CN113101863A - 一种纳米功能材料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米功能材料组合物，包括以下重量份原料：改性纳米膨润土30‑50份、纳米硅灰石粉10‑20份、纳米碳酸钙5‑10份、介质液20‑30份、降粘剂1‑5份。本发明纳米功能材料组合物通过纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙等原料组合，改性纳米膨润土通过变温、活性液改性，提高了膨润土材料的活性能，膨润土具有片层结构，能够阻断原料间的粘接，从而提高产品的分散能力，通过降粘剂中的硫酸铵溶液与吐温60配合，可进一步的将原料间进行相斥处理，从而进一步提高产品的分散能力。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米功能材料组合物及其制备方法。
背景技术
分散剂是一种化学品，加入水中增加其去颗粒的能力。作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性，市场上很少出现采用纳米材料组合的分散剂，基于此需研究处理。
现有的纳米材料由于粒径小，存在滚珠效应，原料间组合分散能力差，导致原料间团结，反应降低功能材料的整体性能。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种纳米功能材料组合物及其制备方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种纳米功能材料组合物，包括以下重量份原料：
改性纳米膨润土30-50份、纳米硅灰石粉10-20份、纳米碳酸钙5-10份、介质液20-30份、降粘剂1-5份；
所述降粘剂的制备方法为：将聚乙二醇按照重量比1:3加入到吐温60中，然后加入质量分数20-30％的硫酸铵溶液，然后以300-400r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到降粘剂。
优选地，包括以下重量份原料：改性纳米膨润土40-45份、纳米硅灰石粉12-18份、纳米碳酸钙6-8份、介质液22-28份、降粘剂2-4份。
优选地，包括以下重量份原料：改性纳米膨润土40份、纳米硅灰石粉15份、纳米碳酸钙7.5份、介质液25份、降粘剂3份。
优选地，所述改性纳米膨润土的改性方法为：将纳米膨润土先以1-3℃/min的速率将反应温度升至210-230℃，然后保温20-30min，保温结束，然后再以5℃/min的速率将温度升至450℃，继续保温10min，最后降至室温，然后于活性液中进行等离子体处理，处理功率为200-300W，处理时间为10-20min，最后再进行电离处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
优选地，所述活性液的制备方法为：向氯化钠中加入去离子水配制成质量浓度为10-20％的氯化钠溶液，然后再加入磷酸，调节pH至4.0，随后再加入质量浓度为1-10％的烷基季铵盐溶液，以100-150r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到活性液。
优选地，所述电离处理的电流为1-3A，电压为10-20V，处理温度为45-55℃。
优选地，所述电离处理的电流为2A，电压为15V，处理温度为50℃。
优选地，所述介质液为十二烷基硫酸钠、去离子水按照重量比1:5混配而成。
一种纳米功能材料组合物的制备方法，包括以下步骤：将改性纳米膨润土、纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙、降粘剂依次加入到介质液中先进行低速搅拌50-60min，搅拌转速为300-400r/min，然后将转速升至800-1200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，再离心、洗涤、干燥，得到本发明的纳米功能材料组合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的纳米功能材料组合物通过纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙等原料组合，改性纳米膨润土通过变温、活性液改性，提高了膨润土材料的活性能，膨润土具有片层结构，能够阻断原料间的粘接，从而提高产品的分散能力，通过降粘剂中的硫酸铵溶液与吐温60配合，可进一步的将原料间进行相斥处理，从而进一步提高产品的分散能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例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.
本实施例的一种纳米功能材料组合物，包括以下重量份原料：
改性纳米膨润土30份、纳米硅灰石粉10份、纳米碳酸钙5份、介质液20份、降粘剂1份；
所述降粘剂的制备方法为：将聚乙二醇按照重量比1:3加入到吐温60中，然后加入质量分数20％的硫酸铵溶液，然后以300r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到降粘剂。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：将纳米膨润土先以1℃/min的速率将反应温度升至210℃，然后保温20min，保温结束，然后再以5℃/min的速率将温度升至450℃，继续保温10min，最后降至室温，然后于活性液中进行等离子体处理，处理功率为200W，处理时间为10min，最后再进行电离处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
本实施例的活性液的制备方法为：向氯化钠中加入去离子水配制成质量浓度为10％的氯化钠溶液，然后再加入磷酸，调节pH至4.0，随后再加入质量浓度为1％的烷基季铵盐溶液，以100r/min的转速搅拌20min，搅拌结束，得到活性液。
本实施例的电离处理的电流为1A，电压为10V，处理温度为45℃。
本实施例的介质液为十二烷基硫酸钠、去离子水按照重量比1:5混配而成。
本实施例的一种纳米功能材料组合物的制备方法，包括以下步骤：将改性纳米膨润土、纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙、降粘剂依次加入到介质液中先进行低速搅拌50min，搅拌转速为300r/min，然后将转速升至800r/min，搅拌时间为20min，搅拌结束，再离心、洗涤、干燥，得到本发明的纳米功能材料组合物。
实施例2.
