种；

其中，所用的镍盐是柠檬酸镍、硫酸镍、硝酸镍、酒石酸镍、氯化镍和乙酸镍中的任一种或多种；

其中，所用的防氧化剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、氨基硫醇、正丙基硫醇、异丙基硫醇、叔丁基硫醇、仲丁基硫醇、异丁基硫醇、正丁基硫醇、特丁基硫醇、异戊基硫醇、正戊基硫醇、正己基硫醇、正辛基硫醇、正壬基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、苄基硫醇和苯乙基硫醇中的任一种或多种；

其中，所用的络合剂是N-羟乙基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸三钠盐、氨三乙酸、氨三乙酸三钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾、酒石酸钾钠、甘油、三乙醇胺、酒石酸锑钾和酒石酸铵、焦磷酸钠、焦磷酸钾、焦磷酸铵、乳酸钠、乳酸钾、乳酸铵、氟化钠、氟化钾和氟化铵中的任一种或多种；

其中，所用的镀镍光亮剂是吡啶嗡丙氧基硫代甜菜碱、丙烷磺酸吡啶盐、羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、二乙胺基丙炔胺、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇乙氧基化合物、羧乙基硫脲嗡甜菜碱、二乙基硫脲、炔丙基磺酸钠和乙烯基磺酸钠中的任一种或多种；

其中，所用的分散剂是聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钾、聚乙烯醇、阿拉伯树胶和聚乙二醇中的任一种或多种；

其中，所用的还原剂是次亚磷酸钠、次亚磷酸、硼氢化钠、硼氢化钾、肼、硫酸肼、二乙氨基硼烷和二甲氨基硼烷中的任一种或多种；

或者：

片状酸性化合物结晶模板的制备：按照表面活性剂、酸性化合物结晶和水的质量百分比为(0.1％～30.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(55.0％～95.0％)的比例，先将水与表面活性剂混合，搅拌溶解完全后，即得到表面活性剂水溶液；将表面活性剂水溶液加热至沸腾，加入酸性化合物结晶搅拌至充分溶解，趁热过滤得到酸性化合物结晶的饱和溶液；将酸性化合物结晶的饱和溶液置于控温在50℃的恒温箱中冷却结晶，当物料温度降到50℃后，从恒温箱中取出物料，再让物料自然冷却至室温，使结晶完全；物料过滤得到片状酸性化合物结晶粗产物，过滤所得母液循环使用，片状酸性化合物结晶粗产物再按其质量，另取1～10倍于结晶质量的0～5℃冷水洗涤结晶2～3次，过滤得到结晶，结晶晾干即得到片状酸性化合物结晶模板；

含片状酸性化合物结晶模板和镍盐的酸性混合物的配制：按照水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂、防氧化剂、酸和片状酸性化合物结晶模板的质量百分比为(35.0％～95.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.1～30.0％)的比例，先将水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂、防氧化剂和酸混合，搅拌至所有物料完全溶解，再加入片状酸性化合物结晶模板，搅拌并用超声波超声处理1～60min，将片状酸性化合物结晶模板用超声波超声粉碎成粒径为0.5～20.0μm的片状结晶后，即得到含片状酸性化合物结晶模板和镍盐的酸性混合物；

还原剂水溶液的配制：按照还原剂与水的质量百分比为(0.1％～30.0％)∶(70.0％～99.9％)的比例，将水与还原剂混合，搅拌溶解完全后，即得到还原剂水溶液；

片状镍粉的制备：将含片状酸性化合物结晶模板和镍盐的酸性混合物用室温冷水浴冷却，使反应体系维持在室温，搅拌条件下，逐步加入还原剂水溶液，将镍离子还原成金属镍并化学镀镀到片状酸性化合物结晶模板表面，直至镍离子反应完全；由于片状酸性化合物结晶模板仅微溶于冷水，但溶于热水和沸水，因此，将反应产物加热至沸腾，使片状酸性化合物结晶模板溶于沸水，趁热过滤得到镍片粗产物，所得镍片粗产物经多次水洗涤和过滤重复操作提纯后，再经加无水乙醇搅拌分散、超声波超声粉碎1～6h、过滤和干燥的工艺过程，即得到平均粒径为1.0～5.0μm和平均厚度为10～40nm的片状镍粉；

