專利名稱：基于粉石英或方石英的超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于粉石英或方石英的超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉及制備方法，屬于非金屬礦物加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電粉末是現(xiàn)代高新技術(shù)的關(guān)鍵材料，廣泛應(yīng)用于電子、電器、航空、涂料、化工、印刷、包裝、船舶、軍工等領(lǐng)域，適用于生產(chǎn)導(dǎo)電涂料、抗靜電涂料、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電靜電紙、電子元件、電器設(shè)備外殼、印刷電路版等。隨著導(dǎo)電粉應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，對(duì)導(dǎo)電粉的需求量將逐年增長(zhǎng)。目前美國(guó)對(duì)高分子復(fù)合導(dǎo)電材料的需求量每年以20% 30%的速度遞增，而復(fù)合導(dǎo)電材料多以加入各種導(dǎo)電粉為主；涂料行業(yè)內(nèi)業(yè)人士認(rèn)為，導(dǎo)電涂料是最具開發(fā)前景的涂料產(chǎn)品之一，其主要研 究方向是開發(fā)高導(dǎo)電性、低成本的淺色導(dǎo)電粉。在我國(guó)，淺色導(dǎo)電粉末研究才開始，面對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)高速發(fā)展的電子工業(yè)及相關(guān)的高新產(chǎn)業(yè)，這種化學(xué)性能穩(wěn)定、電性能穩(wěn)定的淺色復(fù)合金屬氧化物導(dǎo)電材料，作為一種新的精細(xì)化工產(chǎn)品，有著廣闊的發(fā)展前景。金屬導(dǎo)電粉存在抗腐蝕性能較差和碳系導(dǎo)電粉裝飾性差等缺陷，以及導(dǎo)電云母粉、導(dǎo)電鈦白粉、導(dǎo)電硫酸鋇等存在分散困難、密度較大、導(dǎo)電性不穩(wěn)定等問(wèn)題，本研究結(jié)合粉石英、方石英與金屬氧化物的性質(zhì)，以天然粉石英或方石英為原料，進(jìn)行包覆金屬氧化物的工藝研究，制備高性能的淺色類球形硅基導(dǎo)電粉替代傳統(tǒng)導(dǎo)電粉，取得了研究成果，為粉石英礦深加工高效開發(fā)利用開辟了一條新途徑，并拓寬了粉石英和方石英的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了產(chǎn)品的附加值。天然粉石英和方石英作淺色復(fù)合導(dǎo)電粉基體有以下優(yōu)點(diǎn)
①白度高、穩(wěn)定性高、耐候性好；
②易超細(xì)，粉末越細(xì)，比表面積越大，同樣配比的導(dǎo)電涂料制成的同厚涂層的導(dǎo)電性越好；
③濕法超細(xì)整形后，表面流動(dòng)性好，分散性能好，與涂料攪拌成膜均勻，應(yīng)力集中最小，涂料強(qiáng)度高，不易產(chǎn)生機(jī)械損傷。而且方石英的密度輕，顆粒表面平滑，包覆后的材料使用效果更好，更具市場(chǎng)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是研發(fā)出一種在導(dǎo)電涂料中易分散、低密度、導(dǎo)電性能好且穩(wěn)定、吸油量低的淺色復(fù)合導(dǎo)電粉。本發(fā)明的另一目的旨在提供上述復(fù)合導(dǎo)電粉的制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的
采用低密度、顆粒表面較平滑、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、白度高的粉石英或方石英作為復(fù)合導(dǎo)電粉的基體，在濕法超細(xì)的同時(shí)對(duì)粉石英或方石英表面進(jìn)行了導(dǎo)電物質(zhì)的包覆。通過(guò)濕法超細(xì)，粉石英和方石英具有了高的比表面積和良好的顆粒表面形態(tài)，形成許多新鮮表面，化學(xué)力作用增強(qiáng)，此時(shí)采用機(jī)械力化學(xué)和化學(xué)共沉淀?yè)诫s法將SnCl4和SbCl3均勻沉淀在超細(xì)粉石英或方石英表面形成導(dǎo)電層，得到超細(xì)“類球形”復(fù)合導(dǎo)電粉，電阻率< 50Q -CmjCl50=I 5 um,比表面積〉40m2/g，吸油值< 40 g/100g,顆粒呈“類球形”。本發(fā)明的另一目的即上述復(fù)合導(dǎo)電粉的制備是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的
