[發明專利]一種核殼型二氧化鈦包覆二氧化硅的制備方法

有效

• 申請號: 201810335420.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108570248B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王恩偉;鄭強;李冬;孫浩杰;潘幸輝;劉源;穗賢杰;李森;馮炳勛
• 申請（專利權）人: 河南駿化發展股份有限公司
• 主分類號: C09C1/28
• 分類號: C09C1/28;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/04;C09D7/62;C09D11/03
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

本發明提供了一種核殼型二氧化鈦包覆二氧化硅的制備方法，依次包括如下步驟：先向反應釜中加入氯化銨溶液與水玻璃溶液，同時加入一定量的氨水?氯化銨緩沖液，在55～95℃條件下反應一段時間后得到二氧化硅溶膠；然后向二氧化硅溶膠中加入硫酸氧鈦與醋酸鈉，同時加入適量的表面活性劑，用乳化機進行攪拌混合，在60～90℃條件下反應一段時間后，經過洗滌、過濾、干燥、煅燒、粉碎等工序，得到核殼性二氧化鈦包覆二氧化硅產品。本發明在二氧化硅的表面，包覆了一層二氧化鈦薄膜，從而提高了二氧化硅的遮蓋力，在涂料、油墨應用中不僅能提高產品觸變性能，同時還能部分替代昂貴的鈦白粉，對于拓寬二氧化硅的應用領域具有重要意義，本發明操作簡單，易于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種二氧化硅的制備方法，具體地講，涉及一種核殼型二氧化鈦包覆二氧化硅的制備方法。

背景技術

二氧化硅，俗稱白炭黑，是一種白色、無毒、無定形微細粉狀物，具有多孔性、高分散性、質輕、化學穩定性好、耐高溫、不燃燒、電絕緣性好等優異性能的重要無機硅化合物。

二氧化硅在橡膠工業中，是優良的橡膠補強劑，能改善膠接性和抗撕裂性。二氧化硅在造紙工業中，能提高紙張白度、強度和不透明性。二氧化硅在農藥工業中可以作為防結塊劑、分散劑。

二氧化硅表面含有大量的硅羥基，利用一定的化學物質通過一定的工藝方法使之與二氧化硅表面的羥基發生反應，改變二氧化硅粉體的表面性能，拓寬其應用領域，提高其應用性能，是二氧化硅產品未來的發展方向之一。常用的改性劑主要包括氯硅烷、醇類、硅烷偶聯劑、硅氧烷類有機硅化合物，而通過水解沉淀法在二氧化硅基粒表面包覆一層二氧化鈦薄膜的研究還未見報道。

二氧化鈦包覆二氧化硅不僅可以減少二氧化硅的團聚，使產品體現出良好的納米效應，而且能提高二氧化硅的遮蓋力，在涂料、、油墨應用中不僅能提高產品觸變性能，同時還能部分替代昂貴的鈦白粉，對于拓寬二氧化硅的應用領域具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核殼型二氧化鈦包覆二氧化硅的制備方法，旨在提高二氧化硅應用性能，拓展二氧化硅的應用領域。

本發明中，一種核殼型二氧化鈦包覆二氧化硅的制備方法，主要包括以下步驟：

先向反應釜中加入氯化銨溶液與水玻璃溶液，同時加入一定量的氨水-氯化銨緩沖液，在55～95℃條件下反應一段時間后得到二氧化硅溶膠；然后向二氧化硅溶膠中加入硫酸氧鈦與醋酸鈉，同時加入適量的表面活性劑，用乳化機進行攪拌混合，在60～90℃條件下反應一段時間后，經過洗滌、過濾、干燥、煅燒、粉碎等工序，得到核殼性二氧化鈦包覆二氧化硅產品。

所述加入的硅酸鈉與氯化銨質量比為1：(0.3～0.9)。

所述氨水-氯化銨緩沖液中，pH值為6.5～9.5。

所述氨水-氯化銨緩沖液的加入量為硅酸鈉質量的1～10.0％。

所述的氯化銨溶液與硅酸鈉溶液的反應時間為1～4h。

所述的硫酸氧鈦與硅酸鈉的質量比為1:(1～10)。

所述的醋酸鈉與硫酸氧鈦的質量比為1:(0.3～3)。

所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸、脂肪酸甘油酯等一種或一種以上。

所述表面活性劑的加入量為硫酸氧鈦質量的1～10％。

所述的硫酸氧鈦與尿素生成二氧化鈦包覆二氧化硅的時間為2～4h。

本發明中采用氯化銨與水玻璃反應制備二氧化硅，其實質為氯化銨與硅酸鈉在溶液中發生水解與中和反應，反應方程式如下：