[发明专利]一种纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法及使用方法

权利要求书

1.一种纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备改性剂：

①配料：将四硼酸锂、叠氮钠和金属镁粉依次按1～1.5：3～5：4～7的摩尔比配料混合置于反应釜中；

②反应：将所述反应釜密封后放入马弗炉中，设置所述马弗炉由5～10℃/分钟速率升温至500～600℃后，保温16～24h，得到第一产物；

③浸酸：将所述第一反应物放入盐酸溶液中浸泡并搅拌4～6h之后固液分离，得到固态的第二产物；

④干燥：将所述第二产物在80～100℃下真空干燥8～10h，得到白色粉末状的六方相氮化硼二维纳米片；

(2)制备预煅烧莫来石粉料：

①制备第一凝胶：以可溶性铝盐、硅酸酯为原料，按Al：Si：H2O：有机溶剂：催化剂＝(2～3)：(1～1.5)：(5～8)：(20～30)：(0.3～0.5)的摩尔比配取原料、有机溶剂和催化剂之后进行回流反应，得到第一凝胶；

②制备预煅烧莫来石粉料：将所述第一凝胶经干燥后以1200～1350℃的温度在空气中煅烧，得到预煅烧莫来石粉料；

(3)制备莫来石前驱体：

①制备第二凝胶：以醋酸铝、硅酸酯为原料，按Al：Si：有机溶剂：催化剂＝(2～3)：(1～1.5)：(5～8)：(20～30)：(0.3～0.5)的摩尔比配取原料、有机溶剂和催化剂之后在60-85℃的温度下回流反应2～4h，得到第二凝胶；

②凝胶水反应：向所述第二凝胶中按Al：H₂O＝1：1～2的摩尔比缓慢滴入去离子水，再升温至80～85℃反应4～6小时，得到中间体；

③制浆磨浆：按照中间体：预煅烧莫来石粉＝(4～6)：1质量比向所述中间体中加入所述预煅烧莫来石粉料，同时加入浆料总质量0.3～1wt％的成膜助剂和浆料总质量5～8wt％的干燥抑制剂，球磨4～6h，得到莫来石前驱体；

(4)分散和纳米改性：

①分散：将所述莫来石前驱体总质量0.2～1wt％的所述六方相氮化硼二维纳米片混入浓度为0.01～0.05mol/L的分散剂中，超声分散30～60min，得到悬浮液；

②改性：将所述悬浮液加入所述莫来石前驱体中以120～160rpm的转速球磨20～30min，得到所述纳米改性莫来石陶瓷涂料。

2.根据权利要求1所述的纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：

在所述浸酸的步骤中，所述盐酸溶液的体积比1：1；

在所述浸酸的步骤中，实时监控所述盐酸溶液的浓度并及时补充所述盐酸溶液。

3.根据权利要求1所述的纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：

在所述浸酸的步骤中，所述固液分离采用抽滤的方式。

4.根据权利要求1所述的纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：

在所述反应的步骤和所述浸酸的步骤之间，将所述第一产物自然冷却之后再用无水乙醇和去离子水交替清洗。

5.根据权利要求1所述的纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：

在所述浸酸的步骤和所述干燥的步骤之间，将所述第二产物用无水乙醇清洗。

6.根据权利要求1所述的纳米改性莫来石陶瓷涂料的制备方法，其特征在于：

所述可溶性铝盐为硝酸铝、无水氯化铝和异丙醇铝中的一种或几种；

所述硅酸酯选自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯和正硅酸丙酯中的至少一种；

所述有机溶剂为无水乙醇和无水甲醇中的至少一种；

所述催化剂为冰醋酸和氢氟酸中的至少一种；

所述干燥抑制剂为草酸和丙三醇中的至少一种；

所述成膜助剂为聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种；

所述分散剂为羧甲基纤维素和聚丙烯酸胺中的至少一种。