Способ расщепления слюды Советский патент 1986 года по МПК B28D1/32 

to

05

сд

ел

О1

Изобретение относится к способам тонкого расщепления слюды на отдельные пластинки с высоким отношением условного диаметра к толщине.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса расщепления.

Предлагаемый способ расщепления слюды предусматривает обжиг слюды при 800- 1000°С для создания воздушного зазора между пластинками в пакете и погружение термообработанных кристаллов в водный раствор ПАВ. Расщепление идет за счет понижения поверхностного натяжения и увеличения смачиваемости пластинок слюды. При этом создаются условия для удаления пузырьков воздуха из межпакетного пространства. Понижение поверхностного натяжения обеспечивается концентрацией раствора ПАВ 0,05-0,95 мас.°/о и нагревом раствора до 30°С и выше. При концентрации ПАВ ниже 0,05 мас.% понижение поверхностного натяжения недостаточно, и процесс расщепления практически не идет. При концентрации ПАВ более 0„95 мас.°/о наступает интенсивное пенообразование, создающее устойчивую, долго неразрушаемую пену. Увеличение температуры раствора ПАВ приводит к дополнительному понижению поверхностного натяжения на границе воздух и раствор - твердое тело. Процесс расщепления слюды в этих условиях эффективен при 30°С и выше, достигая максимума при температуре кипения за счет снижения поверхностного натяжения при 100°С на 30%.

В качестве . ПАВ могут быть использованы анионоактивные, катионоактивные и неоногенные ПАВ. Наиболее эффективно использование анионоактивных ПАВ, обладающих высокой активностью по отношению к поверхности слюды при небольших концентрациях в растворе. Такому требованию отвечают соли жирных кислот, сульфаты и сульфонаты с числом углеродных атомов 12-20.

Усилить действие ПАВ можно путем понижения поверхностного натяжения при введении в раствор ПАВ кислот. При этом эффект появляется при концентрации кислоты не менее 1% по отношению к ПАВ. Для каждого вида ПАВ существует своя оптимальная концентрация кислоты. Для анионоактивных ПАВ введение кислот в интервале 1 - 5% по отношению к ПАВ улучшает расщепление слюд за счет образования смещанных ПАВ (например, олеат натрия и полученная в присутствии соляной кислоты олеиновая кислота).

Добавление кислоты в количестве более 5% к исходному ПАВ приводит к выделению органической кислоты, например олеиновой, в виде отдельной фазы из водной суспензии. Для катионоактивных ПАВ эффективно добавление кислот в пределах 3-10% по отношению к ПАВ. Для неоногенных предпочтителен интервал 5-10% кислоты по отношению к ПАВ. Превышение 10% кислоты к ПАВ приводит к ухудшению условий расщепления слюд за счет повышения их выщелачивания и возможного наступления коагуляции системы.

Предлагаемым способом можно обрабатывать слюды типа мусковита, флогопита и т.д. В качестве исходного сырья при изготовлении слюдобумаг можно брать фракцию, например, 0,3-1 мм после сухого помола и получить пластинки толщиной 0,3-3 мкм. Для получения наполнителей и пигментов удобна исходная фракция слюды 60 мкм, позволяющая получить полидисперсный продукт с интенсивным блеском и качественным распределением в различных системах за счет чрезвычайно малой толщины пластинок 0,3-0,05 мкм и даже ниже. Следует отметить, что часть слюды расщепляется до коллоидных размеров, придавая суспензии соответствующие свойства.

По предлагаемому способу слюда, предварительно диспергированная, например, сухим помолом до нужного размера по условному диаметру пластинок, представляющих собой пакет индивидуальных кристаллов толщиной несколько микрометров и выше, и фракционированная, подвергается обжигу при 800-1000°С в течение 5-250 с и обработке в растворе ПАВ с концентрацией 0,05-0,95% при 30-100°С.

