CN110127709A - 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 - Google Patents
一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110127709A CN110127709A CN201910489733.9A CN201910489733A CN110127709A CN 110127709 A CN110127709 A CN 110127709A CN 201910489733 A CN201910489733 A CN 201910489733A CN 110127709 A CN110127709 A CN 110127709A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- adjusted
- mother liquor
- sodium silicate
- gradient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
- C01B33/193—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,该方法包括以下步骤:(1)配制硅酸钠溶液和酸溶液;(2)向硅酸钠溶液中加入表面活性剂和酸溶液,至体系的pH值为5,得到母液;(3)向母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值由5梯度调节至11,然后向母液中加入酸溶液,将体系的pH值由11梯度调节至5;(4)母液经分离、干燥,得到高分散二氧化硅。与现有技术相比,依本发明方法所制备的二氧化硅产品在橡胶中的分散等级>9.7,且酸消耗较少。
Description
技术领域
本发明涉及一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法。
背景技术
二氧化硅为无定形白色粉末,无毒、无味、无污染,表面富含羟基,粒径小且粒度分布均匀,具有大比表面积和高孔容,作为一种环保功能材料,被广泛用在日化用品与医药以及液体载体等行业,尤其是轮胎行业,已经成为了橡胶轮胎重要的补强材料。传统沉淀法制备二氧化硅主要是以水玻璃、硫酸或盐酸为原料在一定pH值下反应、陈化得到,在该过程中可加入适量的分散助剂、表面活性剂或改性剂以防止原始粒子的过度聚集,如CN104828832A、CN102229758A、CN108069430A、CN104891505A、CN102976339A等,但该方法所制备的二氧化硅在橡胶中的实际分散效果并不太理想,仍有待于提高。
CN108439414A公开了一种pH值摆法制备高分散大孔容沉淀二氧化硅的方法。该方法以液体硅酸钠和稀硫酸为原料,控制pH值从11±1至5±1之间来回摆动共5次,然后进行压滤洗涤、喷雾干燥、造料,得到分散度/级达9.5-10的高分散大孔容沉淀二氧化硅。该方法的不足是pH值来回摆动需要消耗大量的硫酸。
发明内容
根据上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种酸消耗更少的梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,包括以下步骤:
(1)配制硅酸钠溶液和酸溶液;
(2)向硅酸钠溶液中加入表面活性剂和酸溶液,至体系的pH值为5,得到母液;
(3)向母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值由5梯度调节至11,然后向母液中加入酸溶液,将体系的pH值由11梯度调节至5;
(4)母液经分离、干燥,得到高分散二氧化硅。
作为优选技术方案之一,步骤(2)中,所述的表面活性剂在母液中的质量百分比浓度为0.2~2%。
作为更进一步的优选技术方案之一,所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
作为更进一步的优选技术方案之一,所述的非离子型表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和/或月桂醇聚氧乙烯醚。
作为优选技术方案之一,所述的硅酸钠溶液的密度为1.1~1.25g/cm3,硅酸钠的模数为2~4;
所述的酸溶液为浓度为1~3mol/L的硫酸;
所述的体系的pH值由5梯度调节至11是按pH值为5→7→9→11的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min;
所述的体系的pH值由11梯度调节至5是按pH值为11→9→7→5的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min。
本发明在反应体系中加入表面活性剂,防止原始粒子过度聚集,使生产的聚集体粒径均匀;同时通过pH值的梯度调节来达到调控二氧化硅分散等级的目的,所制备的二氧化硅产品在橡胶中的分散等级>9.7。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的具体技术方案作进一步地详细说明。
一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,包括以下步骤:
(1)配制硅酸钠溶液和酸溶液;
(2)向硅酸钠溶液中加入表面活性剂和酸溶液,至体系的pH值为5,得到母液;
(3)向母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值由5梯度调节至11,然后向母液中加入酸溶液,将体系的pH值由11梯度调节至5;
(4)母液经分离、干燥,得到高分散二氧化硅。
在另一优选的技术方案中,步骤(2)中,所述的表面活性剂在母液中的质量百分比浓度为0.2~2%。
在另一优选的技术方案中,所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
在另一优选的技术方案中,所述的非离子型表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和/或月桂醇聚氧乙烯醚。
在另一优选的技术方案中,所述的硅酸钠溶液的密度为1.1~1.25g/cm3,硅酸钠的模数为2~4;
所述的酸溶液为浓度为1~3mol/L的硫酸;
所述的体系的pH值由5梯度调节至11是按pH值为5→7→9→11的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min;
所述的体系的pH值由11梯度调节至5是按pH值为11→9→7→5的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min。
分离方式可采取过滤、压滤、离心、沉降等。在分离的过程中配合洗涤,以除去杂质。
干燥方式可采取喷雾干燥等常规的干燥方式。
本发明依HG/T 2404-2008制备填充有二氧化硅的硫化橡胶,并依GB/T 6030-2006的方法D评估二氧化硅在橡胶中的分散度等级。
实施例1
一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,包括以下步骤:
(1)将模数为2.5的硅酸钠用水溶解,配制成密度为1.15g/cm3的硅酸钠溶液,将浓硫酸用水稀释配制成浓度为1mol/L的稀硫酸;
(2)将硅酸钠溶液加热至70℃后,在搅拌下,先向硅酸钠溶液中加入辛基酚聚氧乙烯醚,混匀后,再加入稀硫酸,至体系的pH值为5,反应10min,得到母液,辛基酚聚氧乙烯醚的质量百分比浓度为0.5%;
(3)向步骤(2)的母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值调节至7,反应10min后,继续加入硅酸钠溶液将pH值调节至9,反应10min后,再继续加入硅酸钠溶液将pH值调节至11,反应10min;
(4)向经步骤(3)处理的母液中加入稀硫酸,将体系的pH值调节至9,反应10min后,继续加稀硫酸将pH调节至7,反应10min后,再继续加稀硫酸将pH调节至5,反应10min;
(5)步骤(4)反应完毕后的母液用板框过滤机过滤洗涤,得到的二氧化硅喷雾干燥,得到高分散二氧化硅,分散度等级>9.7。
