一种氢氧化铝的改性方法技术

本发明专利技术涉及一种氢氧化铝的改性方法，将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内制得氢氧化铝浆液，泵入改性槽中,加入氨丙基三甲氧基硅烷低聚物对氢氧化铝改性，将改性后的氢氧化铝浆液烘干得到氢氧化铝微粉。与现有技术相比较具有改性效果好、改性液使用量少、安全性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化铝的改性方法
本专利技术涉及粉体表面改性
，具体地说是一种氢氧化铝的改性方法。
技术介绍
氢氧化铝阻燃剂具有阻燃、消烟、填充三大功能，可广泛应用于高分子材料的阻燃和填充。由于氢氧化铝极性较大，以及氢键的影响，使其颗粒间极易团聚；并且氢氧化铝与有机聚合物两者间相容性差，若直接混合制备阻燃复合材料，将会在复合材料中分散和分布不均，而且较大的粒径还会引起复合材料的应力集中，成为复合材料性能的薄弱环节，填充量大了容易影响复合材料的加工性能和力学性能。从而，限制了填充剂在复合材料中的添加量，严重影响了制品性能。因此必须采取有效措施以改善氢氧化铝粉体的表面性质。目前，表面改性时一般采用干法改性和湿法改性，干法改性操作工艺简单，但是其改性包覆不均匀、包覆率低，而且在生产过程中会产生大量的粉尘，造成工作场地的污染，形成职业病风险隐患。另外，干法改性过程，氢氧化铝微粉暴露在开放环境中时间长，还需要进行二次包装，极易被污染。通过湿法改性解决了干法改性存在的问题，且改性效果好，目前普遍使用硅烷偶联剂进行改性，由于普通的硅烷偶联剂不溶于水，所以在湿法改性中需要添加乳化剂进行乳化，乳化后硅烷偶联剂相对均匀的分散于水中，使改性效果增强，但在湿法改性中硅烷偶联剂的改性液存在水解的不稳定性，需要消耗相当一部分的量，因此增大了改性液的使用量，也使得改性剂和乳化剂固体残留超量的存在于氢氧化铝微粉产品中，影响产品纯度。
技术实现思路
本专利技术提出一种氢氧化铝的改性方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种氢氧化铝的改性方法，其特征在于，包括步骤：1）打浆将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内制得氢氧化铝浆液；2）改性将步骤1）制得的氢氧化铝浆液泵入改性槽中,并加入氨丙基三甲氧基硅烷低聚物对氢氧化铝改性；3）烘干将改性后的氢氧化铝浆液烘干，得到氢氧化铝微粉。作为优选的技术方案，所述氨丙基三甲氧基硅烷低聚物由N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷水解缩聚制得。作为优选的技术方案，N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷制备氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的操作方法为：将N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷加入甲氧基异丙醇中，再加入催化剂和水，在温度为50℃-60℃，转速为2000rpm-3000rpm的条件下搅拌10h-15h进行水解，然后真空脱水，制得氨丙基三甲氧基硅烷低聚物。作为优选的技术方案，在制备氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的过程中，N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲氧基异丙醇、催化剂和水加入的重量百分比为：N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷40%-50%，甲氧基异丙醇40%-50%，催化剂1%-5%，水8%-16%。作为优选的技术方案，所述的催化剂为醋酸、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二醋酸二丁基锡中的任意一种。作为优选的技术方案，所述氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的加入量为氢氧化铝重量的0.8%-1.5%。作为优选的技术方案，所述的氢氧化铝滤饼含水率为45%-55%。作为优选的技术方案，所述的烘干温度为90℃-160℃。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下突出的有益效果：1、用氨丙基三甲氧基硅烷低聚物作为改性液对氢氧化铝进行改性，与普通的硅烷偶联剂相比较，性质改变，溶于水且不水解，避免了使用乳化剂，既提高了改性的效果和产品纯度，又可以避免因改性液水解造成的部分改性液损失，减少改性液的使用量，降低成本。2、在用N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷制备氨丙基三甲氧基硅烷低聚物时，大量的甲氧基在水解缩聚反应中被脱出，减小了生产过程中的火灾隐患，提高了操作的安全系数。3、湿法改性在打浆和烘干之间进行改性，改性效果好，且操作工艺简单、降低了很大的成本，湿法改性材料均为管道输送，不会产生粉尘，降低污染。