一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法，具體步驟如下：將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200～800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50～70℃，攪拌4～6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80～90℃，繼續(xù)攪拌6～8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為500～800W，頻率為15KHz～40KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用1～2h，進(jìn)一步粉碎；將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至1～2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4～6h后，老化24h，用蒸餾水洗滌3～4遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是原料來源豐富、廉價(jià)，操作簡單、安全，不含有任何有機(jī)組分，應(yīng)用范圍廣，不僅可以作為塑料的改性劑而且可以作為催化劑載體和吸附材料。
【專利說明】一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無機(jī)材料，尤其涉及一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]埃洛石又被稱多水高嶺石?；瘜W(xué)組成與高嶺石相同，具有相同的1:1的SiO2/Al2O3比，片層結(jié)構(gòu)卷曲成了 SiO2在外層，Al2O3在內(nèi)層，因此埃絡(luò)石納米管具有與Si02非常相似的表面性質(zhì)，和Al2O3相似的內(nèi)層性質(zhì)。一般來說埃洛石納米管由多個(gè)高嶺土片層卷曲而成，是天然的多壁型納米管，管外徑為20-100nm，內(nèi)徑為5_30nm，長度為ΙδΟηπι-〗^。埃洛石與高嶺土在晶體結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別，一是管狀構(gòu)造，一是片狀構(gòu)造。埃洛石納米管，由高嶺石的片層在天然條件下卷曲而成，呈微管狀結(jié)構(gòu)。
[0003]膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，蒙脫石由于破鍵、晶格內(nèi)類質(zhì)同象取代及吸附在其表面的腐殖質(zhì)離解等原因而帶負(fù)電荷，從而導(dǎo)致晶格層間結(jié)合疏松，遇水易膨脹成碎片，顆粒分散度高，具有巨大的內(nèi)表面積和大量的交換性陽離子，使其具有良好的吸附性能和離子交換性能。
[0004]膨潤土在聚合物領(lǐng)域中作為塑料的增強(qiáng)改性劑應(yīng)用已為人們所熟知。有機(jī)改性的膨潤土應(yīng)用于聚酰胺樹脂中可有效的提高樹脂的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能。傳統(tǒng)的膨潤土在聚合物中的應(yīng)用均采用了將膨潤土通過有機(jī)插層劑進(jìn)行改性的方法，即需要先將膨潤土原土進(jìn)行有機(jī)化處理，而應(yīng)用的方法一般也以熔融共混為最主要方法，因?yàn)樵摲椒ê唵我子趯?shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但是由于目前普遍采用的長鏈季銨鹽類插層劑的耐熱性不佳，在聚合物熔融擠出過程中容易發(fā)生熱分解，因此會(huì)在聚合物熔融加工過程中帶來變色、產(chǎn)生氣味等不良后果，目前還沒有很好的解決方法。專利(102532597Α)公開了一種將種埃洛石和蒙脫土復(fù)合的粉末制備方法，該方法簡單，但該方法僅僅是將兩種顆?；旌?，并未對(duì)膨潤土進(jìn)行改性，其作用效果相對(duì)交差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟:
[0007]I)將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200~800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50~70°C，攪拌4~6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80~90°C，繼續(xù)攪拌6~8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；
[0008]2)將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為500~800W，頻率為15KHz~40KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用I~2h，進(jìn)一步粉碎；
[0009] 3)將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至I~2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4~6h后，老化24h，用蒸餾水洗滌3~4遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。[0010]本發(fā)明是利用埃洛石本身所含的鋁和硅元素，首先利用堿液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，再完全溶解于酸中，形成質(zhì)子化的硅酸鹽和鋁酸鹽(S1-OH2+, Al-OH2+),由于膨潤土具有陽離子交換性，該質(zhì)子化的硅酸鹽和鋁酸鹽可以被交換進(jìn)入膨潤土層間，形成硅鋁柱撐的膨潤土。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是原料來源豐富、廉價(jià)，操作簡單、安全，不含有任何有機(jī)組分，應(yīng)用范圍廣，不僅可以作為塑料的改性劑而且可以作為催化劑載體和吸附材料。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下進(jìn)一步提供本發(fā)明的3個(gè)實(shí)施例:
[0013]實(shí)施例1
[0014]將重量為5g、過100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到70°C，攪拌6h，再將溫度調(diào)節(jié)到90°C，繼續(xù)攪拌8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為800W，頻率為40KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用2h，進(jìn)一步粉碎；將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至2，加入5g干燥過100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌6h后，老化24h，用蒸餾水洗滌4遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。
[0015]實(shí)施例2
[0016]將重量為5g、過80目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50°C ，攪拌4h，再將溫度調(diào)節(jié)到80°C，繼續(xù)攪拌6h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為500W，頻率為15KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用lh，進(jìn)一步粉碎；將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至1，加入5g干燥過80目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4h后，老化24h，用蒸餾水洗滌3遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。
[0017]實(shí)施例3
[0018]將重量為5g、過80目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為600mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到60°C，攪拌6h，再將溫度調(diào)節(jié)到90°C，繼續(xù)攪拌8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液；將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為800W，頻率為40KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用2h，進(jìn)一步粉碎；將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至2，加入5g干燥過100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌6h后，老化24h，用蒸餾水洗滌4遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。
【權(quán)利要求】
1.一種埃洛石改性膨潤土材料的制備方法，其特征是依次包括如下步驟: 1)將重量為5g、過80-100目篩的干燥埃洛石粉末加入到50mL、濃度為200~800mmol/L的氫氧化鈉溶液中，加熱到50~70°C，攪拌4~6h，再將溫度調(diào)節(jié)到80~90°C，繼續(xù)攪拌6~8h，形成部分溶解的埃洛石懸濁液； 2)將部分溶解的埃洛石懸濁液置于功率為500~800W，頻率為15KHz~40KHz的超聲波粉碎機(jī)中，超聲作用I~2h，進(jìn)一步粉碎； 3)將超聲粉碎后的懸濁液調(diào)節(jié)pH至1~2，加入5g干燥過80-100目篩的膨潤土，持續(xù)攪拌4~6h后，老化24h，用蒸餾水洗滌3~4遍，烘干即制得一種埃洛石改性膨潤土材料。
【文檔編號(hào)】B01J21/16GK103923497SQ201410132633
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】馬建鋒, 李良銀, 鄒靜, 姚超 申請(qǐng)人:常州大學(xué)