实施例2
一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,包括以下步骤:
(1)将模数为3.5的硅酸钠用水溶解,配制成密度为1.25g/cm3的硅酸钠溶液,将浓硫酸用水稀释配制成浓度为3mol/L的稀硫酸;
(2)将硅酸钠溶液加热至90℃后,在搅拌下,先向硅酸钠溶液中加入辛基酚聚氧乙烯醚,混匀后,再加入稀硫酸,至体系的pH值为5,反应10min,得到母液,辛基酚聚氧乙烯醚的质量百分比浓度为1%;
(3)向步骤(2)的母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值调节至7,反应10min后,继续加入硅酸钠溶液将pH值调节至9,反应10min后,再继续加入硅酸钠溶液将pH值调节至11,反应10min;
(4)向经步骤(3)处理的母液中加入稀硫酸,将体系的pH值调节至9,反应10min后,继续加稀硫酸将pH调节至7,反应10min后,再继续加稀硫酸将pH调节至5,反应10min;
(5)步骤(4)反应完毕后的母液用板框过滤机过滤洗涤,得到的二氧化硅喷雾干燥,得到高分散二氧化硅,分散度等级>9.7。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法,包括以下步骤:
(1)配制硅酸钠溶液和酸溶液;
(2)向硅酸钠溶液中加入表面活性剂和酸溶液,至体系的pH值为5,得到母液;
(3)向母液中加入硅酸钠溶液,将体系的pH值由5梯度调节至11,然后向母液中加入酸溶液,将体系的pH值由11梯度调节至5;
(4)母液经分离、干燥,得到高分散二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的表面活性剂在母液中的质量百分比浓度为0.2~2%。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述的非离子型表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和/或月桂醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法,其特征在于:
所述的硅酸钠溶液的密度为1.1~1.25g/cm3,硅酸钠的模数为2~4;
所述的酸溶液为浓度为1~3mol/L的硫酸;
所述的体系的pH值由5梯度调节至11是按pH值为5→7→9→11的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min;
所述的体系的pH值由11梯度调节至5是按pH值为11→9→7→5的梯度进行调节,每次调节后反应5~15min。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910489733.9A CN110127709B (zh) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
PCT/CN2019/122965 WO2020244182A1 (zh) | 2019-06-05 | 2019-12-04 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910489733.9A CN110127709B (zh) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110127709A true CN110127709A (zh) | 2019-08-16 |
CN110127709B CN110127709B (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=67580532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910489733.9A Active CN110127709B (zh) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110127709B (zh) |
WO (1) | WO2020244182A1 (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111017939A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-04-17 | 福建省三明正元化工有限公司 | 一种高分散二氧化硅的制备方法 |
CN111825098A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高分散大孔容孔径窄分布水合二氧化硅及其制备方法 |
CN111825097A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种低铝高分散白炭黑及其制备方法 |
CN111875989A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-03 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种航空轮胎标识胶专用白炭黑及其制备方法 |
WO2020244182A1 (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
CN113321217A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-31 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高冰面抓着力轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN113336235A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-03 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高操控性轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN113401914A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-17 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高抗疲劳轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN114105153A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-01 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 一种制备橡胶补强二氧化硅的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023097549A1 (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 一种疏水白炭黑橡胶补强剂及其制备方法与应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104058415A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-09-24 | 清华大学 | 高分散纳米二氧化硅的制备方法 |
CN105000567A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 西南石油大学 | 一种高分散纳米二氧化硅的制备方法 |
CN108439414A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-24 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种pH值摆动法制备高分散大孔容沉淀二氧化硅的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108383130A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-08-10 | 福建远翔新材料股份有限公司 | 一种沉淀水合二氧化硅的合成方法 |
