本發(fā)明屬于復合纖維技術領域，具體涉及一種納米復合纖維材料的制備方法。
背景技術：
納米短纖維不但具有纖維特有的強度和剛度，還具有易分散、加工性能優(yōu)良等特點，針狀硅酸鹽是一種具鏈層狀結構的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物，其經過改性可以增強橡膠的力學性能。
cn101885862a(公開日為2010年11月17日)公開了一種制備橡膠納米短纖維復合材料，其通過co2超臨界法對針狀硅酸鹽進行改性,改性針狀硅酸鹽在與橡膠基體的混合過程中被解離成納米短纖維,同時添加軟質炭黑，最后制備出的復合材料。針狀硅酸鹽經co2超臨界法改性的具體方法為：采用粒度不低于1000目的天然針狀硅酸鹽為原料，將硅烷偶聯(lián)劑、三乙醇胺和針狀硅酸鹽以質量比為3～24∶1～8∶30～100的比例加入反應釜中，然后加入干冰，攪拌條件下，反應釜密閉加熱至溫度為40℃～100℃，壓力10～14mpa，反應1～2小時，反應結束后，將反應釜減壓到常壓狀態(tài)，待冷卻，得到改性針狀硅酸鹽。
雖然上述現(xiàn)有技術公開了一種制備橡膠納米短纖維復合材料的方法，能夠滿足一定的需要，但這些仍存在一定的缺陷：采用co2超臨界法對針狀硅酸鹽進行改性，反應需要密閉進行，操作麻煩，導致成本較高，而改性針狀硅酸鹽的用量直接決定著復合材料的成本，影響其在工業(yè)上的大規(guī)模使用。
綜上所述，因此需要一種更好的納米纖維材料來改善現(xiàn)有技術的不足，從而推動纖維材料行業(yè)的發(fā)展。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種納米復合纖維材料的制備方法，本發(fā)明的操作步驟簡單，容易控制，成本低，適于在工業(yè)上大規(guī)模應用。
本發(fā)明提供了如下的技術方案：
一種納米復合纖維材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將膨潤土置于120-140℃下烘干30-40min后，用破碎機粉碎成粒徑為2-3mm的顆粒，再噴灑硅烷偶聯(lián)劑和水，攪拌均勻得到混合液；
b、向混合液中加入分散劑組合物，高速攪拌，攪拌速度為500-600r/min，再加壓進行均質處理，壓強為60-80mpa，得到漿液；
c、向漿液中添加有機高分子化合物、有機溶劑和表面活性劑，攪拌35-50min后通過旋流分級后進行脫水，獲得漿料；
d、將漿料在60-80℃下烘干至含水量小于5％，再加入硬脂酸進行磨粉、氣流粉碎，即可得到成品。
優(yōu)選的，所述納米復合纖維材料包括以下重量份的原料：膨潤土48-57份、硅烷偶聯(lián)劑32-36份、水24-28份、分散劑25-33份、有機高分子化合物45-55份、有機溶劑23-32份、表面活性劑22-28份和硬脂酸33-38份。
優(yōu)選的，所述步驟a的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。
優(yōu)選的，所述步驟b的分散劑組合物由六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉組成。
優(yōu)選的，所述六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉的質量比為3:2。
優(yōu)選的，所述步驟c的有機高分子化合物為聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、聚乳酸和聚己內酯中的任一種或多種的混合。
優(yōu)選的，所述步驟c的有機溶劑為丙酮、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的任一種或多種的混合。
優(yōu)選的，所述步驟c的表面活性劑為聚醚f127、十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和聚山梨酯中的任一種或多種的混合。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過膨潤土的選材以及硅烷偶聯(lián)劑處理、采用分散劑組合物并進行打漿和高壓均質處理、脫水、烘干破碎、加入硬脂酸并氣流粉碎等多個環(huán)節(jié)和因素的研究，進而實現(xiàn)對膨潤土的改性，避開了現(xiàn)有技術中繁瑣的co2超臨界法操作，操作步驟簡單，容易控制，成本低。
本發(fā)明本發(fā)明的操作步驟簡單，容易控制，原材料來源廣泛且成本低廉，適于在工業(yè)上大規(guī)模應用。
具體實施方式
實施例1
一種納米復合纖維材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將膨潤土置于120℃下烘干40min后，用破碎機粉碎成粒徑為2mm的顆粒，再噴灑硅烷偶聯(lián)劑和水，攪拌均勻得到混合液；
b、向混合液中加入分散劑組合物，高速攪拌，攪拌速度為600r/min，再加壓進行均質處理，壓強為60mpa，得到漿液；