本实施例的一种纳米功能材料组合物，包括以下重量份原料：
改性纳米膨润土50份、纳米硅灰石粉20份、纳米碳酸钙10份、介质液30份、降粘剂5份；
所述降粘剂的制备方法为：将聚乙二醇按照重量比1:3加入到吐温60中，然后加入质量分数30％的硫酸铵溶液，然后以400r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到降粘剂。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：将纳米膨润土先以3℃/min的速率将反应温度升至230℃，然后保温30min，保温结束，然后再以5℃/min的速率将温度升至450℃，继续保温10min，最后降至室温，然后于活性液中进行等离子体处理，处理功率为300W，处理时间为10-20min，最后再进行电离处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
本实施例的活性液的制备方法为：向氯化钠中加入去离子水配制成质量浓度为20％的氯化钠溶液，然后再加入磷酸，调节pH至4.0，随后再加入质量浓度为10％的烷基季铵盐溶液，以150r/min的转速搅拌30min，搅拌结束，得到活性液。
本实施例的电离处理的电流为3A，电压为20V，处理温度为55℃。
本实施例的介质液为十二烷基硫酸钠、去离子水按照重量比1:5混配而成。
本实施例的一种纳米功能材料组合物的制备方法，包括以下步骤：将改性纳米膨润土、纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙、降粘剂依次加入到介质液中先进行低速搅拌60min，搅拌转速为400r/min，然后将转速升至1200r/min，搅拌时间为30min，搅拌结束，再离心、洗涤、干燥，得到本发明的纳米功能材料组合物。
实施例3.
本实施例的一种纳米功能材料组合物，包括以下重量份原料：
改性纳米膨润土40份、纳米硅灰石粉15份、纳米碳酸钙7.5份、介质液25份、降粘剂3份；
所述降粘剂的制备方法为：将聚乙二醇按照重量比1:3加入到吐温60中，然后加入质量分数25％的硫酸铵溶液，然后以350r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，得到降粘剂。
本实施例的改性纳米膨润土的改性方法为：将纳米膨润土先以2℃/min的速率将反应温度升至220℃，然后保温25min，保温结束，然后再以5℃/min的速率将温度升至450℃，继续保温10min，最后降至室温，然后于活性液中进行等离子体处理，处理功率为250W，处理时间为15min，最后再进行电离处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
本实施例的活性液的制备方法为：向氯化钠中加入去离子水配制成质量浓度为15％的氯化钠溶液，然后再加入磷酸，调节pH至4.0，随后再加入质量浓度为5.5％的烷基季铵盐溶液，以125r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，得到活性液。
本实施例的电离处理的电流为2A，电压为15V，处理温度为50℃。
本实施例的介质液为十二烷基硫酸钠、去离子水按照重量比1:5混配而成。
本实施例的一种纳米功能材料组合物的制备方法，包括以下步骤：将改性纳米膨润土、纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙、降粘剂依次加入到介质液中先进行低速搅拌55min，搅拌转速为350r/min，然后将转速升至1000r/min，搅拌时间为25min，搅拌结束，再离心、洗涤、干燥，得到本发明的纳米功能材料组合物。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种纳米功能材料组合物，其特征在于，包括以下重量份原料：
改性纳米膨润土30-50份、纳米硅灰石粉10-20份、纳米碳酸钙5-10份、介质液20-30份、降粘剂1-5份；
所述降粘剂的制备方法为：将聚乙二醇按照重量比1:3加入到吐温60中，然后加入质量分数20-30％的硫酸铵溶液，然后以300-400r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到降粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，包括以下重量份原料：改性纳米膨润土40-45份、纳米硅灰石粉12-18份、纳米碳酸钙6-8份、介质液22-28份、降粘剂2-4份。
3.根据权利要求1所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，包括以下重量份原料：改性纳米膨润土40份、纳米硅灰石粉15份、纳米碳酸钙7.5份、介质液25份、降粘剂3份。
4.根据权利要求1所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，所述改性纳米膨润土的改性方法为：将纳米膨润土先以1-3℃/min的速率将反应温度升至210-230℃，然后保温20-30min，保温结束，然后再以5℃/min的速率将温度升至450℃，继续保温10min，最后降至室温，然后于活性液中进行等离子体处理，处理功率为200-300W，处理时间为10-20min，最后再进行电离处理，处理结束，水洗、干燥，得到改性纳米膨润土。
5.根据权利要求4所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，所述活性液的制备方法为：向氯化钠中加入去离子水配制成质量浓度为10-20％的氯化钠溶液，然后再加入磷酸，调节pH至4.0，随后再加入质量浓度为1-10％的烷基季铵盐溶液，以100-150r/min的转速搅拌20-30min，搅拌结束，得到活性液。
6.根据权利要求4所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，所述电离处理的电流为1-3A，电压为10-20V，处理温度为45-55℃。
7.根据权利要求6所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，所述电离处理的电流为2A，电压为15V，处理温度为50℃。
8.根据权利要求1所述的一种纳米功能材料组合物，其特征在于，所述介质液为十二烷基硫酸钠、去离子水按照重量比1:5混配而成。
9.一种纳米功能材料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性纳米膨润土、纳米硅灰石粉、纳米碳酸钙、降粘剂依次加入到介质液中先进行低速搅拌50-60min，搅拌转速为300-400r/min，然后将转速升至800-1200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，再离心、洗涤、干燥，得到本发明的纳米功能材料组合物。
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