CN108219508A - 一种防潮材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防潮材料，由包括以下重量份的原料制备得到：气相白炭黑100份、高含氢硅油95～105份、滑石10～20份和二氧化硅2～7份。本发明提供的防潮材料以无机物为主体，不存在易燃易爆等危险。将本发明提供的防潮材料应用于氧化镁粉表面防潮，能够使制备得到的电热管绝缘性能好且在干烧状态下也不会有烟尘释放。

Description

一种防潮材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种防潮材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前电工级氧化镁粉行业所用的防潮材料大部分为硅油、树脂类液体材料，由于这些物质都是有机材料，在生产氧化镁粉过程中易燃、易爆、气味很大，对生产工作人员身体有一定的危害。

此外，由于目前常用的防潮材料为液体材料，直接添加在氧化镁粉中，容易出现搅拌不均匀的现象，影响氧化镁粉的质量。将这种氧化镁粉制成电热管，所述电热管在加热过程中会释放大量烟尘，导致防潮能力下降，进而影响电热管的绝缘性能和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防潮材料及其制备方法和应用，将本发明提供的防潮材料应用于氧化镁粉表面防潮，能够使制备得到的电热管绝缘性能好且在干烧状态下也不会有烟尘释放。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种防潮材料，由包括以下重量份的原料制备得到：

气相白炭黑100份；

高含氢硅油95～105份；

滑石10～20份；

二氧化硅2～7份。

优选的，所述气相白炭黑的表面积为200～300m²/g。

优选的，所述高含氢硅油中氢的含量为1.0～1.8％。

优选的，所述滑石的粒度为300～2000目。

优选的，所述滑石的制备方法，包括以下步骤：

将滑石原料进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；

去除所述滑石颗粒中的磁性物质，在300～500℃下进行烘焙处理50～80min，得到滑石。

优选的，所述二氧化硅中SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，900℃下加热15min的加热减量为4～8％。

优选的，所述二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

将正硅酸乙酯与氧气250～270℃下反应2.5～3.5h，得到二氧化硅。

本发明提供了上述技术方案所述防潮材料的制备方法，包括以下步骤：

将气相白炭黑和高含氢硅油混合，在2000～3000r/min下进行第一混炼60～100min，得到第一混炼物料；

将所述第一混炼物料与滑石混合，在1500～2000r/min下进行第二混炼40～70min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料进行固化，所得固化物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

优选的，所述固化的温度为250～280℃，固化的时间为2～3h。

本发明提供了上述技术方案所述防潮材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的防潮材料在氧化镁粉表面防潮中的应用。

本发明提供了一种防潮材料，由包括以下重量份的原料制备得到：气相白炭黑100份、高含氢硅油95～105份、滑石10～20份和二氧化硅2～7份。本发明提供的防潮材料以无机物为主体，不存在易燃易爆等危险。将本发明提供的防潮材料应用于氧化镁粉表面防潮，能够使制备得到的电热管绝缘性能好且在干烧状态下也不会有烟尘释放。实施例的实验结果表明，将所述电热管完全浸入水中(电热管的表面距离水面1cm)，15min后取出，电热管的绝缘≥1000MΩ；在湿度90RH％、温度60℃的条件下，72h后，电热管的绝缘≥1000MΩ；将所述电热管通电干烧，1h也不会有烟尘释放出来。

本发明提供了所述防潮材料的制备方法，操作简单，适于规模化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种防潮材料，由包括以下重量份的原料制备得到：

气相白炭黑100份；

高含氢硅油95～105份；

滑石10～20份；

二氧化硅2～7份。

在本发明中，所述防潮材料的粒度优选为1200～1700目，更优选为1400～1500目。在本发明中，所述防潮材料为固体粉末，方便储存，使用方便。

在本发明中，按重量份数计，制备所述防潮材料的原料包括气相白炭黑100份。在本发明中，所述气相白炭黑的表面积优选为200～300m²/g。本发明对于所述气相白炭黑的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。

