本发明专利技术提供了一种复合粉体及其制备方法。本发明专利技术所述方法包括以下步骤：制备硅酸钙胶体溶液，取一定量的伊利石粉体，投入硅酸钙胶体溶液中，于60℃～80℃下匀速搅拌12h～24h，硅酸钙胶体溶液在伊利石粉体表面逐渐形成包覆壳层，最后分离并干燥，得到核壳结构的复合粉体，该方法具有原料易得、成本低廉、加工工艺简单的优点，便于规模化生产。得到的复合粉体白度高、遮盖力强、吸油值低，而且具有很好的表面光亮度、耐候性和抗老化性能，适用于高档涂料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料领域，涉及一种复合粉体及其制备方法，具体涉及一种通过将天然伊利石粉体与硅酸钙胶体溶液复合制备核壳结构的复合粉体的方法，及制备得到的复合粉体。
技术介绍
目前，TiO2作为白色颜料，具有白度高、遮盖力好的特点，因此被广泛的应用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤和日用化妆品等行业中。但是钛白粉的工业生产方法，如硫酸法和氯化法，存在能耗高、污染大的缺点，使得钛白粉的生产成本一直居高不下。着眼于此，业内许多研究者尝试在碳酸钙、高岭土、云母粉、石英粉、叶蜡石粉、伊利石粉等粉体的表面，包覆TiO2薄膜或微粉，构成复合钛白粉，从而在实际应用中代替纯钛白粉，这样既利用了钛白粉的高白度和高遮盖力，又相比纯钛白粉而言降低了成本。如CN 105017812 A通过湿法球磨形成高岭土/TiO2复合钛白粉，CN 103450712 A通过化学沉积的方式形成伊利石/TiO2复合钛白粉，CN 101302359A使用硅酸钠作为粘结剂在碳酸钙表面镶嵌TiO2构成碳酸钙/TiO2复合钛白粉，CN 105038327 A通过湿法球磨形成白云石/TiO2复合钛白粉，CN 103013183 A通过机械力化学法形成粉煤灰空心微珠/TiO2复合钛白粉，CN 101831204 A通过机械力化学法制备了叶腊石/TiO2复合钛白粉。上述方法制备的复合钛白粉，与纯钛白粉相比，实际上在成本方面并未有根本性的改善，而性能还稍有降低。所以如何在业界现有的研究基础上，既获得高白度、高遮盖力的复合粉体的同时，又能具有较低的吸油值和较低的成本，是业界亟待解决的一个难题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种复合粉体及其制备方法，本专利技术的复合粉体具有很好的综合性能，不仅具有良好的遮盖力、表面光亮度和白度，而且具有很好的耐候性、抗老化性能以及较低的吸油值。本专利技术所述方法具有原料易得、成本低廉、加工工艺简单的优点，便于规模化生产。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种复合粉体，所述复合粉体由伊利石和硅酸钙组成，所述复合粉体为核壳结构，其中，核为伊利石，壳为硅酸钙包覆层。本专利技术采用层片状结构的伊利石粉体和硅酸钙胶体溶液作为原料，制备核壳结构的复合粉体，所得复合粉体可用涂料产品，伊利石粉体可显著改善涂料遮盖力和表面光亮度，而且伊利石还能反射紫外线，从而提高和改善涂料的耐候性和抗老化性。通过化学合成的方法进一步制备得到复合粉体，具有较高的白度和遮盖力，与此同时，还具有很好的表面光亮度、耐候性和抗老化性能，综合性能较好。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。优选地，所述复合粉体中，伊利石与硅酸钙的质量比为(20～150):1，例如可为20:1、40:1、50:1、60:1、80:1、100:1、120:1、140:1或150:1等，优选为(50～100):1。优选地，所述复合粉体中，伊利石的粒径为D97＝325目～1250目，例如可为325目、400目、425目、500目、625目、800目或1250目等。第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的复合粉体的制备方法，所述方法包括以下步骤：在搅拌状态下，将伊利石逐步加入硅酸钙胶体溶液中混合均匀，于60℃～80℃条件下搅拌，进行反应，得到复合粉体。优选地，所述伊利石与硅酸钙胶体溶液中的硅酸钙的质量比为(20～150):1，例如可为20:1、40:1、50:1、60:1、80:1、100:1、120:1、140:1或150:1等，优选为(50～100):1。本专利技术所述搅拌的温度为60℃～80℃，例如可为60℃、62℃、65℃、70℃、73℃、75℃或80℃等。优选地，所述搅拌的转速为(200～1500)r/min，例如可为200r/min、300r/min、500r/min、800r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min或1500r/min等，优选为(500～1200)r/min。本专利技术中，随着搅拌的进行，硅酸钙胶体溶液在伊利石粉体表面逐渐形成包覆壳层，形成核壳结构的复合粉体。优选地，所述反应的时间为12h～24h，例如可为12h、14h、16h、18h、20h、21h、23h或24h等。