一种纳米无机-有机包膜的云母粉体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米无机‑有机包膜的云母粉体，该物质中，云母为核，纳米金属化合物为中层，纳米厚度的有机表面改性剂为外壳，所述纳米氧化物的质量为云母质量的0.01‑2％，所述有机表面改性剂的质量为云母质量的0.01‑2％。该粉体的制备方法为：将云母投入包膜反应装置中，作为基本载体先与粒径为20‑200nm的纳米无机物一同进行包膜反应，再与有机表面改性剂进行包膜改性并控制包膜厚度在20‑200nm，即得。本发明专利技术通过对云母包膜改性，提高其耐热性、耐化学性、分散性及其他性能，使之能够应用于橡胶塑料、涂料、陶瓷、化妆品等行业，并提高相应材料性能。

A kind of nano inorganic organic coated mica powder and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米无机-有机包膜的云母粉体及其制备方法
本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种纳米无机-有机包膜的云母粉体及其制备方法。
技术介绍
云母是一种造岩矿物，一般呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。云母族矿物中最常见的矿物有黑云母、白云母、金云母、锂云母、绢云母等。云母族的化学通式为X{Y2-3[Z4O10](OH)2}，其中X组阳离子主要是K+离子，有时有Na+、Ca2+、Ba2+离子等，Y组阳离子主要是Al、Fe、Mg，Z组阳离子主要是位于硅氧四面体层的Si和Al，一般Al∶Si＝1∶3，有时有Fe、Cr替代。云母具有光泽、耐热、耐腐蚀、绝缘、物化性能稳定等优良特性，广泛的应用于橡胶塑料、陶瓷、涂料、造纸、油漆、电绝缘、化妆品等行业。在橡胶工业中，云母在产品润滑及脱模方面具有较好的性能；在橡胶填料中云母具有补强作用，是其他物质所不能比拟的。在塑料工业中，云母具有增量和改性作用，可提高制品的耐热、耐酸碱、耐候性电绝缘性、抗老化及抗渗透，降低收缩率和翘曲率。在涂料工业中，云母作为颜填料可使涂料提高分散性，减少沉降性，改善储存稳定性和涂刷性能，同时还具有一定的增稠和触变作用。云母添加到化妆品中，具有增加皮肤弹性、防晒、增白、降低成本的作用。基于云母的特性和应用领域，云母具有广阔的应用前景与市场潜力，是新型的多功能性工业矿物之一。现有云母相关的公开技术报道中，中国专利CN1765805A提供了一种导电绢云母粉的制备方法，其特点是在绢云母粉表面包覆半导体材料，从而达到抗静电的作用；中国专利CN10120117A提供了一种具有颜料二氧化钛性质的绢云母/TiO2复合材料及其制备方法，使用高品味绢云母粉体为包核基体，结晶TiO2为包膜物，在湿法超细研磨体系中，由此制备具有颜料二氧化钛性质的绢云母/TiO2复合材料；本专利技术专利技术人在云母相关的实验、生产及应用测试等工作实践中发现，云母的耐热性、稳定性、分散性能对其应用性能有重要的影响，本专利技术提供一种对云母粉体进行纳米无机-有机双层包膜的工作思路，获得的纳米无机-有机包膜的云母粉体，应用在橡胶、涂料油墨、陶瓷、化妆品等工业领域，显著提高了相关应用性能。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供一种纳米无机-有机包膜的云母粉体及其制备方法，通过利用纳米无机-有机包膜对云母进行改性，以提高云母的耐热性、稳定性、分散性能及其他应用性能，使之能够应用于涂料油墨、橡胶、催化剂、抛光剂等工业中，并提高相应材料性能。本专利技术的目的是通过下列的技术方案实现的：一种纳米无机-有机包膜的云母粉体，所述的粉体中，云母为核，纳米金属化合物为中层，纳米厚度的有机表面改性剂为外壳，所述的纳米氧化物的质量为云母质量的0.01-2％，所述的有机酸的质量为云母质量的0.01-2％。所述的云母为黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母中的一种或一种以上的混合物。所述的纳米金属化合物为镁、铝、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、锗、锶、钇、锆、铌、钼、锝、钌、钯、银、镉、铟、锡、锑、钡、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铅、铋的化合物中的一种或一种以上的混合物。所述的纳米金属化合物形态为单质、氧化物、氢氧化物、氟化合物、氯化合物、溴化合物、碘化合物、硫酸化合物、碳酸化合物、硝酸化合物、磷酸化合物、硅酸化合物、铝酸化合物、钒酸化合物、钼酸化合物、铁酸化合物、铬酸化合物中的一种或多种的混合。所述的有机表面改性剂为钛酸酯、铝酸酯、氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、乙氧基硅烷、甲基丙基酰氧基硅烷、硅醇、硬脂酸、硬脂酸盐、磺酸盐、磺酸酯、烷基苯磺酸、高级磷酸酯盐、伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐、聚乙二醇、多元醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸共聚物、聚乙烯醇、聚马来酸、二甲基硅油、甲基硅油、羟基硅油、含氢硅油、不饱和聚丙烯、聚乙烯蜡、环氧树脂、醇酸树脂、正硅酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、氯丙烯酸、油酸、油酸酯、苯甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酯、酞酸、酞酸酯、异酞酸、异酞酸酯、羟基乙叉二膦酸中的一种或一种以上的混合物。