一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，按水菱鎂石粉:鈦白粉=95?98:2?5的質量比將水菱鎂石粉與鈦白粉進行復配，得到復合粉體；按聚乙二醇:三乙醇胺=1?3:1?3的質量比將聚乙二醇與三乙醇胺混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為25?50%的混合改性劑溶液；按復合粉體:混合改性劑溶液=100:2?8的質量比分別稱取復合粉體和混合改性劑溶液，并同步計量給入連續粉體表面改性設備中，在70?110℃的溫度下進行表面有機改性處理。本發明將水菱鎂石粉與鈦白粉進行復配，再經混合改性劑進行表面有機改性，可以得到與不飽和聚脂樹脂相容性好、白度較高、成本較低的水菱鎂石填料。
【專利說明】
一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，屬于礦物材料加工與應用技術領域。
【背景技術】
[0002]無機粉體填充不飽和聚酯樹脂復合材料是以不飽和聚酯樹脂為基料，無機粉體為填料，添加一定比例的助劑，通過攪拌混合、澆筑、膠凝、固化等工序制成的一種新型有機/無機復合建筑裝飾材料。這種復合材料稱之為“人造石”。由于具有安全、環保、無色差、色彩可調等特點，廣泛應用于賓館、寫字樓、住宅等的室內高檔裝修。在不飽和聚酯樹脂中填充無機粉體填料可以起到增強制品強度、減少收縮率、降低成本等作用。
[0003]水菱鎂石是一種天然水合堿式碳酸鎂礦物，化學組成為4MgC03.Mg(OH)2.4H20，是產于我國西藏鹽湖的優質鎂礦資源。水菱鎂石起始分解溫度在220-240°C之間，分解產生的固體MgO覆于可燃物表面起到阻燃隔氧的作用，同時也可以吸附燃燒產生的煙塵，降低煙密度;分解產生的氣體H2O和CO2可以稀釋周圍可燃氣體及氧氣的濃度;分解反應吸收的熱量可以降低周圍環境的溫度，所以水菱鎂石能夠作為無機阻燃填料。另外，水菱鎂石質地純凈，色澤潔白，雜質含量低，經超細加工后得到的水菱鎂石粉體具有良好的透明性和較高的白度。以水菱鎂石粉為填料填充不飽和聚酯樹脂，制得的有機/無機復合建筑裝飾材料具有分解溫度高、煙密度小、產品成本低等特點。
【發明內容】
[0004]在現有技術的基礎上，本發明提供了一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，將水菱鎂石礦經破碎、粉磨和表面有機改性后，可以得到與不飽和聚脂樹脂相容性好、白度較高、成本較低的水菱鎂石填料。
[0005]本發明采用的技術方案:一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，主要包括以下工藝步驟:
(1)按水菱鎂石粉:鈦白粉=95-98:2-5的質量比將水菱鎂石粉與鈦白粉進行復配，得到復合粉體；
(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=1-3:1-3的質量比將聚乙二醇與三乙醇胺混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為25-50%的混合改性劑溶液；
(3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100:2-8的質量比分別稱取復合粉體和混合改性劑溶液，并同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在70-110°C的溫度下進行表面有機改性處理。
[0006]進一步優化的，步驟(I)中所述水菱鎂石粉的粒度分布為d5()=2-8ym，d9()=20-70ym，dmax=60-120ymo
[0007]進一步優化的，步驟(I)中所述鈦白粉為金紅石型、銳鈦型中任一種或者兩者的復合，白度不低于95%。
[0008]進一步優化的，步驟(3)中復合粉體與混合改性劑溶液的質量比具體為復合粉體:混合改性劑溶液=100: 3-6。
[0009]進一步優化的，步驟(3)中所述連續式粉體表面改性設備為SLG型連續粉體表面改性機。
[0010]本發明中將水菱鎂石粉與鈦白粉進行復配，利用鈦白粉的高白度和高遮蓋力，可以進一步提高水菱鎂石填料的白度。水菱鎂石粉經混合改性劑進行表面有機改性后，其吸油值顯著降低，增強了與不飽和聚酯樹脂之間的相容性。所以，本發明中制備的水菱鎂石填料填充到不飽和聚脂樹脂中，填充量大且容易分散均勻，得到的復合材料具有良好的阻燃性能和力學性能，與目前常用的氫氧化鋁填料相比，水菱鎂石填料填充的不飽和聚酯樹脂的熱穩定性提尚，廣品的生廣成本大幅下降。
【具體實施方式】
[0011]以下結合具體實施例對本發明的技術方案和技術效果進行詳細的說明，但本發明的范圍并不限制于以下具體實施例。
[0012]在以下實施例1-6中，所用的連續式粉體表面改性設備為SLG-3/300連續粉體表面改性機;按照國家標準GB/T 3780.4-2008中的方法檢測水菱鎂石填料的吸油值;采用DN-B2白度儀檢測水菱鎂石填料的白度。
[0013]首先，制備供實施例1-6中所用的水菱鎂石粉:將原礦粒度小于300mm的水菱鎂石原礦采用顎式破碎機粗碎后，再給入輥式破碎機細碎至粒度小于20mm;然后，給入LHJ型渦旋式機械沖擊式粉碎分級機，粉磨至粒度分布達到d5Q=5.0ym、d9()=57ym、dmax=90ym，即得到供實施例1 -6使用的水菱鎂石粉。
[0014]實施例1:(1)按水菱鎂石粉:鈦白粉=95:5的質量比，稱取水菱鎂石粉285kg、鈦白粉15kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=1: 3的質量比，稱取聚乙二醇0.9 kg、三乙醇胺2.7kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為40%的混合改性劑溶液9kg; (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 3的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液9kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在900C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.25ml/g，白度為88%。
