一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，包括以下步骤：将硅酸镁铝原料粉碎；将上述粉料与改性剂、水按一定质量百分比混合搅拌制成矿浆；采用离心力场的动态分离提纯方法，分离提纯矿浆，取悬浮液；将悬浮液与一定质量百分比的功能性矿物复配为多元矿物后，高压均质复合；干燥上述均质后的产物，制得无机凝胶制品。通过复配功能性矿物后高压均质化，形成密实的三维网络结构；通过真空冷冻干燥脱水，保持了硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构，具有优异的复水性，极大地减少了水化分散时间。其制备方法步骤简单，易实施，制备的硅酸镁铝无机凝胶具有很强的实用性和广泛的适用性。

Preparation of a high dispersive and high viscosity magnesium aluminum silicate inorganic gel

The invention discloses a preparation method of high dispersion and high viscosity of aluminum magnesium silicate inorganic gel, which comprises the following steps: veegum grinding of raw materials; the powder made from the pulp and modifier and water according to a certain percentage of the quality of mixing and stirring; purification method of dynamic separation by centrifugal force field, separation and purification of the pulp, from suspension; functional mineral compound suspension with a certain mass percentage for multi minerals, high pressure homogeneous composite product; drying the homogenized, preparation of inorganic gel products. By compacting functional minerals after high-pressure homogenization, a dense three-dimensional network structure is formed. Through vacuum freeze-drying and dehydration, the physical structure and molecular structure of magnesium aluminate inorganic gel are maintained, which has excellent rehydration and greatly reduces the hydration and dispersion time. The preparation method is simple and easy to implement. The prepared magnesium aluminum silicate inorganic gel has strong practicability and wide applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种无机凝胶的制备方法，具体涉及一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法。
技术介绍
硅酸镁铝无机凝胶是由天然膨润土经特殊工艺改性而成的一维纳米材料，可分散于水中，形成触变性凝胶；体系一般呈半透明至透明，受到剪切或其他外力作用即恢复一定流动性。硅酸镁铝无机凝胶广泛应用于日化、医药、农药、工业等领域。目前，天然膨润土加工无机凝胶的制备技术主要是湿法制浆、降粘剂分散、离心分离提纯、钠化改性以及其他一些处理即得到制品。天然膨润土加工获得的无机凝胶的粉状形态中包含大量有规则的片状结构聚集体，在水溶液中片状结构层间吸附的阳离子电荷会被静电引力拖至晶片表面，大量水渗透至层间溶胀造成片状结构解聚，最终互相搭接形成“卡房式”网状结构，使其具有良好的增稠性、悬浮性、触变性等，在化妆品、牙膏、医药、农药、涂料等领域广泛应用。但是，钙基膨润土在加工硅酸镁铝无机凝胶过程中，存在粘度提升难，或干燥后再水化粘度下降的现象，制约了硅酸镁铝无机凝胶的应用；另外，硅酸镁铝无机凝胶的亲水性强，在水分散体系中会出现粉体抱团的现象，导致水体系中分散时间变长，对应用厂家的生产效率和生产成本造成影响；因此，需要开发一种能在水分散体系中快速分散的硅酸镁铝无机凝胶材料。