專利名稱：一種納米鋁漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米材料及其制備方法，尤其涉及一種納米鋁漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米材料由于其獨(dú)特的微結(jié)構(gòu)和特殊性能，近年來(lái)發(fā)展迅速，已逐步由科學(xué)研究走向?qū)嵱秒A段，廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍事、化工、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。納米鋁粉就是一種用途廣泛的納米材料，由于納米鋁粉比表面積大，反應(yīng)活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于微米鋁粉，添加到炸藥或燃料中，大幅度提高燃料燃燒速度、改善燃燒的穩(wěn)定性，因此納米鋁粉廣泛應(yīng)用于高能炸藥中，還可用于固體或液體火箭推進(jìn)劑、小型武器平臺(tái)和含能材料等領(lǐng)域；它是一種活化燒結(jié)添加劑，在AlN粉體中混入5-10%納米鋁粉體，可降低燒結(jié)溫度，提高燒結(jié)體密度和導(dǎo)熱率，如果納米鋁作集成元件的基板，導(dǎo)熱率將提高10倍左右，可解決集成元件的集成度問(wèn)題；它還可用于金屬和廢金屬的表面導(dǎo)電涂層處理，在無(wú)氧條件下、低于粉體熔點(diǎn)的溫度實(shí)施微電子器件涂層，此技術(shù)可以應(yīng)用于微電子器件的生產(chǎn)；此外，它還廣泛應(yīng)用于高檔金屬顏料、復(fù)合材料(熱噴涂復(fù)合金屬粉末、陶瓷復(fù)合鋼管)、軍工(填充劑)、化工(各種化工催化劑、農(nóng)藥)、冶金(鋁熱法冶金、煉鋼脫氧劑)、造船(導(dǎo)電涂料)、耐火材料(煉鋼爐鎂碳碳磚)、新型建材(加氣混凝土發(fā)氣劑)、防腐材料等等。但納米鋁粉由于粒徑小，表面原子所占的比例高，所以具有極高的比表面積、表面活性和奇異的物理化學(xué)特性，這是其獲得廣泛應(yīng)用的前提。但也正是這些特性使納米材料不穩(wěn)定，具有很高的表面能，易于相互作用，導(dǎo)致團(tuán)聚，從而減小材料的比表面積和體系 Gibbs自由能，也降低了納米材料的活性，使納米材料應(yīng)有的特性難以充分發(fā)揮。要從根本上解決團(tuán)聚現(xiàn)象，最有效的方法就是將納米鋁在介質(zhì)中進(jìn)行分散。中國(guó)專利ZL031335^. 4報(bào)道了納米金屬粉體分散液及其制備方法，該組合物由納米金屬粉體、分散劑、穩(wěn)定劑、余量的分散介質(zhì)組成。該方法同時(shí)加入分散劑和穩(wěn)定劑，給反應(yīng)體系引入了太多的雜質(zhì)，而且金屬粉體還要經(jīng)過(guò)碳包膜處理，工序比較麻煩且影響金屬的表面性質(zhì)及納米效應(yīng)的發(fā)揮。中國(guó)專利CN1513591A報(bào)道了一種納米金屬粉體分散液及其制備方法，該分散液由納米金屬粉體、分散劑、穩(wěn)定劑、余量的分散介質(zhì)組成。中國(guó)專利CN101015774A也報(bào)道了一種納米金屬分散液及其制備方法，該分散液的原料包括金屬物質(zhì)，含氮、氧、硫和/或硼原子/官能團(tuán)的物質(zhì)或化合物、一種或多種添加劑、溶劑等物質(zhì)。這兩種方法同樣是組分多，引入體系的雜質(zhì)多，影響納米材料的性質(zhì)和實(shí)用性。劉香翠等人介紹了納米鋁粉在煤油中的均分散技術(shù)[推進(jìn)技術(shù)，第沈卷第2期 184頁(yè)]，他們?cè)诿河椭屑尤脒m量的有機(jī)金屬化合物凝膠劑，該凝膠劑價(jià)格昂貴，不適合做推廣使用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種納米鋁漿料及其制備方法，該方法是向分散介質(zhì)中添加合適種類和重量的分散劑，然后加入一定比例的納米鋁，采用行星式球磨機(jī)高速球磨分散，使粒子分割造成的新表面或空間及時(shí)被分散劑覆蓋或占領(lǐng)，最終得到穩(wěn)定的漿料。本發(fā)明在納米鋁表面制造一個(gè)能壘或空間位阻，以克服粒子間的作用?？臻g位阻穩(wěn)定作用并不是分散劑簡(jiǎn)單地填充了顆粒周?chē)目臻g或者在顆粒相互接近時(shí)起到立體屏障的作用。實(shí)際上，分散劑吸附層是非常稀薄的，分散劑和介質(zhì)之間存在著較強(qiáng)的相互作用。因此與其說(shuō)它是緊密地排布在顆粒周?chē)?，不如說(shuō)它更像一層模糊、彈性的覆蓋層圍繞著顆粒。覆蓋層被壓縮將引起分散劑的聚集，限制顆粒和周?chē)橘|(zhì)的相互作用，導(dǎo)致自由能的增加產(chǎn)生排斥力。因?yàn)殇X是非?；顫姷慕饘?，加上納米材料的高表面活性，納米鋁放入水中會(huì)與水發(fā)生劇烈的反應(yīng)，因此需將納米鋁進(jìn)行鈍化處理(即表面被氧化)才能放入水中，但是長(zhǎng)期放置還是會(huì)緩慢反應(yīng)。所以，為了安全起見(jiàn)，一般情況下不將納米鋁或鈍化的納米鋁放入水中而是放在有機(jī)溶劑中。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種納米鋁漿料，按重量份該納米鋁由以下組分組成納米鋁粉1-20，分散劑0. 05-3，溶劑80-100 ；較佳值為納米鋁粉4. 5-10，分散劑0. 15-1. 2，溶劑85-100 ；其中所述的分散劑為選自聚羧酸類、聚羧酸鹽類、聚乙二醇類、聚硅烷類、聚丙烯酸類、硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑。其中溶劑選自醇類、酮類、酯類、芳香烴、脂環(huán)烴或水。所述分散劑為中等分子量聚羧酸有機(jī)胺化合物、改性羧酸聚合物，聚羧酸鈉鹽類， 分子量為400-2000的聚乙二醇，乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、Ν-( β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、 Υ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、聚硅氧烷改性不飽和聚羧酸均聚體，聚丙烯酸銨、聚丙烯酸酯，鈦酸四正丁酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯。所述溶劑為水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、乙二醇、丙二醇、甲乙酮、丙酮、環(huán)己酮、二異丁基酮、乙酸乙酯、醋酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯或環(huán)己焼。