[發明專利]一種塑料開口劑用高透明沉淀二氧化硅的制備方法

無效

• 申請號: 201210343071.2
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102827495A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 盧元方;陳家茂;余惠華;趙曉彬;陳欣鑫
• 申請（專利權）人: 福建省三明同晟化工有限公司
• 主分類號: C09C1/28
• 分類號: C09C1/28;C09C3/12;C09C3/10;C09C3/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種塑料開口劑用高透明沉淀二氧化硅的制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展，對塑料等合成材料的需求迅猛增長，帶動聚乙烯的生產進入一個歷史高峰期，聚乙烯薄膜被廣泛應用于食品包裝、醫藥包裝、文化用品包裝及農用薄膜等方面。然而塑料薄膜在卷取成卷過程和儲存過程中，薄膜層間由于受熱壓或受壓易發生粘連，使后道加工輕則放卷展開速度受到影響，重則無法展開使用。塑料薄膜的粘連主要原因：是由于薄膜成型后其表面有大量的外露分子鏈，在兩片薄膜閉合后產生大分子鏈之間的互相纏繞粘連，使其無法打開。塑料薄膜互相粘連給自動化包裝應用帶來困難，為了解決該問題通常在聚乙烯中添加二氧化硅作為開口劑，其使塑料薄膜表面形成微觀的凹凸不平，阻止了低分子量物質之間的纏繞起到抗粘的作用。然而由于二氧化硅本身是一種親水性的物質，在聚乙烯中分散性、相容性很差，影響了聚乙烯薄膜的透明度，進而影響了聚乙烯的質量。專利CN101280127?介紹一種塑料薄膜開口劑用沉淀白碳黑的制備方法。其步驟如下：在反應釜加水，加入沉淀白碳黑，升溫至87℃，先加入少量硅酸鈉水溶液，調反應液pH值為10.2；其余硅酸鈉水溶液和20％稀硫酸同時加入反應釜內，稀硫酸流量要保持pH值10.2不變，溫度保持87℃不變，反應時間85分鐘；然后繼續加20％稀硫酸反應時間22分鐘，調pH值3.8，陳化25分鐘；然后洗滌、漿化、噴霧干燥得成品。該方法只考察了二氧化硅的開口性能，但沒有對涉及到產品的孔特性及粒度對聚乙烯透明度的影響。而產品的孔特性及平均粒度是影響聚乙烯薄膜透明度的關鍵因素。US2765242介紹了一種沉淀二氧化硅的制備方法，整個過程包括用酸中和水玻璃，使膠體粒子在弱堿性溶液中長大，用可溶性鈉鹽來凝聚膠體粒子，使之聚集為沉淀，同時要強化聚集體結構。對于比表面小于200m²/g的沉淀二氧化硅，可以直接從水中過濾，濾餅干燥即得產品，而對于比表面大于200m²/g的沉淀二氧化硅，最好用醇或酮來置換出聚集體中的水分，在干燥時，結構不致變得不易分散。該專利只介紹了沉淀法的制備方法，沒有對產品的平均粒度進行說明。

由于沉淀二氧化硅表面存有大量的羥基，是一種親水性的物質造成與聚乙烯的相容性很差，很難分散，因此使塑料薄膜的表面性能變差。然而隨著對聚乙烯塑料薄膜質量的要求逐步提高，其透明度、開口性和魚眼、拉伸強度、撕裂強度等性能要求越來越嚴格，塑料薄膜的這些性能都與二氧化硅開口劑的性能有直接關系，其中二氧化硅的純度和平均粒度是影響聚乙烯薄膜透明度及開口性能的主要因素，二氧化硅的孔特性，影響了聚乙烯薄膜的開口效率。因此為了保證聚乙烯薄膜的上述性能，二氧化硅開口劑必須滿足如下幾方面的要求，1）化學純度，2）孔特性，3）粒度分布。4）揮發份。在滿足上述四個必須條件才能作為聚乙烯薄膜二氧化硅使用。因此，我們發明了適合于塑料開口劑用高透明沉淀二氧化硅制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種塑料開口劑用高透明沉淀二氧化硅的制備方法，采用工業硅酸鈉為原料，生產出沉淀二氧化硅，其化學純度、孔特性、平均粒度，揮發份等綜合指標優異，因而能夠作為塑料開口劑使用。整體工藝過程無需使用嚴格的工藝原料，反應時間為2-5個小時。由于二氧化硅表面存在大量的羥基，在打漿過程中，與表面活性物質進行接枝反應，增加了二氧化硅與聚乙烯的相容性，使二氧化硅在聚乙烯的透明度顯著提高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種塑料開口劑用高透明沉淀二氧化硅的制備方法包括以下步驟：

（1）將模數為3.0-3.3的工業硅酸鈉，配制成二氧化硅的質量百分數為5-8%的工業硅酸鈉溶液；在40-60℃下滴加質量百分數為90-95%的無機酸溶液，升溫至80-90℃，保溫1-2小時，滴加硫酸調節pH值為3-4；

（2）過濾，洗滌，水洗至鈉離子的質量百分數為0.1%以下；

（3）將洗后的濾餅用高速攪拌進行打漿，常溫下加入表面活性劑，保持1-1.5小時；

（4）噴霧干燥，進口溫度400-600℃，出口溫度105-110℃，使產品水分保持3%以下；

（5）采用氣流粉碎機對干燥后的物料進行粉碎及粒度分級，控制其平均粒度為3-4μm，得到最終產品。

步驟（1）所述的無機酸選自硫酸、硝酸、磷酸的一種或多種。

步驟（2）所述的洗滌方式選自水洗、醇洗的一種或多種。