一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，包括(1)将400～600目的黑滑石粉体配制成70～75％的浆料，加入至少包含聚丙烯酸胺和乙酸乙烯酯‑马来酸酐共聚物钠盐的分散剂；(2)湿法研磨，得到3000目的浆料；(3)闪蒸干燥，收集干燥粉体；(4)将干燥粉体进入解聚打散机，得到解聚粉体；(5)将解聚粉体进入表面改性机，加入复合改性剂，进行包裹处理，得到最终产物；复合改性剂至少包含硅烷偶联剂、稀土偶联剂、精炼椰子油和脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂。本发明专利技术能够使黑滑石粉在木塑复合材料中直接加工使用，提高木塑复合材料力学性能，降低吸水率，减少热收缩性能，降低加工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精细化工
，尤其涉及一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法。
技术介绍
黑滑石是对黑色、灰黑色滑石的统称，由于内含有机质所以其外观呈黑色。黑滑石中的主要矿物为滑石，其含量为92％以上，此外含有5％左右的石英及2％左右的有机质。黑滑石粉是一种硅酸镁矿物，它化学性质稳定，耐酸碱侵蚀，此外，由于滑石粉拥有特殊的层状、片状结构，填充在塑料制品中能显著地提高产品的刚度、抗蠕变性、冲击强度、硬度、抗表面划伤、耐热性等，因而被广泛的用于塑木、线缆、橡胶等领域。我国黑滑石资源十分丰富。我国黑滑石储量较大的有辽宁、山东、广西、江西、青海五省，拥有全国滑石储量的90％以上，江西的滑石资源主要为黑滑石，根据地质资料推算，江西上饶广丰县境内的黑滑石矿体断续延长20公里，探明储量超过10亿吨，其中黑滑石矿中硅、镁含量分别达到66％、30％，是国内罕见的高品位滑石矿。尽管我国黑滑石储量丰富、品质优良，但由于其自然白度为50％左右，甚至更低，这很大程度的限制了黑滑石的广泛应用。目前，大多数为了扩大黑滑石的应用领域，只能通过对其进行煅烧提高其白度，在经过超细化研磨后得到高白超细滑石粉，这样矿物资源的利用率低，利用成本大，无法有效利用。
技术实现思路
为了解决黑滑石在木塑复合材料中的应用，本专利技术提供了提供一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，能够使黑滑石粉在木塑复合材料中直接加工使用。本专利技术的技术方案是：一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制浆料：将400～600目的黑滑石粉体与分散剂的水溶液配制成固含量为70～80％的浆料，所述分散剂至少包含聚丙烯酸胺分散剂和乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物钠盐分散剂；聚丙烯酸胺分散剂是一种水性体系的分散剂，具有很好的耐水性，乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物钠盐分散剂也是水性体系分散剂，与聚丙烯酸胺分散剂配合使用能够得到更好的分散效果。(2)湿法研磨：将步骤(1)得到的浆料进行湿法研磨，得到3000～4000目的浆料；(3)干燥收集：经步骤(2)得到的浆料干燥至含水量低于3％，收集干燥粉体；(4)解聚打散：将步骤(3)得到的干燥粉体进入解聚打散机进行打散，使团聚的粉体得到解散，得到解聚粉体；(5)改性处理：将步骤(4)得到的解聚粉体进入表面改性机，加入复合改性剂，进行包裹处理，直至包裹率达98％以上，，得到最终产物；所述复合改性剂至少包含硅烷偶联剂、稀土偶联剂、椰子油和脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂。木塑复合材料是以木材为主要原料，经过适当的处理使其与各种塑料通过不同的复合方法生成的高性能、高附加值的新型复合材料。在木塑复合材料中，黑滑石粉可以直接加工使用，通过超细化研磨，在对黑滑石粉进行表面改性，不但对木塑复合材料的加工性能没有影响，而且还能提高木塑复合材料的力学性能，降低木塑复合材料的吸水率，减少木塑复合材料的热收缩性能，降低加工成本。进一步的，上述步骤(1)中400～600目的黑滑石粉体通过以下步骤制得：(A)一次破碎：将黑滑石原矿经粗破碎、清洗、一次破碎，得到直径为5-10cm的原矿；(B)二次破碎：将步骤(A)得到的直径5-10cm的原矿，放入料仓中进行二次破碎，得到直径为5-10mm的物料；(C)干法研磨：将步骤(B)得到的物料进行加入三乙醇胺助磨剂，进行干法研磨，得到400～600目的黑滑石粉体。进一步的，上述聚丙烯酸胺分散剂的添加量为粉体质量的5～7‰。进一步的，上述乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物钠盐分散剂的添加量为粉体质量的3～5‰。进一步的，上述硅烷偶联剂的添加量为粉体质量的5～7‰。进一步的，上述稀土偶联剂的添加量为粉体质量的1～3‰。进一步的，上述椰子油的添加量为粉体质量的5～7‰。椰子油根据其加工方法和使用的椰子质量不同，而分为初榨椰子油和精炼椰子油。精炼椰子油杂质少，精炼椰子油，是经过了深加工的。先要高温精炼，然后脱色，脱味，精炼椰子油对滑石粉改性可以降低滑石粉的吸油量，对粉体分散性好，有良好的润滑性。进一步的，上述脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂的添加量为粉体质量的3～5‰。脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂具有分散性和降粘性，适量的添加可以进一步对黑滑石进行改性，使之适用于木塑复合材料领域。进一步的，上述步骤(2)的浆料温度为70～80℃，有利于各种改性剂和分散剂的效果的充分发挥。进一步的，上述步骤(2)采用的研磨介质为微球形氧化锆。本专利技术具有以下有益的技术效果：1)本专利技术对黑滑石粉进行湿法研磨超细化，同时对黑滑石粉体进行表面改性处理，使黑滑石粉能够使黑滑石粉在木塑复合材料中直接加工使用；黑滑石呈层状、片状结构，填充在材料里面起到“骨架”作用，所以能提高木塑复合材料的力学性能，同时由于木粉的吸水率大于无机粉体，随着无机粉体填充量的增加，木粉相对含量减少，吸水率也随着降低，因此，本专利技术改性后的黑滑石粉在木塑复合材料中起到很好的填充补强效果，能够提高木塑复合材料的力学性能，降低木塑复合材料的吸水率，减少木塑复合材料的热收缩性能，降低加工成本。2)本专利技术通过湿法研磨超细粉体加工工艺，可以将粉体颗粒研磨至3000目以上，BET比表面积大于等于6m2/g，能够在木塑复合材料中起到补强作用。3)本专利技术在生产工艺中采用了解聚打散的工艺，对粉体进行有效的分散，保持了原生粒子的粒径，提高粉体的分散性。4)本专利技术在解聚打散后，采用复合改性的工艺对粉体表面进行改性，产品的活化度大于98％；粉体材料的表面活化度越高，分散性和流动性也越好，吸油性也得到降低，与基材树脂的相容性也越好。【附图说明】图1是本专利技术的流程示意图；图2是实施例一的产品放大5000倍的扫描电镜照片。【具体实施方式】以下结合具体实施例，对本专利技术做进一步描述。以下所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本专利技术做显而易见的改进，亦落入本专利技术要求的保护范围之内。实施例一一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制浆料：将黑滑石粉与水配成固含量为70％的浆料，然后加入分散剂，所述分散剂为粉体质量5‰的聚丙烯酸胺分散剂和3‰乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物钠盐分散剂，分散均匀。(2)湿法研磨：将得到的浆料在立式搅拌机转速为2500r/min，搅拌2小时，立式搅拌磨中加入特质的微球形孔氧化锆为研磨介质，研磨介质的莫氏硬度为8，直径为3mm。搅拌研磨过程中控制浆料温度在70-80℃之间，使之充分均匀混合，最后制得3000目的浆料。(3)干燥收集：将搅拌反应后的浆料泵入快速闪蒸干燥机，采用干净的热空气进行闪蒸干燥；将加热至400℃的热空气由入口管以切线方向进入干燥室底部的环隙，并螺旋状上升，同时，搅拌研磨后的3000目浆料由加料器定量加入塔内，并与热空气进行充分热交换，使浆料瞬间干燥，将经过干燥后的粉体经布袋收集。将干燥粉体通过对粉体解聚打散后得到3000目的粉体。(4)解聚打散：将收集后的粉体经螺旋铰刀喂料器进入解聚打散机，破坏由于粒子的团聚，保持原生粒子的粒径。(5)改性处理：将解聚打散后的粉体经螺旋铰刀喂料器进入表面改性机，分别加入一定粉体质量比的复合改性剂，降低粉体的吸油量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制浆料：将400～600目的黑滑石粉体与分散剂的水溶液配制成固含量为70～80％的浆料，所述分散剂至少包含聚丙烯酸胺分散剂和乙酸乙烯酯‑马来酸酐共聚物钠盐分散剂；(2)湿法研磨：将步骤(1)得到的浆料进行湿法研磨，得到3000～4000目的浆料；(3)干燥收集：经步骤(2)得到的浆料干燥至含水量低于3％，收集干燥粉体；(4)解聚打散：将步骤(3)得到的干燥粉体进入解聚打散机进行打散，得到解聚粉体；(5)改性处理：将步骤(4)得到的解聚粉体进入表面改性机，加入复合改性剂，进行包裹处理，得到最终产物；所述复合改性剂至少包含硅烷偶联剂、稀土偶联剂、椰子油和脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制浆料：将400～600目的黑滑石粉体与分散剂的水溶液配制成固含量为70～80％的浆料，所述分散剂至少包含聚丙烯酸胺分散剂和乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物钠盐分散剂；(2)湿法研磨：将步骤(1)得到的浆料进行湿法研磨，得到3000～4000目的浆料；(3)干燥收集：经步骤(2)得到的浆料干燥至含水量低于3％，收集干燥粉体；(4)解聚打散：将步骤(3)得到的干燥粉体进入解聚打散机进行打散，得到解聚粉体；(5)改性处理：将步骤(4)得到的解聚粉体进入表面改性机，加入复合改性剂，进行包裹处理，得到最终产物；所述复合改性剂至少包含硅烷偶联剂、稀土偶联剂、椰子油和脂肪酸聚乙烯醚非离子型表面活性剂。2.根据权利要求1所述的木塑复合材料用黑滑石粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中400～600目的黑滑石粉体通过以下步骤制得：(A)一次破碎：将黑滑石原矿经粗破碎、清洗、一次破碎，得到直径为5-10cm的原矿；(B)二次破碎：将步骤(A)得到的直径5-10cm的原矿，放入料仓中进行二次破碎，得到直径为5-10mm的物料；(C)干法研磨：将步骤(B)得到的物料进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建强，彭鹤松，艾青，宋世坤，王光硕，
申请(专利权)人：江西广源化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36