专利名称：一种纳米硅铝复合材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种硅铝复合材料的制造方法，尤其是一种纳米硅铝复合材料的制造方法。
背景技术：
硅铝复合材料是一种通用性很广的化工材料，进入二十一世纪以来，全年消耗硅铝复合材料以较快的速度递增，市场需求巨大。特别是纳米级硅铝复合材料，由于它具有的纳米材料共有的小尺寸大比表面积效应和优良的耐磨擦、抗污性、触变性等特点，可广泛应用于电子、橡胶、建筑涂料、油漆、陶瓷等行业。而国内外普遍采用的硅铝系粉体材料，即使是普通微粉或微米级粉体，如钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、白炭黑等粉体，就存在成本昂贵，且在制造应用过程造成大量的环境污染等弊端，特别是纳米级产品，如纳米氧化钛、纳米碳酸钙、纳米氧化硅等产品，价格更加昂贵，大大限制了其应用的进一步扩大。
中国专利局1999.09.22日公开的“可分散的硅铝酸盐的制备方法”(公开号1229056)，该发明涉及一种可分散在水和/或酸溶液介质中的高纯度硅铝酸盐的制备方法，它通过铝化合物和硅酸化合物，的水解及水热处理而实现。
发明内容
本发明拟解决的问题是提供一种原料成本和生产成本小、工艺简单的纳米硅铝复合材料的制造方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种纳米硅铝复合材料的制造方法，它以叶腊石为原料，通过用水浸泡叶腊石粉，加入硅烷偶联剂经疏水处理，再用表面活性剂包裹处理，分散于相应溶剂中制得纳米分散乳液。
所述叶腊石粉的铝含量为10％～30％。
所述浸泡叶腊石粉的水的温度是60-95℃。
上述纳米硅铝复合材料的制造方法，所述硅烷偶联剂的加入量为1％～3％，所述硅烷偶联剂是γ-(2，3-环氧丙氧基)或丙基三甲氧基硅烷和表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯。
由于采用了上述方案，用热水浸泡叶腊石粉，使叶腊石晶层间距进一步扩大。然后，加入硅烷偶联剂，使之与单元中羟基反应，即在Al3+上枝接一个疏水有机基团，达到消除羟基间的氢键作用的目的，使颗粒被分散成纳米级。当枝接与橡胶分子链相容或可与橡胶分子链结合的有机基团时，经处理的纳米级硅铝复合物可直接替代炭黑、白炭黑等材料用作橡胶改性填料。经疏水处理的纳米级硅铝复合物，再用表面活性剂包裹处理，分散于相应溶剂中制得纳米分散乳液。本发明方法可制得高分散性能充分体现纳米材料小尺度效应和改性效果的纳米级硅铝复合材料。另外以叶腊石为原料，具有工艺先进合理，宜规模生产，制造成本低，三废量少，改性效果显著等优点。
具体实施例方式
实施例一取铝含量20％叶腊石粉200克，加入在90℃的水50克浸泡(根据叶腊石的含水量可适当调整所加入的水的量)，加入硅烷偶联剂γ-(2，3-环氧丙氧基)4克，经疏水处理，再用表面活性剂Tween 60(聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯)50克包裹处理，然后，加入分散溶剂乙醇1000克，制得纳米硅铝复合材料。
实施例二取铝含量10％叶腊石粉200克，加入在80℃的水50克浸泡(根据叶腊石的含水量可适当调整所加入的水的量)，加入硅烷偶联剂γ-(2，3-环氧丙氧基)4克，经疏水处理，再用表面活性剂Tween 60(聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯)50克包裹处理，然后，加入分散溶剂乙醇1000克，制得纳米硅铝复合材料。
实施例三取铝含量20％叶腊石粉200克，加入在60℃的水50克浸泡(根据叶腊石的含水量可适当调整所加入的水的量)，加入硅烷偶联剂丙基三甲氧基硅烷和表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯2克，经疏水处理，再用表面活性剂Tween 60(聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯)50克包裹处理，然后，加入分散溶剂乙醇1000克，制得纳米硅铝复合材料。
实施例四取铝含量10％叶腊石粉200克，加入在70℃的水50克浸泡(根据叶腊石的含水量可适当调整所加入的水的量)，加入硅烷偶联剂丙基三甲氧基硅烷和表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯6克，经疏水处理，再用表面活性剂Tween 60(聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯)50克包裹处理，然后，加入分散溶剂乙醇1000克，制得纳米硅铝复合材料。
权利要求
1.一种纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于叶腊石为原料，通过用水浸泡叶腊石粉，加入硅烷偶联剂经疏水处理，再用表面活性剂包裹处理，分散于相应溶剂中制得纳米分散乳液。
2.根据权利要求1所述的纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于所述叶腊石粉的铝含量为10％～30％。
3.根据权利要求1或2所述的纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于所述浸泡叶腊石粉的水的温度是60-95℃。
4.根据权利要求1或2所述的纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于所述硅烷偶联剂的加入量为叶腊石粉重量的1％～3％，所述硅烷偶联剂是γ-(2，3-环氧丙氧基)或丙基三甲氧基硅烷和表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯。
5.根据权利要求1或2所述的纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于所述表面活性剂Tween 60。
6.根据权利要求1或2所述的纳米硅铝复合材料的制造方法，其特征在于所述溶剂是乙醇。
全文摘要
本发明公开了一种纳米硅铝复合材料的制造方法，它以叶蜡石为原料，通过用水浸泡叶蜡石粉，加入硅烷偶联剂经疏水处理，再用表面活性剂包裹处理，分散于相应溶剂中制得纳米分散乳液。所述叶蜡石粉的铝含量为10％～30％。所述浸泡叶蜡石粉的水的温度是60－95℃。本发明方法可制得高分散性能充分体现纳米材料小尺度效应和改性效果的纳米级硅铝复合材料。另外以叶蜡石为原料，具有工艺先进合理，宜规模生产，制造成本低，三废量少，改性效果显著等优点。
文档编号C01B33/00GK1689971SQ20041001810
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者章浩龙 申请人:章浩龙