所述納米鋁粉體為非聚合態(tài)或軟團(tuán)聚狀態(tài)，其一次粒子的粒徑為IOOnm以下。上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將分散劑按配比加入溶劑中，攪拌均勻，分散劑的用量與固含量及粉體粒徑有關(guān)。固含量指漿料中納米粉體所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，固含量越高，所需的分散劑越多；反之，固含量越低，所需的分散劑越少。(2)將納米鋁粉體投入到上述混合液中，用長(zhǎng)柄勺攪拌使其浸濕、初步分散；(3)球磨分散0. 1-1小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。所述球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160-290轉(zhuǎn)/分，球磨罐自轉(zhuǎn) 320-580轉(zhuǎn)/分，公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的傳動(dòng)比為1 2。
所述球磨機(jī)所用球磨罐為瑪瑙罐或陶瓷罐，磨球材質(zhì)與球磨罐相同，磨球直徑為 IOmm 或 6mm。該方法是利用球磨機(jī)中多個(gè)小瑪瑙球或陶瓷球的撞擊、摩擦、研磨、剪切等作用， 使團(tuán)聚的納米鋁粉體被及時(shí)粉碎、分離，并且由于高速碰撞使納米粒子很容易遇到分散劑分子，在磨球的滾動(dòng)作用下使分散劑覆蓋在納米粒子的表面，由于分散劑分子的空間位阻使納米粒子被分隔開(kāi)并被乳化，形成穩(wěn)定的、均勻分散的乳狀漿料。磨球表面光滑且質(zhì)輕， 加上分散劑也具有一定的潤(rùn)滑性，在短時(shí)間內(nèi)球磨過(guò)程不會(huì)破壞納米粒子的形貌和結(jié)構(gòu)， 使納米鋁粒子保持原有的特性；而且磨球還具有耐腐蝕的特性，不會(huì)與溶劑、分散劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引入體系的雜質(zhì)很少，使制得的漿料具有高純度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)①本發(fā)明不破壞納米粒子的形貌和結(jié)構(gòu)，保持了納米粒子原有的納米效應(yīng)和活性；②本發(fā)明漿料所受的污染和腐蝕小，漿料的純度高；③本發(fā)明納米粒子和分散劑具有極高的接觸頻率，保證分散的均勻性和穩(wěn)定性；④本發(fā)明制備方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，易于控制；⑤本發(fā)明漿料添加組分少；⑥本發(fā)明所用設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)約生產(chǎn)成本；⑦本發(fā)明制備時(shí)間短，節(jié)約能耗，實(shí)用價(jià)值大，可以廣泛應(yīng)用于化工、炸藥、電子、 航空航天等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為20nm的納米鋁粉體為5，聚乙二醇800為0. 5，甲苯為100 ；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將聚乙二醇800按配比加入甲苯中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 4小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn)
/分，球磨罐自轉(zhuǎn)400轉(zhuǎn)/分。(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為11%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有2mm沉淀。實(shí)施例2一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為4. 5，硅烷偶聯(lián)劑KH792為0. 15，乙二醇為100 ；硅烷偶聯(lián)劑KH792化學(xué)成分為Ν_ ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三甲(乙)氧基硅烷；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ792按配比加入乙二醇中，攪拌均勻；
(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 5小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn)
/分，球磨罐自轉(zhuǎn)400轉(zhuǎn)/分。(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為13%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部無(wú)沉淀。實(shí)施例3一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為9. 5，聚羧酸鈉鹽型分散劑SN5040為0. 7，水為100 ；納米鋁粉體表面已鈍化，鈍化層厚度3nm，鈍化層為氧化鋁；聚羧酸鈉鹽型分散劑SN5040為廣州冠志化工有限公司生產(chǎn)；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將SN5040按配比加入水中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)220轉(zhuǎn)
/分，球磨罐自轉(zhuǎn)440轉(zhuǎn)/分。(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為12%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有5mm沉淀。該漿料最好現(xiàn)用現(xiàn)制，12小時(shí)內(nèi)用完。實(shí)施例4一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為1，分散劑SND6808為0. 05，水為100 ；納米鋁粉體表面已鈍化，鈍化層厚度3nm，鈍化層為氧化鋁；分散劑SND6808成分為聚丙烯酸銨水溶液，上海施德化學(xué)品有限公司生產(chǎn)；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將SND6808按配比加入水中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為14%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在7000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有6mm清液層、底部有5mm沉淀。該漿料最好現(xiàn)用現(xiàn)制，12小時(shí)內(nèi)用完。實(shí)施例5—種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為20，硅烷偶聯(lián)劑A171為3，甲苯為100 ；納米鋁粉體表面已鈍化，鈍化層厚度3nm，鈍化層為氧化鋁；
