CN101265112B

CN101265112B - 云母矿物在水溶液中的悬浮剂

Info

Publication number: CN101265112B
Application number: CN2008100361714A
Authority: CN
Inventors: 李军良; 张朝礼
Original assignee: SHANGHAI YESO HEAT ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shanghai Aesop thermal energy technology Limited by Share Ltd
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2028-04-17
Also published as: CN101265112A

Abstract

本发明一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂涉及一种悬浮剂及其悬浮方法和用途，适用于高密度不溶于水的物质在水性溶剂中的悬浮。一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂，包括聚丙烯酰胺溶液、聚丙烯酸酯乳液、阳离子乳胶、橡胶乳液中的一种或其组合物。优点是：本发明在水溶液中添加一种或几种悬浮剂配成溶剂，在溶剂中加入云母矿物，使云母矿物可以在溶剂的各个方向上形成均匀分布，再加以机械搅拌，云母矿物在机械离心力的作用下均匀的分散到悬浮剂的内部，在一定时间内形成稳定均一的整体，从而为填料均匀沉淀在润湿的陶瓷纤维的内部和表面中提供了良好的预处理，更好地提高了最终陶瓷纤维产品的性能。

Description

云母矿物在水溶液中的悬浮剂

技术领域

本发明一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂涉及一种悬浮剂及其悬浮方法和用途，适用于高密度不溶于水的物质在水性溶剂中的悬浮，尤其适用于在无机陶瓷纤维行业浆料混合过程中，云母矿物在水性溶剂中的悬浮。

背景技术

云母作为一种十分重要的矿物，被各个行业所广泛应用。具体使用方法是将云母矿物与水系物质进行混合，这就要求在该水系溶剂内，云母矿物能够很好地悬浮，从而与其他物质形成均匀的统一体。

在无机陶瓷纤维的制备过程中，除了陶瓷纤维外，水溶液中通常需要加入一定含量的填料，如云母矿物、氧化铝(Al₂O₃)粉、经过破碎或研磨的玻璃纤维等，其目的是为了增加制品的容重、强度、硬度、抗载荷能力等各种性能。但由于填料在水溶液中很容易沉淀，在自然条件下，仅仅依靠机械搅拌混合很难达到使填料上下均匀分布、保证整个型坯具有良好均匀性的要求，影响生产和最终产品的质量，成为一直困扰生产的难题。

在陶瓷粉体制备陶瓷材料的技术中，如公告号CN1125794，采用有机单体丙烯酰胺作为有机粘合剂，还包含交联剂亚甲基双丙烯酰胺。其原理是：由于有机单体在一定温度条件下发生原位聚合反应，形成三维网状结构，从而使悬浮体原位固化成型，制得均匀的陶瓷材料。

公开号CN1597618公开了一种陶瓷纤维模具板，以陶瓷纤维为主体材料，加入有机结合剂、无机结合剂和填料经传统工艺制成模具板。其中，有机结合剂为聚丙烯酰胺溶液、阳离子淀粉溶液等，填料为高岭土、软质粘土、氧化铝等。

但陶瓷粉体制备陶瓷材料的过程需经干燥、高温脱胶后，再进行高温烧结制成陶瓷，以已有的陶瓷纤维作为主要成份制备模具板也需经热处理定型，制成板状产品。

对于用陶瓷纤维制成絮状的陶瓷纤维产品，用上述方法无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂，能使云母矿物或其他易沉淀的物质均匀分散在水溶液中，使云母矿物在溶剂的各个方向上均匀分布。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种上述云母矿物在水溶液中的悬浮方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂，用于云母矿物均匀分散在水溶液中，其中，所述的悬浮剂包括聚丙烯酰胺溶液、聚丙烯酸酯乳液、阳离子乳胶、橡胶乳液中的一种或其组合物。

要使云母矿物颗粒能够在水溶液中均匀良好地分布，就意味着没有产生束状的附聚体，各种物料的颗粒，各自具有一定的距离或各自分别地附着在悬浮剂上。由于选用的悬浮剂为有机高分子，其分子链很长，大数量级的长链在水中有巨大的吸附表面积，而且它的某些官能团可与许多物质亲和、吸附形成一定的化学键，这就使它能在吸附的粒子之间架桥，使数个甚至数十个粒子连接在一起，生成絮团，阻止或减速云母矿物颗粒的沉淀。

