一种工厂改性硅灰石的方法
技术领域
本发明涉及一种工厂改性硅灰石的方法，属于无机矿物纤维领域。
背景技术
硅灰石，化学式是CaSiO3，是一种三斜晶系偏硅酸盐矿物。硅灰石是一种无机针状矿物，其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。硅灰石产品，纤维长而易分离，含铁量低，白度高。该硅灰石产品主要用作高聚物基复合材料的增强填料，在塑料、橡胶、陶瓷、涂料、建材等行业被广泛应用。
发明内容
本发明的硅灰石在进行机械力破碎后，添加硬脂酸对其进行表面改性，从而进一步提高了与硅灰石的分散性。
本发明提供了一种工厂改性硅灰石的方法，所述方法包括如下步骤：将800目的硅灰石加入到硬脂酸乙醇水溶液中，在密封下，改性反应得到改性硅灰石。
本发明优选为所述改性反应的条件为：80-90℃反应30min，反应的搅拌速度为500-600r/min。
本发明优选为所述硅灰石与硬脂酸的重量比为1：0.015-0.020。
本发明优选为所述硬脂酸在乙醇水溶液中的含量为2-5％。
本发明优选为所述水与乙醇的体积比为1：2。
本发明优选为所述硬脂酸在乙醇水溶液中的溶解方法为：400-500r/min搅拌30min，搅拌的温度50-60℃。
本发明优选为所述改性反应后冷却至室温，分离沉淀，洗涤，干燥，研磨，筛分，得到改性硅灰石。
本发明有益效果为：
本发明使用的硅灰石与硬脂酸成本均低，制备方法简单，对生产环境及设备要求不高，经表面改性处理后的硅灰石，在添加到高分子材料中不仅能改善加工工艺，还能显著提高制品力学性能，在工业生产中具有很高的经济价值。
附图说明
本发明附图2幅，
图1为实施例1得到改性硅灰石的红外光谱图；
图2为实施例2得到改性硅灰石的红外光谱图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种工厂改性硅灰石的方法，所述方法包括如下步骤：
①将硬脂酸加入到乙醇水溶液中，并升温至60℃，500r/min搅拌30min，使硬脂酸溶解，溶解后冷却至室温，所述硬脂酸在乙醇水溶液中的含量为2％，所述水与乙醇的体积比为1：2；
②将800目的硅灰石加入到步骤①所得产品中，在密封下，90℃反应30min，反应的搅拌速度为500r/min，反应后冷却至室温，分离沉淀，用上述乙醇水溶液洗涤沉淀2次，80℃烘干，研磨，筛分，得到改性硅灰石，改性硅灰石红外光谱分析如下，所述硅灰石与硬脂酸的重量比为1：0.020，分离的液体可以二次利用。
由图1可知，1100-900cm-1处为Si-O-Si的不对称伸缩振动和O-Si-O的伸缩振动的吸收带，在800-600cm-1处吸收峰为硅灰石结构中硅氧四面体的Si-O-Si的对称伸缩振动吸收带；改性硅灰石在波数为2700-2849cm-1处出现了硬脂酸特征吸收峰，在1733cm-1处发生宽化，并向低波数方向发生了少量位移，这说明硬脂酸已附着在硅灰石表面。
实施例2
一种工厂改性硅灰石的方法，所述方法包括如下步骤：
①将硬脂酸加入到乙醇水溶液中，并升温至60℃，500r/min搅拌30min，使硬脂酸溶解，溶解后冷却至室温，所述硬脂酸在乙醇水溶液中的含量分别为1％、2％、2.5％、3％，所述水与乙醇的体积比为1：2；
②将800目的硅灰石加入到步骤①所得产品中，在密封下，90℃反应30min，反应的搅拌速度为500r/min，反应后冷却至室温，分离沉淀，用上述乙醇水溶液洗涤沉淀2次，80℃烘干，研磨，筛分，得到改性硅灰石，改性硅灰石红外光谱分析如下，所述硅灰石与硬脂酸的重量比对应为1：0.010、1：0.020、1：0.025、1：0.030，分离的液体可以二次利用
由图2可知，不同质量分数的硬脂酸改性硅灰石在1500-1600cm-1都出现了新吸收峰；它既不属于硅灰石的吸收峰，也不属于硬脂酸的吸收峰，经分析其为硬脂酸钙中C＝O键的反对称伸缩振动吸收峰且随硬脂酸质量分数增大，峰值增强。
实施例3
活化率实验
在分液漏斗中加入100mL水，称取10g改性硅灰石加入到分液漏斗中，再加入100mL水，以120次/min的速度振荡1min，静置24h，分层后将下层的沉积物漏出，在110℃烘干至恒重Sg，活化率结果见下表1。
表1
备注：活化指数为：H＝(10-S)/10
由表1可知，随硬脂酸质量分数的增大，活化率升高；当硬脂酸质量分数为2％时，活化率为95.69％，达到最大值；继续增大硬脂酸的质量分数，活化率呈下降趋势。
实施例4
拉伸强度实验
对改性硅灰石/聚丙烯拉伸强度的实验，采用双辊开炼机混炼，平板硫化机硫化成型，聚丙烯试片的物理机械性能按GB/T 1040-1992测试，拉伸强度结果见下表2
表2
由表2可知，随硬脂酸质量分数的增大，拉伸强度升高；当硬脂酸质量分数为2％时，拉伸强度为27.28MPa，达到最大值；继续增大硬脂酸的质量分数，拉伸强度呈下降趋势。
