專利名稱：：一種環氧基硅烷與鋁酸酯復合改性微晶白云母粉的方法
技術領域：
：本發明涉及采用一種環氧基硅垸偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉的工藝方法。以微晶白云母為原料，以環氧基硅垸和鋁酸酯為改性劑，利用機械力化學改性法，制備高品質的微晶白云母活性填料，屬于礦物材料領域。本發明制備的改性微晶白云母產品適用于橡膠、塑料、涂料、膠粘劑等復合材料的中、高檔填料，使復合材料的綜合性能得到顯著提高。二、技術背景白云母，亦稱鉀云母，是云母族中分布最廣的礦物，其晶體化學式為KAl2[AlSi3Cho][OH]2,其中各組成的重量百分比為Si0245.20/。、Al20338.5%、K2011.8%、H204.5°/。，此夕卜，含少量Na、Ca、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe和F等。它是富含鉀、鋁的2:l型二八面體層狀構造硅酸鹽礦物，能在不同地質條件下形成，是云母族中分布最廣的礦物。白云母一般呈鱗片狀、葉片狀、羽毛狀或球狀產出；{001}解理極完全，{110}和{010}不完全；具有玻璃光澤，有時過渡為珍珠光澤或絲絹光澤；薄片有彈性；顏色為無色、淡棕色、淡棕紅色、淡綠色和綠色、銀白色、銀灰色等；密度為2.72.8g/cm3，硬度為在(110)面為2-3，垂直(001)為4;拉伸強度為17003600MPa,折光率為l.5521.62潘兆櫓.結晶學及礦物學[M].地質出版社，1994:張凌燕,唐華偉，賴偉強.白云母改性與填充ABS工程塑料的試驗研究[J].塑料，2007，36(4):5-7。白云母具有較高的絕緣強度和較大的電阻，較低的電介質損耗和抗電弧、耐電暈等優良的介質性能，而且質地堅硬，機械強度高，耐高溫和溫度急劇變化，并具有耐酸、耐堿等良好的物化性能。白云母的劈分性好，能沿解理面剝分成薄片，并有很好的彈性和撓曲性，具有便于沖、切、粘、巻等有利的加工性能，因而在工業上有著廣泛的用途。經活化改性后的白云母粉可用作橡膠、塑料、涂料等的功能填料，提高相關材料的綜合性能。但由于白云母是絕緣材料優質資源，由于巨晶片狀的白云母在絕緣材料的應用，白云母成為了一種寶貴的資源。隨著大片狀工業原料云母的日益枯竭和昂貴價格以及科技進步，取而代之的是碎云母在各行各業中的綜合利用方興未艾。由于碎云母的韌性大，結晶粗，加工成超微粉體的難度大且成本高，制約了白云母粉作為功能填料的廣泛應用。微晶白云母是云母族、白云母亞族礦物的一個新成員，是一種新型的非金屬礦物資源。微晶白云母的化學成分(重量百分比)為Si0245.70%，A120330.51%,Fe2034.04%,MgO1.65%，TiO0.08%，FeO0.80%,MnO0.10%，CaO0.59%，Na2O0.12%，K2011.63%,Li2O0.03%，H204.53%，可見以Si02，A1203，K20和11204種組分為主，其中Si02，K20和H20的含量非常接近白云母化學成分理論值，而Al203含量略為偏低。雜質組分主要有Fe203，FeO，MgO和1102，其中鐵以Fe"為主，Fe2+較少林金輝，汪靈，鄧苗等.川西地區微晶白云母的礦物學特征研究[J].礦物巖石，2005,25(3)。根據微晶白云母的化學全分析結果，計算其晶體化學式為(K2.026Nao.030)2.056(A13.092Fe3+。.415Fe2+o.089Mgo-336Tio.008Mno.oilCao.086Lio'016)4.053[(All.777Si6.223)8。20](。H)4。微晶白云母呈無色、灰白色、淺綠色，透明，玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤，{001}解理極完全，{110}和{010}解理不完全。折光率;Vg=1.598，；Vm=1.592,;Vp=1.564，硬度2.56，比重2.86。微晶白云母基本呈微細薄板狀晶體，粒徑小于10nm,—般lnm5nm，平均5.5pm，厚度平均0.8ixm，徑厚比值小，平均6.9林金輝，汪靈，鄧苗等.川西地區微晶白云母的礦物學特征研究[J].礦物巖石，2005，25(3)。比較白云母和微晶白云母的相關參數可知，微晶白云母的晶體結構、晶體化學、化學成份、晶體形態及其所表現出來的礦物物理特征都和白云母相同或基本相同，所不同的是其"微晶"特征，微晶白云母的天然晶體很小，只具有微米級的晶體或晶片，一般結晶粒度在llOlim之間，所以微晶白云母易于開采和加工，相對容易解離加工成超微細粉體材料，生產成本低廉，相比同類的碎云母粉的價格可低1/3-2/3。