单分散菊状坡缕石-CaCO3纳米复合粉体制备及表征.pdf

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1、第1期矿产综合利用No．12014年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2014单分散菊状坡缕石一CaCO3纳米复合粉体制备及表征赵娣芳，丁明，谢劲松，李明华(合肥学院化学与材料工程系，安徽合肥230601)摘要：本文采用液相沉淀法制备了坡缕石．CaCO，(PG-nanoCaCO，)纳米复合粉体，用X．射线衍射(XRD)法和透射电子显微镜(TEM)对其物相组成和微观形貌进行了表征，以热重分析法对其热稳定性进行了分析，并对其相对白度进行了测试，结果证明

2、：所制备的坡缕石-CaCO，纳米复合粉体的微观形貌为菊状单分散结构，平均粒度为2m左右，相对白度达到95．83，热稳定性比纯坡缕石有极其显著的提高。关键词：单分散；坡缕石；纳米复合粉体；碳酸钙doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2014．01．019中图分类号：TD989；TB330．1；0242文献标志码：A文章编号：1000—6532(2014)01—0076—03近二十年来，聚合物中填充无机粉体和天然硅1试验部分酸盐矿物如碳酸钙、蒙脱石、高岭土和硅藻土等引起了极大关注，研究者们在

3、此领域里已作出了大量的1．1原料及仪器探索工作¨。然而，试验证明，要想使黏二聚合原料：坡缕石，购自安徽明光明美矿物有限公物复合材料产品的物化性能、热性能和机械性能等司，原矿经粉碎至小于0．074mm，采用水析法进行得到显著提高，必须使填充料成分能够以较小的颗提纯，并用1toolHCI溶液进行活化处理，然后用蒸粒度均匀分散在聚合物基体中J。目前，插层蒙馏水洗涤多次以去除其中多余的离子，烘干备用。脱土等纳米复合颗粒的成功研制在一定程度上可解实验所用的试剂均为分析纯，直接使用。决超细粉体的团聚问题¨J，但这类粉体

4、的制备成本仪器：DS21高速组织捣碎机，TDL-5一A低速大高，产量小，颗粒大小不均匀，团聚现象仍有发生，因容量离心机(Ill／lax=5000r／min)，SHJ2A单列双孔此尚未得到广泛应用。坡缕石是一种具天然纳米尺可控硅恒温水浴锅，JB2002D强力电动搅拌机。度的硅酸盐黏土矿物，在各工业领域均有较多应用，复合粉体的物相组成在PhilipX’pertProX射如吸附剂、催化剂载体和无机抗菌剂等L8J。微观线衍射仪测定，CuKet射线(=0．1540598nm)，管上，其极细小的一维针棒状微观晶体结构使

5、其作为电压40kV，管电流40mA；微观形貌观察采用JEM聚合物填充料时和聚合物基体的相容性比层片状黏2010JEOL型透射电子显微镜测试；热重分析土矿物要好¨。。，但其自身不可避免地也存在着团聚(TGA)采用NETZSCHSTA409PC．白度分析采用现象，同时由于在应用时往往由于白度较低而受到WSD2III全自动白度仪测试。限制，为了解决以上存在的问题，本研究采用液相沉1．2坡缕石一CaCO纳米复合粉体的制备淀法制备了坡缕石一碳酸钙纳米复合粉体，得到了按一定土水比(7：93)将坡缕石提纯活化土1g分散于

6、去离子水中，再加人到盛有200mL浓度为0．微观呈单分散的复合球形颗粒，复合颗粒中这两种125mol的碳酸钠溶液的烧杯中，搅拌均匀后，向混物质的结合面间存在着较强的化学作用，作为壳粒合液中缓慢滴加0．2mol的氯化钙溶液至pH=7止，子的纳米碳酸钙的部分表面能在和核粒子坡缕石结将所得白色沉淀物过滤、干燥并进行洗涤后即得坡合的过程中得到了释放使其团聚性大大下降，同时，缕石一CaCO纳米复合粉体，称重备用。由于碳酸钙基本覆盖了坡缕石的表面，所以白度极高，在工业上有着较大的应用潜力。2结果与分析收稿日期：2013

7、—05—09：改回日期：2013—06—28基金项目：安徽省科技厅自然科学金面上项目(11040606M100)作者简介：赵娣芳(1969一)，女，博士，研究方向为纳米复合功能材料制备及应用、粉体工程。·78·矿产综合利用2014经粉体的白度达到了96．37，当把二者按摩尔比5：1一l5O．进行物理混合后，测得混合粉体的白度为82．15，而[4]N．Mnif，V．Massardier，T．Kallel，etc．Effectsofnanopa~icletreatmentandeompatibilizerson

8、theprope~iesof(PP／坡缕石．CaCO(PG—CaCO)纳米复合粉体的白度可EPR)／nano—CaC03blends[J]．InternationalJoumaloiMa—达95．83，可以认为，混合粉体中，由于坡缕石和碳terialForming，2012，4(1)，1：639-643．酸钙各自的团聚现象均较严重，使颗粒度增大，互相[5]C．delHoyo，C．Dorado，，M．S．Rodrt