聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無機非金屬材料、功能材料、新型材料等領域。
【背景技術】
[0002]蛋白石作為寶石，英文名為opal，蛋白石是二氧化硅的水合物，成分為S12.ηΗ20，是非晶質結構，所以無一定的外形，斷口為貝殼狀，蛋白石頁巖是由火山爆發形成的火山灰，主要化學成分是二氧化硅，經在空氣中灼燒形成細小熾熱體經落入湖底沉積而形成，如果沉淀在生物遺骸中，則形成“樹化玉”;沉淀在海螺遺骸中，則形成"螺化玉〃，螺化玉目前僅在海南少有發現，當地人稱為螺化石或海玉，因數量稀少極為珍貴。
[0003]蛋白石頁巖其礦物成分為非晶態蛋白石及微細方英石等，屬于高硅非晶體結構，具有頁狀層理，粒度細小均勻，結構疏松多孔等特征。它的多孔結構較發育，吸附性強，是制備具有吸附、調濕性能材料的理想原料。天然產出的蛋白石頁巖粉體也已經在工業水、飲用水處理，氣體干燥，大氣污染治理和填料等方面開展了相應的研究。但涉及制備具有一定強度、吸附性能好的型材還未見報道。
【發明內容】
[0004]聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料，包括聚合物樹脂和蛋白石輕質頁巖細粉和助劑，其特征在于所述的復合材料的原料組成如下:聚合物樹脂100，蛋白石輕質頁巖粉
0.1-60，助劑0-5，激發劑0.6-0.8。復合材料中蛋白石輕質頁巖分散相天然礦物經加工為
0.01-100 μ m微粉，蛋白石輕質頁巖原料為含81-90%的S12^水量為1_14%，具有大量毛孔狀微孔隙。助劑為脂肪酸、氨基酸、長鏈烷基銨鹽等。還可以加入潤滑劑、相容劑等。作用是改善蛋白石與有機高分子基體之間的相容性，控制樹脂的結晶形態以及改善復合材料的韌性、剛度和進一步降低球晶的尺寸，提高復合材料的透明度、開口性、提高加工效率和應用性能。潤滑劑可以使石蠟等，相容劑為接枝順丁烯二酸酐等。
[0005]聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料的制備步驟如下:將某一種(幾種)聚合物在105°C烘干脫水，將蛋白石輕質頁巖經粉碎及超細加工并干燥去水，將100份聚合物和
0.1-50份蛋白石輕質頁巖粉及0.05-5份助劑、添加劑加入高混合機中，高速攪拌5-10min，混合均勻后在130-200 0C下以雙螺桿擠出造粒機擠出造粒包裝。
[0006]實施方式實施例1:
聚合物105°C烘干備用；蛋白石輕質頁巖粉20 μ m，干燥，脫水；蛋白石粉10克，聚合物100克，激發劑3克及硬脂酸加入高速捏合機中，高速攪拌5min、混合均勻后擠出造粒，用制樣機制成標準試樣，測力學性能。測得拉伸強度為22MPa，沖擊強度8KJ/m 2，熱變形溫度140。。。
[0007]實施例2:
聚合物105°C烘干備用；蛋白石輕質頁巖粉20 μ m，干燥，脫水；蛋白石粉30克，聚合物100克，激發劑I克硬脂酸加入高速捏合機中，高速攪拌5min、混合均勻后擠出造粒，用制樣機制成標準試樣，測力學性能。測得拉伸強度為18MPa，沖擊強度lOKJ/m2，熱變形溫度150。。。
[0008]實施例3:
聚合物105°C烘干備用；蛋白石輕質頁巖粉20 μ m，干燥，脫水；蛋白石粉50克，聚合物100克，激發劑3克硬脂酸加入高速捏合機中，高速攪拌5min、混合均勻后擠出造粒，用制樣機制成標準試樣，測力學性能。測得拉伸強度為15 MPa，沖擊強度15KJ/m2，熱變形溫度156Γ。
【主權項】
1.聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料，包括聚合物樹脂和蛋白石輕質頁巖細粉和助劑，其特征在于所述的復合材料的原料組成如下:聚合物樹脂100，蛋白石輕質頁巖粉0.1-60，助劑0-5，激發劑0.1-5.8 ;復合材料中蛋白石輕質頁巖分散相天然礦物經加工為0.01-100 μ m微粉，蛋白石輕質頁巖原料為含81-90%的S12^水量為1_14%，具有大量毛孔狀微孔隙。2.根據權利要求書I聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料所述的吸水率可達13%，并具有一定的電壓效應，釋放負離子。3.根據權利要求書I聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料所述的助劑是脂肪酸、硅烷偶聯劑、鈦酸酯、順丁烯二酸苯乙烯共聚物。4.根據權利要求書I聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料所述的溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、硫氰酸鈉水溶、氯化鋅水溶液、丙酮。5.根據權利要求書I聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料所述的添加劑及分散介質是水、乙醇、丙酮或氯仿，CS2O6.根據權利要求書I聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料所述的制備步驟為先將礦石經過分選、粗碎、超細加工到達0.1-80 μ m，然后選分別合適的組份用脂肪酸等助劑處理，將處理好的蛋白石輕質頁巖0.3-60與聚合物高速混合，干燥脫水后熔融擠出造粒；制成母料，在成型加工。
【專利摘要】聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料組成如下：聚合物樹脂100，蛋白石輕質頁巖粉0.1-60，助劑0-5，激發劑0.1-5.8。礦物經加工為0.01-100μm微粉，助劑為脂肪酸、氨基酸、長鏈烷基銨鹽等。還可以加入潤滑劑、相容劑等，可改善蛋白石與有機高分子基體之間的相容性。聚合物/蛋白石輕質頁巖復合材料的制備步驟如下：聚合物在105℃烘干脫水，將蛋白石輕質頁巖經粉碎及超細加工并干燥去水，將100份聚合物和0.1-50份蛋白石輕質頁巖粉及0.05-5份助劑、添加劑加入高混合機中，高速攪拌5-10min，混合均勻后在130-200℃下以雙螺桿擠出造粒機擠出造粒包裝。
【IPC分類】C08L101/00, C08K5/098, C08K3/36
【公開號】CN105623295
【申請號】CN201510656248
【發明人】李青山, 王玉, 劉煥萍
【申請人】北京森源華誠科技發展有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年10月12日