CN103638878B - 一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，首先取膨润土矿物制成矿浆，分离提纯并制成蒙脱石凝胶浆液，蒙脱石的纯度为75%~95%，粒度为0.01~2μm，其特征在于：改性柱状矿物浆液的制备：将柱状矿物原料海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石粉碎；加水制成矿浆，并加入聚合阴离子化合物；过筛；磨剥；离心；将氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶滴入矿浆中，并控制温度在50℃~80℃；陈化1~3天，得改性柱状矿物浆液；复合矿物凝胶的制备：将蒙脱石凝胶浆液与改性柱状矿物浆液混合得到混合浆液，其中，折干后蒙脱石和改性柱状矿物重量比为3:1~1:1.5；陈化1~2天；喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。通过本发明的制备方法制得的抗电解质型复合矿物凝胶产品具有优良的抗电解质性能。

Description

一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法

技术领域

本发明涉及一种无机凝胶的制备，特别涉及一种具有抗电解质性能的复合矿物凝胶的制备方法。

背景技术

目前，常规的矿物凝胶主要指膨润土基矿物凝胶，它是以膨润土为主要原料，经分选提纯、钠化改型、磷化改性及胶化等主要工序而制备得到的胶体类产品。膨润土的主要成分是蒙脱石，其经过常规无机凝胶制备工艺加工后，蒙脱石在水体系中高度分散形成层面带负电荷、端面带正电荷的微粒薄片；这些薄片因静电吸引，在水中以端-面接合，带微弱正电荷的小片棱边就被吸引到带负电荷的小片表面，这样就迅速地形成了包含有大量水分子的三维空间结构( 通称为卡片宫结构)，使大量自由水变为束缚水，因而其本身获得了较高稠度，即形成矿物凝胶。但这种以蒙脱石为主要成分的矿物凝胶是片层结构，由于蒙脱石层间钠离子具有可交换的特性，在电解质溶液中，溶液中的阳离子能进入到层间交换出钠离子，使蒙脱石薄片组成的“卡片宫”网状结构容易坍塌，导致矿物凝胶的水溶液体系出现分层、析水的现象，矿物凝胶所具有的触变、增稠、助悬浮等功能就得不到充分发挥。而许多的应用体系中，例如水基农药、水性涂料等，常存在一定浓度的阳离子，特别是含有高价态的金属离子，这就限制了无机凝胶的应用范围。因而，如何提供一种具有优良的抗电解质性能的复合矿物凝胶的制备方法成为本发明研究的课题。

发明内容

本发明目的是提供一种在水溶液中具有优良的抗电解质性能的并且稳定的复合矿物凝胶的制备方法，以解决目前常规的单一成分的矿物凝胶抗电解质性能差，导致其水溶液体系容易出现分层、析水现象的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，首先取含有蒙脱石的原料膨润土矿物，将原料膨润土矿物制成矿浆，然后分离提纯出蒙脱石并制备成蒙脱石凝胶浆液，提纯后膨润土矿浆中所述蒙脱石的纯度为75%~95%，蒙脱石粒度为0.01μm~2μm，其特征在于：再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合形成复合矿物凝胶；

所述改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将柱状矿物原料进行粉碎，其中，所述柱状矿物原料为天然的海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石；

第二步，将粉碎后的柱状矿物加水制成矿浆，并加入聚合阴离子化合物进行充分搅拌，其中，矿浆中柱状矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间，所述聚合阴离子化合物的用量为所述柱状矿物干矿重量的0.05%~3%，所述聚合阴离子化合物选自多聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠以及聚硅酸钠中的任意一种；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过100目~325目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理1~5小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心，离心速度控制在1000~5000转/分钟；

第六步，将氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在50℃~80℃，其中所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的0.2%~2%；

第七步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化1~3天，并控制温度在30℃~60℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将制得的所述蒙脱石凝胶浆液与制得的所述改性柱状矿物浆液进行混合，充分搅拌后得到粘稠的混合浆液，其中，所述蒙脱石凝胶浆液与所述改性柱状矿物浆液的混合比例以折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为3:1~1:1.5为准；然后将所述混合浆液在15℃~35℃下陈化1~2天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，由于膨润土的主要成分是蒙脱石，因此取膨润土作为原料，经过粉碎、制浆、分离提纯处理后，提取出蒙脱石，蒙脱石的提纯和蒙脱石凝胶的制备均属于现有技术，其中，现有技术中对于矿物分离提纯的手段在实际应用中略有差异，但实质效果相同。所述蒙脱石的分离提纯方法及蒙脱石凝胶的制备较佳的方案：

所述蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加水制成矿浆，并加入阴离子分散剂进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆进行离心，以对矿浆进行分离提纯，其中，离心速度控制在1000~2000转/分钟；

第四步，在所述第三步中提纯得到的矿浆中加入成胶剂，制得蒙脱石凝胶浆液；

所述阴离子分散剂选自硅酸钠、六偏磷酸钠、碳酸钠以及焦磷酸钠中的任意一种或两种，所述阴离子分散剂的用量为所述膨润土矿物干矿重量的0.1%~2%。

所述成胶剂为氧化镁或镁的无机盐化合物，所述成胶剂的用量为所述膨润土矿物干矿重量的0.1%~1%。

2、上述方案中，由于纳米级的氢氧化镁或氢氧化镁铝很容易团聚，即氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶不易储存，所以在使用时需要现用现制备。较为优选的方案是所述改性柱状矿物浆液的制备还包括所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶的制备步骤：以镁的无机盐化合物或/和铝的无机盐化合物为原料，以无水乙醇和水为溶剂，将所述原料加入所述溶剂中配成溶液，其中，所述无水乙醇与水的重量比为3:1~1:5，所述镁的无机盐化合物或/和铝的无机盐化合物的用量为所述溶液总重量的0.5%~10%；再向所述溶液中加入聚合阴离子化合物，聚合阴离子化合物的用量为所述溶液总重量的0.01%~1%；调节所述溶液的pH为5~11，并在40℃~80℃温度下搅拌1~5小时，搅拌完成后得到所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶。

所述聚合阴离子化合物选自多聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠以及聚硅酸钠中的任意一种。

所述镁的无机盐化合物为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁或硅酸镁；所述铝的无机盐化合物为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝或硅酸铝。

3、上述方案中，所述改性柱状矿物浆液的制备的第四步即指矿物的剥片过程，经过磨剥处理后，矿浆中棒束状的柱状矿物大颗粒解离为单束状或小棒束状的柱状矿物颗粒。

4、上述方案中，通过本发明的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法制得的复合矿物凝胶产品是主要由蒙脱石和柱状矿物这两种组分复合而成的混合物，在所述抗电解质型复合矿物凝胶中所述蒙脱石和柱状矿物的质量比为3:1~1:1.5；

其中，所述蒙脱石的晶体结构为叠加的片层状结构，将所述蒙脱石的片层横向上所在的延展平面等效为圆，所述蒙脱石的平均直径为0.2 μm ~2 μm；将所述蒙脱石的片层在叠层的方向作为厚度，所述蒙脱石的平均厚度为1 nm ~100nm，径厚比为20:1~200:1；

所述柱状矿物是指海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石；所述柱状矿物的晶体结构为柱状结构，将柱状结构等效为圆柱，以圆柱的底面的直径为基准，所述柱状矿物的平均直径为10 nm ~500nm，以圆柱的长度为基准，所述柱状矿物的平均长度为0.5 nm ~3 μm，径长比为1:300 ~1:50；

所述柱状矿物的柱端吸附有带有正电荷的氢氧化镁溶胶颗粒或氢氧化镁铝溶胶颗粒，其中，所述氢氧化镁溶胶颗粒或氢氧化镁铝溶胶颗粒的质量浓度为0.5%~10%，所述氢氧化镁溶胶颗粒或氢氧化镁铝溶胶颗粒的用量为所述柱状矿物质量的0.2%~2%。

本发明原理及其效果是：本发明的设计思路是在以层状蒙脱石为主要成分的矿物凝胶中添加柱状的无机矿物，即将层状的蒙脱石与柱状无机矿物进行复合，柱状矿物可以是海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石等天然柱状矿物。在复合前，柱状矿物需先经过改性。由于柱状矿物的柱端本身带有正电荷并且电荷数小、连接力弱，因此，将天然的柱状矿物通过化学吸附作用吸附聚合阴离子化合物，使柱状矿物的柱端带负电荷，然后再通过聚合阴离子化合物这个媒介将氧化镁溶胶颗粒或氧化镁铝溶胶颗粒固定在柱状矿物的柱端，使柱状矿物的柱端带有正电荷，再吸附氧化镁溶胶颗粒而得到的柱端带有正电荷的柱状矿物。然后，再将改性柱状矿物与蒙脱石进行复合得到抗电解质型复合矿物凝胶产品，将复合矿物凝胶产品分散在水溶液中，由于改性柱状矿物的柱端带正电荷，蒙脱石的片层带负电荷，在静电作用下，异性电荷相吸而形成点面连接，即在水溶液中不但存在片片相连的方式，还存在柱体与片体的点面相连的方式，这种点面连接方式对原来的“卡片宫”网状结构起到了支撑作用，形成了一种新的卡柱式结构（参见附图1所示），提高了网络结构的稳定性，能够有效防止结构的坍塌，尤其在电解质溶液中产品性能更稳定。通过本发明的制备方法制得的抗电解质型复合矿物凝胶产品具有优良的抗电解质性能，拓宽了产品的应用范围。

附图说明

附图1为本发明抗电解质型复合矿物凝胶产品在水溶液中形成的卡柱式结构示意图；

附图2为本发明实施例二的抗电解质型复合矿物凝胶初始分散在氯化钙水溶液中的效果图；

附图3为本发明实施例二的抗电解质型复合矿物凝胶分散在氯化钙水溶液中二十四小时后的效果图；

附图4为本发明实施例二中与抗电解质型复合矿物凝胶相对比的硅酸镁铝初始分散在氯化钙水溶液中的效果图；

附图5为本发明实施例二中与抗电解质型复合矿物凝胶相对比的硅酸镁铝分散在氯化钙水溶液中二十四小时后的效果图；

附图6为本发明实施例三的抗电解质型复合矿物凝胶初始分散在氯化镁水溶液中的效果图；

附图7为本发明实施例三的抗电解质型复合矿物凝胶分散在氯化镁水溶液中二十四小时后的效果图；

附图8为本发明实施例三中与抗电解质型复合矿物凝胶相对比的硅酸镁铝初始分散在氯化镁水溶液中的效果图；

附图9为本发明实施例三中与抗电解质型复合矿物凝胶相对比的硅酸镁铝分散在氯化镁水溶液中二十四小时后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法

首先制备出蒙脱石凝胶浆液，再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合；即制备工艺依次由第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备、第二部分改性柱状矿物浆液的制备以及第三部分复合矿物凝胶的制备组成；

所述第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将200g原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加入到2000g水中制成矿浆，并加入0.2g六偏磷酸钠、2g碳酸钠进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:10；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆离心8分钟，得到上层液体1832g，以对矿浆进行分离提纯，其中，离心速度控制在2000转/分钟；

第四步，在所述第三步中提纯得到的矿浆中加入2g氧化镁，制得蒙脱石凝胶浆液；

在经过所述第四步的处理后，矿浆中蒙脱石的纯度为95%，蒙脱石粒度为1μm。

所述第二部分改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将200g海泡石进行粉碎；

第二步，将粉碎后的海泡石加入到2000g水中制成矿浆，并加入0.1g焦磷酸钠进行充分搅拌，其中，矿浆中海泡石干矿与水的重量比在1:10，所述焦磷酸钠的用量为所述柱状矿物干矿重量的0.05%；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过200目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理2小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心10分钟，离心速度控制在2500转/分钟，得到1285g上层浆液；

第六步，以1g氯化镁为原料，以70g无水乙醇为和30g水为溶剂，将所述原料加入所述溶剂中配成溶液；再向所述溶液中加入0.02g多聚磷酸钠；调节所述溶液的pH为8.5，并在80℃温度下搅拌2小时，搅拌完成后得到所述氢氧化镁溶胶。

第七步，将氢氧化镁溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在60℃，其中所述氢氧化镁溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的1%；

第八步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化2天，并控制温度在45℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述第三部分复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将所述第一部分制得的蒙脱石凝胶浆液与所述第二部分制得的改性柱状矿物浆液按一定比例进行混合，充分搅拌后得到粘稠的混合浆液，并保证混合浆液中折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为1:1；然后将所述混合浆液在25℃下陈化1天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

实施例二：一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法

首先制备出蒙脱石凝胶浆液，再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合；即制备工艺依次由第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备、第二部分改性柱状矿物浆液的制备以及第三部分复合矿物凝胶的制备组成；

所述第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将200g原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加入到1000g水中制成矿浆，并加入4g硅酸钠进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:5；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆离心10分钟，得到上层液体，以对矿浆进行分离提纯，其中，离心速度控制在1500转/分钟；

第四步，在所述第三步中提纯得到的矿浆中加入1g氧化镁，制得蒙脱石凝胶浆液；

在经过所述第四步的处理后，矿浆中蒙脱石的纯度为85%，蒙脱石粒度为0.05μm。

所述第二部分改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将200g凹凸棒石进行粉碎；

第二步，将粉碎后的海泡石加入到1000g水中制成矿浆，并加入3g聚乙烯磺酸钠进行充分搅拌，其中，矿浆中海泡石干矿与水的重量比在1:5，所述聚乙烯磺酸钠的用量为所述柱状矿物干矿重量的1.5%；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过100目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理5小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心20分钟，离心速度控制在1000转/分钟，得到上层浆液；

第六步，以2.5g硫酸镁和2.5g氯化铝为原料，以20g无水乙醇为和80g水为溶剂，将所述原料加入所述溶剂中配成溶液；再向所述溶液中加入0.2g聚丙烯酸钠；调节所述溶液的pH为5，并在40℃温度下搅拌1小时，搅拌完成后得到所述氢氧化镁铝溶胶。

第七步，将氢氧化镁溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在50℃，其中所述氢氧化镁溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的0.2%；

第八步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化1天，并控制温度在30℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述第三部分复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将所述第一部分制得的蒙脱石凝胶浆液与所述第二部分制得的改性柱状矿物浆液按一定比例进行混合，充分搅拌后得到粘稠的混合浆液，并保证混合浆液中折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为3:1；然后将所述混合浆液在25℃下陈化2天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

关于实施例二产品的效果：

称取13.0 g抗电解质型复合矿物凝胶和市售无机凝胶，分别分散在247.0 g氯化钙水溶液中（氯化钙的质量百分比为1 %，即电解质溶液），形成分散液A和分散液B；然后，在2000转/分钟条件下，分别搅拌30分钟，使上述抗电解质型复合矿物凝胶和市售无机凝胶产品充分分散形成凝胶；分别移取二者一定量的分散液至高角烧杯中，测定即得粘度为850 mPa·s、820 mPa·s ，测定24小时后的粘度为2150 mPa·s、1320 mPa·s。这表明抗电解质型复合矿物凝胶在水溶液中形成了更具有稳定性的结构.

称取1.5 g抗电解质型复合矿物凝胶和硅酸镁铝，分别分散在148.5 g氯化钙水溶液中（氯化钙的质量百分比为1 %），形成分散液C和分散液D；然后，在2000转/分钟条件下，分别搅拌30分钟，使上述抗电解质型复合矿物凝胶和硅酸镁铝产品充分分散形成凝胶；分别移取一定量的分散液至100mL的量筒C和D中（至最大刻度），静置24小时。观察量筒C中无分层、无水析出（参见附图2和附图3所示），而量筒D中上层有37mL的清水析出（参见附图4和附图5所示）。这表明抗电解质型复合矿物凝胶的抗电解质性能好。

该抗电解质型复合矿物凝胶主要由层状蒙脱石和改性柱状矿物这两种组分复合而成，所述层状蒙脱石和改性柱状矿物的质量比为3:1；

其中，所述层状蒙脱石的平均直径为2 μm，平均厚度为1 nm；

所述改性柱状矿物的平均直径为500nm，平均长度为0.5 nm；所述改性柱状矿物是指天然的海泡石通过化学吸附作用吸附多聚磷酸钠后，再吸附氢氧化镁溶胶颗粒而得到的柱端带有正电荷的柱状矿物。其中，所述多聚磷酸钠的含量为所述抗电解质型复合矿物凝胶质量的0.02%。所述氢氧化镁溶胶颗粒的质量浓度为0.5%，所述氢氧化镁溶胶颗粒的用量为所述天然海泡石的质量的0.5%。

实施例三：一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法

首先制备出蒙脱石凝胶浆液，再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合；即制备工艺依次由第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备、第二部分改性柱状矿物浆液的制备以及第三部分复合矿物凝胶的制备组成；

所述第一部分蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将200g原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加入到200g水中制成矿浆，并加入0.2g焦磷酸钠进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:2；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆离心20分钟，得到上层液体，以对矿浆进行分离提纯，其中，离心速度控制在1000转/分钟；

第四步，在所述第三步中提纯得到的矿浆中加入0.2g氧化镁，制得蒙脱石凝胶浆液；

在经过所述第四步的处理后，矿浆中蒙脱石的纯度为80%，蒙脱石粒度为2μm。

所述第二部分改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将200g凹凸棒石进行粉碎；

第二步，将粉碎后的海泡石加入到200g水中制成矿浆，并加入0.1g聚丙烯酸钠进行充分搅拌，其中，矿浆中海泡石干矿与水的重量比在1:2，所述聚丙烯酸钠的用量为所述柱状矿物干矿重量的3%；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过325目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理1小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心6分钟，离心速度控制在5000转/分钟，得到上层浆液；

第六步，以11g硝酸镁为原料，以75g无水乙醇为和25g水为溶剂，将所述原料加入所述溶剂中配成溶液；再向所述溶液中加入1.1g聚乙烯磺酸钠；调节所述溶液的pH为11，并在60℃温度下搅拌5小时，搅拌完成后得到所述氢氧化镁溶胶。

第七步，将氢氧化镁溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在80℃，其中所述氢氧化镁溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的2%；

第八步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化3天，并控制温度在60℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述第三部分复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将所述第一部分制得的蒙脱石凝胶浆液与所述第二部分制得的改性柱状矿物浆液按一定比例进行混合，充分搅拌后得到粘稠的混合浆液，并保证混合浆液中折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为1:1.5；然后将所述混合浆液在35℃下陈化1天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

关于实施例三产品的效果：

称取13.0 g 抗电解质型复合矿物凝胶和市售无机凝胶硅酸镁铝，分别分散在247.0 g氯化镁水溶液中（氯化镁的质量百分比为1 %，即电解质溶液），形成分散液A和分散液B；然后，在2000转/分钟条件下，分别搅拌30分钟，使上述抗电解质型复合矿物凝胶和硅酸镁铝产品充分分散形成凝胶；分别移取二者一定量的分散液至高角烧杯中，测定即使粘度为960 mPa·s、830 mPa·s，24小时后的粘度为2320 mPa·s、1280 mPa·s。这表明抗电解质型复合矿物凝胶在水溶液中形成了更具有稳定性的结构。

