本發(fā)明涉及化學(xué)鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法。

背景技術(shù)：
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金屬包覆無機(jī)粉體是指以無機(jī)粉體為核心，以金屬為外殼的復(fù)合粉體。這種復(fù)合粉體由于具有優(yōu)異的電磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)催化以及可以改善金屬和陶瓷之間的潤濕性等優(yōu)異的性質(zhì)，近年來廣泛應(yīng)用于電磁學(xué)材料、催化材料、導(dǎo)電等方面領(lǐng)域。金屬包覆無機(jī)粉體復(fù)合粉體的制備方法有溶膠凝膠法、機(jī)械混合法、化學(xué)鍍法、非均相沉淀法等，其中化學(xué)鍍法由于可以在任何基體表面都能制備出均勻、孔隙率低、厚度可控的金屬鍍層，且工藝易于控制、設(shè)備簡單受到廣泛的關(guān)注。

目前粉體表面化學(xué)鍍工藝為：(1)粉體表面引入活性基團(tuán)；(2)活性基團(tuán)吸附催化劑；(3)吸附催化劑的粉體表面通過化學(xué)鍍沉積金屬粒子。例如，中國專利02131262.1公開了無機(jī)粉體表面金屬化的方法。此方法首先無機(jī)粉體經(jīng)過鉻酐的溶液粗化；然后經(jīng)氯化亞錫鹽酸溶液敏化，氯化鈀鹽酸溶液活化；最后進(jìn)行表面化學(xué)鍍覆金屬層。其中粗化、敏化和活化過程均在酸性條件下，這種工藝不能實(shí)現(xiàn)如碳酸鈣、粉煤灰、碳酸鎂等粉體的表面化學(xué)鍍。再如中國專利200780011903.8公開了導(dǎo)電性非電解電鍍粉體及其制造方法。此方法是將芯材粉體與三聚氰胺樹脂的初期縮合物接觸，進(jìn)行該初期縮合物的聚合反應(yīng)，利用三聚氰胺樹脂中的氨基吸附催化劑，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍。該方法是采用聚合物單體通過聚合反應(yīng)在粉體表面引入活性基團(tuán)，工藝復(fù)雜，另外聚合物同粉體表面縮合反應(yīng)很難實(shí)現(xiàn)粉體表面完全包裹。

因此現(xiàn)有無機(jī)粉體化學(xué)鍍的方法有待改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有粉體表面化學(xué)鍍方法的不足，提供一種無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，它適用于各種無機(jī)粉體、工藝簡單、安全環(huán)保。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

(1)無機(jī)粉體在干燥設(shè)備中100℃-180℃溫度下干燥至含水量<0.1％；

(2)將步驟(1)所得無機(jī)粉體與設(shè)定比例的分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，100℃-160℃溫度下活化混合10分鐘-20分鐘，繼續(xù)加入設(shè)定比例的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，70℃-120℃下混合1分鐘-30分鐘；

(3)將步驟(2)所得無機(jī)粉體與設(shè)定比例的活性樹脂在高混機(jī)內(nèi)攪拌，60℃-120℃下混合1分鐘-40分鐘；

(4)將步驟(3)所得無機(jī)粉體浸入pH為1-3的敏化液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為30℃-90℃，敏化時(shí)間為5分鐘-50分鐘，水洗至中性；

(5)將步驟(4)所得無機(jī)粉體浸入pH為1-4的活化液中進(jìn)行活化，活化溫度為40℃-80℃，活化時(shí)間為10分鐘-50分鐘，水洗至中性；

(6)將步驟(5)所得活化后無機(jī)粉體化學(xué)施鍍，同時(shí)采用機(jī)械攪拌以均勻分散粉體，化學(xué)鍍10分鐘-30分鐘后水洗，40℃-60℃干燥5分鐘-20分鐘，得到表面化學(xué)鍍的無機(jī)粉體。

分散劑用于填料表面改性，防止無機(jī)粉體間團(tuán)聚和提高無機(jī)粉體和石蠟間相容性；石蠟用于均勻包覆無機(jī)粉體，防止無機(jī)粉體在敏化和活化過程中同酸反應(yīng)和接枝活性樹脂；活性樹脂用于吸附催化劑，有利于化學(xué)施鍍。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述無機(jī)粉體為碳酸鈣、硅藻土、硫酸鈣、沸石、粉煤灰、滑石粉、云母粉、高嶺土、硅灰石、碳酸鎂中的一種或幾種的混合物。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述分散劑為脂肪酸類分散劑、脂肪族酰胺類分散劑、石蠟類分散劑、金屬皂類分散劑和低分子蠟類分散劑中的一種或幾種的混合物，分散劑加入量為無機(jī)粉體重量0.5％-2％。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述活性樹脂為硅烷偶聯(lián)劑、三聚氰胺樹脂、尿素、硫脲、苯胍胺中的一種或幾種的混合物，活性樹脂加入量為無機(jī)粉體重量1％-6％。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述石蠟加入量為無機(jī)粉體重量1％-5％。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述敏化液為氯化亞錫溶液，其中所述活化液包含金屬膠體催化劑的溶液，其中金屬膠體催化劑為鈀、鉑、銀和金中的至少一種。

