一种硫酸钙晶须制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110699753A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201811374016.3(22)申请日2018.11.08(71)申请人淮安信息职业技术学院地址223003江苏省淮安市科教园区枚乘路3号(72)发明人王鸿翔(51)Int.Cl.C30B29/46(2006.01)C30B29/62(2006.01)C30B7/14(2006.01)C30B33/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种硫酸钙晶须制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种硫酸钙晶须制备方法及其应用，所述一种硫酸钙晶须制备方法及其应用如下：S1、称取一定的硫酸盐溶解于去离子水中，加入溶解好的钙盐，加热到一定温度，搅拌反应30-50min，静置10-15h以上，将沉淀物离心分离，在50-70℃下干燥5-8h，推入管式炉反应器中，在一定温度下煅烧4-6h。S2、称取一定量S1(硫酸钙晶须)产物，加入到一定量无水乙醇和偶联剂中。搅拌15min后升温至40～60℃，反应2-4h，反应完成后抽滤，用水滤洗一遍，过滤，烘干即可。用流变仪进行硫酸钙晶须和PS的密炼，即得产品。本发明所述制备方法快速简便，可大大减少硫酸钙晶须的生产成本以及提高生产效率，得到的硫酸钙晶须长为30-50μm，直径为40-60nm。应用于PS增韧，其拉伸强度增大了5-20％。CN110699753ACN110699753A权利要求书1/1页1.一种硫酸钙晶须制备方法及其应用，其特征在于，包括如下步骤：S1、称取一定的硫酸盐溶解去离子水中，加入溶解好的钙盐，加热到一定温度，搅拌反应30-50min，静置10-15h以上，将沉淀物离心分离，在50-70℃下干燥5-8h，推入管式炉反应器中，在一定温度下煅烧4-6h。S2、称取一定量S1(硫酸钙晶须)产物，加入到一定量无水乙醇和偶联剂中。搅拌15min后升温至40～60℃，反应2-4h，反应完成后抽滤，用水滤洗一遍，过滤，烘干即可。在共混前将PS(聚苯乙烯)在烘箱中于80-100℃干燥2～4小时。用流变仪进行硫酸钙晶须和PS的密炼。将功能转矩流变仪设定温度为130-150℃，刚开始时转速为5-10r/min，然后在5min内逐步上升到30-60r/min，共混10min后取出复合材料，即得硫酸钙晶须应用样品。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述硫酸盐为(NH4)2SO4，MgSO4，NaHSO4中的至少一种。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述钙盐为CaCl2，Ca(NO3)2中的至少一种。4.根据权利要求1所述制备方法，所述硫酸盐浓度为0.01mol/L-0.05mol/L，钙盐浓度为0.02mol/L-0.1mol/L，硫酸盐与钙盐物质量之比1∶1-1∶4。5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述加热到一定温度，温度为60-90℃。6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述一定温度下煅烧，温度为350-500℃。7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述偶联剂为KH550，KH570和钛酸丁酯中的一种。8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述S1(硫酸钙晶须)，无水乙醇，偶联剂质量比为1∶4∶0.5-1∶10∶2。9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，聚苯乙烯PS与硫酸钙晶须质量之比为1∶0.1-1∶0.25。10.由权利要求1-7任一权利要求所述制备方法制备得到的硫酸钙晶须长度为30-50μm，直径为40-60nm。11.根据权利8所述硫酸钙晶须制备方法及其应用，其特征在于，所述一种硫酸钙晶须应用于PS改性，其拉伸强度增大了5-20％。2CN110699753A说明书1/6页一种硫酸钙晶须制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及无机新材料领域，具体地，本发明涉及一种硫酸钙晶须制备方法及其应用。背景技术[0002]晶须的直径极小，几乎不存在缺陷，原子排列高度有序，由于晶须的直径极小，可以达到纳米级别，所以还会具有纳米材料的优异性质，例如小尺寸效应和表面效应等。小尺寸效应是指超微颗粒尺寸不断减小，在一定的条件下会引起材料宏观物理、化学性质上的变化。表面效应是指纳米粒子随着直径的减小，比表面积将会大幅度的增加，颗粒表面的原子数相对增多，使这些表面原子具有很高的活性，增加粒子的表面能及表面张力，从而引起纳米粒子性质的变化。同短纤维增强相比，晶须具有较高的长径比，极高的刚度和强度和耐高温特性，与聚合物更加容易复合，能够使复合材料有更好的综合物理机械性能和加工性能。硫酸钙晶须是用天然石膏为原料生产的半水、无水、死烧硫酸钙纤维状单晶体。[0003]硫酸钙晶须与其他无