而在性能方面，微晶白云母粉具有與碎云母粉相近而其他白色礦物粉體材料無法比擬的優良特性，如高電阻率，介電性能好，機械強度大，化學穩定性好，耐磨、耐熱、耐候性好以及防紫外線、抗老化、富彈性等。這些優勢使微晶白云母容易在多種應用工業領域中推廣使用，與其他白色礦物粉體材料在性價比上也具有較強的市場競爭力。因此對微晶白云母粉進行表面改性后應用于高分子材料、高聚物基復合材料和功能材料中應具有很好的市場前景毛玉元,侯立瑋.新的微晶白云母資源的開發及其粉體材料的應用[J].中國粉體技術，2002,8(2)。在塑料、橡膠、膠粘劑等高分子材料工業及復合材料領域中，無機礦物填料占有很重要的地位。這些無機礦物填料如碳酸鈣、高嶺土、滑石、氧化鋁、石英、云母、硅灰石、石棉等，不僅可以降低材料的生產成本，還能提高材料的剛性、硬度、尺寸穩定性以及賦予材料某些特殊的物理化學性能，如耐腐蝕性、阻燃性和絕緣性等。但由于這些無機礦物填料與有機高聚物基質的界面性質不同，相容性差，因而難以在基質中均勻分散，直接或過多地填充往往容易導致材料的某些力學性能下降以及易脆化等缺點。因此，為了提高無機礦物在有機高聚物基質中的填充量，除了粒度和粒度分布的要求之外，還必須對無機礦楊填料表面進行改性，以改善其表面的物理化學特性，增強其與基質，即有機高聚物或樹脂等之間的相容性和結合力，提高其在有機基質中的分散性，以提高材料的機械強度及綜合性能。同樣，對微晶白云母進行表面改性是對微晶白云母性質進行優化，開拓新的應用領域，提高新的工業價值和附加值的有效途徑和重要技術之一。用于有機聚合物填料的微晶白云母粉的改性，主要是通過改變礦物對有機聚合物的親合性、相容性以及加工流動性、分散性，4增強礦物填料與高分子聚合物界面間的結合力，提高有機復合材料的機械性能，增強其與有機聚合物材料間的相容性，增加礦物填料在聚合物中的填充量，以達到降低生產成本，使非功能的礦物填料轉變為功能填料，擴大微晶白云母的應用領域，提高其工業價值和經濟價值的目的。改性微晶白云母粉在橡膠、塑料、涂料及粘結料等工業領域具有廣闊的應用前景。按改性作用的性質、手段和目的不同，目前用于非金屬礦物填料表面改性的方法可分為物理法、化學法和機械力化學改性三大類。凡是不用表面改性劑而對無機非金屬礦物填料實施表面改性的方法，都可歸于物理法。例如借助粘附力用高聚物或樹脂等對無機非金屬礦物填料進行包覆改性的高聚物涂敷改性方法，和利用等離子體、電暈放電、紫外線等手段對礦物進行表面改性的高能改性方法等。利用各種表面改性劑或化學反應而對無機非金屬礦物填料進行表面改性的方法，通稱為化學法。表面改性劑分子一端為極性基團，能與無機非金屬礦物填料表面發生物理吸附或化學反應而連接在一起，而另一端的親油性基團與基體形成物理纏繞或化學反應，結果表面改性劑在無機非金屬礦物填料和有機高聚物之間架起一座"分子橋"，將極性不同、相溶性很差的兩種物質偶聯起來，從而增強了高聚物基體和無機非金屬礦物填料之間的相互作用，改善制品性能。機械力化學改性，包括經過粉碎，摩擦，磨碎等作用增強粉體粒子的活性，使分子晶格發生位移，內能增大，粒子溫度升高，所產生的活性粉體表面易于與其它物質發生反應或附著作用，從而達到改變表面性質的目的。機械力化學改性有兩層含義首先，在礦物的超細粉碎過程中，機械應力的作用能激活礦物顆粒表面，使礦物的表面晶體結構與物理化學性質發生變化，從而實現改性；其二，利用機械應力對礦物顆粒表面的激活和由此產生的離子及游離基，引發高聚物單體在顆粒表面聚合，或使脂肪酸及其它表面改性劑在顆粒表面發生高效反應附著而實現改性。本專利釆用機械力化學改性法對微晶白云母礦物粉體進行表面改性鄭水林.粉體表面改性[M].北京:中國建材工業出版社，2003;鄒蔚.無機填料的改性[J].江西化工，2001,(4)。目前，用于微晶白云母礦物粉體表面改性的改性劑有硅垸系列偶聯劑、鋁酸酯系列偶聯劑、鈦酸酯系列偶聯劑等。在微晶白云母改性方面已經公開的專利有一種鈦酸酯表面改性微晶白云母活性填料的制備方法(專利號ZL200410021764.5,授權公告號CN1264932C)、鋁酸酯表面改性微晶白云母活性填料及其制備方法(專利號ZL200410020808.9，授權公告號CN1255486C)、一種氨基硅烷表面改性微晶白云母活性填料及其制備方法(專利號ZL200510021668.5，授權公告號CN100393821C)、一種環氧基硅垸表面改性微晶白云母活性填料及其制備方法(專利號ZL200510021669.X,授權公告號CN100374513C)。經檢索，未發現采用環氧基硅垸偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉工藝方法的專利申請或文獻報道。三、
