一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法，该方法包括原料配制、晶种合成、氧化铝合成、水热合成、水洗、干燥步骤，通过控制各工艺步骤及工艺参数生产出的高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝。该制备方法得到的纳米氧化铝具有胶囊结构，其高分散性，吸附性强；涂层后的胶片颜色鲜艳、亮度高、耐热性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法
：本专利技术属于氧化铝制备领域，更具体地说，涉及一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法。
技术介绍
：随着国民经济的飞速发展，灯箱广告的需求不断扩大，同时对喷墨打印吸附材料的性能也提出了更高的要求，具有更高的耐晒、耐热性能。喷墨打印介质吸附剂目前主要使用硅系和铝系两种。二氧化硅对亲水性染料墨水具有较好的吸附性能，对颜料墨水吸附性较差。而由于氧化铝表面为亲有机性，对于颜料有较强的吸附性，因此，在灯箱广告片中比二氧化硅具有延长颜色保质期的特点，但目前的纳米氧化铝大部分依赖进口，价格昂贵，阻碍了其进一步应用。目前国内纳米氧化铝有两种制备方法，一种使固相热解法和液相热解法，固相法一般作为填料使用不能用于涂层使用，在液相法中，除使用有机铝为原料的性能较优。如，CN101570338B公开了具有高吸墨性能纳米氧化铝的原料配方及制备方法，其是将异丙醇铝溶解于异丙醇中，加入一种小分子量的有机添加剂，升温至70～90℃，逐渐加入去离子水，并加入无机酸调节，反应后的产物在70～90℃下搅拌保温0.5～3h，然后转移至反应釜中，加热到120～170℃，搅拌保温5-8h，冷却后洗涤，干燥，制得具有高吸墨性能的纳米氧化铝。为解决目前纳米氧化铝生产成本高的缺陷，也有采用硫酸铝制备成氢氧化铝然后采用煅烧的工艺制备纳米氧化铝，例如。CN107162030A公开了采用氯化铝和偏铝酸钠为原料，采用并流交替加入进行反应，但产品的孔容较小，不适用于造纸涂层吸附剂使用。也有专利采用氨钒与尿素进行加压反应，由于此类反应过程中，尿素分解过程的不可控，造成成品粒径分布较宽，吸附剂性能较差。
技术实现思路
：本专利技术索要解决的技术问题是解决涂层用纳米氧化铝的瓶颈，本专利技术以采用硫酸铝和偏铝酸钠为原料提供一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法，该制备方法得到的纳米氧化铝具有胶囊结构，其高分散性，吸附性强；涂层后的胶片颜色鲜艳、亮度高、耐热性好等特点。本专利技术提供了一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法，其步骤如下：(1)原料配制：配制15-20wt％的偏铝酸钠水溶液、8-10wt％的硫酸铝水溶液,20-30wt％的氢氧化钠水溶液备用；(2)晶种合成：将步骤(1)配制的偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在20-30℃下，开启搅拌速度100-200转/分下，以50-100ml/min的速度加入步骤(1)配制硫酸铝水溶液至pH为6-7止，并搅拌30-40分钟；用氢氧化钠水溶液调整pH为8-9反应后的料浆升温至50-60℃，保温20-30分钟；(3)氧化铝合成：将配制的偏铝酸钠水溶液C克加入步骤(2)制备的晶种中并升温至80-90℃，步骤3)加入的偏铝酸钠水溶液与步骤2)加入的偏铝酸钠水溶液质量比为4-6：1，加入完成后以50-100ml/min的速度加入硫酸铝水溶液至用pH为7-8，保温1-2小时；以保证偏铝酸钠水解完成及形成的纳米氧化铝结构更加稳定；(4)水热反应：将步骤(3)制备得到的产物用氢氧化钠水溶液调整至pH为8-9，升温至150-160℃下，保温20-24小时，使氧化铝的耐酸性更稳定，并降温至常温出料；(5)水洗：将步骤(4)得到的产物水洗至水洗水电导率为300μS/cm以下；(6)干燥：将步骤(5)得到的产物采用喷雾干燥进行干燥造粒，控制操作温度：进口220-250℃，出口90-100℃，制得产品。本专利技术制备方法与现有技术相比，本专利技术方法得到的纳米氧化铝较现有技术具有分散性好，吸附力强等特点。具体实施方式：下面结合具体实施例对本专利技术高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法的技术方案及技术效果作进一步说明。实施例1(1)、原料配制：配制偏铝酸钠15wt％的水溶液1000g，配制硫酸铝10wt％的水溶液，配制氢氧化钠20wt％的水溶液备用；(2)、晶种合成：将200g偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在30℃下，开启搅拌速度100转/分下，以100ml/min的速度加入硫酸铝水溶液至6.5，并搅拌30分钟；用氢氧化钠调整pH为8.5反应后的料浆升温至50℃，保温20分钟；(3)、前驱体合成：将800g偏铝酸钠加入上述晶种中并升温至90℃，以100ml/min的速度加入硫酸铝至用pH为7.2，保温1小时；(4)、水热反应：将步骤(3)制备的物料用氢氧化钠调整至pH为8.5，升温至150℃下，保温24小时，降温至常温出料；(5)、水洗：将步骤(4)制备的物料采用板框压力机进行水洗，洗至水洗水电导率为300μS/cm以下为合格；(6)、干燥：采用喷雾干燥进行干燥造粒，操作温度为进口220℃，出口90℃，制得产品。