[发明专利]凹凸棒石/云母/碳复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于无机功能材料技术领域，尤其涉及一种凹凸棒石/云母/碳复合材料及其制备方法，包括以下步骤，步骤A，向凹凸棒石粉和片状云母粉的混合粉体中加入去离子水，调节体系pH值为酸性，快速搅拌形成浆料，然后加入带有C＝C双键的阳离子单体，继续搅拌均匀，干燥，粉碎，即制得一种阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体；步骤B，将步骤A所制得的阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体加入到活性稀释剂中，一边搅拌，一边加入光敏剂，搅拌均匀后，在紫外光照射条件下固化，然后将所得固化产物置于管式炉中，即制得一种凹凸棒石/云母/碳复合材料。本发明得到了具有三维网络交联结构的凹凸棒石/云母/碳复合材料。

技术领域

本发明属于无机功能材料技术领域，涉及一种凹凸棒石/云母/碳复合材料及其制备方法。

背景技术

凹凸棒石和云母分别是具有一维和二维结构的天然矿物材料，具有储量丰富、价格低廉等优点。然而，天然凹凸棒石棒晶大多以鸟巢状或柴垛状聚集体形式存在，天然云母片则以片层聚集体的形式存在，必须对凹凸棒石棒晶束和云母片层聚集体进行充分解聚以得到凹凸棒石单根棒晶和云母单片层，才具有实际应用价值。一般采用对辊、碾磨等机械处理方式对凹凸棒石棒晶束和云母片层聚集体进行解聚，然而，机械法只能部分解离，同时还会损伤凹凸棒石棒晶和云母片晶体，导致其晶体尺寸大小不一，从而极大地影响了凹凸棒石和云母作为核体材料的应用性能；且凹凸棒石和云母片复合时，两者往往是机械混合，不能有效相互支撑而形成三维网络结构。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种凹凸棒石/云母/碳复合材料。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤，

步骤A，向凹凸棒石粉和片状云母粉的混合粉体中加入去离子水，调节体系pH值为酸性，快速搅拌形成浆料，然后加入带有C＝C双键的阳离子单体，继续搅拌均匀，干燥，粉碎，即制得一种阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体；

步骤B，将步骤A所制得的阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体加入到活性稀释剂中，一边搅拌，一边加入光敏剂，搅拌均匀后，在紫外光照射条件下固化，然后将所得固化产物置于管式炉中，即制得一种凹凸棒石/云母/碳复合材料。

一种凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤，

步骤A，向凹凸棒石粉和片状云母粉的混合粉体中加入去离子水，调节体系pH值为3-6，快速搅拌形成浆料，然后加入带有C＝C双键的阳离子单体，继续搅拌1-4小时，干燥，粉碎，即制得一种阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体；

步骤B，将步骤A所制得的阳离子单体改性凹凸棒石/云母复合粉体加入到活性稀释剂中，一边搅拌，一边加入光敏剂，搅拌均匀后，在紫外光照射条件下固化，然后将所得固化产物置于管式炉中，氮气气氛下，将管式炉内温度升温至500℃～650℃，在此温度下保温1～2小时，即制得一种凹凸棒石/云母/碳复合材料。

在上述的凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法中，凹凸棒石粉和片状云母粉质量之比为0.3～3.0:1。

在上述的凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法中，凹凸棒石粉和片状云母粉的总质量与去离子水质量之比为0.3～0.6:1。

在上述的凹凸棒石/云母/碳复合材料的制备方法中，带有C＝C双键的阳离子单体为烯丙基三甲基氯化铵、烯丙基三甲基溴化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基甲基丙基溴化铵、二烯丙基甲基戊基溴化铵、二烯丙基甲基庚基溴化铵或二烯丙基甲基壬基溴化铵中的一种，阳离子单体质量与凹凸棒石粉和片状云母粉的总质量之比为0.15～0.30:1。