將粉石英礦物或方石英原料通過(guò)加入高分子分散劑，調(diào)漿，濕法超細(xì)，達(dá)到一定細(xì)度后，在超細(xì)磨中加入少量酸液調(diào)整礦漿PH，結(jié)晶SnCl4和SbCl3水解包覆，壓濾，膜分離洗滌，壓濾，干燥，焙燒，得到超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉。(I)本發(fā)明是采用天然粉石英或方石英作為復(fù)合導(dǎo)電粉基體。我國(guó)粉石英礦物資源豐富，價(jià)格低廉，它是一種高純度的天然粉末狀石英，質(zhì)純無(wú)離子性雜質(zhì)，粒度均細(xì)，顆粒表面形態(tài)好，易于超細(xì)和分散，化學(xué)穩(wěn)定性高，耐磨耐腐蝕性好，與傳統(tǒng)硅質(zhì)原料(如石英、硅砂)相比，具有無(wú)可比擬的高性能和可加工性。方石英粉是用精選脈石英礦或粉石英經(jīng) 1500°C左右高溫煅燒，無(wú)污染粉磨加工、磁選、分級(jí)而成，性質(zhì)穩(wěn)定。含硅量在99. 8%以上，硬度約6. 5，密度為2. 45g/cm3,比表面積大，孔隙率高，耐候性好，抗沉淀性好，抗熱震性好。所以采用粉石英或方石英作為基體制備的復(fù)合導(dǎo)電粉導(dǎo)電性能穩(wěn)定、密度低、易分散，和現(xiàn)有的碳系、金屬系列導(dǎo)電粉以及導(dǎo)電云母粉、導(dǎo)電鈦白粉等復(fù)合粉體相比，本發(fā)明提出的復(fù)合導(dǎo)電粉具有更高的性價(jià)比。(2)包覆時(shí)對(duì)基體進(jìn)行超細(xì)整形，最細(xì)粒度達(dá)6000目(d5CI=liim)，類球化率達(dá)到90%以上。通過(guò)超細(xì)，形成許多新鮮表面，化學(xué)力作用增強(qiáng)，機(jī)械力化學(xué)對(duì)結(jié)晶SnCl4和SbCl3水解包覆有促進(jìn)作用，水解速度快，包覆完全、牢固，將超細(xì)加工與表面包覆都在超細(xì)磨中實(shí)現(xiàn)。采用該超細(xì)、包覆一體化方法工藝簡(jiǎn)單、流程短、節(jié)能、成本低、效果顯著，易于大批量工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)開發(fā)高檔淺色導(dǎo)電粉具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(3)采用動(dòng)態(tài)無(wú)機(jī)陶瓷膜洗滌工藝，去Cl—等雜質(zhì)離子效果好，設(shè)備自動(dòng)化程度高。表I 超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉主要性能指標(biāo)
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①電阻率在30kg/cm2壓力下測(cè)定；
②耐熱性是按《GB/T 1716-1979顏料干粉耐熱性測(cè)定法》的規(guī)定進(jìn)行；③吸油量是指IOOg導(dǎo)電粉體所吸收精制亞麻仁油的最低克數(shù)，按《GB5211. 15-88顏料吸油量的測(cè)定》的規(guī)定進(jìn)行；
④d5(l平均粒徑是采用Malvern100mm Iens激光衍射法測(cè)定；
⑤水份測(cè)定以105±2°C干燥恒重計(jì)算，按《GB6284-86化工產(chǎn)品中水分含量測(cè)定的通用方法重量法》的規(guī)定進(jìn)行；
⑥水懸浮液PH值是按《GB/T1717-1986顏料水懸浮液pH值的測(cè)定》的規(guī)定進(jìn)行；
⑦325目篩余物是按《GB/T5211. 18-1988顏料篩余物的測(cè)定水法手工操作》的規(guī)定進(jìn)行；
⑧比表面積用氮?dú)馕椒y(cè)定，按《GB/T10722炭黑比表面積和外表面積的測(cè)定氮吸附法》的規(guī)定進(jìn)行；