其中，所用的水是蒸馏水、去离子水、超纯水和高纯水中的任一种；

其中，所用的超声波是频率为20KHz～1MHz、功率为30W～15KW的超声波；

其中，制备的片状镍粉技术指标为：

1)外观：灰色粉末；

2)粒径范围：0.2～10.0μm；

3)平均粒径：1.0～5.0μm；

4)厚度范围：5～70nm；

5)平均厚度：10～40nm；

6)松装密度：1.8～2.7g/cm³；

7)振实密度：2.4～3.2g/cm³；

其中，所用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钾、十二烷基硫酸单乙醇胺、十二烷基硫酸二乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、十六烷基硫酸钠、十六烷基硫酸铵、十六烷基硫酸钾、十六烷基硫酸单乙醇胺、十六烷基硫酸二乙醇胺、十六烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钾、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、十六烷基磺酸钠、十六烷基磺酸铵、十六烷基磺酸钾、十六烷基磺酸单乙醇胺、十六烷基磺酸二乙醇胺、十六烷基磺酸三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵、十二烷基苯磺酸钾、十二烷基苯磺酸单乙醇胺、十二烷基苯磺酸二乙醇胺、十二烷基苯磺酸三乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钾、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、椰子油烷醇酰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、豆油酰胺丙基甜菜碱、十八烷基二甲基氧化胺和十二烷基二甲基氧化胺中的任一种或多种；

其中，所用的片状酸性化合物结晶模板是4-甲氧基苯酚、苯甲酸、硼酸、2，6-二甲基苯酚和癸二酸中的任一种或多种；

其中，所用的镍盐是柠檬酸镍、硫酸镍、硝酸镍、酒石酸镍、氯化镍和乙酸镍中的任一种或多种；

其中，所用的防氧化剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、氨基硫醇、正丙基硫醇、异丙基硫醇、叔丁基硫醇、仲丁基硫醇、异丁基硫醇、正丁基硫醇、特丁基硫醇、异戊基硫醇、正戊基硫醇、正己基硫醇、正辛基硫醇、正壬基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、苄基硫醇和苯乙基硫醇中的任一种或多种；

其中，所用的络合剂是N-羟乙基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸三钠盐、氨三乙酸、氨三乙酸三钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾、酒石酸钾钠、甘油、三乙醇胺、酒石酸锑钾、酒石酸铵、焦磷酸钠、焦磷酸钾、焦磷酸铵、乳酸钠、乳酸钾、乳酸铵、氟化钠、氟化钾和氟化铵中的任一种或多种；

其中，所用的镀镍光亮剂是吡啶嗡丙氧基硫代甜菜碱、丙烷磺酸吡啶盐、羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、二乙胺基丙炔胺、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇乙氧基化合物、羧乙基硫脲嗡甜菜碱、二乙基硫脲、炔丙基磺酸钠和乙烯基磺酸钠中的任一种或多种；

其中，所用的分散剂是聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钾、聚乙烯醇、阿拉伯树胶和聚乙二醇中的任一种或多种；

其中，所用的酸是苯磺酸、对甲苯磺酸、甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、硝酸、硫酸、盐酸、反丁烯二酸和顺丁烯二酸中的任一种或多种；

其中，所用的还原剂是次亚磷酸钠、次亚磷酸、硼氢化钠、硼氢化钾、肼、硫酸肼、二乙氨基硼烷和二甲氨基硼烷中的任一种或多种；

或者：

片状碱性化合物结晶模板的制备：按照表面活性剂、碱性化合物结晶和水的质量百分比为(0.1％～30.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(55.0％～95.0％)的比例，先将水与表面活性剂混合，搅拌溶解完全后，即得到表面活性剂水溶液；将表面活性剂水溶液加热至沸腾，加入碱性化合物结晶搅拌至充分溶解，趁热过滤得到碱性化合物结晶的饱和溶液；将碱性化合物结晶的饱和溶液置于控温在50℃的恒温箱中冷却结晶，当物料温度降到50℃后，从恒温箱中取出物料，再让物料自然冷却至室温，使结晶完全；物料过滤得到片状碱性化合物结晶粗产物，过滤所得母液循环使用，片状碱性化合物结晶粗产物再按其质量，另取1～10倍于结晶质量的0～5℃冷水洗涤结晶2～3次，过滤得到结晶，结晶晾干即得到片状碱性化合物结晶模板；

含片状碱性化合物结晶模板和镍盐的碱性混合物的配制：按照水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂、防氧化剂、碱和片状碱性化合物结晶模板的质量百分比为(35.0％～95.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.001％～10.0％)∶(0.1％～30.0％)∶(0.1～30.0％)的比例，先将水、镍盐、络合剂、镀镍光亮剂、分散剂、防氧化剂和碱混合，搅拌至所有物料完全溶解，再加入片状碱性化合物结晶模板，搅拌并用超声波超声处理1～60min，将片状碱性化合物结晶模板用超声波超声粉碎成粒径为0.5～20.0μm的片状结晶后，即得到含片状碱性化合物结晶模板和镍盐的碱性混合物；