在本发明中，以所述气相白炭黑的重量份数为基准，制备所述防潮材料的原料包括高含氢硅油95～105份，优选为98～102份，更优选为100份。在本发明中，所述高含氢硅油中的氢含量优选为1.0～1.8％。在本发明的实施例中，具体采用KH1107高含氢硅油。

在本发明中，以所述气相白炭黑的重量份数为基准，制备所述防潮材料的原料包括滑石10～20份，优选为12～18份，更优选为14～16份。在本发明中，所述滑石的粒度优选为300～2000目，更优选为500～1500目，最优选为800～1200目。

在本发明中，所述所述滑石的制备方法，优选包括以下步骤：

将滑石原料进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；

去除所述滑石颗粒中的磁性物质，在300～500℃下进行烘焙处理50～80min，得到滑石。

本发明优选将滑石原料进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒。本发明对于所述粉碎所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够满足上述粒度要求的粉碎设备即可；在本发明的实施例中，具体采用颚式破碎机进行所述粉碎。

得到滑石颗粒后，本发明优选去除所述滑石颗粒中的磁性物质，在300～500℃下进行烘焙处理50～80min，得到滑石。本发明对于去除所述磁性物质所采用的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的去除磁性物质的技术方案即可；在本发明的实施例中，具体是采用10000GS的电磁选机去除所述磁性物质。在本发明中，所述烘焙处理的温度优选为300～500℃，更优选为350～450℃，最优选为400℃；所述烘焙处理的时间优选为50～80min，更优选为55～75min，最优选为60～70min。本发明对于进行所述烘焙处理所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够进行烘焙处理的设备即可；在本发明的实施例中，具体采用回转炉进行所述烘焙处理。在本发明中，所述烘焙处理能够去除所述滑石颗粒表面的水分，避免防潮材料在使用时水分与氧化镁发生化学反应生成氢氧化镁。

在本发明中，以所述气相白炭黑的重量份数为基准，制备所述防潮材料的原料包括二氧化硅2～7份，优选为3～6份，更优选为4～5份。在本发明中，所述二氧化硅的指标优选为：SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，900℃下加热15min的加热减量为4～8％。

在本发明中，所述二氧化硅的制备方法，优选包括以下步骤：

将正硅酸乙酯与氧气在250～270℃下反应2.5～3.5h，得到二氧化硅。所述正硅酸乙酯与氧气反应的方程式具体如下：

Si(OC₂H₅)₄+O₂→SiO₂·n·H₂O+CO₂↑

在本发明中，所述正硅酸乙酯与氧气的摩尔比优选为1：(10～14)，更优选为1：12。在本发明中，所述正硅酸乙酯与氧气反应完成后，无需对所得产物粉碎及干燥处理，即能够得到满足上述性能指标要求的二氧化硅。

本发明提供了上述技术方案所述防潮材料的制备方法，包括以下步骤：

将气相白炭黑和高含氢硅油混合，在2000～3000r/min下进行第一混炼60～100min，得到第一混炼物料；

将所述第一混炼物料与滑石混合，在1500～2000r/min下进行第二混炼40～70min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料依次进行固化和粉粹，得到粒度为200～1500目的粉碎物料；

将所述粉碎物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

本发明将气相白炭黑和高含氢硅油混合，在2000～3000r/min下进行第一混炼60～100min，得到第一混炼物料。在本发明中，所述第一混炼的转速为2000～3000r/min，优选为2300～2700r/min；所述第一混炼的时间为60～100min，优选为70～90min。本发明对于进行所述第一混炼所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用于进行混炼的设备即可；在本发明的实施例中，具体采用混炼器进行所述第一混炼。在本发明中，所述第一混炼物料为乳白色胶状物质。

得到第一混炼物料后，本发明将所述第一混炼物料与滑石混合，在1500～2000r/min下进行第二混炼40～70min，得到第二混炼物料。在本发明中，所述第二混炼的转速为1500～2000r/min，优选为1600～1800r/min；所述第二混炼的时间为40～70min，优选为50～60min。本发明对于进行所述第二混炼所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用于进行混炼的设备即可；在本发明的实施例中，具体采用混炼器进行所述第二混炼。在本发明中，所述第二混炼物料为白色膏状物质。

