[发明专利]一种快压出高分散水合二氧化硅的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工制备领域，具体涉及一种快压出高分散水合二氧化硅的制备方法。

背景技术

水合二氧化硅又称沉淀法白炭黑，主要成分是二氧化硅，白色无定形粉末，质轻而松散，耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。水合二氧化硅的用途很广，且不同产品具有不同的用途。例如，用作稠化剂或增稠剂，合成油类、绝缘漆的调合剂，油漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂，荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂，彩印胶板填充剂，铸造的脱模剂，加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能；填充在塑料制品内，可增加抗滑性和防油性；填充在硅树脂中，可制成耐200℃以上的塑料，在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。

但是，近来，水合二氧化硅更为广泛的应用是用于合成橡胶中，例如已有大量报道通过加入水合二氧化硅来提高橡胶的强度、耐磨性和抗老化性。另外，也有报道在轮胎帘布层、胎侧的橡胶中添加水合二氧化硅寻求橡胶的“挺性”，这种情况下，对水合二氧化硅的性能要求比较苛刻，要求水合二氧化硅具有高分散性，并在形成橡胶过程中能够实现压出速度快、压出表面光滑等。

发明内容

针对上述本领域研究发展的现状，本发明提供一种水合二氧化硅的制备方法，根据本发明制得的水合二氧化硅具有高分散性，并在添加本发明的水合二氧化硅制备橡胶过程中，能够实现快压出、压出表面光滑的效果。

更为具体地，本发明提供一种快压出高分散水合二氧化硅的制备方法，其包括下述步骤：

（1）将0.5-1mm的石英砂与碳酸钠粉末以重量比1:1.5-2的比例混合均匀，在1400-1415℃下煅烧1小时后，得固态硅酸钠；

（2）将固态硅酸钠溶解在浓度为3-5mol/L的碳酸钠中，得到硅酸钠溶液，过滤去除杂质；

（3）以氨水控制体系pH值为6-7后，沉静1小时；

（4）将松香甘油酯溶解在丙酮中，制得0.2-0.3mol/L松香甘油酯的丙酮溶液；

（5）将硅酸钠溶液与松香甘油酯的丙酮溶液以1:1-1.2的体积比混合均匀；

（6）向体系中滴加4-6mol/L的盐酸溶液至不再有沉淀析出，将沉淀洗涤、干燥，得水合二氧化硅。

其中，每1kg固态硅酸钠溶解在1L浓度为3-5mol/L的碳酸钠中。

根据本发明的制备方法，在硅酸钠酸解前，通过控制体系的pH值而加入松香甘油酯的丙酮溶液，可以提高制得的水合二氧化硅的分散性， 并在制备橡胶时，加入本发明制得的水合二氧化硅，能够实现快压出的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的技术方案进行详述，但本发明并不限定于这些事实例，本领域管用手段的替换均包含在本发明范围内。

实施例1

（1）将1kg 0.5mm的石英砂与1.5kg碳酸钠粉末混合均匀，在1400℃下煅烧1小时后，得固态硅酸钠；

（2）将上述固态硅酸钠溶解在1L 的浓度为3mol/L的碳酸钠中，得到硅酸钠溶液，过滤去除杂质；

（3）以氨水控制体系pH值为7后，沉静1小时；

（4）将松香甘油酯溶解在丙酮中，制得0.2mol/L松香甘油酯的丙酮溶液；

（5）将硅酸钠溶液与松香甘油酯的丙酮溶液以1:1的体积比混合均匀；

（6）向体系中滴加4mol/L的盐酸溶液至不再有沉淀析出，将沉淀洗涤、干燥，得水合二氧化硅。

实施例2

（1）将1kg 1mm的石英砂与2kg碳酸钠粉末混合均匀，在1415℃下煅烧1小时后，得固态硅酸钠；

（2）将上述固态硅酸钠溶解在1L 的浓度为5mol/L的碳酸钠中，得到硅酸钠溶液，过滤去除杂质；

（3）以氨水控制体系pH值为6后，沉静1小时；

（4）将松香甘油酯溶解在丙酮中，制得0.3mol/L松香甘油酯的丙酮溶液；

（5）将硅酸钠溶液与松香甘油酯的丙酮溶液以1:1的体积比混合均匀；

（6）向体系中滴加6mol/L的盐酸溶液至不再有沉淀析出，将沉淀洗涤、干燥，得水合二氧化硅。

实施例3

（1）将1kg 0.8mm的石英砂与1.8kg碳酸钠粉末混合均匀，在1410℃下煅烧1小时后，得固态硅酸钠；

（2）将上述固态硅酸钠溶解在1L 的浓度为4mol/L的碳酸钠中，得到硅酸钠溶液，过滤去除杂质；

（3）以氨水控制体系pH值为6后，沉静1小时；