还原剂水溶液的配制：按照还原剂与水的质量百分比为(0.1％～30.0％)∶(70.0％～99.9％)的比例，将水与还原剂混合，搅拌溶解完全后，即得到还原剂水溶液；

片状镍粉的制备：将含片状碱性化合物结晶模板和镍盐的碱性混合物用室温冷水浴冷却，使反应体系维持在室温，搅拌条件下，逐步加入还原剂水溶液，将镍离子还原成金属镍并化学镀镀到片状碱性化合物结晶模板表面，直至镍离子反应完全；由于片状碱性化合物结晶模板仅微溶于冷水，但溶于热水和沸水，因此，将反应产物加热至沸腾，使片状碱性化合物结晶模板溶于沸水，趁热过滤得到镍片粗产物，所得镍片粗产物经多次水洗涤和过滤重复操作提纯后，再经加无水乙醇搅拌分散、超声波超声粉碎1～6h、过滤和干燥的工艺过程，即得到平均粒径为1.0～5.0μm和平均厚度为10～40nm的片状镍粉；

其中，所用的水是蒸馏水、去离子水、超纯水和高纯水中的任一种；

其中，所用的超声波是频率为20KHz～1MHz、功率为30W～15KW的超声波；

其中，该方法制备的片状镍粉技术指标为：

1)外观：灰色粉末；

2)粒径范围：0.2～10.0μm；

3)平均粒径：1.0～5.0μm；

4)厚度范围：5～70nm；

5)平均厚度：10～40nm；

6)松装密度：1.8～2.7g/cm³；

7)振实密度：2.4～3.2g/cm³；

其中，所用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钾、十二烷基硫酸单乙醇胺、十二烷基硫酸二乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、十六烷基硫酸钠、十六烷基硫酸铵、十六烷基硫酸钾、十六烷基硫酸单乙醇胺、十六烷基硫酸二乙醇胺、十六烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钾、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、十六烷基磺酸钠、十六烷基磺酸铵、十六烷基磺酸钾、十六烷基磺酸单乙醇胺、十六烷基磺酸二乙醇胺、十六烷基磺酸三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵、十二烷基苯磺酸钾、十二烷基苯磺酸单乙醇胺、十二烷基苯磺酸二乙醇胺、十二烷基苯磺酸三乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钾、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、椰子油烷醇酰胺、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、豆油酰胺丙基甜菜碱、十八烷基二甲基氧化胺和十二烷基二甲基氧化胺中的任一种或多种；

其中，所用的片状碱性化合物结晶模板是乙酰苯胺、对甲苯胺、1-萘胺和2-萘胺中的任一种或多种；

其中，所用的镍盐是柠檬酸镍、硫酸镍、硝酸镍、酒石酸镍、氯化镍和乙酸镍中的任一种或多种；

其中，所用的防氧化剂为苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、氨基硫醇、正丙基硫醇、异丙基硫醇、叔丁基硫醇、仲丁基硫醇、异丁基硫醇、正丁基硫醇、特丁基硫醇、异戊基硫醇、正戊基硫醇、正己基硫醇、正辛基硫醇、正壬基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十四烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、苄基硫醇和苯乙基硫醇中的任一种或多种；

其中，所用的络合剂是N-羟乙基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸三钠、氨三乙酸、氨三乙酸三钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾、酒石酸钾钠、甘油、三乙醇胺、酒石酸锑钾和酒石酸铵、焦磷酸钠、焦磷酸钾、焦磷酸铵、乳酸钠、乳酸钾、乳酸铵、氟化钠、氟化钾和氟化铵中的任一种或多种；

其中，所用的镀镍光亮剂是吡啶嗡丙氧基硫代甜菜碱、丙烷磺酸吡啶盐、羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、二乙胺基丙炔胺、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇乙氧基化合物、羧乙基硫脲嗡甜菜碱、二乙基硫脲、炔丙基磺酸钠和乙烯基磺酸钠中的任一种或多种；

其中，所用的分散剂是聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钾、聚乙烯醇、阿拉伯树胶和聚乙二醇中的任一种或多种；

其中，所用的碱是氨、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、正丁胺、正戊胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的任一种或多种；

其中，所用的还原剂是次亚磷酸钠、次亚磷酸、硼氢化钠、硼氢化钾、肼、硫酸肼、二乙氨基硼烷和二甲氨基硼烷中的任一种或多种。