得到第二混炼物料后，本发明将所述第二混炼物料依次进行固化和粉粹，得到粒度为200～1500目的粉碎物料。在本发明中，所述固化的温度优选为250～280℃，更优选为260～270℃；所述固化的时间优选为2～3h，更优选为2.5h。本发明对于所述固化所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够进行固化的设备即可；在本发明的实施例中，具体采用烘箱进行所述固化。在本发明中，所述第二混炼物料固化后形成白色块状固体。本发明对于所述粉碎所采用的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够满足上述粒度要求的粉碎设备即可；在本发明的实施例中，具体采用气流粉碎机进行所述粉碎。

得到粉碎物料后，本发明将所述粉碎物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。本发明对于所述所述粉碎物料与二氧化硅的混合没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够将固固物料混合均匀的技术方案即可。本发明优选将所述粉碎物料与二氧化硅混合后进行包装，得到防潮材料产品。

本发明提供了上述技术方案所述防潮材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的防潮材料在氧化镁粉表面防潮中的应用。本发明对于所述应用没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的应用方法即可。在本发明中，将所述防潮材料用于氧化镁粉表面防潮时，所述防潮材料与氧化镁粉的质量比优选为(2～3):1000，更优选为(2.2～2.8):1000，最优选为(2.4～2.6):1000。在本发明中，所述防潮材料用于氧化镁粉表面防潮的方法，优选包括以下步骤：

将防潮材料与氧化镁粉混合，将所得混合物料在140～160℃下进行烘制处理50～70min，得到具有防潮效果的氧化镁粉。

本发明对于所述氧化镁粉没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的氧化镁粉即可。本发明对于所述防潮材料与氧化镁粉的混合没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能够将固固物料混合均匀的技术方案即可。在本发明中，所述烘制处理的温度优选为140～160℃，更优选为145～155℃，最优选为150℃；所述烘制处理的时间优选为50～70min，更优选为55～65min，最优选为60min。

在本发明中，所述具有防潮效果的氧化镁粉优选可以用于制备电热管。本发明对于所述电热管的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的电热管的制备方法即可。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将滑石原料经过颚式破碎机进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；将所述滑石颗粒经过10000GS的电磁选机去除磁性物质，在回转炉中于350℃下进行烘焙处理60min，得到滑石；

按重量份数比为1000:1000，将KH1107高含氢硅油(氢含量为1.0～1.8％)和气相白炭黑(表面积为200～300m²/g)混合，在混炼器中以2500r/min的转速进行第一混炼80min，得到第一混炼物料；

按重量份数比为1000:75，将所述第一混炼物料与滑石混合，在混炼器中以1700r/min的转速进行第二混炼60min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料在烘箱中于260℃下进行固化2h，然后经过气流粉碎机进行粉碎，得到200～1500目的粉碎物料；

将正硅酸乙酯与氧气在260℃下反应3h，得到二氧化硅，所述二氧化硅的指标为：SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，加热减量为4～8％；

按重量份数比为1000:15，将所述粉碎物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

实施例2

将滑石原料经过颚式破碎机进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；将所述滑石颗粒经过10000GS的电磁选机去除磁性物质，在回转炉中于400℃下进行烘焙处理50min，得到滑石；

按重量份数比为1000:1000，将KH1107高含氢硅油(氢含量为1.0～1.8％)和气相白炭黑(表面积为200～300m²/g)混合，在混炼器中以2000r/min的转速进行第一混炼100min，得到第一混炼物料；

按重量份数比为1000:85，将所述第一混炼物料与滑石混合，在混炼器中以1800r/min的转速进行第二混炼50min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料在烘箱中于270℃下进行固化2.5h，然后经过气流粉碎机进行粉碎，得到200～1500目的粉碎物料；