Пример /.Юг слюды флогопит, молотой на молотковой дробилке и рассеянной с условным диаметром -40 мкм, обжигают в муфельной печи в течение 5 с при 1000°С и помещают в 0,05%-й раствор неоногенного ПАВ - синтанола ДС-10 (моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов).

Дисперсию нагревают до 100°С и выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. После фильтрации и промывки получают продукт интенсивного блеска следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 0,1-0,2 мкм 80; 0,05-0,1 мкм 20.

Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 200-800.

Пример 2. 10 г слюды мусковит молотой на молотковой дробилке с фракционным составом по условному диаметру 0,315-1 мм обжигают в муфельной печи в течение 4 мин при 800°С и помещают в 0,95%-ный раствор аминоактивного ПАВ - смачивателя СВ102 (диоктилсульфосукцинит натрия), нагревают до 30°С и перемешивают в течение 1 ч. После фильтрации и промывки получают блестящие слюдяные пластинки с условным диаметром 0,315-1 мм следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 1-3 мкм 90; 0,3-1 мкм 10.

Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 300-1000. Пример 5. 10 г слюды мусковит молотой для электроизоляционных компаундов с условным диаметром -40 мкм обжигают в муфельной печи в течение 1 мин при 950°С и помещают в 0,8%-ный раствор анионоактивного ПАВ - олеата натрия. Дисперсию нагревают до 100°С и выдерживают в течение 1 ч при этой температуре. После фильтрации и промывки получают продукт интенсивного блеска следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 0,1-0,2 мкм 35; 0,05-0,1 мкм 65. Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 200-800. Пример . 10 г слюды мусковит молотой электродной с условным диаметром -40 мкм обжигают 2 мин при 850°С в муфельной печи и помещают в 0,95%-ный раствор анионоактивного ПАВ - лаурата натрия с добавкой 1% по отношению к ПАВ соляной кислоты. Дисперсию нагревают до 100°С и перемещивают в течение 2 ч. После фильтрации и промывки получают продукт интенсивного блеска следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 0,1-0,2 мкм 20; 0,05-0,1 мкм 70; менее 0,05 мкм 10. Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 200-800 и более. Пример 5. 10 г слюды мусковит молотой электродной диаметром - 40 мкм обжигают 4 мин 10 с при 800°С в муфельной печи и помещают в 0,5%-ный раствор неоногенного ПАВ - ОП-10 (моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята) с добавкой 10% по отношению к ПАВ уксусной кислоты. Дисперсию нагревают до 80°С и перемешивают в течение 1 ч. После промывки и фильтрации получают продукт интенсивного блеска следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 0,1-0,2 мкм 35; 0,05-0,1 мкм 60; менее 0,05 мкм 5. Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 200-800 и более. Пример 6. 10 г слюды мусковит молотой на молотковой дробилке с фракционным составом 0,315-1 мкм обжигают в муфельной печи в течение 3-х мин при 900°С и помещают в 0,95%-ный раствор катионоактивного ПАВ - цетиллиридиния хлорида с добавкой 5% по отнощению к ПАВ соляной кислоты. Дисперсию нагревают до 50°С и перемешивают при этой температуре в течение 2 ч. После фильтрации и промывки получают блестящие пластинки следующего состава по толщине пластинок слюды, %: 1-3 мкм 70; 0,3-1 мкм 30. Отношение условного диаметра пластинок к толщине в пределах 200-1000.

1. СПОСОБ РАСЩЕПЛЕНИЯ СЛЮДЫ, включаюший обжиг и расщепление слюды в растворе поверхностно-активного вешества, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, расщепление ведут в растворе поверхностно-активного вещества концентрацией 0,05- 0,95 мае. % при 30-100°С. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют анионоактивные вещества с числом углеродных атомов 12-20. 3.Способ по по. 1 и 2, отличающийся тем, что в раствор поверхностно-активного вещества при расщеплении добавляют 1 - 10% кислоты по отношению к поверхностно-активному веществу.