發明內容本發明的目的是，提供一種綜合利用環氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑的結構特點，通5過環氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑之間相互纏繞和交聯作用對微晶白云母粉進行復合改性的工藝方法，制備高品質的功能填料活性微晶白云母。由于環氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑之間的相互作用，解決了單純使用環氧基硅烷偶聯劑時體系內與聚合物大分子鏈纏繞的基團少的情況，因而能在降低環氧基硅烷偶聯劑用量的情況下，提高填充體系的綜合性能。本專利技術方案所涉及的關鍵技術有(1)偶聯劑品種與用量；(2)復合偶聯劑改性微晶白云母的工藝方法。1.偶聯劑品種與用量偶聯劑是非金屬礦物填料表面改性中應用最廣、發展最快的一種表面改性劑，品種繁多，類型復雜，典型的偶聯劑為含硅或金屬原子的有機化合物，其分子結構以硅原子或金屬原子為中心，兩類基團分別與中心原子相連結。主要有硅垸偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、雙金屬偶聯劑等。除此之外，還有磷酸酯偶聯劑、硼酸酯偶聯劑、鋯類、鉻絡合物及其它高級脂肪酸、醇、酯的偶聯劑等，其中以硅烷、鋁酸酯、鈦酸酯三種偶聯劑系列的品種較多，應用也最廣。偶聯劑品種的選擇，除考慮偶聯劑本身的改性效果外，還要考慮聚合物體系，改性產品的工業應用和經濟成本，以及操作方便等綜合因素。目前，用于微晶白云母礦物粉體表面改性的改性劑有單一硅垸偶聯劑、單一鋁酸酯偶聯劑、單一鈦酸酯偶聯劑。硅烷偶聯劑的通式為RSiX3，其中R代表與聚合物分子有親和力或反應能力的有機官能團，如氨基、巰基、乙烯基、環氧基和酰氧基等，X代表可水解的簡單烷氧基(如甲氧基、乙氧基)，酰氧基及氯離子等。硅烷偶聯劑的開發始于1945年，半個世紀以來，硅烷偶聯劑的品種己達百種以上。硅烷偶聯劑中的可水解基團水解后，部分羥基可與吸附在礦物粉體表面的羥基或氫氧化物反應，脫去一分子水，形成穩定的化學鍵，余下的經基可進行分子間的脫水反應，在填料表面形成聚硅氧烷膜；其不飽和基團可參與有機聚合物的反應，形成互穿網絡，從而提高了填料與高聚物的粘接強度。根據分子中官能團的結構位置，有機硅烷偶聯劑分為a-官能團、e-官能團及Y-官能團三類。e-官能團硅垸不穩定，無使用價值；Y-官能團硅垸結構最穩定，應用價值最大，國內外均有系列產品，經Y官能團硅烷改性的礦物填料用于熱固性及熱塑性塑料中，改善制品強度的作用很強。a-官能團的結構穩定性介于e-官能團與Y-官能團之間，a-官能團硅烷合成較簡單，經它改性處理的礦物填料在橡膠、塑料、涂料及粘合劑工業中應用效果顯著，除增強制品的力學性能外，還改善了電性能及防潮性張其春，孫傳敏.礦物材料精細加工工程學[M].四川科學技術出版社，1998。由于Y-官能團硅烷應用廣泛，適用于填充在熱固性及熱塑性塑料中的礦物粉體的表面改性，且有資料表明環氧基硅烷改性的云母粉填料可在云母與高分子聚合物界面形成剛性的有機硅烷覆蓋層結構，使強度、模量和硬度有明顯提高朱靜安,續大義,于明等.界面層結構對云母填充聚丙烯性能的影響[J].塑料科技，1994(5)。本專利采用Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸(簡稱環氧基硅烷)作為對微晶白云母礦物填料表面改性的改性劑之一。Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸，國內牌號KH-560,國外牌號A-187(美國聯碳公司)，分子式CH2OCHCH20(CH2)3Si(OCH3)3，分子量236.34。外觀為無色透明液體，溶于醇、丙酮和大多數脂肪族、酯類等多種有機溶劑中，可溶于水。沸點290'C，相對密度1.0700±0.0050g/cm3，折光率1.4270±0.0050。