将正硅酸乙酯与氧气270℃下反应2.5h，得到二氧化硅，所述二氧化硅的指标为：SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，加热减量为4～8％；

按重量份数比为1000:10，将所述粉碎物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

实施例3

将滑石原料经过颚式破碎机进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；将所述滑石颗粒经过10000GS的电磁选机去除磁性物质，在回转炉中于450℃下进行烘焙处理75min，得到滑石；

按重量份数比为1000:1000，将KH1107高含氢硅油(氢含量为1.0～1.8％)和气相白炭黑(表面积为200～300m²/g)混合，在混炼器中以3000r/min的转速进行第一混炼60min，得到第一混炼物料；

按重量份数比为1000:60，将所述第一混炼物料与滑石混合，在混炼器中以1900r/min的转速进行第二混炼40min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料在烘箱中于250℃下进行固化3h，然后经过气流粉碎机进行粉碎，得到200～1500目的粉碎物料；

将正硅酸乙酯与氧气250℃下反应3.5h，得到二氧化硅，所述二氧化硅的指标为：SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，加热减量为4～8％；

按重量份数比为1000:20，将所述粉碎物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

实施例4

按质量比为2.5：1000，将实施例1制备的防潮材料与氧化镁粉混合，将所得混合物料在150℃下进行烘制处理60min，得到具有防潮效果的氧化镁粉；采用所述具有防潮效果的氧化镁粉和由固体树脂为主体的防潮材料制备电热管，分别记为电热管I和电热管II，进行测试：

将电热管完全浸入水中(电热管的表面距离水面1cm)，15min后取出，电热管I的绝缘≥1000MΩ，电热管II绝缘为50MΩ；

在湿度90RH％、温度60℃的条件下，72h后，电热管I的绝缘≥1000MΩ，电热管II绝缘为80MΩ；

将电热管通电干烧，电热管I干烧1h也不会有烟尘释放出来，电热管II干烧30min会有大量烟尘释放出来。

由以上实施例可知，将本发明提供的防潮材料应用于氧化镁粉表面防潮，能够使制备得到的电热管绝缘性能好且在干烧状态下也不会有烟尘释放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防潮材料，由包括以下重量份的原料制备得到：

气相白炭黑100份；

高含氢硅油95～105份；

滑石10～20份；

二氧化硅2～7份。

2.根据权利要求1所述的防潮材料，其特征在于，所述气相白炭黑的表面积为200～300m²/g。

3.根据权利要求1所述的防潮材料，其特征在于，所述高含氢硅油中氢的含量为1.0～1.8％。

4.根据权利要求1所述的防潮材料，其特征在于，所述滑石的粒度为300～2000目。

5.根据权利要求1或4所述的防潮材料，其特征在于，所述滑石的制备方法，包括以下步骤：

将滑石原料进行粉碎，得到300～2000目的滑石颗粒；

去除所述滑石颗粒中的磁性物质，在300～500℃下进行烘焙处理50～80min，得到滑石。

6.根据权利要求1所述的防潮材料，其特征在于，所述二氧化硅中SiO₂的含量≥90％，4.5μm筛余物≤0.5％，900℃下加热15min的加热减量为4～8％。

7.根据权利要求1或6所述的防潮材料，其特征在于，所述二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

将正硅酸乙酯与氧气在250～270℃下反应2.5～3.5h，得到二氧化硅。

8.权利要求1～7任一项所述防潮材料的制备方法，包括以下步骤：

将气相白炭黑和高含氢硅油混合，在2000～3000r/min下进行第一混炼60～100min，得到第一混炼物料；

将所述第一混炼物料与滑石混合，在1500～2000r/min下进行第二混炼40～70min，得到第二混炼物料；

将所述第二混炼物料进行固化，所得固化物料与二氧化硅混合，得到防潮材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为250～280℃，固化的时间为2～3h。

10.权利要求1～7任一项所述防潮材料或权利要求8或9所述制备方法制备得到的防潮材料在氧化镁粉表面防潮中的应用。