一种疏水纳米水合二氧化硅及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及纳米水合二氧化硅，具体涉及一种疏水纳米水合二氧化硅及其制备方法和应用。预加热反应釜到126℃以上，于反应釜中加入纳米水合二氧化硅，再滴加硅氮烷，纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1，反应温度控制在126～135℃，反应时间为1.5～2h，在反应过程中同时去除氨气，制得疏水纳米水合二氧化硅。纳米水合二氧化硅与硅氮烷反应生成三甲基硅烷疏水纳米水合二氧化硅和氨气，消除了纳米水合二氧化硅内部羟基，转变成亲油性。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水纳米水合二氧化硅及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米水合二氧化硅，具体涉及一种疏水纳米水合二氧化硅及其制备方法和应用。
技术介绍
纳米水合二氧化硅又称纳米白炭黑，纳米水合二氧化硅广泛应用在橡胶补强剂、油墨增稠剂、喷涂材料、消光剂等各种领域，由于纳米水合二氧化硅存在大量活性羟基，具有亲水性，限制了它的使用范围，当应用在补强硅橡胶、油墨、油漆、涂料、胶黏剂和密封胶领域之前都需要进行疏水性处理，目前，纳米水合二氧化硅疏水改性的生产方法已经有多种，但它们普遍存在产品中会残留副产物和取代度不高的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种不存在副产物、疏水性能好、应用范围广的疏水纳米水合二氧化硅及其制备方法和应用。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，预加热反应釜到126℃以上，于反应釜中加入纳米水合二氧化硅，再滴加硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1～2，反应温度控制在126～135℃，反应时间为1.5～2h，在反应过程中同时去除氨气，制得疏水纳米水合二氧化硅。本专利技术的有益效果在于：在温度大于126℃的反应釜中滴加硅氮烷，硅氮烷先汽化，硅氮烷和纳米水合二氧化硅实际上是气固反应，有足够的均匀度和混合度，反应迅速，纳米水合二氧化硅与硅氮烷在特定温度和设备条件下反应生成三甲基硅烷疏水纳米水合二氧化硅和氨气，消除了纳米水合二氧化硅内部羟基，转变成亲油性，对制作如耐高温油性涂料及环保吸收废油产品方面都扩大和加深它的用途和领域，残余的氨气除去，使产品达到中性或客户需要的指标，且反应釜内不存在其他副产物，生产效率高。本专利技术还提供一种上述疏水纳米水合二氧化硅的制备方法制备的疏水纳米水合二氧化硅。本专利技术还提供一种上述疏水纳米水合二氧化硅在油墨、墙面涂料、胶黏剂和密封胶中的应用。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅在油墨中主要作用为流变控制，提高地坪漆的耐候性、稳定性、抗刮伤性，提高涂层的流平性能和涂层结果，能更好的延长产品使用期限。(2)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅应用在墙面涂料，主要作用为防止涂料流挂，提高施工面的平整度。气相二氧化硅吸附在粉末涂料表面，形成可移动层，防止粉末涂料吸收水分，防止结块，提高粉末涂料的流动性和感官性。(3)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅在胶粘剂及密封胶中，因其优良的疏水性能更好的与有机溶剂结合所以大大提高了粘接强度和密封性。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。本专利技术最关键的构思在于：纳米水合二氧化硅与硅氮烷在特定温度和设备条件下反应生成三甲基硅烷疏水纳米水合二氧化硅和氨气，消除了纳米水合二氧化硅内部羟基，转变成亲油性，反应釜内不存在其他副产物，生产效率高。本专利技术提供一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，预加热反应釜到126℃以上，于反应釜中加入纳米水合二氧化硅，再滴加硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1～2，反应温度控制在126～135℃，反应时间为1.5～2h，在反应过程中同时去除氨气，制得疏水纳米水合二氧化硅。本专利技术的化学反应方程式为：(CH3)3Si-NH-Si(CH3)3+2R3SiOH→2R3SiO-Si(CH3)3+NH3↑，反应温度为126～135℃。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：在温度大于126℃的反应釜中滴加硅氮烷，硅氮烷先汽化，硅氮烷和纳米水合二氧化硅实际上是气固反应，有足够的均匀度和混合度，反应迅速，纳米水合二氧化硅与硅氮烷在特定温度和设备条件下反应生成三甲基硅烷疏水纳米水合二氧化硅和氨气，消除了纳米水合二氧化硅内部羟基，转变成亲油性，对制作如耐高温油性涂料及环保吸收废油产品方面都扩大和加深它的用途和领域，残余的氨气通过抽真空处理的方法除去，使产品达到中性或客户需要的指标，且反应釜内不存在其他副产物，生产效率高。进一步的，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，反应结束后，反应釜内残余的氨气采用真空抽气方式除去，真空度为-0.03MPa～-0.01MPa。