上述無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍的方法，所述無機(jī)粉體粒徑為10微米-500微米。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種薄膜，其表面含有涂層，所述涂層中上述表面化學(xué)鍍的無機(jī)粉體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下有益效果：

1.本發(fā)明無機(jī)粉體采用石蠟包裹，能夠避免無機(jī)粉體在敏化和活化過程中同酸反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)碳酸鈣、粉煤灰、碳酸鎂等無機(jī)粉體表面化學(xué)鍍。

2.本發(fā)明采用的制備工藝簡單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

3.本發(fā)明制備的產(chǎn)品中金屬層均勻包覆在無機(jī)粉體表面，且包覆不受粉體形貌限制。

4.本發(fā)明方案得到的改性無機(jī)粉體，可用于導(dǎo)電涂料、電磁防護(hù)涂料中的導(dǎo)電填料。

附圖說明：

圖1：a：碳酸鈣顆粒的掃描電鏡圖，b：碳酸鈣顆粒的掃描電鏡局部放大圖，c：碳酸鈣表面包覆鎳顆粒的掃描電鏡圖，d:碳酸鈣表面包覆鎳顆粒的掃描電鏡局部放大圖；

圖2：碳酸鈣表面包覆鎳顆粒的X射線衍射。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，所述實(shí)施例只用于理解本發(fā)明，并不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明核心技術(shù)對其作出一些等同改進(jìn)和調(diào)整，均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：

將50微米沸石在干燥設(shè)備中100℃溫度下干燥10分鐘，至含水量<0.1％；再將干燥后的沸石與占其重量2％的金屬皂類分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，100℃溫度下活化混合20分鐘，然后加入占沸石重量1％的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘，繼續(xù)加入占沸石重量6％的尿素在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘；將所得表面改性的無機(jī)粉體浸入pH為1的氯化亞錫溶液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為90℃，敏化時(shí)間為5分鐘，水洗至中性；接下來將所得粉體浸入pH為4的氯化鈀溶液中進(jìn)行活化，活化溫度為40℃，活化時(shí)間為50分鐘，取出，用去離子水清洗，40℃干燥20分鐘。

配制化學(xué)鍍銅鍍液，鍍液組分為：NiSO₄·7H₂O(1克/升)、CuSO₄·5H₂O(24克/升)、NaH₂PO₂·H₂O(55克/升)、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O(1.5克/升)、H₃BO₃(70克/升)。將活化后的基材浸入40℃的化學(xué)鍍銅鍍液中施鍍30分鐘。化學(xué)鍍銅后，用去離子水清洗，在烘箱中40℃干燥20分鐘，即得表面包覆銅的沸石粉體，粉末體積電阻率小于8×10^-3Ωcm。

實(shí)施例2：

將10微米硅藻土在干燥設(shè)備中180℃溫度下干燥20分鐘，至含水量<0.1％；再將干燥后的硅藻土與占硅藻土重量0.5％的脂肪族酰胺類分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，160℃溫度下活化混合10分鐘，然后加入占硅藻土重量5％的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘，繼續(xù)加入占硅藻土重量1％的三聚氰胺樹脂在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘；將所得表面改性的無機(jī)粉體浸入pH為3的氯化亞錫溶液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為30℃，敏化時(shí)間為50分鐘，水洗至中性；接下來將所得粉體浸入pH為1的氯化鈀溶液中進(jìn)行活化，活化溫度為80℃，活化時(shí)間為10分鐘，取出用去離子水清洗，60℃干燥5分鐘。

配制化學(xué)鍍銀鍍液，鍍液組分為：AgNO₃(29克/升)、NH₃·H₂O(4克/升)、和HCHO(55克/升)。將活化后的基材浸入45℃的化學(xué)鍍銀鍍液中施鍍25分鐘?；瘜W(xué)鍍銀后，用去離子水清洗，在烘箱中50℃干燥15分鐘，即得表面包覆銀的硅藻土粉體，粉末體積電阻率小于3×10^-2Ωcm。