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种氢氧化铝的改性方法为：（一）制备改性液：将N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲氧基异丙醇、醋酸和水按重量百分比进行混合：N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷40%，甲氧基异丙醇50%，醋酸1%，水9%，在温度为50℃、转速为3000rpm的条件下搅拌15h进行水解缩聚，然后真空脱水，制得改性液氨丙基三甲氧基硅烷低聚物；（二）对氢氧化铝改性：将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的含水率为46%的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内，制得氢氧化铝浆液后泵入改性槽，加入步骤（一）制备的氨丙基三甲氧基硅烷低聚物改性液，对氢氧化铝微粉改性，氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的加入量为氢氧化铝重量的0.8%，将改性后的氢氧化铝浆液在100℃的温度下烘干，得到氢氧化铝微粉。活化指数测定：取步骤（二）所得的改性后的氢氧化铝微粉5g，置于量筒中，加入100ml的蒸馏水，振荡、静置，待体系稳定后，移取水面上漂浮部分，干燥，精确称量得4.75g，活化指数=漂浮质量(g)/样品质量(g)。计算得活化指数为95％。实施例2一种氢氧化铝的改性方法为：（一）制备改性液：将N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲氧基异丙醇、辛酸亚锡和水按重量百分比进行混合：N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷41%，甲氧基异丙醇42%，辛酸亚锡1%，水16%，在温度为55℃、转速为2500rpm的条件下搅拌13h进行水解缩聚，然后真空脱水，制得改性液氨丙基三甲氧基硅烷低聚物；（二）对氢氧化铝改性：将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的含水率为45%的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内，加入步骤（一）制备的氨丙基三甲氧基硅烷低聚物改性液，对氢氧化铝微粉改性，氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的加入量为氢氧化铝重量的0.9%，将改性后的氢氧化铝浆液在160℃的温度下烘干，得到氢氧化铝微粉。活化指数测定：取步骤（二）所得的改性后的氢氧化铝微粉5g，置于量筒中，加入100ml的蒸馏水，振荡、静置，待体系稳定后，移取水面上漂浮部分，干燥，精确称量得4.65g，活化指数=漂浮质量(g)/样品质量(g)。计算得活化指数为93％。实施例3一种氢氧化铝的改性方法为：（一）制备改性液：将N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、甲氧基异丙醇、二月桂酸二丁基锡和水按重量百分比进行混合：N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷50%，甲氧基异丙醇40%，二月桂酸二丁基锡2%，水8%，在温度为60℃、转速为2000rpm的条件下搅拌10h进行水解缩聚，然后真空脱水，制得改性液氨丙基三甲氧基硅烷低聚物；（二）对氢氧化铝改性：将氢氧化铝微粉浆液压滤后得到的含水率为55%的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内，在打浆过程中加入步骤（一）制备的氨丙基三甲氧基硅烷低聚物改性液，对氢氧化铝微粉改性，氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的加入量为氢氧化铝重量的1.5%，将改性后的氢氧化铝浆液在90℃的温度下烘干，得到氢氧化铝微粉。活化指数测定：取步骤（二）所得的改性后的氢氧化铝微粉5g，置于量筒中，加入100ml的蒸馏水，振荡、静置，待体系稳定后，移取水面上漂浮部分，干燥，精确称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢氧化铝的改性方法，其特征在于，包括步骤：1）打浆将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内制得氢氧化铝浆液；2）改性将步骤1）制得的氢氧化铝浆液泵入改性槽中,并加入氨丙基三甲氧基硅烷低聚物对氢氧化铝改性；3）烘干将改性后的氢氧化铝浆液烘干，得到氢氧化铝微粉。

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化铝的改性方法，其特征在于，包括步骤：1)打浆将氢氧化铝微粉和铝酸钠混合液压滤清洗后得到的氢氧化铝滤饼加入打浆槽内制得氢氧化铝浆液；2)改性将步骤1)制得的氢氧化铝浆液泵入改性槽中,并加入氨丙基三甲氧基硅烷低聚物对氢氧化铝改性；所述氨丙基三甲氧基硅烷低聚物的加入量为氢氧化铝重量的0.8％-1.5％；所述氨丙基三甲氧基硅烷低聚物由N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷水解缩聚制得，操作方法为：将N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷加入甲氧基异丙醇中，再加入催化剂和水，在温度为50℃-60℃，转速为2000rpm-3000rpm的条件下搅拌10h-15h进行水解，然后真空脱水，制得氨丙基三甲氧基硅烷低聚物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕林，
申请(专利权)人：山东林嘉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37