鋁酸酯偶聯劑，其結構通式為(C3H70)xAL(OCOR')m(OCOR2)n(OAB)y,其中x+m+i^3,y=0~2。結構中的鋁半徑小，電荷數高，對無機填料有很好的親和性。碳氫長鏈R，碳原子數目一般在1422之間，對高分子材料有親合與纏繞作用，且賦予材料一定的韌性。碳氫短鏈A、B，碳原子數目在68之間，能促進物改善材料的加工性能。鋁酸酯偶聯劑等酯類偶聯劑改性云母，粘度下降多，加工流動性得到較大改善，這是由于偶聯劑的RO-與云母表面形成單分子層，使云母不聚集，很好地分散于高聚物基體中。同時由于鋁酸酯偶聯劑的柔性長鏈的RO-與高聚物的大分子鏈纏結，在兩相界面滲透，形成一柔韌性結構，剪切力作用時，可隨之變形，減少流動阻力，有效降低了熔體粘度，使體系保持良好的流動性，這樣可以實現高填充化。而且它可在改善填充高聚物制品加工性能的同時，改善制品的物理機械性能，如提高沖擊強度，斷裂伸長率和熱變形溫度等朱靜安，續大義，于明等.界面結構對云母填充聚丙烯性能的影響[J].塑料科技，1994(5)。鋁酸酯偶聯劑還具有色淺、味小、成本低、使用方便等特點。因此，本專利采用鋁酸酯偶聯劑作為對微晶白云母礦物填料表面改性的第二種改性劑，與Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸偶聯劑復合使用。本專利采用Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母，目的是綜合兩種偶聯劑各自的優勢。通過鋁酸酯偶聯劑與Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷之間相互纏繞和交聯作用，即通過鋁酸酯偶聯劑中的C3H70-基團與水解后Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑中的-OH基團反應，從而發生纏繞與交聯作用機理對微晶白云母進行表面改性，在微晶白云母表面形成結合緊密的，通過化學鍵結合、物理吸附、兩種偶聯劑之間鏈纏繞聯接的，極性逐漸過渡的處理層，增大微晶白云母在高聚物中的填充量，進一步提高制品性能。此外鋁酸酯偶聯劑價格低廉，遠遠低于硅垸偶聯劑，可適當減少單一Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性微晶白云母的偶聯劑用量，降低成本。偶聯劑用量的確定，可以通過如下公式計算得到其理論用量W=(W"S!)/S2(公式l)式中W—偶聯劑用量(g);Wr~欲改性的礦物填料重量(g);Sr~礦物填料的比表面積(m"g);S2—偶聯劑的最小包裹面積(m2/g);但是，由上述公式(公式1)計算得到的只是其理論用量。實際應用時，由于受礦物填料晶體形態、表面特征、晶體化學等因素的影響，偶聯劑的實際用量與理論用量有一定的差別。本專利確定偶聯劑實際用量的方法是先通過利用上述公式(公式1)計算得到其理論用量，再通過實驗觀察和測試分析對理論用量進行驗證和修正，最后篩選出的偶聯劑的實際用量，即不同粒度微晶白云母的環氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑用量占微晶白云母粉用量的重量百分比分別為400目微晶白云母粉的Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為0.51.2%，鋁酸酯用量為0.51.4%、600目微晶白云母粉的Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為1.01.5%，鋁酸酯用量為0.81.7%、800目微晶白云母粉的Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為1.32.0%,鋁酸酯用量為1.02.2%、1250目微晶白云母粉的Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸偶聯劑用量為1.53.0%,鋁酸酯用量為1.53.4%。2.復合偶聯劑改性微晶白云母粉的工藝方法本發明采用一種環氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉的工藝方法，有如下工藝步驟(1)將微晶白云母粉進行預熱干燥，干燥溫度110土5'C，干燥時間根據物料干濕情況而定，為60min180min。(2)配制環氧基硅烷偶聯劑的稀釋劑溶液，稀釋劑包括無水乙醇與水，其體積比是無水乙醇:水-9:l6:4，用草酸調節稀釋劑的pH值至34;每公斤微晶白云母粉的稀釋劑用量為300400ml。