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，包括以下步骤：S1、粉料，将硅酸镁铝原料粉碎；S2、改性，将上述粉料与改性剂、水按一定质量百分比混合搅拌制成矿浆；S3、纯化，采用离心力场的动态分离提纯方法，分离提纯矿浆，取悬浮液；S4、复合，将悬浮液与一定质量百分比的功能性矿物复配为多元矿物后，高压均质复合；S5、干燥上述均质后的产物，制得无机凝胶制品。上述步骤S1中的原料为天然膨润土，粉碎后的原料粒度为2mm-5mm。上述步骤S2中的矿浆的浓度为7-12wt%，改性剂为一种或至少两种组合的钠盐，用量为硅酸镁铝质量的1-5%。上述步骤S3中的分离因数为500-2500，分离时间为5-20min。上述步骤S4中的功能性矿物为海泡石、凹凸棒石中的一种或两种，纯度≧96%；复合压力为100-200MPa。上述步骤S5中的干燥为真空冷冻干燥，干燥温度为-40℃-30℃。在真空冷冻状态下，通过水分子的升华将水分脱除，保持了硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构。本专利技术的有益之处在于：本专利技术的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，通过复配功能性矿物，通过高压均质化将多元矿物有序组合，利用海泡石、凹凸棒石的纤维结构的桥链作用，对膨润土制备的硅酸镁铝无机凝胶在水分散体系中形成的“卡房式”网状结构实现相互搭接填充，形成更密实、更稳定的“卡房式”三维网络结构；与常规的硅酸镁铝无机凝胶相比，其5%水分散液粘度在静止24h后提高200-300mpa.s；通过真空冷冻干燥脱水，脱除的升华水分子，保持了硅酸镁铝无机凝胶的物理结构和分子结构，因而具有优异的复水性，在水化时可以短时间内恢复干燥之前的状态；可将硅酸镁铝无机凝胶1%水分散时间从5-15min降低到3min，极大地减少了水化分散时间。本专利技术的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，其步骤简单，易实施，制备成本低，相比现有的硅酸镁铝无机凝胶，效果显著，具有很强的实用性和广泛的适用性。附图说明图1为本专利技术的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法的流程图。图2、3、4为膨润土硅酸镁铝无机凝胶在水中形成“卡房式网状结构”演化示意图。图5为本专利技术的硅酸镁铝无机凝胶的三元结构图。附图中标记的含义如下：1、海泡石，2、凹凸棒石。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。实施例一：S1、将天然钙基膨润土粉碎至粒度为2mm；S2、取50g原料按质量百分比加入2%的碳酸钠，加水配置成10%的矿浆，搅拌分散45min；S3、设定动态重力式离心机，分离因数为2047，将矿浆离心分离6min；S4、在分离得到的悬浮液中加入5%的凹凸棒石，设定高压均质机的压力为180MPa，进行均质化复合；S5、在-40℃下冷冻干燥到固含量为97%，制得成品。实施例二：S1、将天然钙基膨润土粉碎至粒度为2mm；S2、取50g原料按质量百分比加入3%的碳酸钠，加水配置成12%的矿浆，搅拌分散45min；S3、加水将矿浆浓度调整为8%，设定分离因数为1590，将矿浆离心分离4min；S4、在分离得到的悬浮液中加入2%海泡石和3%凹凸棒石，设定压力150MPa进行均质化复合；S5、将矿浆-40℃下冷冻干燥到固含量为98%，即得到制品。经检测表明：本专利技术处理后的硅酸镁铝无机凝胶1%水分散时间≦5min，静止24h后5%水分散粘度≧1500mpa.s。数据对比：表格中的对比凝胶（硅酸镁铝无机凝胶）来源于市场够买，所列出的名字即为产品型号。由上表可见，本专利技术的硅酸镁铝无机凝胶，其5%水分散液体系静止24h后粘度提高200-300mpa.s；形成稳定1%水分散体系所需时间从8-20min降低到5min。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、粉料，将硅酸镁铝原料粉碎；S2、改性，将上述粉料与改性剂、水按一定质量百分比混合搅拌制成矿浆；S3、纯化，采用离心力场的动态分离提纯方法，分离提纯矿浆，取悬浮液；S4、复合，将悬浮液与一定质量百分比的功能性矿物复配为多元矿物后，高压均质复合；S5、干燥上述均质后的产物，制得无机凝胶制品。

【技术特征摘要】
1.一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、粉料，将硅酸镁铝原料粉碎；S2、改性，将上述粉料与改性剂、水按一定质量百分比混合搅拌制成矿浆；S3、纯化，采用离心力场的动态分离提纯方法，分离提纯矿浆，取悬浮液；S4、复合，将悬浮液与一定质量百分比的功能性矿物复配为多元矿物后，高压均质复合；S5、干燥上述均质后的产物，制得无机凝胶制品。2.根据权利要求1所述的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的原料为天然膨润土，粉碎后的原料粒度为2mm-5mm。3.根据权利要求1所述的一种高分散性高粘度硅酸镁铝无机凝胶的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卫泉，王景球，于阳辉，贺洋，
申请(专利权)人：安徽国创非金属矿业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34