CN110127709B (zh) * | 2019-06-05 | 2021-09-28 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
-
2019
- 2019-06-05 CN CN201910489733.9A patent/CN110127709B/zh active Active
- 2019-12-04 WO PCT/CN2019/122965 patent/WO2020244182A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104058415A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-09-24 | 清华大学 | 高分散纳米二氧化硅的制备方法 |
CN105000567A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 西南石油大学 | 一种高分散纳米二氧化硅的制备方法 |
CN108439414A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-24 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种pH值摆动法制备高分散大孔容沉淀二氧化硅的方法 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020244182A1 (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 |
CN111017939A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-04-17 | 福建省三明正元化工有限公司 | 一种高分散二氧化硅的制备方法 |
CN111017939B (zh) * | 2020-01-14 | 2023-10-24 | 福建省三明正元化工有限公司 | 一种高分散二氧化硅的制备方法 |
CN111825098A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高分散大孔容孔径窄分布水合二氧化硅及其制备方法 |
CN111825097A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种低铝高分散白炭黑及其制备方法 |
CN111875989A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-03 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种航空轮胎标识胶专用白炭黑及其制备方法 |
CN111825097B (zh) * | 2020-07-15 | 2023-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种低铝高分散白炭黑及其制备方法 |
CN111825098B (zh) * | 2020-07-15 | 2023-10-27 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高分散大孔容孔径窄分布水合二氧化硅及其制备方法 |
CN113321217A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-31 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高冰面抓着力轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN113336235A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-03 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高操控性轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN113401914A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-17 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种高抗疲劳轮胎专用高分散白炭黑的制备方法 |
CN114105153A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-01 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 一种制备橡胶补强二氧化硅的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110127709B (zh) | 2021-09-28 |
WO2020244182A1 (zh) | 2020-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110127709A (zh) | 一种梯度pH沉淀法制备高分散二氧化硅的方法 | |
CN107324346B (zh) | 一种高比表面积高吸油值二氧化硅的制备方法 | |
CN108821298A (zh) | 一种高吸附高分散二氧化硅及其制备方法 | |
CN105236429A (zh) | 一种超高分散白炭黑的制备方法 | |
CN109133072B (zh) | 一种以铁尾矿为原料超快速制备疏水二氧化硅气凝胶的方法 | |
CN106829975B (zh) | 一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法 | |
CN109012517B (zh) | 一种以铁尾矿为原料制备复合型硅基气凝胶的方法 | |
CN108190893B (zh) | 一种铅酸蓄电池隔板用二氧化硅的制备方法 | |
CN110054193A (zh) | 一种高分散高导热白炭黑的制备方法 | |
CN108017062B (zh) | 疏水二氧化硅气凝胶及其制备方法 | |
CN111392739B (zh) | 一种高分散性增稠型二氧化硅的制备方法及应用 | |
CN110028073A (zh) | 一种高分散性沉淀白炭黑的制备方法 | |
CN102923722B (zh) | 白炭黑的制备方法 | |
CN104418332B (zh) | 一种二氧化硅的制备方法 | |
CN106542534A (zh) | 一种脱钠剂脱除水合硅酸钙中杂质钠的方法 | |
CN111196605A (zh) | 一种小粒径硅溶胶及其制备方法 | |
CN109437211B (zh) | 一种高比表面积与高吸附voc型二氧化硅及其制备方法 | |
CN114702170A (zh) | 一种阴极废液回收处理方法 | |
CN102701240A (zh) | 一种以硫酸镁废液为原料制备硅钢级氧化镁的方法 | |
CN105776967A (zh) | 一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法 | |
CN102311123A (zh) | 去除沉淀法白炭黑中可溶性杂质的方法 | |
CN107324350B (zh) | 一种利用低品位硅藻土制备纳米沉淀二氧化硅的方法 | |
CN110683550B (zh) | 一种湿式牙膏用二氧化硅浆料及其制备方法 | |
CN105727850A (zh) | 一种硅铝复合气凝胶的常压干燥方法 | |
JP4041918B2 (ja) | ヒュームドシリカ水性分散液の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |