CN104030614A - 一种云母板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种云母板的制备方法，其包括以下步骤：(1)将云母原矿粉碎得到云母粉；(2)将有机硅树脂、固化剂和防潮剂溶于有机溶剂中，搅拌均匀配制得到硅树脂溶液；(3)将云母粉、硅树脂溶液混合，搅拌均匀得到混合矿浆；(4)将混合矿浆烘干除去有机溶剂，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制得到云母板。本发明方法节省了造纸工序，能有效利用各种云母资源，并且制备的云母板性能良好，因而适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于云母材料加工技术领域，具体涉及一种云母板的制备方法。
背景技术
云母板是一种性能优异的绝缘材料，多用在家用电器、发电机组和大型牵引机车中。目前云母板的生产方式是：首先利用水力制浆机将伟晶岩云母破碎解离至一定的细小鳞片，然后将浆料稀释后通过上浆抄造的方式将云母鳞片加工成云母纸，随后利用上胶机在云母表面施加一层有机硅树脂，然后烘干，将烘干后的云母纸裁剪成一定大小，将裁剪后的云母纸叠加成不同厚度，送入压板机中压制成云母板。
上述方法所生产出来的云母板在高温条件下使用时极易出现分层和起泡现象。另外传统生产云母板的方式在水力破碎云母的过程中需要消耗大量水资源，另外高压水力制浆机能耗高，且在云母纸抄造过程中需要对其进行烘干处理，因此现有云母板生产方式水、电、煤等能源消耗量较大，有必要寻求一种省去抄纸过程的云母板生产技术，首先降低生产过程的能耗，其次可以将大量云母微细粉或者不具备成纸性能的云母资源利用起来，提高云母资源的综合利用率。
国内现有少量的云母粉直接压制技术，如中国专利CN102969097提供了一种云母板的制造方法，其原理是将云母粉浸泡在有机硅树脂和有机溶剂的溶液中进行搅拌，随后将稀浆状混合物直接倒入模具进行烘干压制，这种技术对有机溶剂甲醇的消耗量大，严重污染环境，而且在烘干过程中夹杂在云母鳞片之间的有机溶剂很难挥发干净，导致所制备的云母板机械性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种采用云母粉直接制备云母板的方法，环境友好、能耗低且工艺简单，适于工业化生产。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种云母板的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将云母原矿粉碎得到云母粉，其粒度范围为25μm至180μm(粒级配比不限)；
(2)将有机硅树脂、固化剂和防潮剂溶于有机溶剂中，各组分的质量配比为：有机硅树脂7-15份、固化剂0.035-0.3份、防潮剂0.007-0.15份、有机溶剂100-300份，搅拌均匀配制得到硅树脂溶液；
(3)将步骤(1)所得云母粉、步骤(2)配制的硅树脂溶液混合，云母粉与硅树脂溶液中有机硅树脂的质量比为100:7-15，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去有机溶剂，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制得到云母板。
本发明用少量有机溶剂对云母进行改性，然后烘干成粉状再放入模具压制，也就是说进模具的时候是干粉，这样就保证有机溶剂彻底挥发干净，不会影响制备的云母板的性能。
按上述方案，步骤(1)所述云母原矿为白云母或金云母。
按上述方案，步骤(2)所述有机硅树脂为聚硅氧烷树脂，所述固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺，所述防潮剂为OPE防潮剂，所述有机溶剂为甲醇。本发明所述有机溶剂不限于甲醇。
本发明所述方法不仅适用于结晶完整的伟晶岩白云母和金云母，也可以利用表面吸附力很差的片麻岩云母或者是其他来源的碎云母。为了增加云母板的强度，还可加入玻璃纤维。
优选的是，步骤(3)还加入玻璃纤维，玻璃纤维长度为1-10mm，其质量占云母粉质量的0.5-20％。
按上述方案，步骤(3)所述搅拌时间为10-60min，搅拌速度为10-300r/min。
按上述方案，步骤(4)所述烘干条件为温度60-120℃，时间30-120min；所述压制条件为压板温度200-300℃，压力10-30Mpa。
本发明的有益效果在于：1、本发明采用云母粉直接成板法，省去了制备云母纸过程，节省了水电等资源；2、本发明原料既可采用伟晶岩云母，也可以采用表面吸附力很差的片麻岩云母或者是其他来源的碎云母，使大量不可成纸的云母粉得到充分的利用，提高了云母粉的综合利用率；3、本发明的烘干方式使云母粉与硅树脂溶液混合后的混合矿浆变成干粉状再压制，采用这种工艺极大地降低了有机溶剂(甲醇)的使用量，并且使多余甲醇挥发的更加彻底，减少了过量甲醇对云母板机械强度的影响，同时减少了对环境的污染；4、采用添加玻璃纤维的方式对云母板进行增强，得到耐高温、不起泡、机械强度大的云母板(机械抗折强度可达到1600N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象)。
附图说明
图1为本发明实施例1制备云母板的工艺流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1
(1)将云母原矿(伟晶岩白云母)粉碎得到云母粉，其粒度范围须在25μm至180μm之间；
(2)将聚硅氧烷树脂(为普通常见有机硅树脂)、二乙烯三胺和OPE防潮剂溶于甲醇中，各组分的质量配比为：聚硅氧烷树脂7份、二乙烯三胺0.035份、OPE防潮剂0.007份、甲醇100份，搅拌均匀(搅拌10min)配制得到硅树脂溶液；
(3)将100份步骤(1)所得云母粉、0.5份玻璃纤维(长度为1mm)、107份步骤(2)配制的硅树脂溶液混合并搅拌，搅拌时间为10min，搅拌速度为300r/min，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去甲醇，烘干过程中温度为60℃，时间为120min，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制，压板固化温度为200℃，压力为10Mpa，得到云母板。工艺流程图如图1所示。
