[发明专利]一种高分散二氧化硅的制备方法

说明书

本发明公开了二氧化硅制备方法技术领域的一种高分散二氧化硅的制备方法，包括水玻璃的配制和化学合成，在二氧化硅合成反应中，利用氧化聚乙烯蜡先对配制的水玻璃溶液进行改性，将硫酸经雾化后形成无数细小的液滴，并直接与水玻璃溶液混合，保持较高压的条件，水玻璃停止加入后，改用较大的酸流率进行快速过酸，将反应得到的稀浆料过滤、洗涤得到滤饼，滤饼经打浆得到的二氧化硅浓浆，利用聚乙二醇对其进行改性，进行湿法超细研磨后，对物料进行喷雾干燥即可得到二氧化硅产品，本发明提供了一种高分散二氧化硅的制备方法，能够有效阻二氧化硅粒子之间紧密团聚，降低了二氧化硅粒子的聚合度，二氧化硅粒子分散更加均匀。

技术领域

本发明涉及二氧化硅制备方法技术领域，具体为一种高分散二氧化硅的制备方法。

背景技术

二氧化硅又名水合二氧化硅，目前常规生产二氧化硅的方法主要有气相法和沉淀法，而沉淀法二氧化硅因为生产工艺简单、成本低、产量大而被广泛使用。目前二氧化硅被广泛应用于橡胶补强领域，将二氧化硅应用在橡胶中，能提高橡胶的撕裂强度、耐磨性能以及抗湿滑性能，有效降低滚动阻力，橡胶生热，随着今后绿色轮胎的发展与普及，二氧化硅的重要性愈加凸显。

在橡胶配方中添加二氧化硅可以提高胶料的物理性能，但在现有的二氧化硅合成过程中，将水玻璃、硫酸和稀释水直接混合进行反应，由于二氧化硅表面会含有大量羟基，所以极易自身相互吸附形成更大粒径的颗粒，形成的二氧化硅粒子附聚体容易聚结，影响二氧化硅粒子在橡胶中的分散性，造成橡胶产品补强效果不佳。

基于此，本发明设计了一种高分散二氧化硅的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分散二氧化硅的制备方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高分散二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：

S1、水玻璃的配制：将模数为2.8~3.2的水玻璃与一定量的稀释水注入蒸球中，在密封的条件下，将水蒸汽通入蒸球中，使蒸球内压力达到0.07~0.09MPa，保压6h后配制得到质量分数为5~15%的水玻璃溶液，温度降至65~75℃，加入处理剂，在40转/分的转速下搅拌30min，配制得到所需的水玻璃溶液；

S2、化学合成：将配制得到的水玻璃溶液和稀释水分别以0.1~0.2m³/h和1~2m³/h的流率注入反应釜中，同时将硫酸以雾化的形式大面积均匀地喷洒入到反应釜内，并投入表面活性剂，保持40转/分的转速搅拌，加热使反应釜内的温度控制在80~90℃，压力保持在0.1~0.7Mpa内，并及时排出废气，连续性生产直至反应体系的pH达到9.5后，停止水玻璃溶液的加入，保持稀释水的加入，加大搅拌速率，将硫酸改用以1~2m³/h的流率注入反应釜中，进行快速过酸，直至pH达5.0~5.5，反应结束；

S3、将反应得到的稀浆料经过过滤、洗涤得到滤饼，滤饼经打浆工艺得到二氧化硅浓浆；

S4、往二氧化硅浓浆中加入聚乙二醇，进行湿法超细研磨后，加入适量稀释水稀释，用均质机调整为50Mpa压力进行均质后，对物料进行喷雾干燥即可得到二氧化硅产品。

优选的，所述S1的处理剂为氧化聚乙烯蜡。

优选的，所述S2的硫酸以雾化的形式喷洒，其雾化粒径控制在500~800微米。

优选的，所述S2的表面活性剂由十二烷基磺酸钠和二（2-乙基己基）磷酸酯按照质量比2:1组成。

优选的，所述S2中在停止加入水玻璃溶液后改为搅拌速率为100转/分搅拌。