所述方法还包括在反应完成后进行分离、干燥和粉碎的步骤。优选地，所述分离步骤为离心，离心的转速为1200r/min～3500r/min，例如可为1200r/min、1350r/min、1500r/min、1700r/min、2000r/min、2250r/min、2450r/min、2600r/min、2800r/min、3000r/min、3200r/min或3500r/min等。优选地，所述干燥的温度为80℃～90℃，例如可为80℃、82℃、85℃、88℃或90℃等。优选地，所述粉碎步骤为研磨。优选地，所述硅酸钙胶体溶液通过以下方法制备：(1)按摩尔比为1:1配制Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O的混合溶液；(2)对步骤(1)的混合溶液进行搅拌，得到硅酸钙胶体溶液。优选地，所述混合溶液中，Ca(NO3)2·4H2O的浓度为(0.005～0.03)mol/L，优选为0.01mol/L。优选地，所述搅拌的时间为30min～50min，优选为30min。优选地，所述搅拌的温度为60℃～80℃，例如可为60℃、62℃、65℃、70℃、73℃、75℃或80℃等。作为本专利技术所述方法的优选的技术方案，一种复合粉体的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将Ca(NO3)2·4H2O和Na2SiO3·9H2O按1:1的摩尔比依次加入到去离子水中配制混合溶液，使混合溶液中Ca(NO3)2·4H2O的浓度为0.01mol/L；(2)将步骤(1)的混合溶液搅拌30min，得到硅酸钙胶体溶液。(3)按伊利石与硅酸钙胶体溶液中的硅酸钙的质量比为(20～150):1向硅酸钙胶体溶液中投入伊利石粉体，然后在60℃～80℃下匀速搅拌12h～24h，离心分离，于80℃～90℃干燥并研磨，得到复合粉体。第三方面，本专利技术提供一种涂料，所述涂料包含本专利技术第一方面所述的复合粉体。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术基于天然伊利石矿物粉体，提出了一种通过化学合成制备核壳结构复合粉体的方法。所述方法具有原料易得、成本低廉、加工工艺简单等优点。(2)本专利技术采用层状的伊利石粉体和硅酸钙胶体溶液作为原料，制备核壳结构的复合粉体，所得复合粉体可用于高档涂料产品，伊利石粉体可显著改善涂料产品的遮盖力和表面光亮度，而且伊利石能反射紫外线，能提高和改善涂料的耐候性和抗老化性能。通过化学合成的方法进一步制备得到核壳结构的复合粉体，具有较高的白度和遮盖力，而且与此同时，还具有很好的表面光亮度、耐候性、抗老化性能、低的吸油值以及成本低廉的优点，综合性能较好。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1将1.2L去离子水加入反应釜中，然后分别称取3.027gC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合粉体，其特征在于，所述复合粉体由伊利石和硅酸钙组成，所述复合粉体为核壳结构，其中，核为伊利石，壳为硅酸钙包覆层。
【技术特征摘要】
1.一种复合粉体，其特征在于，所述复合粉体由伊利石和硅酸钙组成，所述复合粉体为核壳结构，其中，核为伊利石，壳为硅酸钙包覆层。2.根据权利要求1所述的复合粉体，其特征在于，所述复合粉体中，伊利石与硅酸钙的质量比为(20～150):1，优选为(50～100):1。3.根据权利要求1或2所述的复合粉体，其特征在于，所述复合粉体中，伊利石的粒径为D97＝325目～1250目。4.如权利要求1-3任一项所述的复合粉体的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在搅拌状态下，将伊利石逐步加入硅酸钙胶体溶液中混合均匀，然后于60℃～80℃条件下搅拌，进行反应，得到复合粉体。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述伊利石与硅酸钙胶体溶液中的硅酸钙的质量比为(20～150):1，优选为(50～100):1。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述搅拌的转速为(200～1500)r/min，优选为(500～1200)r/min；优选地，所述反应的时间为12h～24h。7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在反应完成后进行分离、干燥和粉碎的步骤；优选地，所述分离步骤为离心，离心的转速为(1200～3500)r/min；优选...
【专利技术属性】
技术研发人员：郎宝龙，李满，崔艳东，李亚东，张硕，
申请(专利权)人：承德人和矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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