(3)稱取占微晶白云母粉重量百分比的0.53.0%的環氧基硅垸偶聯劑，將環氧基硅垸加入按步驟(2)配制的稀釋劑溶液中，充分攪拌，使之水解完全。(4)稱取占微晶白云母粉重量百分比的0.53.4%的鋁酸酯偶聯劑，在75土3'C溫度下熔化，并在70'C溫度下保存備用。(5)將按歩驟(3)配制的環氧基硅烷偶聯劑溶液均勻地噴在按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中，再將按步驟(4)制備鋁酸酯偶聯劑均勻地拌入按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中。(6)將按步驟(5)制備的物料放入球磨機中，進行機械力化學改性，改性時間60min，改性溫度100120'C。(7)將按步驟(6)制備的微晶白云母粉出料，并用分樣篩除去改性粉體中的聚合顆粒。上述工藝步驟(2)所說的環氧基硅垸為Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，分子式為CH20CHCH20(CH2)3Si(OCH3)3。所說的鋁酸酯偶聯劑為目前由相關企業生產的不同牌號和名稱的鋁酸酯偶聯劑系列產品，其化學通式為(C3H70)xAL(OCOR"m(OCOR"n(OAB)y，其中x+m+n-3，y=02;R為碳氫長鏈，碳原子數目一般在1422之間；A、B為碳氨短鏈，碳原子數目在68之間。以上述工藝方法，制得的改性微晶白云母產品經粘度、浸潤性、活化指數、濁度、紅外吸收光譜測試，結果表明，利用Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑復合微晶白云母粉，由于Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑之間相互纏繞和交聯作用，解決了單純用Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑時體系內與聚合物大分子鏈纏繞的基團少的情況，因而能在降低Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量的情況下，提高了微晶白云母粉在有機體系中的分散性、流動性及摻加量。同時，本發明制備的改性微晶白云母產品的紅外吸收光譜中，2920cm—1處的吸收峰有較大增強，在2959cm"處有新峰產生，表明Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑己經包覆在微晶白云母粉體表面，并以一定的方式與微晶白云母粉體物料發生了偶聯活化作用。四具體實施方式以下實施例進一步說明本發明，但并不限制本發明。實施例1:本發明采用一種Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母(400目)的工藝方法，其工藝步驟如下(1)將微晶白云母粉進行預熱干燥，干^喿溫度110土5'C，干燥時間為60min。(2)配制Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑的稀釋劑溶液，稀釋劑包括無水乙醇與水，其體積比是無水乙醇:水=8:2，每公斤微晶白云母粉的稀釋劑用量為300ml。(3)稱取占微晶白云母粉重量百分比的1.0%的^-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑，將Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷加入按步驟(2)配制的稀釋劑溶液中，充分攪拌，使之水解完全。(4)稱取占微晶白云母粉重量百分比的1.0%的鋁酸酯偶聯劑，在75土3'C溫度下熔化，并在70"C溫度下保存備用。(5)將按步驟(3)配制的Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑溶液均勻地噴在按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中，再將按步驟(4)制備鋁酸酯偶聯劑均勻地拌入按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中。(6)將按步驟(5)制備的物料放入球磨機中，進行機械力化學改性，改性時間60min，改性溫度110'C。