阅读说明：本技术 一种低粘度硅酸镁及其衍生物及生产方法 (Low-viscosity magnesium silicate and derivatives thereof and production method ) 是由 林亚庆 林景琼 郑素花 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种低粘度硅酸镁及其衍生物的生产方法,其包括如下步骤：S1、硅酸镁及其衍生物前驱体制备S2、硅酸镁及其衍生物的制备。所述低粘度硅酸镁及其衍生物固含量较低,成本较低,产品的稳定性和混合均匀性很好。(The invention provides a production method of low-viscosity magnesium silicate and derivatives thereof, which comprises the following steps: s1, preparation of magnesium silicate and derivatives thereof, S2 and preparation of magnesium silicate and derivatives thereof. The low-viscosity magnesium silicate and the derivatives thereof have the advantages of low solid content, low cost, and good stability and mixing uniformity of products.)

一种低粘度硅酸镁及其衍生物及生产方法

技术领域

本发明涉及一种硅酸镁及其衍生物及生产方法，具体涉及一种低粘度硅酸镁及其衍生物及生产方法。

背景技术

硅酸镁及其衍生物在合适的制备条件下，可形成透明的凝胶液，其粘度与溶液的固体含量及电荷密度有关，并具备良好的触变性能，在牙膏、化妆品、涂料、油墨等领域有着重要的应用。

近些年，受到矿产资源合理开发利用的影响，天然石材产品出现供不应求状态，为弥补这一市场缺口，各大企业及科研院所加大研发力度，开发出了仿真度更高的多彩涂料产品，其形成机理为硅酸镁及其衍生物与纤维素反应形成一层包裹膜，实行多彩颗粒间的隔离效果。

在多彩涂料造粒过程中，要求硅酸镁及其衍生物的保护胶液粘度不宜太高，以免影响造粒效果。通常人们通过引入焦磷酸根，使其吸附在硅酸镁及其衍生物晶体的正电荷边缘后，整个粒子显负电荷，而表面被比较松散的水合钠离子层包裹着，钠离子所带的正电荷使硅酸镁及其衍生物晶体粒子相互排斥，不形成凝胶，达到降低保护胶液粘度的作用。传统的这种降粘方式，在一定程度上短暂的解决了多彩涂料的造粒问题，然而受到焦磷酸根水解的影响，出现反粘等影响产品性能的副作用，并且由于引入的焦磷酸盐为水溶性盐，对产品的耐水白性能也造成一定影响。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供了一种低粘度硅酸镁及其衍生物及高固含生产方法，本发明通过在合成过程中引入降粘剂，成功制备出粘度低且稳定的硅酸镁产品。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

S1、硅酸镁及其衍生物前驱体制备

将含镁化合物、含硅化合物及改性化合物L，配成溶液，加入pH调节剂，待反应完成后，将多余杂质去除，浓缩成固含量大于15mt％的硅酸镁及其衍生物前驱体；

S2、硅酸镁及其衍生物的制备

取降粘剂加水溶解，加入步骤S1制得的硅酸镁及其衍生物前驱体，搅拌分散形成固含大于10mt％，加入改性化合物R，继续搅拌分散0.1-48h后，转移至反应釜内，待反应完成后，冷却取出烘干，得低粘度硅酸镁及其衍生物。

进一步的，所述降粘剂为含磷类降粘剂，如焦磷酸、多聚磷酸、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钾、焦磷酸铵、焦磷酸有机改性物或衍生物中的一种或者多种混合。

基于上述技术方案，降粘剂的加入可以降低固含量，从而降低成本，且可以提高产品稳定性和混合均匀性；降粘剂也可以在合成硅酸镁及其衍生物高温高压后，去除多余杂质加入，同样可以得到低粘度产品。

进一步的，步骤S1中，反应的pH＝7-13，温度为0-120℃，反应时间为0.1-72h。

基于上述技术方案，在制备硅酸镁及其衍生物前水洗，去除多余的离子，再加入降粘剂水热，降低了产品的电导率，提高多彩涂料耐水白性能，洗涤可以除去产物中的杂质离子。

进一步的，所述硅酸镁及其衍生物的化学通式为：Na_k(Si₈Mg_xA_yO₂₀(OH)_mB_n)·tH₂O，

其中，

A为金属元素，Li，Na，K，Al，Zn，Ni，Cu，Mn，Fe，NH₄ ⁺中的一种或多种；B为含元素C，F，P，B化合物中的一种或多种；0≤k<1；4<x+y<7，0≤y<1；m+n≤4；t为结合水的数量。

