一种高比重增强复合粉体填料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高比重增强复合粉体填料及其制备方法，属于精细化工技术领域。本发明专利技术所述高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。本发明专利技术以硅灰石粉为原材料，采用液相沉积法在硅灰石粉表面包覆一层硫酸钡，能够把硅灰石的增强效果和硫酸钡的高比重特性综合到复合粉体填料中，所制备的复合粉体填料具有优异的增强效果和高比重特性，将其用于ABS产品中，能够显著增强其力学性能和比重。

【技术实现步骤摘要】
一种高比重增强复合粉体填料及其制备方法
本专利技术涉及精细化工
，尤其涉及一种高比重增强复合粉体填料及其制备方法。
技术介绍
硫酸钡是一种白色无定型粉末，熔点为1580℃，比重为4.3～4.7，因具有高白度、高光泽、化学惰性强、耐酸耐碱、稳定性好以及能吸收有害射线等优点被广泛用于塑料制品中，尤其是其独特的高比重特点，使其成为一种最理想、最具有前景的增重填料。硅灰石为链状的偏硅酸盐矿物，属三斜晶系，呈纤维状、针状结构，一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀，吸油性低、电导率低、绝缘性好。由于其长径比达(15～20)：1，这种针状结构使得硅灰石和其他短玻纤一样，可作为树脂的增强填料以改进塑料复合材料的性能，用于填料方面可做增强剂，可以显著提高基体材料的拉伸强度、挠曲强度和硬度，改善基体材料热稳定性、尺寸稳定性和耐磨性，被广泛应用在塑料改性等领域。目前，热塑性塑料的应用朝着轻质化方向发展，但也有很多热塑性塑料希望拥有较高的比重来达到更好的应用前景，同时还要满足较高的强度，这种材料通常用来代替金属制品，一般依靠添加高比重的无机粉体(如硫酸钡等)来满足要求，未见将硫酸钡和硅灰石复合使用的方法报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高比重增强复合粉体填料及其制备方法，所制备的复合无机阻燃填料具有高增强效果和高比重特性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。优选的，所述硅灰石粉由硅灰石原矿依次经过一次破碎、二次破碎和干法研磨制备而成；所述硅灰石粉的粒径为400～600目，所述硅灰石粉的形状为针状。优选的，所述硅灰石粉与氯化钡的质量比为1:(5～7)，所述硫酸钠与氯化钡的摩尔比为(1～1.2):1。优选的，所述复合分散剂为聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠；所述聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠的质量比为(3～5)：(4～6)。优选的，所述复合分散剂与硅灰石粉的质量比为(0.007～0.011):1。优选的，所述一级浆料的固含量为40～50％。优选的，所述湿法研磨的转速为2500～3000r/min，时间为2～2.5h，温度为70～80℃；所述二级浆料中物料的粒径为6000目。优选的，所述液相沉积包覆的温度为110～120℃，所述液相沉积包覆在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为250～300r/min，时间为0.8～1h。优选的，所述表面改性所用复合改性剂包括铝酸酯偶联剂和甲基丙稀酰氧烃基硅烷偶联剂；所述铝酸酯偶联剂和甲基丙稀酰氧烃基硅烷偶联剂的质量比为(6～8):(3～5)；所述复合改性剂与复合粉体的质量比为(0.009～0.013):1。本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高比重增强复合粉体填料，包括硅灰石粉以及包覆于所述硅灰石粉表面的硫酸钡，所述硅灰石粉的粒径为2～3μm，所述硫酸钡的粒径为40～60nm。本专利技术提供了一种高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。本专利技术以硅灰石粉为原材料，采用液相沉积法在硅灰石粉表面包覆一层纳米硫酸钡，纳米硫酸钡依附于硅灰石颗粒表面形成晶核并逐渐长大沉积微粒，能够将硅灰石的增强效果和硫酸钡的高比重特性综合到复合粉体填料中，所制备的复合粉体填料具有优异的增强效果和高比重特性，将其用于ABS产品中，能够显著增强其力学性能和比重。附图说明图1为本专利技术制备高比重增强复合粉体填料的方法流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料。在本专利技术中，所述硅灰石粉优选由硅灰石原矿依次经过一次破碎、二次破碎和干法研磨制备而成。本专利技术对所述硅灰石原矿的来源没有特殊的限定，按照本领域熟知的手段获取即可，在本专利技术的实施例中，所述硅灰石原矿具体来自于江西新余优质硅灰石精选矿。在本专利技术中，进行所述一次破碎之前，优选将所述硅灰石原矿依次进行粗破碎和清洗；本专利技术对所述粗破碎和清洗没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。完成所述一次破碎后，所得物料的直径为5～10cm；本专利技术对所述一次破碎的过程没有特殊的限定，能够达到上述直径要求即可。本专利技术对所述二次破碎的过程没有特殊的限定，能够使得二次破碎后所得物料的直径为5～10mm即可。完成所述二次破碎后，本专利技术优选将所得物料输送至198型环辊磨，在环辊磨进口处加入研磨助剂进行干法研磨，得到硅灰石粉。在本专利技术中，所述研磨助剂优选为聚丙烯酸钠；本专利技术对所述干法研磨的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行能够达到所述硅灰石粉的粒径即可。在本专利技术中，所述硅灰石粉的粒径优选为400～600目；所述硅灰石粉的形状优选为针状。本专利技术控制硅灰石粉的粒径方便配制一级浆料且能提高后续湿法研磨的效率。在本专利技术中，所述硅灰石粉与氯化钡的质量比优选为1:(5～7)，更优选为1:(5.5～6.5)。本专利技术对所述硅灰石粉、氯化钡和水的混合过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程能够将原料混合均匀即可。在本专利技术中，所述一级浆料的固含量优选为40～50％，更优选为45％；本专利技术对所述水的用量没有特殊的限定，能够达到上述一级浆料的固含量即可。得到一级浆料后，本专利技术将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料。本专利技术对所述一级浆料与复合分散剂混合的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程能够将物料混合均匀即可。在本专利技术中，所述复合分散剂优选为聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠；所述聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠的质量比优选为(3～5)：(4～6)，更优选为(3.5～4.5)：(4.5～5.5)；所述复合分散剂与硅灰石粉的质量比优选为(0.007～0.011):1，更优选为(0.008～0.010):1，进一步优选为0.009:1。本专利技术利用复合分散剂分散效果好、扩散力强的特点，促进研磨过程的分散程度。在本专利技术中，所述湿法研磨的转速优选为2500～3000r/min，更优选为2600～2800r/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：/n将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；/n将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；/n将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；/n将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高比重增强复合粉体填料的制备方法，包括以下步骤：
将硅灰石粉、氯化钡和水混合，得到一级浆料；
将所述一级浆料与复合分散剂混合，进行湿法研磨，得到二级浆料；
将所述二级浆料与硫酸钠混合，进行液相沉积包覆，得到复合粉体；
将所述复合粉体进行表面改性，得到高比重增强复合粉体填料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粉由硅灰石原矿依次经过一次破碎、二次破碎和干法研磨制备而成；所述硅灰石粉的粒径为400～600目，所述硅灰石粉的形状为针状。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粉与氯化钡的质量比为1:(5～7)，所述硫酸钠与氯化钡的摩尔比为(1～1.2):1。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合分散剂为聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠；所述聚羧酸钠和十二烷基苯磺酸钠的质量比为(3～5)：(4～6)。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合分散剂与硅灰石粉的质量比为(0.007～0.011):1。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋建强，温声平，彭鹤松，邓克文，邓鹏，肖毓秀，
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