一种氢氧化镁的简易分散方法技术

本发明专利技术公开了一种氢氧化镁的简易分散方法，以团聚态氢氧化镁为镁源，以含氯化镁介质的水溶液为分散液，常温下将镁源浸入分散液中制备成悬浮液，分散液对镁源的活性位点进行选择性吸附溶解‑腐蚀形成微量新相实现团聚态氢氧化镁的分散。本发明专利技术所述分散方法不需经过水化、水热等苛刻过程，直接在常温等温和条件下即可将团聚态氢氧化镁转化得到单分散片状氢氧化镁，该项技术工艺简单，分散后的氢氧化镁粒径均匀，稳定性好，而且对设备的要求低，成本低，分散液可循环利用，环保无污染。

A simple dispersing method for magnesium hydroxide

The invention discloses a simple method for dispersing magnesium hydroxide, which takes agglomerated magnesium hydroxide as magnesium source, water solution containing magnesium chloride as dispersion solution, and immerses magnesium source into dispersion solution at room temperature to prepare suspension. The dispersion solution selectively adsorbs and dissolves the active sites of magnesium source, corrodes and forms micro-new phases to realize agglomeration. Dispersion of poly (magnesium hydroxide). The dispersing method of the present invention can directly convert agglomerated magnesium hydroxide into monodisperse flake magnesium hydroxide under normal temperature and isothermal conditions without the rigorous process of hydration and hydrothermal treatment. The technology is simple, the particle size of the dispersed magnesium hydroxide is uniform, the stability is good, and the requirement for equipment is low, and the cost is low. The dispersing liquid can be recycled, environmental protection and no pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化镁的简易分散方法
本专利技术涉及无机化工材料制备
，具体涉及一种氢氧化镁的简易分散方法。
技术介绍
阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，由于有机阻燃剂在燃烧时会产生有毒气体和恶性致癌物质，因此逐渐为无机阻燃剂所取代。氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，与同类无机阻燃剂相比，氢氧化镁具有更好的抑烟效果、更高的热分解温度，在高分子复合材料中得到了广泛的应用。氢氧化镁自身特殊的晶体结构和物理化学性质，使得通过化学方法或物理方法制备出的氢氧化镁无一例外的存在团聚严重、难以分散、团聚颗粒大等缺陷，添加在高分子材料中存在复合材料加工困难，材料力学性能下降等不良现象，极大限制了氢氧化镁阻燃剂的应用。因此，如何获得粒径小、高度分散的氢氧化镁成为科学界研究的热点。目前，分散氢氧化镁的制备主要包括在液相沉淀过程中进行分散性调控和团聚态氢氧化镁的后继分散处理两种方式。液相沉淀过程中进行分散性调控的方式导致氧化镁的分散性较差，现有的后继分散处理需在高温浓碱水热条件下处理，通过高温浓碱强化溶解结晶方式打破硬团聚，虽然能够制备出分散良好的氢氧化镁产品，但是制备条件苛刻，不利于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氢氧化镁的简易分散方法，本专利技术所述分散方法步骤简单、反应条件温和，直接在常温下得到高分散的氢氧化镁产品，同时，分散后的氢氧化镁粒径均匀、稳定性好。本专利技术通过下述技术方案实现：一种氢氧化镁的简易分散方法，以团聚态氢氧化镁为镁源，以含氯化镁介质的水溶液为分散液，常温下将镁源浸入分散液中制备成悬浮液，分散液对镁源的活性位点进行选择性吸附溶解-腐蚀形成微量新相实现团聚态氢氧化镁的分散。在现有氢氧化镁的分散技术中，大多都采用添加表面活性剂改性、高温条件下水化水热改性、超声、有机包覆等方法来改善氢氧化镁的分散性，但效果不明显。上述方法主要侧重在液相沉淀过程中进行分散性调控，对于在无机化工生产过程中副产的团聚态氢氧化镁的后继分散处理涉及较少。团聚态氢氧化镁一般由初始颗粒以硬团聚方式联接，难以用常规方法进行分散，需在高温浓碱(200℃，12-20wt％氢氧化钠)水热条件下处理3-4小时以上，通过高温浓碱强化溶解结晶方式打破硬团聚，制备分散良好的氢氧化镁产品，由于此条件苛刻，限制了上述方法的工业应用。本专利技术所述分散液为氯化镁介质配制而成的水溶液。申请人通过长期的试验发现：以氯化镁介质配制而成的水溶液作为团聚态氢氧化镁的分散液，能够有效将团聚态氢氧化镁分散成单分散片状氢氧化镁。其作用机理完全不同于采用有机分解液或是有机和无机混合分解液，采用有机分解液或是有机和无机混合分解液是对聚态氢氧化镁起到表面活化作用。