水滑石成熟的合成方法是共沉淀法,在水中产生,所以名字中有“水”。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。具有层状结构、层间离子具有可交换性,所以名字中有“滑”1842年首先从片岩矿层中发现了天然水滑石矿。所以名字里有“石”。所以叫“水滑石”。水滑石是一类具有特殊结构的层状无机材料. 具有可调变的组成及独特的结构和性能,在离子交换、吸附分离、催化、药等领域得到广泛应用。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物,利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性,将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。
特别是水滑石类材料所具有的选择性、红外吸收性和离子交换性等一些特殊性能,使其作为新型无机功能材料已应用于PE农膜(保温剂)和PVC(没毒热稳定剂)等高分子材料中,显示了独特的性能. 作为无机功能材料,水滑石在复合材料中的应用必然涉及其粒子尺寸和分布,因此对水滑石晶化规律的研究非常重要. 水滑石成熟的合成方法是共沉淀法,如单滴法、双滴法。特别是水滑石类材料所具有的选择性、红外吸收性和离子交换性等一些特殊性能,使其作为新型无机功能材料已应用于PE农膜(保温剂)和PVC(没毒热稳定剂)等高分子材料中,显示了独特的性能。
由于沉淀粒子是渐次产生,从一个粒子的形成到后一个粒子的产生,其时间相差很大,必然导致粒子大小不均,因此好能将成核与晶化分开,大限度保证水滑石的生长环境一致. 为此本文在成核/晶化隔离法基础上,研究了水热条件下晶化温度和晶化时间对镁铝水滑石晶体生长的影响. 结果表明,在水热条件下通过对晶化温度和晶化时间调节,可以有效控制晶相结构及晶粒尺寸。水滑石类化合物(LDHs)是一类具有层状结构的新型无机功能材料,LDHs的主体层板化学组成与其层板阳离子特性、层板电荷密度或者阴离子交换量、超分子插层结构等因素密切相关。
水滑石与其他助剂混用,除了可改善高分子材料的耐热性外,还可以改善他们的其他性能。
如机械强度、抗老化温度、制品表面亮度、绝缘性能、抗静电性能、抗紫外线性能等。水滑石还具有良好的隔热性,促进PVC农膜 对红外线的吸收,提高家膜的保温性。
用于PVC热稳定剂,农用PE、PVC、EVA中的紫外线吸收体。酸接受体,用于有机卤素阻燃剂的稳定剂(辅助阻燃剂):对PVC的热稳定性优良,具有原料、透明度高、分散性高、高温下盐不会脱离,因此不会降低PVC的绝缘性包装。
高纯阻燃剂粉末的组成具有可变性,当Mg2+和A13+被半径相似的二价或三价阳离子(如Zn2+、Cu2+、Fe3+)同晶取代,或CO32-被其他阴离子取代,即形成所谓的类水滑石。类水滑石和水滑石在结构上相同,只是其化学组成如金属离子和阴离子的种类、相对比例发生了变化。
水滑石基本的性能是碱性。这是因为水滑石的层面上含有较多的轻基,另外当层间阴离子为弱酸根时,由于其水解,也呈现出碱性。不同的LDHs的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面积(5-20m2/g),表观碱性较小,其较强的碱性往往在锻烧产物中表现出来。经锻烧的产物一般具有较高的比表面积(200-300m2/g)。3种强度不同的碱中心和不同的酸中心,其结构中间中心充分暴露,使其具有比水滑石更强的碱性。高纯阻燃剂粉末基本构造单元是镁氧八面体,八面体的***是Mg2+,6个顶角是OH-。
合成方法/水滑石 编辑1、低饱和共沉淀法
低饱和共沉淀法,按照一定的比例,将金属酸盐溶液配成一定浓度的混合盐溶液(SolS),将NaOH和Na2CO3按照一定比例的配成混合碱溶液(SolB),在大烧杯中预先装入一定量的蒸馏水,加热至一定的温度,将SolS和SolB按一定的滴速同时滴入大烧杯中,维持反应体系的pH为一恒定值,剧烈搅拌。滴定完毕后,继续搅拌陈化,后经过滤、洗涤、烘干,得产物。此合成方法是水滑石合成中的一种常用方法。其中镁盐和铝盐可以采用酸盐、***盐、氯化物等,碱可以采用氨水等,碳酸盐可以采用碳酸钠、碳酸钾等,也可以采用尿素代替碱和碳酸盐。采用该反应器实现实现盐液与碱液的共沉淀反应,通过控制反应器转子线速(5m?s-1)可使反应物瞬间充分接触、碰撞,成核反应瞬间完成,晶核同步生长保证了晶化过程中晶体尺寸的均匀性。
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