一种pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液及其制备方法，以100重量份计，铝盐0.1‑1份，氧化铝1‑10份，其余为去离子水，将铝盐溶解于49‑49.9份去离子水中配制成铝盐溶液，氧化铝分散于40‑49份去离子水中配制成氧化铝分散液，将铝盐溶液和氧化铝分散液混和搅拌均匀，即得到pH稳定的酸性氧化铝分散液。本发明专利技术通过控制铝盐的加入量可以有效控制氧化铝分散液的pH，具有耗时短、安全无污染、成本低和制备简单等优点，同时制备的氧化铝分散液有一定的酸碱缓冲作用，向分散液中加入少量的酸或碱其pH偏移较小，或者当分散液中加入反应剂时，若反应过程中产生少量的氢离子或氢氧根离子，该分散液pH偏移较小，且在一定时间内，有恢复至分散液本身pH的趋势。
PH stable and acid alkali buffered alumina dispersions and their preparation methods
A pH stable with pH buffer alumina dispersion liquid and its preparation method, to 100 parts by weight of aluminum salt 0.1 1 copies, 10 copies of the remaining 1 alumina, deionized water, aluminum salt dissolved in 49 49.9 deionized water prepared by aluminum salt solution, alumina dispersed in 40 49 a deionized water prepared alumina dispersion, aluminum salt solution and alumina dispersion mix, to obtain the stable dispersion of acidic alumina pH. The present invention by controlling the quantity of aluminum salt can effectively control the alumina dispersion of pH, has the advantages of short time, safety and no pollution, low cost and simple preparation, and preparation of alumina dispersion has buffering effect, dispersion to add a small amount of acid or base the pH offset is smaller or when the reactant is added in the dispersion, resulting in a small number of hydrogen ions or hydroxyl ions if the reaction process, the dispersion of pH offset is small, and in a certain period of time, has returned to the dispersion trend of pH itself.
【技术实现步骤摘要】
pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液及其制备方法
本专利技术涉及一种用于使酸性氧化铝分散液的pH稳定的方法，属于酸性氧化铝分散液制备生产领域。
技术介绍
纳米氧化铝分散液由于具有高度均匀性、高分散度和高稳定性等一系列优点使其可以广泛的应用于许多工业领域。如作为羊绒、尼龙丝的保护剂、地毯清洁剂中的分散剂；作为化学机械抛光中的磨料以及作为纸表面、玻璃纤维和金属表面的打磨剂等。当pH高于4时，氧化铝分散液容易形成凝胶，不利于工业应用，而且分散液的pH对氧化铝的分散稳定性也有显著影响，所以，在工业应用中，氧化铝分散液的pH通常保持在3-4之间。因此，控制氧化铝分散液pH稳定成为氧化铝应用领域中的关键技术。而传统的用无机酸(如硝酸)调节氧化铝分散液的pH，虽然可以暂时将其pH调至3-4，但是并不能使之稳定，甚至在短短半小时之内pH就会漂移，对生产应用极为不利。且硝酸具有腐蚀性，在操作过程中存在安全隐患。因此，提供一种高效的、安全的可以使酸性氧化铝分散液pH保持稳定的方法在氧化铝分散液的应用中尤为重要。当前，有资料公开了一些可以使氧化铝分散液pH稳定的方法。如美国专利US6364920B1公开了一种在氧化剂碘酸盐存在下稳定酸性氧化铝分散液pH的方法，该方法是向分散液中加入有机酸如甲酸、乙酸、顺丁烯二酸和柠檬酸等，并加热回流15分钟。与传统用无机酸如硝酸调节pH相比，该方法pH漂移较少(传统硝酸调节氧化铝分散液24小时后pH偏移0.74，该方法24小时后最佳偏移值为0.07)，但是该方法需要在加热至沸腾并且回流的条件下才能达到最佳效果，操作复杂，而且最佳条件下pH漂移值仍然较大，不利于大批量的使用。美国专利US4676928公开了一种在pH为5-9的范围内防止氧化铝分散液凝胶的方法，该方法是用盐酸、硝酸、醋酸等调节分散液的pH，虽然能有效的控制分散液不形成凝胶，但是酸的加入具有一定的腐蚀性且需要在70℃以上的环境中加热，存在安全隐患；再者，pH范围过大，不适合应用于精细化工生产领域。与现有技术相比，本专利技术提供的酸性氧化铝分散液pH稳定的方法，具有安全无污染、耗时短、制备简单以及成本低等优点，在酸性体系的纸张涂层、纺织品凉感剂、水性涂料耐刮擦和化学机械抛光等领域有广泛应用。
技术实现思路
