[發明專利]一種納米氧化硅材料的改性方法

在審

• 申請號: 201910356220.0
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110282633A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 劉亞;陳光榮
• 申請（專利權）人: 江蘇輝邁粉體科技有限公司
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 成都明濤智創專利代理有限公司 51289
• 代理人: 王巍敏

本發明涉及納米氧化硅技術領域，且公開了一種納米氧化硅材料的改性方法，包括以下步驟：1)將納米氧化硅漿料濃縮至固含量5?60％wt，再利用調節劑將其PH值調節至7?12，將溫度調整到5?100度；2)將硅烷偶聯劑或其水解物緩慢的加入到納米氧化硅漿料中，添加量為納米氧化硅漿料0.5?20％，在加入的過程中需要不停的攪拌，使混合反應均勻；3)將上述漿料反應物在5?100度中，陳化1?24小時，使納米氧化硅沉淀與液體分層，分離液相并提取沉淀納米氧化硅。該納米氧化硅材料的改性方法，無需增加工藝設備，工藝簡單，無需有機試劑作為改性介質，提高原有效率，流動性分散性極好，改性劑對納米氧化硅無污染，提高納米材料特性和使用領域，提高與其他材料的相容性。

技術領域

本發明涉及納米氧化硅技術領域，具體為一種納米氧化硅材料的改性方法。

背景技術

納米氧化硅俗稱氣相白炭黑，產品為人工合成物無定形白色流動性粉末，具有各種比表面積和容積嚴格的粒度分布，是一種無定型白色粉末，無毒、無味和無污染，表面存在羥基和吸附水，其原生粒徑介于7～80nm之間，比表面積一般大于100m2/g，由于其納米效應，在材料中表現出卓越的補強、增稠、觸變、絕緣、消光和防流掛等性質，具有粒度小、比表面積大、純度高和密度低等特點，以及具有良好的穩定性、補強性、觸變性和良好的光學性能，廣泛用于陶瓷、橡膠、塑料、顏料和電子元器件等領域。

納米氧化硅的制備方法主要包括氣相法和液相法，其中液相法主要有溶膠-凝膠法、沉淀法和乳液法等，液相法制備的納米氧化硅生成于液相，干燥成粉體材料時，納米粉體材料自溶劑中分離和干燥過程中，由于排水過程的毛細血管作用造成納米氧化硅容易團聚、結塊，團聚后的納米粉體便會喪失其優異特性，納米粉體的團聚問題卻嚴重的阻礙了納米粉體的應用和相應的納米材料的制備。

根據中國專利CN 104530647 B離心輔助法制備環氧樹脂/納米氧化硅復合材料的方法，該專利是通過用偶聯劑的乙醇溶液在強烈攪拌和超聲波共同作用下處理納米氧化硅顆粒，得到改性后的納米氧化硅顆粒，再將改性后的納米氧化硅顆粒加入到已經預熱的環氧樹脂中，超聲處理之后進行離心處理，最后真空脫泡處理后澆注到已預熱的模具中，在抽真空的情況下，加熱至完全固化即可，并且同樣根據中國專利CN 101279240 B有機改性納米氧化硅吸附材料的制備方法，通過將陽離子表面活性劑溶解于水中，然后將納米氧化硅倒入表面活性劑溶液中，表面活性劑溶液含陽離子表面活性劑的質量百分比為1％～20％，納米氧化硅與表面活性劑溶液質量比為1∶5～1∶100，將上述混合物在在20～80℃恒溫下攪拌2～24h，過濾，用蒸餾水洗滌2次，過濾固體在50～90℃下烘干，再在105℃下活化30min～5小時，干燥活化產物經研磨、過100目篩，制得有機改性納米氧化硅吸附材料，這些方式工藝繁瑣，操作復雜，需要有機試劑作為改性介質，故而提出一種納米氧化硅材料的改性方法來解決上述問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種納米氧化硅材料的改性方法，具備無需增加工藝和設備，無需有機試劑作為改性介質等優點，解決了工藝繁瑣，操作復雜，需要有機試劑作為改性介質的問題。

(二)技術方案

為實現上述無需增加工藝和設備，無需有機試劑作為改性介質的目的，本發明提供如下技術方案：一種納米氧化硅材料的改性方法，包括以下步驟：

1)將納米氧化硅漿料濃縮至固含量5-60％wt，再利用調節劑將其PH值調節至7-12，將溫度調整到5-100度。

2)將硅烷偶聯劑或其水解物緩慢的加入到納米氧化硅漿料中，添加量為納米氧化硅漿料0.5-20％，在加入的過程中需要不停的攪拌，使混合反應均勻。

3)將上述漿料反應物在5-100度中，陳化1-24小時，使納米氧化硅沉淀與液體分層，分離液相并提取沉淀納米氧化硅。