[0015]實施例2:(I)按水菱鎂石粉:鈦白粉=96: 4的質量比，稱取水菱鎂石粉288kg、鈦白粉12kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=3:1的質量比，稱取聚乙二醇2.7kg、三乙醇胺0.9kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為30%的混合改性劑溶液12kg; (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 4的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液12kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在80°C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.24ml/g，白度為87%。
[0016]實施例3:(I)按水菱鎂石粉:鈦白粉=98: 2的質量比，稱取水菱鎂石粉294kg、鈦白粉6kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=2: 3的質量比，稱取聚乙二醇1.8kg、三乙醇胺2.7kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為50%的混合改性劑溶液9kg; (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 3的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液9kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在110°C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.23ml/g，白度為85%。
[0017]實施例4:(I)按水菱鎂石粉:鈦白粉=97: 3的質量比，稱取水菱鎂石粉291kg、鈦白粉9kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=2:1的質量比，稱取聚乙二醇2.0 kg、三乙醇胺1.0 kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為25%的混合改性劑溶液12kg; (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 4的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液12kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在70°C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.26ml/g，白度為86%。
[0018]實施例5:(I)按水菱鎂石粉:鈦白粉=96: 4的質量比，稱取水菱鎂石粉288kg、鈦白粉12kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=1: 2的質量比，稱取聚乙二醇2kg、三乙醇胺4kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為40%的混合改性劑溶液15 kg;(3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 5的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液15kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在100°C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.22ml/g，白度為87%。
[0019]實施例6:(I)按水菱鎂石粉:鈦白粉=95: 5的質量比，稱取水菱鎂石粉285kg、鈦白粉15kg進行復配，得到復合粉體300kg;(2)按聚乙二醇:三乙醇胺=1:1的質量比，稱取聚乙二醇2.7kg、三乙醇胺2.7kg進行混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為30%的混合改性劑溶液18kg; (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100: 6的質量比，將復合粉體300kg、混合改性劑溶液18kg同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在100 0C的溫度下進行表面有機改性處理。經表面有機改性處理后，檢測水菱鎂石填料的吸油值為0.21ml/g，白度為88%。
[0020]上述實施例并非是對本發明的限制，本領域相關的普通技術人員應該清楚，在不脫離本發明的基本發明構思和范圍的情況內還可以有多種變型或替代，所有等同的技術方案也應該包含在本發明的保護范圍內。本發明的專利保護范圍以權利要求的限定為準。
【主權項】
1.一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，主要包括以下工藝步驟: (1)按水菱鎂石粉:鈦白粉=95-98:2-5的質量比將水菱鎂石粉與鈦白粉進行復配，得到復合粉體； (2)按聚乙二醇:三乙醇胺=1-3:1-3的質量比將聚乙二醇與三乙醇胺混合，然后加水充分攪拌混合均勻，配制成質量濃度為25-50%的混合改性劑溶液； (3)按復合粉體:混合改性劑溶液=100:2-8的質量比分別稱取復合粉體和混合改性劑溶液，并同步計量給入連續式粉體表面改性設備中，在70-110°C的溫度下進行表面有機改性處理。2.根據權利要求1所述的一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，其特征在于:步驟(I )中所述水菱鎂石粉的粒度分布為(15()=2-84111，(19()=20-7(^111，(111^=60-12(^1]1。3.根據權利要求1所述的一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述鈦白粉為金紅石型、銳鈦型中的任一種或者兩者的復合，白度不低于95%。4.根據權利要求1所述的一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，其特征在于:步驟(3)中復合粉體與混合改性劑溶液的質量比具體為復合粉體:混合改性劑溶液=100: 3-6O5.根據權利要求1所述的一種填充不飽和聚脂樹脂的水菱鎂石填料制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述連續式粉體表面改性設備為SLG型連續粉體表面改性機。
【文檔編號】C09C3/10GK105968877SQ201610593369
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月26日
【發明人】鄭水林, 田海山, 劉立新, 賈立新, 葉鵬
【申請人】中國礦業大學(北京), 江蘇西貝力新材料有限公司