进一步的，所述含硅化合物为硅酸钠、硅酸锂、硅酸钾、氟硅酸钠、二氧化硅中的一种或多种的混合。

进一步的，所述含镁化合物为氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁、碱式碳酸镁、氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、醋酸镁中的一种或多种的混合。

进一步的，所述pH调节剂为氨水、尿素、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾、硼酸、磷酸、氢氟酸中的一种或者多种的混合。

进一步的，步骤S1中,所述改性化合物L为A及B元素的盐类化合物；步骤S2中，所述改性化合物R所含元素除H、O、Mg、Si、A、B外不引入其它多余元素。

本发明还提供了一种低粘度硅酸镁及其衍生物的高固含生产方法制备得到的低粘度硅酸镁及其衍生物。

本发明的有益效果在于：

1.反应过程加入降粘剂，提高了合成固含量，降低生产成本；

2.反应过程加入降粘剂，提高了产品稳定性和混合均匀性，保证产品品质；

3.通过反应前水洗，去除多余的离子，再加入降粘剂水热，降低了产品的电导率，提高多彩涂料耐水白性能。

说明书附图

图1表示该工艺的生产流程图

图2表示实施例1固含达25mt％时，加入降粘剂与不加降粘剂反应前驱体对比。

图3表示实施例1生产的产品配成15mt％水溶液溶解后透光率。

图4表示实施例1生产的产品配成25mt％与55℃热存储7天后均具有流动性粘稠液体。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，如图2至4

1)硅酸镁及其衍生物前驱体的合成

将0.8M硅酸钠和0.6M硫酸镁+0.1M硫酸铝溶液，按体积比1：1混合均匀，用氢氧化钠溶液调节pH值至7，维持反应温度在0℃，继续搅拌0.1小时后，水洗至溶液中检测不到硫酸根离子，压滤得到固含量为28mt％的硅酸镁及其衍生物前驱体；

2)硅酸镁及其衍生物高固含的合成

取自制降粘剂100g加少量水搅拌溶解后，加入步骤1)准备好的硅酸镁及其衍生物前驱体8kg，搅拌分散形成固含量为25mt％、流动性较好的乳浊液，再加入碳酸锂120g粉末，继续搅拌1h，形成果冻状触变胶体后，转移至高压反应釜内，于120度水热0.1小时，冷却取出烘干，得到低粘度硅酸镁锂产品。

实施例2

1)硅酸镁及其衍生物前驱体的合成

将0.5M硅溶胶溶液和0.6M氧化镁悬浊液，按体积比2：1混合均匀，用氢氟酸溶液调节pH值至13，维持反应温度在120℃，继续搅拌72小时后，形成硅酸镁及其衍生物果冻状前驱体；

2)硅酸镁及其衍生物高固含的合成

取自制降粘剂100g加少量水搅拌溶解后，加入步骤1)准备好的硅酸镁及其衍生物前驱体8kg，搅拌分散形成固含量为20mt％、流动性较好的乳浊液，再加入碳酸锂粉末120g、氟化钠粉末50g，继续搅拌48h，形成果冻状触变胶体后，转移至高压反应釜内，于320度水热72小时，冷却取出烘干，得到低粘度硅酸镁锂产品。

实施例3

1)硅酸镁及其衍生物前驱体的合成

将0.5M硅溶胶溶液和0.6M氧化镁悬浊液，按体积比2：1混合均匀，用氢氟酸溶液调节pH值至11，维持反应温度在90℃，继续搅拌48小时后，形成硅酸镁及其衍生物果冻状前驱体；

2)硅酸镁及其衍生物高固含的合成

取自制降粘剂100g加少量水搅拌溶解后，加入步骤1)准备好的硅酸镁及其衍生物前驱体8kg，搅拌分散形成固含量为30mt％、流动性较好的乳浊液，再加入碳酸锂粉末120g、氟化钠粉末50g，继续搅拌36h，形成果冻状触变胶体后，转移至高压反应釜内，于250度水热48小时，冷却取出烘干，得到低粘度硅酸镁锂产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。