[发明专利]一种高分散二氧化硅的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分散二氧化硅的制备方法，涉及材料合成技术领域，其技术方案要点包括如下步骤：步骤1、溶液配制；步骤2、制备晶种；步骤3、浆液制备；步骤4：二氧化硅获得：通过将浆液自然冷却至室温，洗涤压滤后获得沉淀物，再将沉淀物以及按重量份比为1:2的无水乙醇和去离子水加入高速胶体磨内进行打浆、喷雾干燥处理，获得二氧化硅。本发明具有获得比表面积SBET为330～360㎡/g，粒径小于30nm的二氧化硅，且该二氧化硅具有高分散性的特点，并在保证湿地抓着力的前提下，达到降低滚动阻力并提高燃油效率的效果。

技术领域

本发明涉及一种材料合成技术领域，更具体地说它涉及一种高分散二氧化硅的制备方法。

背景技术

二氧化硅是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶等。二氧化硅是多孔性物质，其组成可用SiO₂·nH₂O表示，其中nH₂O是以表面羟基的形式存在，能溶于苛性碱和氢氟酸，但不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外），同时具有耐高温以及良好的电绝缘性的特点。

公开号为CN108862287A的中国专利公开了一种高吸油高分散白炭黑的制备方法，包括以下步骤：⑴、将水加热至65℃～99℃，向水中加入钠长石粉末，再加入乙醇，混合；所述钠长石粉末添加量为0.05mol/L～2.00mol/L；所述乙醇的质量分数为1wt％～5wt％；⑵、向步骤⑴混合液中滴加98％的硫酸2.05～3.36wt％，搅拌升温至沸腾，反应2～5小时；⑶、调节步骤⑵反应产物pH值为3.0～5.0，过滤分离，取滤饼；⑷、步骤⑶滤饼和水按等质量比混合，在温度35～43℃下搅拌混合1～3小时；过滤，干燥。

但是通过该高吸油高分散白炭黑的制备方法制成的白炭黑的比表面积小且分散性低，进而在通过利用该白炭黑制成轮胎橡胶并用于车辆时，难以在保证湿地抓着力的前提下，达到降低滚动阻力并提高燃油效率的效果，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高分散二氧化硅的制备方法，该高分散二氧化硅的制备方法具有高分散性的特点，并在保证湿地抓着力的前提下，达到降低滚动阻力并提高燃油效率的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高分散二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、溶液配制：取固体硅酸钠与去离子水加入密封搅拌装置内，控制压强为152-228cm汞柱，设定温度为40-56℃，搅拌速度为120-150r/min，预搅拌30mins至硅酸钠完全溶解，获得浓度为0.048-0.052mol/L的稀硅酸钠溶液；

步骤2、制备晶种：将稀硅酸钠溶液加入第一反应釜中，设定温度为40-42℃，搅拌速度为120-150r/min，并向第一反应釜中缓慢加入浓度为0.1-1mol/L的硫酸，至混合液的PH达到6-7时，在设定温度下保温老化2h，获得晶种；

步骤3、浆液制备：取晶种加入第二反应釜中，并向第二反应釜中加入温度为70-80℃的温水，控制温度为70-80℃，搅拌速度为120-150r/min，再向第二反应釜中加入步骤1中获得的稀硅酸钠溶液，至该混合液的PH达到10-11时，停止加入稀硅酸钠溶液，并开始向第二反应釜中加入浓度为0.1-1mol/L的硫酸，至PH达到3-4时，停止加入硫酸，保温老化1h，获得浆液；

步骤4：二氧化硅获得：将浆液自然冷却至室温，洗涤压滤后获得沉淀物，再将沉淀物以及按重量份比为1:2的无水乙醇和去离子水加入高速胶体磨内进行打浆、喷雾干燥处理，获得二氧化硅。

通过采用上述技术方案，获得比表面积SBET为330～360㎡/g，粒径小于30nm的二氧化硅，该二氧化硅具有高分散性的特点，并在保证湿地抓着力的前提下，达到降低滚动阻力并提高燃油效率的效果。