所述的制备方法包括以下步骤：将云母作为基本载体先与粒径为20-200nm的纳米无机物一同进行包膜反应，再与有机表面改性剂进行包膜改性并控制包膜厚度在20-200nm，即得纳米无机-有机包膜的云母粉体。所述的包膜装置中两次包膜反应的温度均为-80℃到300℃之间，时间均为2-480分钟。所述的包膜反应装置为球磨机、棒磨机、雷蒙磨、振动磨、机械冲击式磨机、搅拌磨、砂磨机、悬辊磨、压辊磨、胶体磨、纳米磨、涡流粉碎机、气流粉碎机、研磨剥片机中的一种。本专利技术的有益效果为：通过利用纳米无物和有机改性剂对云母进行双层包膜，来对云母进行改性，消除上述缺陷，使其易分散，提高了其防腐性、耐化学性，延长其使用寿命，克服了现有技术的不足。纳米无机物作为中层能够提供很好的防腐性和较强的耐化学性能，而纳米厚度的有机改性剂能够使得粉体具备更好的分散性，便于在实际应用中与主料融合，容易分散并且不会发生分层现象。本专利技术的专利技术人经过大量实验研究，使得云母能够应用于上述材料，以提高相应材料的防腐、热稳定、耐候、使用寿命等性能。纳米无机-有机包膜的云母与未包膜的云母在实际应用中对比实验数据如下表：具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。应该理解的是，本专利技术的实施例是用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。根据本专利技术的实质对本专利技术进行的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。实施例1本专利技术所述的一种纳米无机-有机包膜的云母粉体中，锂云母为核，氢氧化锶、氢氧化钙的混合物为中层，纳米厚度的正硅酸乙酯、硅醇的混合物为外壳，所述的氢氧化锶、氢氧化钙的混合物的质量为锂云母的质量的0.55％，所述的正硅酸乙酯、硅醇的混合物的质量为锂云母质量的0.36％。本专利技术所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其制备方法包括以下步骤：将100kg锂云母投入研磨剥片机，作为基本载体与0.55kg粒径为40nm的氢氧化锶、氢氧化钙的混合物进行包膜反应，反应的温度为80℃，时间为110分钟，再投入0.36kg的正硅酸乙酯、硅醇的混合物，反应时间150分钟，反应的温度为105℃，膜厚控制在55nm，即得。实施例2本专利技术所述的一种纳米无机-有机包膜的云母粉体中，锂铁云母、金云母为核，氯化镉、碘化锡、氧化铜的混合物为中层，纳米厚度的钛酸酯、聚丙烯酸盐、不饱和聚丙烯混合物为外壳，所述的氯化镉、碘化锡、氧化铜的混合物的质量为锂铁云母、金云母的质量的1.38％，所述的钛酸酯、聚丙烯酸盐、不饱和聚丙烯的混合物的质量为锂铁云母、金云母质量的0.8％。本专利技术所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其制备方法包括以下步骤：将100kg锂铁云母、金云母投入研磨剥片机，作为基本载体与1.38kg粒径为190nm的氯化镉、碘化锡、氧化铜的混合物进行包膜反应，反应的温度为-80℃，时间为30分钟，再投入0.01kg的钛酸酯、聚丙烯酸盐、不饱和聚丙烯的混合物，反应时间455分钟，反应的温度为25℃，膜厚控制在165nm，即得。实施例3本专利技术所述的一种纳米无机-有机包膜的云母粉体中，绿云母、绢云母、黑云母为核，钒酸铋、氯化银、钛酸锶的混合物为中层，纳米厚度的高级磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米无机‑有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的粉体中，云母为核，纳米金属化合物为中层，纳米厚度的有机表面改性剂为外壳，所述的纳米氧化物的质量为云母质量的0.01‑2％，所述的有机酸的质量为云母质量的0.01‑2％。

【技术特征摘要】
1.一种纳米无机-有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的粉体中，云母为核，纳米金属化合物为中层，纳米厚度的有机表面改性剂为外壳，所述的纳米氧化物的质量为云母质量的0.01-2％，所述的有机酸的质量为云母质量的0.01-2％。2.根据权利要求1所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的云母为黑云母、金云母、白云母、锂云母、绢云母、绿云母、铁锂云母中的一种或一种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的纳米金属化合物为镁、铝、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、锗、锶、钇、锆、铌、钼、锝、钌、钯、银、镉、铟、锡、锑、钡、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铅、铋的化合物中的一种或一种以上的混合物。4.根据权利要求3所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的纳米金属化合物形态为单质、氧化物、氢氧化物、氟化合物、氯化合物、溴化合物、碘化合物、硫酸化合物、碳酸化合物、硝酸化合物、磷酸化合物、硅酸化合物、铝酸化合物、钒酸化合物、钼酸化合物、铁酸化合物、铬酸化合物中的一种或多种的混合。5.根据权利要求1所述的纳米无机-有机包膜的云母粉体，其特征在于：所述的有机表面改性剂为钛酸酯、铝酸酯、氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、乙氧基硅烷、甲基丙基酰氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖欢，王俊虹，吴良，王富丽，胡容平，李开成，
申请(专利权)人：广西新晶科技有限公司，广西化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45