一种纳米高岭土的制备方法与流程

1.本发明属于无机非金属材料领域，具体是一种纳米高岭土的制备方法。


背景技术：

2.纳米高岭土的制备方法有机械粉碎方法、分级方法、化学合成方法、插层方法等等。各种制备方法均存在不足；机械球磨方法能耗大；制备的高岭土只能得到亚微米级（几百个纳米）；分级方法效率低；化学合成法成本较高；插层法为目前较为有效的纳米高岭土制备方法，但往往需要先用小分子进行插层，然后再用大分子与小分子进行交换来制得纳米高岭土，相对而言过程比较繁琐。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优良、工艺简单、成本低廉的纳米高岭土的制备方法。
4.为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种纳米高岭土的制备方法，其特征在于：在高岭土中加入一定量的甲酸和甘油，经配料、球磨、清洗、烘干、微波加热、冷却工序后获得制品。
5.所述配料工序甲酸的加入量为高岭土重量的1～3%，甘油的加入量为高岭土重量的1～3%。
6.所述甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47。
7.所述球磨工序采用湿法球磨，其料球水重量比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时。
8.所述清洗工序采用的清洗液为水。
9.所述烘干工序的温度为100℃。
10.所述微波加热工序的功率为700w，处理时间为30分钟，处理温度不高于110℃。
11.所述制品的颗粒尺寸为60～91 nm，可塑性指数为15～21%。
12.本发明选用了介电常数大的小分子插层剂，经过一次插层并清洗未插层的插层剂后进行微波处理；进入高岭土层间的插层剂由于具有较高的介电常数，容易吸收微波，吸收微波的小分子插层剂产生与微波同频率的高速震动进而将高岭土的层间距离增大，使高岭土片状结构剥离而得到纳米高岭土。
13.本发明纳米高岭土的制备方法工艺简单、制备效率高，便于工业化，因此具有广阔的市场前景。
附图说明
14.图1 实施例4制得纳米苏州高岭土的xrd图谱。
具体实施方式
15.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种纳米高岭土的制备方法的具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如下：实施例1：纳米高岭土制备工艺过程及参数：（1）选用100克苏州高岭土，外加1克甲酸、2克甘油为插层剂，甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47；（2）将原料用快速磨进行湿法球磨，料球水比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时；（3）湿法球磨后出磨用水进行清洗，然后进行烘干处理至恒重，烘干温度控制在100℃；（4）将烘干后的苏州高岭土进行微波处理，微波炉功率为700w，微波处理时间为30分钟后，微波处理时高岭土的温度不大于110℃，获得纳米苏州高岭土；（5）对纳米苏州高岭土进行测试分析。
16.实施例2：纳米高岭土制备工艺过程及参数：（1）选用100克苏州高岭土，外加3克甲酸、1克甘油为插层剂，甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47；（2）将原料用快速磨进行湿法球磨，料球水比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时；（3）湿法球磨后出磨用水进行清洗，然后进行烘干处理至恒重，烘干温度控制在100℃；（4）将烘干后的苏州高岭土进行微波处理，微波炉功率为700w，微波处理时间为30分钟后，微波处理时高岭土的温度不大于110℃，获得纳米苏州高岭土；（5）对纳米苏州高岭土进行测试分析。
17.实施例3：纳米高岭土制备工艺过程及参数：（1）选用100克苏州高岭土，外加2克甲酸、1克甘油为插层剂，甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47；（2）将原料用快速磨进行湿法球磨，料球水比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时；（3）湿法球磨后出磨用水进行清洗，然后进行烘干处理至恒重，烘干温度控制在100℃；（4）将烘干后的苏州高岭土进行微波处理，微波炉功率为700w，微波处理时间为30分钟后，微波处理时高岭土的温度不大于110℃，获得纳米苏州高岭土；（5）对纳米苏州高岭土进行测试分析。
18.实施例4：纳米高岭土制备工艺过程及参数：
（1）选用100克苏州高岭土，外加3克甲酸、3克甘油为插层剂，甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47；（2）将原料用快速磨进行湿法球磨，料球水比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时；（3）湿法球磨后出磨用水进行清洗，然后进行烘干处理至恒重，烘干温度控制在100℃；（4）将烘干后的苏州高岭土进行微波处理，微波炉功率为700w，微波处理时间为30分钟后，微波处理时高岭土的温度不大于110℃，获得纳米苏州高岭土；（5）对纳米苏州高岭土进行测试分析。
19.实施例5：纳米高岭土制备工艺过程及参数：（1）选用100克苏州高岭土，外加3克甲酸、2克甘油为插层剂，甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47；（2）将原料用快速磨进行湿法球磨，料球水比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时；（3）湿法球磨后出磨用水进行清洗，然后进行烘干处理至恒重，烘干温度控制在100℃；（4）将烘干后的苏州高岭土进行微波处理，微波炉功率为700w，微波处理时间为30分钟后，微波处理时高岭土的温度不大于110℃，获得纳米苏州高岭土；（5）对纳米苏州高岭土进行测试分析。
20.实施例1-5的测试结果。编号实施例1#实施例2#实施例3#实施例4#实施例5#颗粒大小/nm9183856072可塑性指数/%1517172119
21.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均就包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种纳米高岭土的制备方法，其特征在于：在高岭土中加入一定量的甲酸和甘油，经配料、球磨、清洗、烘干、微波加热、冷却工序后获得制品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配料工序甲酸的加入量为高岭土重量的1～3%，甘油的加入量为高岭土重量的1～3%。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲酸的介电常数为58，甘油的介电常数为47。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨工序采用湿法球磨，其料球水重量比例为1:3:3，球磨机转速为500转/分钟，球磨时间为1小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述清洗工序采用的清洗液为水。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干工序的温度为100℃。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波加热工序的功率为700w，处理时间为30分钟，处理温度不高于110℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制品的颗粒尺寸为60～91 nm，可塑性指数为15～21%。

技术总结
本发明涉及一种纳米高岭土的制备方法，其特征在于：在高岭土中加入一定量的甲酸和甘油，经配料、球磨、清洗、烘干、微波加热、冷却工序后获得颗粒尺寸为60～91 nm，可塑性指数为15～21%的制品，本方法工艺简单、制备效率高，便于工业化，因此具有广阔的市场前景。因此具有广阔的市场前景。因此具有广阔的市场前景。


技术研发人员：刘明泉 金盈 戴亚鹏 汪启轩 李硕 张侃
受保护的技术使用者：中国轻工业陶瓷研究所
技术研发日：2022.08.08
技术公布日：2022/10/11