[发明专利]一种纳米氧化硅材料的改性方法

说明书

本发明涉及纳米氧化硅技术领域，且公开了一种纳米氧化硅材料的改性方法，包括以下步骤：1)将纳米氧化硅浆料浓缩至固含量5‑60％wt，再利用调节剂将其PH值调节至7‑12，将温度调整到5‑100度；2)将硅烷偶联剂或其水解物缓慢的加入到纳米氧化硅浆料中，添加量为纳米氧化硅浆料0.5‑20％，在加入的过程中需要不停的搅拌，使混合反应均匀；3)将上述浆料反应物在5‑100度中，陈化1‑24小时，使纳米氧化硅沉淀与液体分层，分离液相并提取沉淀纳米氧化硅。该纳米氧化硅材料的改性方法，无需增加工艺设备，工艺简单，无需有机试剂作为改性介质，提高原有效率，流动性分散性极好，改性剂对纳米氧化硅无污染，提高纳米材料特性和使用领域，提高与其他材料的相容性。

技术领域

本发明涉及纳米氧化硅技术领域，具体为一种纳米氧化硅材料的改性方法。

背景技术

纳米氧化硅俗称气相白炭黑，产品为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布，是一种无定型白色粉末，无毒、无味和无污染，表面存在羟基和吸附水，其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于100m2/g，由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光和防流挂等性质，具有粒度小、比表面积大、纯度高和密度低等特点，以及具有良好的稳定性、补强性、触变性和良好的光学性能，广泛用于陶瓷、橡胶、塑料、颜料和电子元器件等领域。

纳米氧化硅的制备方法主要包括气相法和液相法，其中液相法主要有溶胶-凝胶法、沉淀法和乳液法等，液相法制备的纳米氧化硅生成于液相，干燥成粉体材料时，纳米粉体材料自溶剂中分离和干燥过程中，由于排水过程的毛细血管作用造成纳米氧化硅容易团聚、结块，团聚后的纳米粉体便会丧失其优异特性，纳米粉体的团聚问题却严重的阻碍了纳米粉体的应用和相应的纳米材料的制备。

根据中国专利CN 104530647 B离心辅助法制备环氧树脂/纳米氧化硅复合材料的方法，该专利是通过用偶联剂的乙醇溶液在强烈搅拌和超声波共同作用下处理纳米氧化硅颗粒，得到改性后的纳米氧化硅颗粒，再将改性后的纳米氧化硅颗粒加入到已经预热的环氧树脂中，超声处理之后进行离心处理，最后真空脱泡处理后浇注到已预热的模具中，在抽真空的情况下，加热至完全固化即可，并且同样根据中国专利CN 101279240 B有机改性纳米氧化硅吸附材料的制备方法，通过将阳离子表面活性剂溶解于水中，然后将纳米氧化硅倒入表面活性剂溶液中，表面活性剂溶液含阳离子表面活性剂的质量百分比为1％～20％，纳米氧化硅与表面活性剂溶液质量比为1∶5～1∶100，将上述混合物在在20～80℃恒温下搅拌2～24h，过滤，用蒸馏水洗涤2次，过滤固体在50～90℃下烘干，再在105℃下活化30min～5小时，干燥活化产物经研磨、过100目筛，制得有机改性纳米氧化硅吸附材料，这些方式工艺繁琐，操作复杂，需要有机试剂作为改性介质，故而提出一种纳米氧化硅材料的改性方法来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米氧化硅材料的改性方法，具备无需增加工艺和设备，无需有机试剂作为改性介质等优点，解决了工艺繁琐，操作复杂，需要有机试剂作为改性介质的问题。

(二)技术方案

为实现上述无需增加工艺和设备，无需有机试剂作为改性介质的目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米氧化硅材料的改性方法，包括以下步骤：

1)将纳米氧化硅浆料浓缩至固含量5-60％wt，再利用调节剂将其PH值调节至7-12，将温度调整到5-100度。

2)将硅烷偶联剂或其水解物缓慢的加入到纳米氧化硅浆料中，添加量为纳米氧化硅浆料0.5-20％，在加入的过程中需要不停的搅拌，使混合反应均匀。

3)将上述浆料反应物在5-100度中，陈化1-24小时，使纳米氧化硅沉淀与液体分层，分离液相并提取沉淀纳米氧化硅。