硅烷偶聯(lián)劑A171化學(xué)成分為乙烯基三甲氧基硅烷；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將硅烷偶聯(lián)劑A171按配比加入甲苯中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為11%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在6000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有2mm沉淀。實(shí)施例6一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為10，硅烷偶聯(lián)劑KH602為1，乙酸乙酯為100 ；納米鋁粉體表面已鈍化，鈍化層厚度3nm，鈍化層為氧化鋁；硅烷偶聯(lián)劑KH602化學(xué)成分為N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ602按配比加入乙酸乙酯中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為12%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有3mm沉淀。實(shí)施例7一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為13，高分子聚丙烯酸酯分散劑KP216為1.2，環(huán)己烷為100 ；納米鋁粉體表面已鈍化，鈍化層厚度3nm，鈍化層為氧化鋁；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將高分子聚丙烯酸酯分散劑KP216按配比加入環(huán)己烷中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0. 3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為15%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有4mm清液層、底部有3mm沉淀。實(shí)施例8一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為10，鈦酸四正丁酯為1，環(huán)己酮為100 ；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將鈦酸四正丁酯按配比加入環(huán)己酮中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)210轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)420轉(zhuǎn)/分(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為13%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有3mm沉淀。實(shí)施例9一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為10，分散劑kp853為1. 2，丙酮為95 ；分散劑kp853化學(xué)成分為中等分子量聚羧酸有機(jī)胺化合物，昆明匯利興經(jīng)貿(mào)有限公司；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將分散劑kp853按配比加入丙酮中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分
(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為19%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有5mm清液層、底部有4mm沉淀。實(shí)施例10一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為8. 5，分散劑kpllO為0. 6，異丙醇為85 ；分散劑kpllO化學(xué)成分為改性羧酸聚合物，上海德予得貿(mào)易有限公司；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將分散劑kpllO按配比加入環(huán)己酮中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)320轉(zhuǎn)/分；(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為15%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有Imm清液層、底部有3mm沉淀。實(shí)施例11一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納
8米鋁粉體為5，鈦酸酯偶聯(lián)劑102為0. 4，乙酸丁酯為100 ；鈦酸酯偶聯(lián)劑102化學(xué)名異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將鈦酸酯偶聯(lián)劑102按配比加入乙酸丁酯中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)180轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)360轉(zhuǎn)/分；(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為13%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有2mm清液層、底部有5mm沉淀。實(shí)施例12一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為5，油漆分散劑聚硅氧烷改性不飽和聚羧酸均聚體為0. 