一种加压插层剥片制备超大尺寸超薄高岭石纳米片的方法技术

技术编号:43879862 阅读:37 留言:0更新日期:2024-12-31 19:03
本发明专利技术涉及非金属矿加工技术领域,具体公开了一种加压插层剥片制备超大尺寸超薄高岭石纳米片的方法,包括以下步骤:高岭土除杂;通过插层剂对高岭土进行层间插层预处理,得到高岭土插层复合物浆料;与大分子分散溶液搅拌,得到分散状态的高岭土复合矿浆;加入中低压二氧化碳气体并进行一段时间的压力条件下的搅拌处理,快速卸压后矿浆快速喷出到柔性容器中,得到剥片高岭土矿浆;最后通过沉降分级、离心、洗涤、冷冻干燥处理对粉体进行热力学稳定性处理,获得超大尺寸超薄高岭土纳米片粉体,具体为高岭土片状形貌保存完好且具有超大片层尺寸(3~6μm)、高径厚比(200~400)、低片层厚度(8~15nm)的高岭土纳米片粉体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非金属矿加工,具体涉及一种加压插层剥片制备超大尺寸超薄高岭石纳米片的方法


技术介绍

1、高岭土是一种常见的天然矿石,在陶瓷、涂料、橡胶、混凝土、耐火材料等行业领域具有广泛的应用前景,特别是在航空航天、能源等高端领域的耐高温陶瓷部件中,具有特殊片层结构的高岭土可显著提升陶瓷的表界面应用性能。近年来,军用止血材料、航天分子筛的发展对超薄高岭土的片层尺寸提出了更高的要求,研究表明,更大尺寸的超薄高岭土可提高军用止血材料止血速度、提升航天分子筛微球强度等。

2、高岭石,作为高岭土的主要组分,是由硅氧四面体层和铝氧八面体层排列组成的1:1型层状硅酸盐矿物,其层与层之间通过氢键链接,一般以书册状堆叠存在,其天然片层平均尺寸约为4-10μm,厚度大约为50~200nm。将这些堆叠的高岭石进行插层剥离加工,可显著提升高岭土的径厚比、比表面积等,从而获得具有优异片层界面复合能力的天然矿石原料。

3、然而,高岭土高效剥片研究一直是高岭土工业上的难点,目前主要有物理剥片、化学插层剥片以及物理化学方法联用等工艺。

4、球磨、砂磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种加压插层剥片制备超大尺寸超薄高岭石纳米片的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中,所述高岭土矿为片状高岭土,产地选自北海、茂名或内蒙古;所述过筛使用的目数为200~400目。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中,除杂后的高岭土与水的质量比为1:1~10,除杂后的高岭土与插层剂的质量比为1:0.05~0.4,搅拌温度为25~120℃;搅拌时间为1~72h。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述插层剂为二甲基亚砜、醋酸钾和尿素中任一种。

5.如权利要求1所述的方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种加压插层剥片制备超大尺寸超薄高岭石纳米片的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,所述高岭土矿为片状高岭土,产地选自北海、茂名或内蒙古;所述过筛使用的目数为200~400目。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s2中,除杂后的高岭土与水的质量比为1:1~10,除杂后的高岭土与插层剂的质量比为1:0.05~0.4,搅拌温度为25~120℃;搅拌时间为1~72h。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述插层剂为二甲基亚砜、醋酸钾和尿素中任一种。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s3中,所述盐酸溶液的浓度为0.1~6m,加热温度为0~150℃,搅拌时间为1~30min;高岭土插层复合物、纤维素、分散剂的质量比为1:(0.01~0.2):(0.001~0.01),搅拌温度为0~150℃,搅拌时间为1~30min,所述高剪切流动场分散装置的流动场的线速度大于30m/s,溶液中高岭土矿浆浓度为0.1~20wt%。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s4中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅梁杰欧阳沛文杨华明李芙金
申请(专利权)人:中国地质大学武汉
类型:发明
国别省市:

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