技术摘要：
本发明属于材料制备技术领域，公开了一种利用非金属矿物坡缕石制备高性能PAL材料的方法，包括：将坡缕石进行高温煅烧；将煅烧后的坡缕石放入酸液中进行浸泡，过滤后取滤渣进行球磨，得到PAL粉；将PAL粉、表面活性剂、含硫氨基酸、EDTA、乙醇和水混合，水热反应得到改性  全部
背景技术：
目前，PAL材料是性能优异的绿色阻燃助剂，具有干扰支持燃烧要素的可插层、剥 离层、链阻燃结构功能，以及含多种阻燃元素(Si、P、S、B)与抑烟元素(Mo、Fe、Mg、Zn、Cn)。 PAL材料的结构构造为层、链、纤维状晶体结构和纳米级孔穴通道的构造。其为单斜晶系，晶 体结构属2：1型非金属矿物，即两层硅氧四面体夹一层镁(铝)八面体，其四面体与八面体的 排列方式为层状结构。在每个2.1层中，四面体边角顶隔一定距离方向颠倒，形成层、链状结 合特征。在四面体条带间形成与链平行，贯穿骨架的通道，通道截面约为0.37nm×0.63nm， 通道为水分子填充，为平行于纤维的沸石水(H2O)和与镁离子配位的结晶水(OH2)，具有表 面吸附水(H2O)和与八面体阳离子配位的结构水(OH)。其晶体结构为针状，由细长中空管组 成。PAL材料表面微形貌表现结构表面的不平坦起伏，尤其解理面极为粗糙，有1-2nm的台阶 出现，呈现扭曲和螺旋的复杂微形貌。平行纤维隧道孔隙占纤维体积的1/2以上，内外比表 面积可观，孔道效应显著。PAL材料所具有独特的层、链状晶体结构，赋予了PAL材料独特的 性能。但是目前PAL材料的制备中使用的主要原料坡缕石中杂质较多，制备中没有对杂质进 行有效去除的方案，制得的PAL材料的性能较差。 通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前PAL材料的制备中使用的主要 原料坡缕石中杂质较多，制备中没有对杂质进行有效去除的方案，制得的PAL材料的性能较 差。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用非金属矿物坡缕石制备高性能 PAL材料的方法。 本发明是这样实现的，一种利用非金属矿物坡缕石制备高性能PAL材料的方法，所 述利用非金属矿物坡缕石制备高性能PAL材料的方法包括以下步骤： 步骤一，以非金属矿物坡缕石为原料，将坡缕石置于煅烧炉中进行煅烧，设定初始 温度为30～50℃进行预加热。 步骤二，以1℃/min的速率进行升温，至温度达到200℃时进行1～2h保温；以1.5～ 2℃/min的速率再次进行升温，至温度达到400℃时进行1～2h保温。 步骤三，缓慢降温，取出煅烧后的坡缕石，室温下自然冷却；将冷却后的坡缕石放 入酸液中进行浸泡，过滤后取滤渣。 步骤四，将步骤三得到的滤渣使用去离子水进行清洗，室温下晾干水分后进行粉 碎，将粉碎物置于球磨机中，并滴加少量无水乙醇，所述球磨介质为二氧化锆磨球。 步骤五，将电极棒密封安装在球磨机的盖板的中部，并把所述球磨机和电极棒分 4 CN 111592892 A 说　明　书 2/5 页 别与高压直流电源或高压交流电源的两极连接。 步骤六，将球磨机固定安装在贴壁球磨装置的振动台上，通过真空泵对密闭的球 磨机抽真空至低于1×10-7Pa。 步骤七，接通高压直流电源或高压交流电源，调节电源参数，使球磨机体内形成高 压直流电场或高压交流电场，同时启动电机带动激振块，使磨球在球磨罐内贴壁运动10～ 15min后，得到球磨粉末，晾干后过筛，即可得到粒径为0.05～0.1mm的PAL粉末。 步骤八，将PAL粉末、表面活性剂、含硫氨基酸、EDTA、乙醇和水按重量比为1：0.3～ 0.4：3～5：1～4：2～3：5～7的比例混合，置于反应釜中进行水热反应，超声震荡得到改性 PAL体系。 步骤九，将改性PAL体系与水充分混合，进行超声处理，得到含PAL的浆体；对含PAL 的浆体进行分离提纯，将PAL材料原料中的杂质去除。 步骤十，解聚分散：采用靶板式液流粉碎机进行解聚分散，即以高速液流为介质携 带高纯PAL材料，与设置的固定靶板相撞，物料与靶板在高速碰撞、撞击中，液流的高速功能 最终转变为物料的破碎能，使物料破碎。 步骤十一，采用螺旋推进离心机实现纯化，即在螺旋离心机螺杆高速推进过程中， 利用物料颗粒大小的重力作用，螺旋将不同粒径的物料进行分离，控制解聚分散的浆体浓 度，获得小于100nm～10μm的不同粒径的微细颗粒。 步骤十二，无机活化：采用以机械力活化为主体的机械力活化、酸活化、热活化联 合活化。 步骤十三，有机改性：选用带有阳离子官能团的烷基铵盐表面活性剂，通过烷基铵 盐将PAL材料中水合无机阳离子交换出来，进入PAL材料的片层空间，扩大层间距离的同时， 降低电层的表面能，获得高性能PAL材料。 进一步，步骤一中，所述坡缕石为经剥离纯化的坡缕石，所述坡缕石颜色为白色或 是灰色，晶体呈现纤维状。 进一步，步骤三中，所述酸液为甲酸、辛酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、硫酸、硝酸中的一 种或多种。 进一步，步骤五中，所述高压直流电源的电压为10～80kV；所述高压交流电源的电 压为10～80kV，频率为1～30kHz。 进一步，步骤八中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、 十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠中的至少一者。 进一步，步骤八中，所述含硫氨基酸选自蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸中的至少一 种。 进一步，步骤八中，所述水热反应的温度为380～400℃，时间为10～15h。 进一步，步骤八中，所述超声处理中，超声分散的频率为200～500kHz。 进一步，步骤九中，所述超声震荡满的时间为40～50min。 进一步，步骤十中，所述解聚分散后的浆体浓度为15％～20％；螺旋离心机的转速 控制在1500r/min～2500r/min。 结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明选择的坡 缕石杂质少且密度大，能够实现制备原料的纯净，制备PAL材料中除杂操作更简便；坡缕石 5 CN 111592892 A 说　明　书 3/5 页 经过煅烧，经过热分解与再结晶，能够实现杂质有效去除，煅烧后进行酸液浸泡，使杂质去 除更彻底，得到的PAL粉粉质均匀且无杂质；经过对PAL粉的改性以及分离，改变了PAL材料 的表面性质，使其对分子吸附的选择性有了很大的变化，从而实现PAL材料性能的提升，能 够更好的应用于防火材料的制备。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使 用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1是本发明实施例提供的利用非金属矿物坡缕石制备高性能PAL材料的方法的 流程图。 图2是本发明实施例提供的高温煅烧的方法流程图。 图3是本发明实施例提供的球磨的方法流程图。 图4是本发明实施例提供的PAL材料的SEM图。 图5是本发明实施例提供的颗粒状高性能PAL材料的SEM图。