CN101787274B - 一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法 - Google Patents

一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法，首先，将凹凸棒石粘土原矿水浸，过滤去除原矿中的石英砂等杂质，浓缩干燥滤液得到纯净的凹凸棒石粘土；然后，将纯净的凹凸棒石粘土、有机荧光颜料和反应助剂按照比例混合均匀得混合物；最后，混合物置球磨罐里在球磨机中球磨反应，取出过筛并水洗干燥得到有机荧光凹凸棒石粘土。本发明以价廉的凹凸棒石粘土为原料合成经济价值较大的有机荧光凹凸棒石粘土，产品具有适用面广、制备方便、成本低廉等特点，拓展凹凸棒石粘土的应用价值。

Description

一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法
技术领域
本发明涉及一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法，具体地说是一种以凹凸棒石粘土原矿和有机荧光颜料为原料合成荧光凹凸棒石粘土的方法，属于无机材料领域，亦属于矿物利用领域。
背景技术
凹凸棒石粘土是一种天然的具有层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，理论化学成分为：SiO2 56.96％；(Mg，Al，Fe)O 23.83％；H2O 19.21％。纯凹凸棒石粘土为白色，且广泛应用于化工、涂料、造纸、洗涤助剂等行业。有机荧光颜料亦称日光颜料，是一种在日光的照射下吸收光能而发出彩色荧光的化合物。荧光涂料白天吸收日光的能量并储存起来，到夜晚进行释放而显示特殊的荧光，因而可应用于装潢设计、铁路、公路、人造景观、广告牌以及隧道、路标、海上浮标等的标示和美化。
据已有的文献报道，有关粘土和有机荧光颜料的研究和技术主要为通过粘土的吸附作用将有机荧光颜料吸附在粘土表面进而形成有机荧光颜料和粘土的复合物，这一技术受到粘土的结构的限制，能够和有机荧光颜料有效复合的粘土主要为皂石(Journal ofPhotochemistry and Photobiology A：Chemistry，2007，187：160-166)、蒙脱石(Journal of applied polymer science，2009，111：1094-1104)和海泡石(Journal of physical chemistry B，2004，108：20030-20037)等，但是由于凹凸棒石粘土独特的棒状结构致使有机荧光颜料不能有效吸附在其上，因而不能通过吸附的方法形成有机荧光颜料和凹凸棒石粘土的复合物。凹凸棒石粘土作为涂料的添加剂(云南化工，2006，33(5)：18～21)可以提高涂料的性能；能够改善高颜基比溶剂型涂料的贮存沉淀问题、与某些防沉剂和分散剂匹配效果较好、对油漆光泽和粘度影响不大、价格低廉且具有环保效果(中国涂料，2003，6：31～32)；可以提高涂料的抗拉性和耐老化性能等(安徽化工，2006，143(5)：24～26)。可见凹凸棒石粘土可应用于涂料和油漆行业。因此，制备有机荧光凹凸棒石粘土的关键是如何解决有机荧光颜料和凹凸棒石粘土有效复合问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法，该方法以价廉的凹凸棒石粘土为原料合成经济价值较大的有机荧光凹凸棒石粘土，产品具有适用面广、制备方便、成本低廉等特点，拓展凹凸棒石粘土的应用价值。
本发明的技术解决方案是该合成方法包括以下步骤：首先，将凹凸棒石粘土原矿水浸、过滤去除原矿中的石英砂等杂质，浓缩干燥滤液得到纯净的凹凸棒石粘土；然后，将纯净的凹凸棒石粘土、有机荧光颜料按照一定的比例混合均匀得混合物；最后，混合物置研磨罐里在球磨机中球磨，取出过筛并水洗干燥得到有机荧光凹凸棒石粘土。
其中，所述有机荧光颜料为罗丹明类、曙红类、噻唑橙类、吖啶类和萘酰亚胺类中的至少一种。
其中，由纯净凹凸棒石粘土、有机荧光颜料混合得到的混合物中添加反应助剂，所述反应助剂为聚多醇或聚丙稀。
本发明的合成方法的具体步骤如下：
1)凹凸棒石粘土原矿在水中浸渍24小时，过滤去除原矿中的石英砂等杂质，浓缩干燥滤液得到纯净的凹凸棒石粘土；