4，二異丁基酮為100 ；油漆分散劑聚硅氧烷改性不飽和聚羧酸均聚體為山東云清新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將油漆分散劑按配比加入二異丁基酮中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)180轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)360轉(zhuǎn)/分；(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為14%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有2mm清液層、底部有5mm沉淀。實(shí)施例13一種納米鋁漿料，按重量份(g)該納米鋁漿料由以下組分組成粒徑為30nm的納米鋁粉體為6. 5，鋁酸酯偶聯(lián)劑1-821為0. 4，丙二醇為100 ；鋁酸酯偶聯(lián)劑YL-821化學(xué)成分為二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯；上述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將鋁酸酯偶聯(lián)劑H21按配比加入丙二醇中，攪拌均勻；(2)納米鋁粉體投入到上述混合液中；(3)球磨分散0.3小時(shí)，制成納米級(jí)鋁粉漿料成品；球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)180轉(zhuǎn) /分，球磨罐自轉(zhuǎn)360轉(zhuǎn)/分；(4)將球磨罐卸下，通過(guò)篩子將漿料倒出，磨球留在篩子上。制成的漿料為黑色乳狀液，該漿料透光率經(jīng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定為15%。取部分漿料倒入離心管中，離心管直徑2cm，液柱高度8cm，在5000r/min的轉(zhuǎn)速下高速離心20 分鐘，上端有2mm清液層、底部有4mm沉淀。
權(quán)利要求
1.一種納米鋁漿料，按重量份該納米鋁漿料由以下組分組成納米鋁粉1-20，分散劑0. 05-3，溶劑80-100 ；其中所述的分散劑選自聚羧酸類、聚羧酸鹽類、聚乙二醇類、聚硅烷類、聚丙烯酸類、硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑；其中所述的溶劑選自醇類、酮類、酯類、芳香烴、脂環(huán)烴或水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米鋁漿料，按重量份該納米級(jí)鈷粉漿料由以下組分組成 納米級(jí)鋁粉4. 5-10，分散劑0. 15-1. 2，溶劑85-100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米鋁漿料，所述分散劑為中等分子量聚羧酸有機(jī)胺化合物、改性羧酸聚合物，聚羧酸鈉鹽類，分子量為400-2000的聚乙二醇，乙烯基三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、Ν-( β-氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Υ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、聚硅氧烷改性不飽和聚羧酸均聚體，聚丙烯酸銨、聚丙烯酸酯，鈦酸四正丁酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米鋁漿料，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、乙二醇、丙二醇、甲乙酮、丙酮、環(huán)己酮、二異丁基酮、乙酸乙酯、醋酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯或環(huán)己烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米鋁漿料，所述納米鋁粉體為非聚合態(tài)或軟團(tuán)聚狀態(tài)，其一次粒子的粒徑為IOOnm以下。
6.權(quán)利要求1-5之一所述的納米鋁漿料的制備方法，包含由以下步驟組成(1)將分散劑按配比加入溶劑中，攪拌均勻；(2)將納米鋁粉體投入到上述混合液中，用長(zhǎng)柄勺攪拌使其浸濕、初步分散；(3)用行星式球磨機(jī)球磨分散0.3-1小時(shí)，制得成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米鋁漿料的制備方法，其特征在于所述球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為大盤(pán)公轉(zhuǎn)160-290轉(zhuǎn)/分，球磨罐自轉(zhuǎn)320-580轉(zhuǎn)/分，公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的傳動(dòng)比為1 2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米鋁漿料的制備方法，其特征在于所述球磨機(jī)所用球磨罐為瑪瑙罐、陶瓷罐、剛玉罐、聚氨酯罐，磨球材質(zhì)與球磨罐相同，磨球直徑為IOmm或6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米鋁漿料，按重量份該納米鋁漿料由以下組分組成納米鋁粉1-20，分散劑0.05-3，溶劑80-100；其中所述的分散劑選自聚羧酸類、聚羧酸鹽類、聚乙二醇類、聚硅烷類、聚丙烯酸類、硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯、鋁酸酯偶聯(lián)劑；其中溶劑選自醇類、酮類、酯類、芳香烴、脂環(huán)烴或水。該漿料制備方法，包含由以下步驟組成(1)將分散劑按配比加入溶劑中，攪拌均勻；(2)將納米鋁粉體投入到上述混合液中，用長(zhǎng)柄勺攪拌使其浸濕、初步分散；(3)用行星式球磨機(jī)球磨分散0.3-1小時(shí)，制得成品。該方法是利用合適的分散劑處理納米鋁粉體，加上球磨的剪切、乳化作用，可使納米鋁粉在介質(zhì)中高度分散，形成均勻穩(wěn)定的漿料，可廣泛用于炸藥、燃料、涂料、活化燒結(jié)添加劑、電子器件涂層等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B01F3/12GK102258953SQ20111019260
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者劉艷, 張波, 張蕾, 方進(jìn)軒, 桂瑩芳, 翟金玲, 谷星雪 申請(qǐng)人:北京納辰科技發(fā)展有限責(zé)任公司