所述的悬浮剂至少包括聚丙烯酰胺溶液。

在上述方案的基础上，所述的聚丙烯酰胺溶液为质量浓度1～2％的聚丙烯酰胺溶液。

除了以上悬浮剂外，所述的悬浮剂还包括交联剂和/或漂白剂，交联剂可以为多胺多环氧基低分子缩合物或其他，漂白剂的作用主要是改善制品的颜色。

在上述云母矿物在水溶液中的悬浮剂中，针对聚丙烯酰胺溶液的制备方法如下：按质量浓度1～2％投入聚丙烯酰胺粉末至50～60℃的水溶液中，采用机械振动筛网均匀分散投料，并同时采用低速浆叶低速搅拌，筛网目数为10～20目，搅拌速度30～50转/分钟，搅拌速度也可达60转/分钟，制备的溶液采用活塞泵或隔膜泵输送。

悬浮剂的溶解需要有一定的温度，以加快溶解速度，但温度过高又会导致高聚物的分子链断裂，降低使用效果，因此选择溶解温度为50～60℃；

悬浮剂的溶解应避免过强的剪切力搅拌，过强的搅拌会使分子链断裂，从而降低使用效果，搅拌宜采用低速浆叶，如锚式、框式、多层浆式等，搅拌速度优选50转/分钟左右，输送时亦应避免采用高速离心泵，较适宜采用活塞泵或隔膜泵，这一点在矿物悬浮搅拌时同时需要注意；

对聚丙烯酰胺粉末溶解的关键是投料均匀分散，先将水溶液加热调节至50～60℃，开动搅拌机后，最好采用机械震动筛网投料，筛网目数优选10目，以避免产生“大团块状”、“鱼眼状”难溶颗粒，从而使悬浮剂得到充分溶解，发挥好使用效果。

所述悬浮剂聚丙烯酰胺溶液在使用前配制成1～2％浓度的聚丙烯酰胺溶液，备用，投加时可根据情况再行稀释，1～2％浓度的备用溶液的使用期限一般不超过5～7天，配置、使用、保存温度不超过80℃，配制过程中低速搅拌，避免破坏悬浮液的内部结构。

针对上述云母矿物在水溶液中的悬浮方法，将悬浮剂投入水溶液中配成溶剂，将云母矿物投入配好的溶剂中，搅拌速度30～50转/分钟，配成云母矿物悬浮液。

在施加机械搅拌的过程中，云母矿物能够在机械力的作用下均匀的分散到悬浮剂的内部，在一定时间内形成稳定均一的整体，从而为填料均匀沉淀在润湿的陶瓷纤维的内部和表面中提供了良好的预处理，更好的提高最终产品的性能。

云母矿物的搅拌和聚丙烯酰胺溶液的溶解搅拌方式相同，优选在50转/分钟左右的转速下，搅拌2～5分钟，观察云母矿物颗粒分散情况，有无大团块状和束状的附聚体。

所述的悬浮剂与水溶液的重量比为1∶2～12。

在上述方案的基础上，具体的，悬浮剂与水溶液的重量比可以为1∶2，2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，7.5，8，8.5，9，9.5，10，10.5，11，11.5，12。

所述云母矿物的用量按重量百分比为溶剂的3～10％。

云母矿物的用量按重量百分比优选为溶剂的3～5％，具体视制备产品的种类而定。

云母矿物的用量按重量百分比计，具体可以为3，3.1，3.2，3.3，3.4，3.5，3.6，3.7，3.8，3.9，4.0，4.1，4.2，4.3，4.4，4.5，4.6，4.7，4.8，4.9，5.0％。

所述的云母矿物为海绿石、金云母、蛭石、石墨、电气石、磷灰石、绿柱石中的一种或者其组合物，云母矿物的粒度为1～5mm。

针对上述云母矿物在水溶液中的悬浮剂的用途，使云母矿物在水溶液中分散成云母矿物悬浮液，用于陶瓷纤维的制备。

本发明的有益效果是：

本发明在水溶液中添加一种或几种悬浮剂配成溶剂，在溶剂中加入云母矿物，使云母矿物可以在溶剂的各个方向上形成均匀分布，再加以机械搅拌，云母矿物在机械离心力的作用下均匀的分散到悬浮剂的内部，在一定时间内形成稳定均一的整体，从而为填料均匀沉淀在润湿的陶瓷纤维的内部和表面提供了良好的预处理，更好地提高了最终陶瓷纤维产品的性能。