(7)將按步驟(6)制備的微晶白云母粉出料，并用分樣篩除去改性粉體中的聚合顆粒。以上述工藝步驟制備的改性微晶白云母產品(400目)的粘度、濁度測試數據如表1所示。9表l不同偶聯劑改性的400目微晶白云母粉/白油體系的粘度、濁度<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表l的數據說明(1)y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體/白油體系的粘度較單一y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性的微晶白云母粉體/白油體系或單一鋁酸酯改性微晶白云母粉/白油體系的粘度有顯著降低，說明Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體在有機介質中的流動性提高。(2)Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體/白油體系的濁度較單一y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷改性的微晶白云母粉體/白油體系或單一鋁酸酯改性微晶白云母粉/白油體系的濁度有顯著提高，說明y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體在有機介質中的分散度提高。由于Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷為水溶性的偶聯劑，因此單一使用Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸改性的微晶白云母不能用活化指數表征。但Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸和鋁酸酯復合改性的微晶白云母的活化指數值與單一鋁酸酯改性的微晶白云母的活化指數相當，均大于99%,復合改性后的微晶白云母粉具有很好的疏水性。此外，浸潤性測試也表明Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體具有良好的疏水性。活化指數和浸潤性測試均說明本專利所采用的工藝方法可使鋁酸酯包裹在微晶白云母粉體的表層。紅外吸收光譜測試表明，Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉體在2920cm"處的吸收峰有較大增強，在2959cm"處有新峰產生，表明Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸與鋁酸酯偶聯劑已經包覆在微晶白云母粉體表面，并以一定的方式與微晶白云母粉體物料發生了偶聯活化作用。實施例2:本發明采用一種Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母(600目)的工藝方法，其原料、稀釋劑的配比和用量、偶聯劑品種、制備方法類似于本專利實施例1,但改性的微晶白云母粉為600目，Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷用量為微晶白云母重量百分比用量的1.2%,鋁酸酯用量為微晶白云母重量百分比用量的1.0%。制備的改性微晶白云母產品(600目)的粘度、濁度測試數據如表2所示。表2不同偶聯劑改性的600目微晶白云母粉/白油體系的粘度、濁度改性微晶白云母種類偶聯劑用量(％)粘度(mpas)濁度(%)未改性微晶白云030250母粉環氧基硅烷改性1.279.328.2的微晶白云母粉鋁酸酯改性的微1.055.555.8晶白云母粉環氧基硅烷和鋁環氧基硅垸:1.2鋁酸酯:l.O酸酯復合改性的41.467.7微晶A云母粉從表2的數據分析及活化指數、浸潤性、紅外吸收光譜測試數據分析，可得出與本專利實施例1類似的結論，說明Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和鋁酸酯復合改性的微晶白云母粉效果良好。鳴謝本工作為四川省應用基礎研究基金(02JY029-026-1)資助。權利要求1.