[發明專利]一種表面改性的二氧化硅及含其的磨料組合物的制備方法

在審

• 申請號: 202110004088.4
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112680186A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王溯;馬麗;蔣闖;章玲然;秦長春;孫濤;寇浩東;張德賀
• 申請（專利權）人: 上海暉研材料科技有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;陳卓

1.一種表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：在溶劑中，將二氧化硅與硅烷偶聯劑反應，得到表面改性的二氧化硅；所述的硅烷偶聯劑為八氨苯基-POSS和/或八氯丙基-POSS。

2.如權利要求1所述的表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水和/或有機溶劑；

和/或，所述二氧化硅為膠態二氧化硅；

和/或，所述二氧化硅的平均一次粒徑為35nm，所述平均一次粒徑的值是基于通過BET法測定的比表面積算出的；

和/或，所述二氧化硅的平均二次粒徑為68nm，所述平均二次粒徑的值是基于通過使用了激光的光散射法測定的比表面積算出的；

和/或，所述硅烷偶聯劑和所述二氧化硅的質量比為1:(260～300)，例如1:267；

和/或，所述反應的溫度為25℃；

和/或，所述反應在攪拌下進行，所述攪拌的轉速為600rpm；

和/或，所述反應的后處理包括如下步驟：調節pH、靜置、濃縮。

3.如權利要求2所述的表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，當所述溶劑為水和有機溶劑時，所述水與所述有機溶劑互溶；所述二氧化硅和所述水以二氧化硅水溶液的形式加料；所述硅烷偶聯劑和所述有機溶劑以硅烷偶聯劑和有機溶劑形成混合溶液的形式加料；

和/或，當所述溶劑為水和有機溶劑時，所述硅烷偶聯劑和所述有機溶劑的質量比可為1:(60～80)，例如1:68或1:77；

和/或，當所述溶劑包含有機溶劑時，所述有機溶劑為醇類溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑、酰胺類溶劑和亞砜類溶劑中的一種或多種，優選為醇類溶劑；所述醇類溶劑優選為甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇中的一種或多種，更優選為甲醇；

所述酮類溶劑優選為丙酮和/或甲乙酮；

所述醚類溶劑優選為乙醚、二噁烷和四氫呋喃中的一種或多種；

所述酰胺類溶劑優選為N,N-二甲基甲酰胺；

所述亞砜類溶劑優選為二甲基亞砜。

4.如權利要求3所述的表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，當所述溶劑為水和有機溶劑時，所述二氧化硅水溶液中，所述二氧化硅的質量濃度為19.5％，所述的質量濃度是指所述的二氧化硅的質量占所述的二氧化硅水溶液總質量的百分比的比值；

和/或，當所述溶劑為水和有機溶劑時，所述硅烷偶聯劑和所述有機溶劑形成的混合溶液加入至所述二氧化硅的水溶液中形成混合物；較佳地，所述混合溶液滴加至所述二氧化硅的水溶液中形成混合物；所述滴加的速度優選為1mL/min。

5.如權利要求2所述的表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水和有機溶劑，所述二氧化硅和所述水以二氧化硅水溶液的形式加料；

所述二氧化硅水溶液為膠態二氧化硅水溶液；

所述二氧化硅水溶液的質量濃度為19.5％；

所述硅烷偶聯劑和所述有機溶劑以硅烷偶聯劑和有機溶劑形成混合溶液的形式加料；

所述硅烷偶聯劑和所述有機溶劑的質量比為1:(68～77)；

所述硅烷偶聯劑和所述二氧化硅的質量比為1:(267～300)。

6.如權利要求2所述的表面改性的二氧化硅的制備方法，其特征在于，所述反應的后處理中，加入氫氧化鉀調節pH至8.0～9.0；待pH值調節完畢后，將所述反應的混合物在40℃的空氣浴中靜置8小時；待靜置8小時后，將所述混合物在60℃的空氣浴中靜置12小時。

7.一種磨料組合物的制備方法，其特征在于，所述磨料組合物包括下列質量分數的組分：0.05％～50％如權利要求1-6任一項所述的制備方法制備得到的表面改性的二氧化硅、pH調節劑以及分散介質，所述磨料組合物的pH值為0.5～12；

所述磨料組合物的制備方法包括下列步驟：將所述磨料組合物包含的組分混合即可。