實(shí)施例3：

將85微米碳酸鈣在干燥設(shè)備中145℃溫度下干燥14分鐘，至含水量<0.1％；再將干燥后的碳酸鈣與占碳酸鈣重量1％的脂肪酸類分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，120℃溫度下活化混合15分鐘，然后加入占碳酸鈣重量2％的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘，繼續(xù)加入占碳酸鈣重量2.8％的硅烷偶聯(lián)劑(KH550)在高混機(jī)內(nèi)攪拌，90℃下混合30分鐘；將所得表面改性的無機(jī)粉體浸入pH為2的氯化亞錫溶液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為80℃，敏化時(shí)間為30分鐘，水洗至中性；接下來將所得粉體浸入pH為2.8的氯化鈀溶液中進(jìn)行活化，活化溫度為60℃，活化時(shí)間為30分鐘，取出用去離子水清，58℃干燥18分鐘。

配制化學(xué)鍍鎳鍍液，鍍液組分為：NiSO₄·7H₂O(50克/升)、NaH₂PO₂·H₂O(25克/升)、(NH₄)₂·SO₄(11克/升)、C₆H₈O₇(7克/升)。將活化后的基材浸入55℃的化學(xué)鍍鎳鍍液中施鍍20分鐘。化學(xué)鍍鎳后，用去離子水清洗，在烘箱中45℃干燥18分鐘，即得表面包覆鎳的碳酸鈣粉體，粉末體積電阻率小于2×10^-2Ωcm。

實(shí)施例4：

將500微米粉煤灰在干燥設(shè)備中125℃溫度下干燥16分鐘，至含水量<0.1％；再將干燥后的碳酸鈣與占粉煤灰重量1％的脂肪酸類分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，110℃溫度下活化混合12分鐘，然后加入占粉煤灰重量2.5％的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，120℃下混合1分鐘，繼續(xù)加入占粉煤灰重量2.8％的硫脲在高混機(jī)內(nèi)攪拌，120℃下混合1分鐘；將所得表面改性的無機(jī)粉體浸入pH為2的氯化亞錫溶液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為80℃，敏化時(shí)間為30分鐘，水洗至中性；接下來將所得粉體浸入pH為2.8的氯化鈀溶液中進(jìn)行活化，活化溫度為60℃，活化時(shí)間為30分鐘，取出用去離子水清洗，55℃干燥15分鐘。

配制化學(xué)鍍鎳鍍液，鍍液組分為：NiSO₄·7H₂O(50克/升)、NaH₂PO₂·H₂O(25克/升)、(NH₄)₂·SO₄(11克/升)、C₆H₈O₇(7克/升)。將活化后的基材浸入55℃的化學(xué)鍍鎳鍍液中施鍍15分鐘?；瘜W(xué)鍍鎳后，用去離子水清洗，在烘箱中55℃干燥13分鐘，即得表面包覆鎳的粉煤灰粉體，粉末體積電阻率小于8×10^-3Ωcm。

實(shí)施例5：

將200微米滑石粉在干燥設(shè)備中110℃溫度下干燥18分鐘，至含水量<0.1％；再將干燥后的滑石粉與占滑石粉重量0.5％的脂肪族酰胺類分散劑在高混機(jī)內(nèi)攪拌，140℃溫度下活化混合18分鐘，然后加入占滑石粉重量4％的石蠟在高混機(jī)內(nèi)攪拌，70℃下混合30分鐘，繼續(xù)加入占滑石粉重量1％的苯胍胺在高混機(jī)內(nèi)攪拌，60℃下混合40分鐘；將所得表面改性的無機(jī)粉體浸入pH為3的氯化亞錫溶液中進(jìn)行敏化，敏化溫度為30℃，敏化時(shí)間為50分鐘，水洗至中性；接下來將所得粉體浸入pH為1的氯化鈀溶液中進(jìn)行活化，活化溫度為80℃，活化時(shí)間為10分鐘，取出用去離子水清洗，45干燥18分鐘。

配制化學(xué)鍍銀鍍液，鍍液組分為：AgNO₃(29克/升)、NH₃·H₂O(4克/升)、和HCHO(55克/升)。將活化后的基材浸入45℃的化學(xué)鍍銀鍍液中施鍍10分鐘?；瘜W(xué)鍍銀后，用去離子水清洗，在烘箱中60℃干燥10分鐘，即得表面包覆銀的滑石粉粉體，粉末體積電阻率小于9×10^-3Ωcm。