由上述描述可知，采用抽真空的方式去除氨气，真空度为-0.03MPa～-0.01MPa，可以完全去除反应釜中的氨气。进一步的，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，反应结束后，所述反应釜内的残余氨气还可采用高温方式除去，温度控制在126℃～130℃。进一步的，所述尾气吸收喷淋塔中的喷淋液采用质量分数为5～10％的稀酸水。进一步的，所述稀酸水为稀盐酸水。进一步的，预加热反应釜到126～135℃。由上述描述可知，预加热反应釜到126～135℃，既可以保证硅氮烷汽化，又可以保证纳米水合二氧化硅与硅氮烷顺利快速进行反应。进一步的，所述硅氮烷的滴加速度为500ml/min。本专利技术还提供一种上述疏水纳米水合二氧化硅的制备方法制备的疏水纳米水合二氧化硅。本专利技术还提供一种上述疏水纳米水合二氧化硅在油墨、墙面涂料、胶黏剂和密封胶中的应用。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅在油墨中主要作用为流变控制，提高地坪漆的耐候性、稳定性、抗刮伤性，提高涂层的流平性能和涂层结果，能更好的延长产品使用期限。(2)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅应用在墙面涂料，主要作用为防止涂料流挂，提高施工面的平整度。气相二氧化硅吸附在粉末涂料表面，形成可移动层，防止粉末涂料吸收水分，防止结块，提高粉末涂料的流动性和感官性。(3)本专利技术研制的疏水纳米水合二氧化硅在胶粘剂及密封胶中，因其优良的疏水性能更好的与有机溶剂结合所以大大提高了粘接强度和密封性。实施例1一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，预加热反应釜到126℃，于反应釜中加入500g纳米水合二氧化硅，再缓慢滴加50g硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1，反应温度控制在126℃，反应时间为1.5h，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，所述尾气吸收喷淋塔中的喷淋液采用质量分数为5％的稀盐酸水，反应结束后，反应釜内残余的氨气采用真空抽气方式除去，真空度为-0.03MPa，制得疏水纳米水合二氧化硅。本专利技术还提供一种上述疏水纳米水合二氧化硅在油墨、墙面涂料、胶黏剂和密封胶中的应用。实施例2一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，预加热反应釜到130℃，于反应釜中加入500g纳米水合二氧化硅，再滴加75g硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1.5，反应温度控制在130℃，反应时间为1.8h，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，所述尾气吸收喷淋塔中的喷淋液采用质量分数为8％的稀盐酸水，反应结束后，反应釜内残余的氨气采用真空抽气方式除去，真空度为-0.02MPa，制得疏水纳米水合二氧化硅。实施例3一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，预加热反应釜到135℃，于反应釜中加入500g纳米水合二氧化硅，再滴加100g硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:2，反应温度控制在135℃，反应时间为2h，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，所述尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，其特征在于，预加热反应釜到126℃以上，于反应釜中加入纳米水合二氧化硅，再滴加硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1～2，反应温度控制在126～135℃，反应时间为1.5～2h，在反应过程中同时去除氨气，制得疏水纳米水合二氧化硅。

【技术特征摘要】
1.一种疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，其特征在于，预加热反应釜到126℃以上，于反应釜中加入纳米水合二氧化硅，再滴加硅氮烷，所述纳米水合二氧化硅与硅氮烷的重量比为10:1～2，反应温度控制在126～135℃，反应时间为1.5～2h，在反应过程中同时去除氨气，制得疏水纳米水合二氧化硅。2.根据权利要求1所述的疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，其特征在于，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，反应结束后，反应釜内残余的氨气采用真空抽气方式除去，真空度为-0.03MPa～-0.01MPa。3.根据权利要求1所述的疏水纳米水合二氧化硅的制备方法，其特征在于，在反应过程中打开反应釜的通气阀门，产生的氨气进入尾气吸收喷淋塔，反应结束后，所述反应釜内的残余...

【专利技术属性】
技术研发人员：王承辉，王承日，黄小雄，
申请(专利权)人：福建远翔新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35