产品在水中的分散两分钟，测试粒径为12nm。实施例2(1)、原料配制：配制偏铝酸钠18％wt的水溶液1000g，配制硫酸铝9％wt的水溶液，配制氢氧化钠20％wt的水溶液备用；(2)、晶种合成：将166.7g偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在25℃下，开启搅拌速度100转/分下，以80ml/min的速度加入硫酸铝水溶液至pH为6.5，并搅拌30分钟；用氢氧化钠调整pH为8.7反应后的料浆升温至50℃，保温20分钟；(3)、前驱体合成：将833.7g偏铝酸钠加入上述晶种中并升温至85℃，以100ml/min的速度加入硫酸铝至用pH为7.5，保温1小时；(4)、水热反应：将步骤(3)制备的物料用氢氧化钠调整至pH8.6，升温至155℃下，保温20小时，降温至常温出料；(5)、水洗：将步骤(4)制备的物料采用板框压力机进行水洗，洗至水洗水电导率为300μS/cm以下为合格；(6)、干燥：采用喷雾干燥进行干燥造粒，操作温度为进口250℃，出口100℃，制得产品。产品在水中的分散两分钟，测试粒径为15nm。实施例3(1)、原料配制：配制偏铝酸钠20％wt的水溶液1000g，配制硫酸铝8％wt的水溶液，配制氢氧化钠30％wt的水溶液备用；(2)、晶种合成：将143g偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在20℃下，开启搅拌速度100转/分下，以50ml/min的速度加入硫酸铝水溶液至6.2，并搅拌30分钟；用氢氧化钠调整pH8.7反应后的料浆升温至50℃，保温30分钟；(3)、前驱体合成：将857g偏铝酸钠加入上述晶种中并升温至80℃，以50ml/min的速度加入硫酸铝至用pH为7.5，保温1小时；(4)、水热反应：将步骤(3)制备的物料用氢氧化钠调整至pH为8.5，升温至160℃下，保温20小时，降温至常温出料；(5)、水洗：将步骤(4)制备的物料采用板框压力机进行水洗，洗至水洗水电导率为300μS/cm以下为合格；(6)、干燥：采用喷雾干燥进行干燥造粒，操作温度为进口250℃，出口90℃，制得产品。产品在水中的分散两分钟，测试粒径为13nm。上述实施例1-3制备得到的产品的技术指标如表1所示：表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料配制：配制15‑20wt％的偏铝酸钠水溶液、8‑10wt％的硫酸铝水溶液、20‑30wt％的氢氧化钠水溶液备用；(2)晶种合成：将步骤(1)配制的偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在20‑30℃下，开启搅拌速度100‑200转/分下，以50‑100ml/min的速度加入步骤(1)配制硫酸铝水溶液至pH为6‑7止，并搅拌30‑40分钟；用氢氧化钠水溶液调整pH为8‑9反应后的料浆升温至50‑60℃，保温20‑30分钟；(3)氧化铝合成：将配制的偏铝酸钠水溶液加入步骤(2)制备的晶种中并升温至80‑90℃，步骤3)加入的偏铝酸钠水溶液与步骤2)加入的偏铝酸钠水溶液质量比为4‑6：1，加入完成后以50‑100ml/min的速度加入硫酸铝水溶液至pH为7‑8，保温1‑2小时；(4)水热反应：将步骤(3)制备得到的产物用氢氧化钠水溶液调整至pH为8‑9，升温至150‑160℃下，保温20‑24小时，使氧化铝的耐酸性更稳定，并降温至常温出料；(5)水洗：将步骤(4)得到的产物水洗至水洗水电导率为300μS/cm以下；(6)干燥：将步骤(5)得到的产物采用喷雾干燥进行干燥造粒，控制操作温度：进口220‑250℃，出口90‑100℃，制得产品。...

【技术特征摘要】
1.一种高分散性喷墨打印吸附介质用纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料配制：配制15-20wt％的偏铝酸钠水溶液、8-10wt％的硫酸铝水溶液、20-30wt％的氢氧化钠水溶液备用；(2)晶种合成：将步骤(1)配制的偏铝酸钠水溶液加入反应罐，在20-30℃下，开启搅拌速度100-200转/分下，以50-100ml/min的速度加入步骤(1)配制硫酸铝水溶液至pH为6-7止，并搅拌30-40分钟；用氢氧化钠水溶液调整pH为8-9反应后的料浆升温至50-60℃，保温20-30分钟；(3)氧化铝合成：将配制的偏铝酸钠水溶液加入步骤(2)制备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡毅，周靖辉，周鹏，李晓云，孙彦民，姜雪丹，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12