对标准形状云母板进行抗折试验，机械抗折强度可达到1632N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象。
实施例2
(1)将云母原矿(伟晶岩金云母)粉碎得到云母粉，其粒度范围须在25μm至180μm之间；
(2)将聚硅氧烷树脂、三乙烯四胺和OPE防潮剂溶于甲醇中，各组分的质量配比为：聚硅氧烷树脂15份、三乙烯四胺0.3份、OPE防潮剂0.15份、甲醇300份，搅拌均匀(搅拌60min)配制得到硅树脂溶液；
(3)将100份步骤(1)所得云母粉、20份玻璃纤维(长度为10mm)、310份步骤(2)配制的硅树脂溶液混合并搅拌，搅拌时间为60min，搅拌速度为10r/min，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去甲醇，烘干过程中温度为120℃，时间为30min，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制，压板固化温度为300℃，压力为30Mpa，得到云母板。
对标准形状云母板进行抗折试验，机械抗折强度可达到1680N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象。
实施例3
(1)将云母原矿(片麻岩云母)粉碎得到云母粉，其粒度范围须在25μm至180μm之间；
(2)将聚硅氧烷树脂、三乙烯四胺和OPE防潮剂溶于甲醇中，各组分的质量配比为：聚硅氧烷树脂15份、三乙烯四胺0.3份、OPE防潮剂0.15份、甲醇300份，搅拌均匀(搅拌60min)配制得到硅树脂溶液；
(3)将100份步骤(1)所得云母粉、310份步骤(2)配制的硅树脂溶液混合并搅拌，搅拌时间为10min，搅拌速度为300r/min，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去甲醇，烘干过程中温度为60℃，时间为120min，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制，压板固化温度为300℃，压力为10Mpa，得到云母板。
对标准形状云母板进行抗折试验，机械抗折强度可达到1706N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象。
实施例4
(1)将云母原矿(其他来源的碎云母)粉碎得到云母粉，其粒度范围须在25μm至180μm之间；
(2)将聚硅氧烷树脂、三乙烯四胺和OPE防潮剂溶于甲醇中，各组分的质量配比为：聚硅氧烷树脂15份、三乙烯四胺0.3份、OPE防潮剂0.15份、甲醇300份，搅拌均匀(搅拌60min)配制得到硅树脂溶液；
(3)将100份步骤(1)所得云母粉、310份步骤(2)配制的硅树脂溶液混合并搅拌，搅拌时间为60min，搅拌速度为10r/min，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去甲醇，烘干过程中温度为120℃，时间为30min，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制，压板固化温度为300℃，压力为10Mpa，得到云母板。
对标准形状云母板进行抗折试验，机械抗折强度可达到1605N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象。
由以上实施例可知本发明提供的方法步骤简单，有机溶剂甲醇使用量少，环境污染小，并且所制备的云母板机械抗折强度达到1600N，耐温可达700℃且不产生分层起泡现象，因而适于工业化生产。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种云母板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将云母原矿粉碎得到云母粉，其粒度范围须在25μm至180μm之间；
(2)将有机硅树脂、固化剂和防潮剂溶于有机溶剂中，各组分的质量配比为：有机硅树脂7-15份、固化剂0.035-0.3份、防潮剂0.007-0.15份、有机溶剂100-300份，搅拌均匀配制得到硅树脂溶液；
(3)将步骤(1)所得云母粉、步骤(2)配制的硅树脂溶液混合，云母粉与硅树脂溶液中有机硅树脂的质量比为100:7-15，搅拌均匀得到混合矿浆；
(4)将步骤(3)中所得混合矿浆烘干除去有机溶剂，得到改性矿粉，再将所得改性矿粉加入模具，分布均匀后压制得到云母板。
2.根据权利要求1所述的云母板的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述云母原矿为白云母或金云母。
3.根据权利要求1所述的云母板的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述有机硅树脂为聚硅氧烷树脂，所述固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺，所述防潮剂为OPE防潮剂，所述有机溶剂为甲醇。
4.根据权利要求1所述的云母板的制备方法，其特征在于：步骤(3)还加入玻璃纤维，玻璃纤维长度为1-10mm，其质量占云母粉质量的0.5-20％。
5.根据权利要求1所述的云母板的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述搅拌时间为10-60min，搅拌速度为10-300r/min。
6.根据权利要求1所述的云母板的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述烘干条件为温度60-120℃，时间30-120min；所述压制条件为压板温度200-300℃，压力10-30Mpa。
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