⑨密度是按《GB/T1713-2008顏料密度的測(cè)定比重瓶法》的規(guī)定進(jìn)行；
⑩表觀密度是按《GB5211.4-85顏料裝填體積和表觀密度的測(cè)定》的規(guī)定進(jìn)行。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖I是本發(fā)明實(shí)施例I得到的超細(xì)粉石英復(fù)合導(dǎo)電粉電鏡圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2得到的超細(xì)方石英復(fù)合導(dǎo)電粉電鏡圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
將粉石英礦(200目)通過(guò)加入高分子分散劑DC，調(diào)漿濃度為65%，濕法超細(xì)整形，細(xì)磨至3000目后，加入少量稀鹽酸調(diào)整礦漿pH為1.0 I. 5，結(jié)晶SnCl4 (用量是礦粉質(zhì)量的15%)和SbCl3 (用量是礦粉質(zhì)量的I. 5%)水解包覆，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)礦漿pH為I. 0
1.5，壓濾，膜分離洗滌，壓濾，干燥，焙燒，得到超細(xì)粉石英復(fù)合導(dǎo)電粉，電阻率為46 Q cm,d50=2. 8 u m。
實(shí)施例2
將方石英粉(325目)通過(guò)加入高分子分散劑DC，調(diào)漿濃度為55%，多段連續(xù)濕法超細(xì)整形，細(xì)磨至5000目后，加入少量稀鹽酸調(diào)整礦漿pH為2.0 2. 5，結(jié)晶SnCl4 (用量是礦粉質(zhì)量的20%)和SbCl3 (用量是礦粉質(zhì)量的2. 0%)水解包覆，用氨水調(diào)節(jié)礦漿pH為2. 0 2.5，壓濾，膜分離洗滌，壓濾，干燥，焙燒，得到超細(xì)方石英復(fù)合導(dǎo)電粉，電阻率為18 Q - cm,d50=l. I y m0
權(quán)利要求
1.基于粉石英或方石英的超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉及制備方法，其特征在于所述超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉是指由天然粉石英或方石英經(jīng)過(guò)一系列加工工藝而成的超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉，所述超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉的主要性能指標(biāo)是電阻率<50 Q * cm, d50 (平均粒徑)介于I 5iim之間，比表面積> 40m2/g,吸油值< 40 g/100g,顆粒表面形態(tài)呈“類球形”;所述超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉的制備方法如下 將粉石英礦物或方石英原料通過(guò)加入高分子分散劑，調(diào)漿，濕法超細(xì)整形，達(dá)到一定細(xì)度后，在超細(xì)磨中加入少量酸液調(diào)整礦漿pH，采用結(jié)晶SnCl4和SbClyK解包覆，壓濾，膜分離洗滌，壓濾，干燥，焙燒，得到超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉。
全文摘要
基于粉石英或方石英的超細(xì)類球形復(fù)合導(dǎo)電粉及制備方法。本發(fā)明公開了用粉石英或方石英作基體制備復(fù)合導(dǎo)電粉及其制備方法，用以替代現(xiàn)有的碳系、金屬系列導(dǎo)電粉以及導(dǎo)電云母粉、導(dǎo)電鈦白粉等復(fù)合粉體。本品在導(dǎo)電涂料中具有很好的導(dǎo)電性能且穩(wěn)定、密度低、易分散等顯著特點(diǎn)。采用該方法，不僅大大降低了導(dǎo)電粉的制備成本，而且極大地提高了粉石英資源和方石英的使用價(jià)值，有著廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)H01B5/14GK102708947SQ201210173240
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者葛鶴松 申請(qǐng)人:葛鶴松