而单独采用氯化镁溶液作为分散液，其作用机理为：氯化镁溶液中的阴离子和阳离子在聚态氢氧化镁的活性位点进行选择性吸附溶解-腐蚀并形成微量新相，从而打破团聚态氢氧化镁的硬团聚，形成分散状氢氧化镁。通过本专利技术所述方法分散得到的单分散片状氢氧化镁的粒径均匀(由图2、图3可看出，在图3中，曲线a为原料氢氧化镁的粒径分布曲线，曲线b为经专利技术方法制备得到的分散状氢氧化镁粒分布曲线。由于聚态氢氧化镁的表面极性高，使得相邻的聚态氢氧化镁进一步聚合成大块，如此循环，加重聚态氢氧化镁团聚，因此，聚态氢氧化镁的稳定性差，单分散片状氢氧化镁的表面极性低，不会导致相邻单分散片状氢氧化镁的团聚，因此，分散后的氢氧化镁的稳定性好。聚态氢氧化镁与单分散片状氢氧化镁的尺寸对比如图1、图2所示。本专利技术所述分散方法步骤简单、反应条件温和，对设备要求低，不需要高温条件下的水化水热反应，直接在常温下得到高分散的氢氧化镁产品，同时，分散后的氢氧化镁粒径均匀、稳定性好。本专利技术所述方法在分散过程中除了使用氯化镁分散液，不需其它辅助试剂，也不经后续处理，分散液可循环利用，不仅节约了原料，而且环保无污染。经本专利技术所述分散方法制备的氢氧化镁产品可作为基础无机化工产品用于阻燃、食品、脱硫及废水处理等领域。进一步地，包括以下步骤：1)、将镁源和分散液按一定比例混合制备成悬浮液，然后在10-40℃搅拌反应6-120小时；2)、将反应结束后的产品经过滤、洗涤、干燥，然后研磨得到单分散片状氢氧化镁产品。本专利技术通过使用氯化镁作为分散液，在常温(10-40℃)即可实现将聚态氢氧化镁分散成单分散片状氢氧化镁。进一步地，悬浮液的固含量为0.5-10wt％。在本专利技术所述分散方法中，镁源和分散液的比例(镁源在分散液中的固含量)是影响聚态氢氧化镁分散的关键因素之一，固含量过高会导致分散后的单分散片状氢氧化镁的粒径过大，设置会导致分散不完全，固含量越低分散后的单分散片状氢氧化镁的粒径越小，但是固含量过低会导致分散液过剩，导致分散效率降低。本专利技术通过合理控制悬浮液的固含量，再配合设置分散液的摩尔浓度、反应温度和时间，在确保聚态氢氧化镁完全分散成单分散片状氢氧化镁的同时，降低单分散片状氢氧化镁的粒径、提高分散效率。经过本专利技术所述方法分散的单分散片状氢氧化镁粒径为0.4-3.0微米。进一步地，悬浮液的固含量为2-8wt％。进一步地，悬浮液的固含量为4wt％。进一步地，分散液的摩尔浓度为0.5-3.5mol/L，该浓度以氯化镁计。进一步地，分散液的摩尔浓度为2.5-3.5mol/L，该浓度以氯化镁计。本专利技术通过合理控制悬浮液的固含量，再配合设置分散液的摩尔浓度、反应温度和时间，在确保聚态氢氧化镁完全分散成单分散片状氢氧化镁的同时，降低单分散片状氢氧化镁的粒径、提高分散效率。经过本专利技术所述方法分散的单分散片状氢氧化镁粒径为0.4-3.0微米。进一步地，镁源的平均团聚粒径为5-100微米。镁源的平均团聚粒径也在一定程度上影响着单分散片状氢氧化镁的粒径。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术所述分散方法步骤简单、反应条件温和，对设备要求低，不需要高温条件下的水化水热反应，直接在常温下得到高分散的氢氧化镁产品，同时，分散后的氢氧化镁粒径均匀、稳定性好。2、本专利技术所述方法在分散过程中除了使用氯化镁分散液，不需其它辅助试剂，也不经后续处理，分散液可循环利用，不仅节约了原料，而且环保无污染附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1是团聚氢氧化镁形貌图；图2是单分散片状氢氧化镁产品形貌图；图3是团聚氢氧化镁、单分散片状氢氧化镁的粒度分布图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：称取20克团聚态氢氧化镁原料(平均团聚粒径5微米)，将其加入0.5mol/L的氯化镁水溶液，制成固含量0.5wt％的悬浮液，在10℃、搅拌(50转/分)条件下反应6小时，过滤、洗涤、干燥(105℃，8小时)，得到平均粒径0.4微米的单分散片状氢氧化镁。实施例2：称取20克团聚态氢氧化镁原料(平均团聚粒径50微米)，将其加入1.0mol/L的氯化镁水溶液，制成固含量10wt％的悬浮液，在40℃、搅拌(300转/分)条件下反应36小时，过滤、洗涤、干燥(105℃，8小时)，得到平均粒径3.0微米的单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢氧化镁的简易分散方法，其特征在于，以团聚态氢氧化镁为镁源，以含氯化镁介质的水溶液为分散液，常温下将镁源浸入分散液中制备成悬浮液，分散液对镁源的活性位点进行选择性吸附溶解‑腐蚀形成微量新相实现团聚态氢氧化镁的分散。

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化镁的简易分散方法，其特征在于，以团聚态氢氧化镁为镁源，以含氯化镁介质的水溶液为分散液，常温下将镁源浸入分散液中制备成悬浮液，分散液对镁源的活性位点进行选择性吸附溶解-腐蚀形成微量新相实现团聚态氢氧化镁的分散。2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镁的简易分散方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、将镁源和分散液按一定比例混合制备成悬浮液，然后在10-40℃搅拌反应6-120小时；2)、将反应结束后的产品经过滤、洗涤、干燥，然后研磨得到单分散片状氢氧化镁产品。3.根据权利要求1或2所述的一种氢氧化镁的简易分散方法，其特征在于，所述悬浮液的固含量为0.5-10wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军平，王春，姜峨，马韦刚，傅晟伟，邱添，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51