称取3.0 g抗电解质型复合矿物凝胶和硅酸镁铝，分别分散在297.0 g氯化镁水溶液中（氯化镁的质量百分比为1 %），形成分散液C和分散液D；2000转/分钟条件下，分别搅拌30分钟，使上述抗电解质型复合矿物凝胶和硅酸镁铝产品充分分散形成凝胶；分别移取一定量的分散液至100mL的量筒中（至最大刻度），静置24小时。观察量筒C中无分层、无水析出（参见附图6和附图7所示），而量筒D中上层有28 mL的清水析出（参见附图8和附图9所示）。

通过以上实施例的制备方法得到的抗电解质型复合矿物凝胶与常规的矿物凝胶一样，能够用于水基农药、水性涂料等应用体系中，起到悬浮、增稠作用，但所述抗电解质型复合矿物凝胶在这些应用体系中具有优良的抗电解质性能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，首先取含有蒙脱石的原料膨润土矿物，将原料膨润土矿物制成矿浆，然后分离提纯出蒙脱石并制备成蒙脱石凝胶浆液，提纯后膨润土矿浆中所述蒙脱石的纯度为75%~95%，蒙脱石粒度为0.01μm~2μm，其特征在于：再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合形成复合矿物凝胶；

所述改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将柱状矿物原料进行粉碎，其中，所述柱状矿物原料为天然的海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石；

第二步，将粉碎后的柱状矿物加水制成矿浆，并加入聚合阴离子化合物进行充分搅拌，其中，矿浆中柱状矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间，所述聚合阴离子化合物的用量为所述柱状矿物干矿重量的0.05%~3%，所述聚合阴离子化合物选自多聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠以及聚硅酸钠中的任意一种；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过100目~325目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理1~5小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心，离心速度控制在1000~5000转/分钟；

第六步，将氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在50℃~80℃，其中所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的0.2%~2%；

第七步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化1~3天，并控制温度在30℃~60℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将制得的所述蒙脱石凝胶浆液与制得的所述改性柱状矿物浆液进行混合，充分搅拌后得到混合浆液，其中，所述蒙脱石凝胶浆液与所述改性柱状矿物浆液的混合比例以折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为3:1~1:1.5为准；然后将所述混合浆液在15℃~35℃下陈化1~2天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

2.根据权利要求1所述的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，其特征在于：所述蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加水制成矿浆，并加入阴离子分散剂进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆进行离心，以对矿浆进行分离提纯，其中，离心速度控制在1000~2000转/分钟；

第四步，在所述第三步中提纯得到的矿浆中加入成胶剂，制得蒙脱石凝胶浆液。

3.根据权利要求2所述的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，其特征在于：所述阴离子分散剂选自硅酸钠、六偏磷酸钠、碳酸钠以及焦磷酸钠中的任意一种或两种，所述阴离子分散剂的用量为所述膨润土矿物干矿重量的0.1%~2%。

4.根据权利要求2所述的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，其特征在于：所述成胶剂为氧化镁或镁的无机盐化合物，所述成胶剂的用量为所述膨润土矿物干矿重量的0.1%~1%。

5.根据权利要求1所述的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，其特征在于：所述改性柱状矿物浆液的制备还包括所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶的制备步骤：以镁的无机盐化合物或/和铝的无机盐化合物为原料，以无水乙醇和水为溶剂，将所述原料加入所述溶剂中配成溶液，其中，所述无水乙醇与水的重量比为3:1~1:5，所述镁的无机盐化合物或/和铝的无机盐化合物的用量为所述溶液总重量的0.5%~10%；再向所述溶液中加入聚合阴离子化合物，聚合阴离子化合物的用量为所述溶液总重量的0.01%~1%；调节所述溶液的pH为5~11，并在40℃~80℃温度下搅拌1~5小时，搅拌完成后得到所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶。

6.根据权利要求5所述的抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，其特征在于：所述镁的无机盐化合物为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁或硅酸镁；所述铝的无机盐化合物为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝或硅酸铝。