c、向漿液中添加有機高分子化合物、有機溶劑和表面活性劑，攪拌50min后通過旋流分級后進行脫水，獲得漿料；
d、將漿料在60℃下烘干至含水量小于5％，再加入硬脂酸進行磨粉、氣流粉碎，即可得到成品。
納米復合纖維材料包括以下重量份的原料：膨潤土57份、硅烷偶聯(lián)劑32份、水28份、分散劑25份、有機高分子化合物55份、有機溶劑23份、表面活性劑28份和硬脂酸33份。
步驟a的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。
步驟b的分散劑組合物由六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉組成。
六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉的質量比為3:2。
步驟c的有機高分子化合物為聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、聚乳酸和聚己內酯的混合。
步驟c的有機溶劑為丙酮、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合。
步驟c的表面活性劑為聚醚f127、十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和聚山梨酯的混合。
實施例2
一種納米復合纖維材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將膨潤土置于140℃下烘干40min后，用破碎機粉碎成粒徑為3mm的顆粒，再噴灑硅烷偶聯(lián)劑和水，攪拌均勻得到混合液；
b、向混合液中加入分散劑組合物，高速攪拌，攪拌速度為600r/min，再加壓進行均質處理，壓強為80mpa，得到漿液；
c、向漿液中添加有機高分子化合物、有機溶劑和表面活性劑，攪拌50min后通過旋流分級后進行脫水，獲得漿料；
d、將漿料在80℃下烘干至含水量小于5％，再加入硬脂酸進行磨粉、氣流粉碎，即可得到成品。
納米復合纖維材料包括以下重量份的原料：膨潤土57份、硅烷偶聯(lián)劑36份、水28份、分散劑33份、有機高分子化合物55份、有機溶劑32份、表面活性劑28份和硬脂酸38份。
步驟a的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。
步驟b的分散劑組合物由六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉組成。
六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉的質量比為3:2。
步驟c的有機高分子化合物為聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、聚乳酸和聚己內酯的混合。
步驟c的有機溶劑為丙酮、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合。
步驟c的表面活性劑為聚醚f127、十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和聚山梨酯的混合。
實施例3
一種納米復合纖維材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將膨潤土置于120℃下烘干30min后，用破碎機粉碎成粒徑為3mm的顆粒，再噴灑硅烷偶聯(lián)劑和水，攪拌均勻得到混合液；
b、向混合液中加入分散劑組合物，高速攪拌，攪拌速度為500r/min，再加壓進行均質處理，壓強為60mpa，得到漿液；
c、向漿液中添加有機高分子化合物、有機溶劑和表面活性劑，攪拌35min后通過旋流分級后進行脫水，獲得漿料；
d、將漿料在60℃下烘干至含水量小于5％，再加入硬脂酸進行磨粉、氣流粉碎，即可得到成品。
納米復合纖維材料包括以下重量份的原料：膨潤土48份、硅烷偶聯(lián)劑32份、水24份、分散劑25份、有機高分子化合物55份、有機溶劑23份、表面活性劑22份和硬脂酸38份。
步驟a的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。
步驟b的分散劑組合物由六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉組成。
六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉的質量比為3:2。
步驟c的有機高分子化合物為聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、聚乳酸和聚己內酯的混合。
步驟c的有機溶劑為丙酮、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合。
步驟c的表面活性劑為聚醚f127、十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和聚山梨酯的混合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。