具体实施方式

实施例1

聚丙烯酰胺溶液作为悬浮剂：

先配制1～2％质量浓度的聚丙烯酰胺溶液：

按质量浓度1～2％投入聚丙烯酰胺粉末至50～60℃的水溶液中，采用机械振动筛网均匀分散投料，筛网目数为10目，并同时采用低速浆叶低速搅拌，搅拌速度50转/分钟，配成1～2％浓度的聚丙烯酰胺溶液，备用，采用活塞泵或隔膜泵输送。

实施例2

聚丙烯酰胺溶液、交联剂和漂白剂组合物作为悬浮剂：

称量1％质量浓度的聚丙烯酰胺溶液300g，交联剂0.3g，漂白剂1g，加入7000g的水，配置成为均匀的溶剂，使溶剂没有团聚，流动均匀，然后把360g，粒径1～5mm的云母矿物，均匀分散地投入到溶剂内，慢速投料，在50转/分钟左右的转速下，搅拌2～5分钟，成为云母矿物悬浮液制品A。

实施例3

聚丙烯酸脂乳液和聚丙烯酰胺溶液作为悬浮剂：

称量聚丙烯酸脂乳液3000ml，1％质量浓度的聚丙烯酰胺溶液300g，交联剂0.3克，漂白剂1g，加入7000g的水，配置成为均匀的溶剂，使溶剂没有团聚，流动均匀，然后把360g，粒径1～5mm的云母矿物均匀分散地投入到溶剂内，慢速投料，在50转/分钟左右的转速下，搅拌2～5分钟，成为云母矿物悬浮液制品B。

实施例4

聚丙烯酸脂乳液、阳离子乳胶和聚丙烯酰胺溶液组合物作为悬浮剂：

称量聚丙烯酸脂乳液2000ml，阳离子乳胶1000ml，1％质量浓度的聚丙烯酰胺溶液300g，漂白剂1g，加入7000g的水，配置成为均匀的溶剂，使溶剂没有团聚，流动均匀，然后把360g，粒径1～5mm的云母矿物均匀分散地投入到溶剂内，慢速投料，在50转/分钟左右的转速下，搅拌2～5分钟，成为云母矿物悬浮液制品C。

实施例5

聚丙烯酸脂乳液、橡胶乳液和聚丙烯酰胺溶液组合物作为悬浮剂：

称量聚丙烯酸脂乳液2000ml，橡胶乳液1000ml，1％质量浓度的备用聚丙烯酰胺溶液300g，漂白剂1g，加入7000g的水，配置成为均匀的溶剂，使溶剂没有团聚，流动均匀，然后把360g，粒径1～5mm的云母矿物均匀分散地投入到溶剂内，慢速投料，在50转/分钟左右的转速下，搅拌2～5分钟，成为云母矿物悬浮液制品D。

Claims

1.一种云母矿物在水溶液中的悬浮剂，用于云母矿物均匀分散在水溶液中，其特征在于：所述的悬浮剂包括聚丙烯酰胺溶液、聚丙烯酸酯乳液、阳离子乳胶、橡胶乳液中的一种或其组合物，所述的悬浮剂至少包括质量浓度为1～2％的聚丙烯酰胺溶液；所述的悬浮剂还包括交联剂和/或漂白剂，其中，所述的聚丙烯酰胺溶液按质量浓度1～2％投入聚丙烯酰胺粉末至50～60℃的水溶液中，采用机械振动筛网均匀分散投料并同时低速搅拌，筛网目数为10～20目，搅拌速度30～50转/分钟。

2.一种制备云母矿物悬浮液的方法，将权利要求1所述的悬浮剂投入水溶液中配成溶剂，将云母矿物投入配好的溶剂中，搅拌速度30～50转/分钟，配成云母矿物悬浮液。

3.根据权利要求2所述的制备云母矿物悬浮液的方法，其特征在于：所述的悬浮剂与水溶液的重量比为1∶(2～12)。

4.根据权利要求2所述的制备云母矿物悬浮液的方法，其特征在于：所述云母矿物的用量按重量百分比为溶剂的3～10％。

5.根据权利要求4所述的制备云母矿物悬浮液的方法，其特征在于：所述的云母矿物为海绿石、金云母、蛭石、石墨、电气石、磷灰石、绿柱石中一种或者其组合物，云母矿物的粒径为1～5mm。

6.针对权利要求1所述的云母矿物在水溶液中的悬浮剂的用途，使云母矿物在水溶液中分散成云母矿物悬浮液，用于陶瓷纤维的制备。