针对现有酸性氧化铝分散液pH稳定技术存在的不足，本专利技术提供一种成本低、安全、耗时短、无污染且具有一定酸碱缓冲作用的pH稳定的氧化铝分散液，同时提供一种该分散液的制备方法。本专利技术制备的pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液，以100重量份计，包括铝盐0.1-1份，氧化铝1-10份，其余为去离子水。上述pH稳定的氧化铝分散液的制备方法是：以100重量份计，称取铝盐0.1-1份，氧化铝1-10份，其余为去离子水，将铝盐溶解于49-49.9份去离子水中配制成铝盐溶液，氧化铝分散于40-49份去离子水中配制成氧化铝分散液，将铝盐溶液和氧化铝分散液混和搅拌均匀，即得到pH稳定的酸性氧化铝分散液；所述铝盐为氯化铝或硝酸铝。所述搅拌时间为15-30分钟。所述pH为3-4。通过控制铝盐的加入量可以控制氧化铝分散液的pH。向本专利技术制备的酸性氧化铝分散液中加入少量的酸或碱，其pH飘移明显较小，且一定时间内混合液有恢复到酸性氧化铝分散液自身pH的趋势。所述酸为硝酸。所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。本专利技术通过控制铝盐的加入量有效控制氧化铝分散液的pH，具有耗时短、安全无污染、成本低和制备简单等优点，本专利技术制备的氧化铝分散液有一定的酸碱缓冲作用，向分散液中加入少量的酸或碱其pH偏移较小，或者当分散液中加入反应剂时，若反应过程中产生少量的氢离子或氢氧根离子，该分散液pH偏移较小，且在一定时间内，有恢复至分散液本身pH的趋势。附图说明图1是本专利技术制备的酸性氧化铝分散液在24小时内pH随时间变化的示意图。图2是本专利技术制备的酸性氧化铝分散液在加碱使其pH偏离自身pH10％后9小时内pH随时间变化的示意图。图3是5％的氧化铝分散液用硝酸调其pH后24小时内pH随时间变化的示意图。具体实施方式实施例1本实施例选取的是1％的氧化铝与0.1％的硝酸铝的体系(制备的pH稳定的氧化铝分散液中氧化铝质量为1％，硝酸铝质量为0.1％)。具体过程如下：1.pH稳定性测试(1)称取0.1g硝酸铝加入到49.9g去离子水中，充分搅拌至完全溶解，配制成硝酸铝溶液；(2)称取1g氧化铝粉末加入到49g去离子水中，充分搅拌使其分散均匀，配制成氧化铝分散液；(3)将制备好的硝酸铝溶液和氧化铝分散液等体积混合，搅拌30分钟，使其混合均匀，配制成pH稳定的氧化铝分散液；(4)每隔一段时间测一次溶液的pH，结果见下表：表1.加入硝酸铝后氧化铝分散液pH随时间的变化时间(h)0.52.55.07.510.024.0pH3.853.853.853.853.853.85在24小时内，本实施例制备的氧化铝分散液的pH稳定在3.85不变。也可参见由图1给出的24小时内pH随时间变化图。2.pH缓冲作用测试(1)取10ml本实施例制备的pH稳定的氧化铝分散液，加入20μl浓度为0.5M的氢氧化钾溶液，将其pH调为偏离自身pH10％，每隔一段时间测一次溶液的pH。结果见下表：表2.1加入氢氧化钾后分散液pH随时间的变化时间(h)0369pH4.354.114.084.06也可参见图2给出的加碱使pH偏离自身pH10％后9小时内pH随时间变化图。(2)取10ml本实施例制备的pH稳定的氧化铝分散液，加入10μl浓度为0.5M的硝酸溶液，将其pH调为偏离自身pH负10％(下同)，每隔一段时间测一次溶液的pH。结果见下表：表2.2加入硝酸后分散液pH随时间的变化时间(h)0369pH3.483.603.893.86实施例2本实施例选取的是1％的氧化铝与1％的硝酸铝的体系(制备的pH稳定的氧化铝分散液中氧化铝质量为1％，硝酸铝质量为1％)。具体过程如下：1.pH稳定性测试(1)称取1g硝酸铝加入到49g去离子水中，充分搅拌至完全溶解，配制成硝酸铝溶液；(2)称取1g氧化铝粉末加入到49g去离子水中，充分搅拌使其分散均匀，配制成氧化铝分散液；(3)将制备好的硝酸铝溶液和氧化铝分散液等体积混合，搅拌15分钟，使其混合均匀，配制成pH稳定的氧化铝分散液；(4)每隔一段时间测一次溶液的pH。结果见下表：加入硝酸铝后分散液pH随时间的变化在24小时内，本实施例制备的氧化铝分散液的pH稳定在3.35-3.36，变化量为0.01。也可参见由图1给出的24小时内pH随时间变化图。2.pH缓冲作用测试(1)取10ml本实施例制备的pH稳定的氧化铝分散液，加入20μl浓度为0.5M的氢氧化钾溶液，将其pH调为3.65，每隔一段时间测一次溶液的pH。结果见下表：加入氢氧化钾后分散液pH随时间的变化时间(h)0369pH3.653.543.473.39也可参见图2给出的加碱使pH偏离自身pH10％后9小时内pH随时间变化图。(2)取10ml本实施例制备的pH稳定的氧化铝分散液，加入10μl浓度为0.5M的硝酸溶液，将其pH调为3.00，每隔一段时间测一次溶液的pH。结果见下表：加入硝酸后分散液pH随时间的变化时间(h)0369pH3.003.173本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液，其特征是：以100重量份计，包括铝盐0.1‑1份，氧化铝1‑10份，其余为去离子水。
【技术特征摘要】
1.一种pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液，其特征是：以100重量份计，包括铝盐0.1-1份，氧化铝1-10份，其余为去离子水。2.一种权利要求1所述pH稳定且具有酸碱缓冲的氧化铝分散液的制备方法，其特征是：以100重量份计，铝盐0.1-1份，氧化铝1-10份，其余为去离子水，将铝盐溶解于49-49.9份去离子水中配制成铝盐溶液，氧化铝分散于40-49份去离子水中配制成氧化铝分散液，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，刘林林，幺建平，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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