2)按照比例将纯净的凹凸棒石粘土、有机荧光颜料和反应助剂混合均匀得混合物，其中有机荧光颜料和凹凸棒石粘土的质量比为0.001～0.05∶1，反应助剂和凹凸棒石粘土的质量比为0～0.1∶1；
3)将上述混合物装入球磨罐里转移到球磨机中进行球磨反应，转速为100～800转/分钟，球磨时间为1～8小时，取出过筛并水洗干燥得到有机荧光凹凸棒石粘土。
本发明具有以下优点：1、以廉价的凹凸棒石粘土为资源合成经济价值较大的有机荧光凹凸棒石粘土，拓展了凹凸棒石粘土的应用价值；2、通过球磨的方法，利用机械力使得凹凸棒石粘土表面的羟基和有机荧光颜料反应制备荧光凹凸棒石粘土，方法简单，生产成本低。
附图说明
图1为罗丹明6G荧光凹凸棒石粘土的激发光谱。
图2为罗丹明6G荧光凹凸棒石粘土的发射光谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
将凹凸棒石粘土原矿在水中浸渍24小时，过滤去除原矿中的石英砂等杂质，浓缩干燥滤液得到纯净的凹凸棒石粘土；将10g凹凸棒石粘土和0.5g罗丹明6G搅拌均匀，移入球磨罐，在300转/分钟下球磨反应3小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到罗丹明6G荧光凹凸棒石粘土；该罗丹明6G荧光凹凸棒石粘土的激发光谱和发射光谱如图1、2所示。
实施例2
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土、0.01g罗丹明6G和0.5g聚乙二醇搅拌均匀，移入球磨罐，在100转/分钟下球磨反应8小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到粘度较高的罗丹明6G荧光凹凸棒石粘土。
实施例3
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土和0.25g曙红颜料搅拌均匀，移入球磨罐，在800转/分钟下球磨反应1小时，过筛、水洗至洗出液呈无色；在60℃干燥得到曙红荧光凹凸棒石粘土。
实施例4
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土、0.12g萘酰亚胺和1.0g聚丙稀搅拌均匀，移入球磨罐，在300转/分钟下球磨反应6小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到粘度较高的芳烃类荧光凹凸棒石粘土。
实施例5
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土、0.2g罗丹明6G和0.2g花青素搅拌均匀，移入球磨罐，在500转/分钟下球磨反应3.5小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到罗丹明6G-花青素荧光凹凸棒石粘土。
实施例6
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土、0.35g噻唑橙搅拌均匀，移入球磨罐，在450转/分钟下球磨反应4小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到噻唑橙荧光凹凸棒石粘土。
实施例7
凹凸棒石粘土的提纯同实例1；将10g凹凸棒石粘土、0.06g吖啶红搅拌均匀，移入球磨罐，在700转/分钟下球磨反应2.5小时，过筛、水洗至洗出液呈无色，在60℃干燥得到吖啶红荧光凹凸棒石粘土。

Claims (1)

1.一种有机荧光凹凸棒石粘土的合成方法，其特征在于该合成方法的具体步骤如下：
1）凹凸棒石粘土原矿在水中浸渍24小时，过滤去除原矿中的石英砂等杂质，浓缩干燥滤液得到纯净的凹凸棒石粘土；
2）按照比例将纯净的凹凸棒石粘土、有机荧光颜料和反应助剂混合均匀得混合物，其中有机荧光颜料和凹凸棒石粘土的质量比为0.001～0.05：1，反应助剂和凹凸棒石粘土的质量比为0～0.1：1；所述有机荧光颜料为罗丹明类、曙红类、噻唑橙类、吖啶类和萘酰亚胺类中的至少一种；所述反应助剂为聚多醇或聚丙烯；
3）将上述混合物装入球磨罐里转移到球磨机中进行球磨反应，转速为100～800转/分钟，球磨时间为1-8小时，取出过筛并水洗干燥得到有机荧光凹凸棒石粘土。
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