一種γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉的工藝方法，其特征有如下工藝步驟(1)將微晶白云母粉進行預熱干燥，干燥溫度110±5℃，干燥時間根據物料干濕情況而定，為60min～180min。(2)配制環氧基硅烷偶聯劑的稀釋劑溶液，稀釋劑包括無水乙醇與水，其體積比是無水乙醇∶水＝9∶1～6∶4，用草酸調節稀釋劑的pH值至3～4；每公斤微晶白云母粉的稀釋劑用量為300～400ml。(3)稱取占微晶白云母粉重量百分比的0.5～3.0％的環氧基硅烷偶聯劑，將環氧基硅烷加入按步驟(2)配制的稀釋劑溶液中，充分攪拌，使之水解完全。(4)稱取占微晶白云母粉重量百分比的0.5～3.4％的鋁酸酯偶聯劑，在75±3℃溫度下熔化，并在70℃溫度下保存備用。(5)將按步驟(3)配制的環氧基硅烷偶聯劑溶液均勻地噴在按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中，再將按步驟(4)制備鋁酸酯偶聯劑均勻地拌入按步驟(1)制備的微晶白云母粉體中。(6)將按步驟(5)制備的物料放入球磨機中，進行機械力化學改性，改性時間60min，改性溫度100～120℃。(7)將按步驟(6)制備的微晶白云母粉出料，并用分樣篩除去改性粉體中的聚合顆粒。2.根據權利要求l所述的微晶白云母粉改性工藝，其特征在于所說的鋁酸酯偶聯劑為目前由相關企業生產的不同牌號和名稱的鋁酸酯偶聯劑系列產品，其化學通式為(C3H70)xAL(OCORi)m(OCOR2)n(OAB)y，其中x+m+n-3，y=02;R為碳氫長鏈，碳原子數目一般在1422之間；A、B為碳氫短鏈，碳原子數目在68之間。所說的環氧基硅烷為y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，分子式為CH20CHCH20(CH2)3Si(OCH3)3。3.根據權利要求l所述的微晶白云母粉改性工藝，其特征在于Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉時，不同粒度微晶白云母粉的Y-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑用量占微晶白云母總重量的重量百分比分別為400目微晶白云母粉的y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅垸偶聯劑用量為0.51.2%，鋁酸酯用量為0.51.4%、600目微晶白云母粉的Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為1.01.5%，鋁酸酯用量為0.81.7%、800目微晶白云母粉的Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為1.32.0%，鋁酸酯用量為1.0~2.2%、1250目微晶白云母粉的Y-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑用量為1.53.0%，鋁酸酯用量為1.53.4%。全文摘要本發明涉及采用一種γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑復合改性微晶白云母粉的工藝方法。以微晶白云母粉為原料，以γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑為改性劑，利用機械力化學改性法，通過γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑之間的相互纏繞和交聯作用對微晶白云母粉進行復合改性。復合改性后的微晶白云母粉與用單一γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑改性或單一鋁酸酯改性的微晶白云母粉相比，復合改性的微品白云母粉與有機聚合物的相容性、加工流動性和分散性得到明顯改善。同時改性微晶白云母產品的紅外吸收光譜表明γ-(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶聯劑與鋁酸酯偶聯劑已經包覆在微晶白云母粉體表面，并以一定的方式與微晶白云母粉體物料發生了偶聯活化作用。文檔編號C09C1/28GK101323715SQ20081004563公開日2008年12月17日申請日期2008年7月25日優先權日2008年7月25日發明者菁劉,葉巧明,林金輝,靈汪申請人:成都理工大學