[发明专利]用硅溶胶制备纳米白碳黑的方法

摘要

用硅溶胶制备纳米白碳黑的方法，涉及纳米白碳黑的制备技术。其特点是首先选取市售的pH为2.0～12，密度为1.140～1.300g·cm－3，SiO2含量20％～40％，Na2O的含量≤0.5～0.05％，SiO2胶粒的粒径集中在8～35nm之间的硅溶胶为原料。接着按比例加入醇和水，搅拌，将pH值调节到6.5～7.5，获得二氧化硅凝胶状沉淀。然后将二氧化硅凝胶状沉淀用醇的水溶液进行溶剂交换，并采用正硅酸乙酯的醇溶液浸泡上述经溶剂交换所得的凝胶状沉淀。最后分级干燥：60℃恒温干燥12－48h，70℃恒温干燥4－12h，100℃恒温干燥2h，即可得到本发明的纳米白碳黑。本发明工艺简便、成本低廉、设备要求低。克服了纳米白炭黑存在着粒子纳米化和团聚的两大难题。而且所得纳米白碳黑的粒径分布十分均匀。

主权项

1.用硅溶胶制备纳米白碳黑的方法，其特征在于：(1)首先进行硅溶胶原料的选取：选取pH为2.0～12，密度为1.140～1.300g·cm-3，SiO2含量20％～40％，Na2O的含量≤0.5～0.05％，SiO2胶粒的粒径集中在8～35nm之间的硅溶胶为原料；(2)用硅溶胶制备二氧化硅胶状沉淀：将硅溶胶∶低碳醇∶水的体积比为10∶16～20∶3～6的比例配制于密闭容器中，在电动搅拌机搅拌下，将pH值调节到6.5～7.5，在室温～60℃下搅拌半小时后获得胶状二氧化硅沉淀物，恒温2-3小时，获得二氧化硅凝胶状沉淀；(3)二氧化硅凝胶状沉淀的溶剂交换和浸泡处理：A.将二氧化硅凝胶状沉淀浸泡在醇类水溶液中，进行溶剂交换，以去除硅溶胶原料中少量Na+离子，溶剂交换时间为6-24h，温度为室温～60℃，醇类水溶液的浓度：水与低碳醇的体积比为1∶1.5至1∶19；B.采用正硅酸乙酯的醇溶液浸泡上述经溶剂交换所得的凝胶状沉淀，浸泡时间为12-48h，浸泡温度为40-60℃，正硅酸乙酯的醇溶液的浓度是正硅酸乙酯与低碳醇的体积比为1∶1至1∶12；(4)分级干燥制得纳米白碳黑将上述处理好的沉淀放入烘箱中60℃恒温干燥12-48h，70℃恒温干燥4-12h，100℃恒温干燥2h，即可得到本发明的纳米白碳黑。