导电纳米二氧化硅的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种导电纳米ＳｉＯ↓［２］的合成方法，步骤依次为：配制硅酸酯溶液、硅酸钠或硅酸钾溶液；加入复合表面活性剂，搅拌；加酸溶液，调节ｐＨ值到６～９；加入含Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ或Ｔｉ中的至少一种离子的盐酸盐或硫酸盐溶液，搅拌；将所得产物过滤、洗涤、烘干，得粒径为２０～８０ｎｍ的白色或浅白色粉末，其分散均匀，颜色稳定性好，电阻率低，抗静电效果好。本发明专利技术的合成方法简单，生产成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及白色纳米无机抗静电剂粉末的合成方法，尤其是SnO2、Sb2O3、In2O3或TiO2载于SiO2表面的粉体抗静电剂的合成方法。
技术介绍
纳米无机抗静电剂粉末主要以ZnO、Fe2O3、SnO2、TiO2、SiO2等为主，尤其以SnO2或Sb2O3载于TiO2表面的粉体抗静电效果最好，一般这类抗静电剂的电阻率可达0～104Ω·cm，特别适合用于浅色纤维、特种涂料等。但是，以上抗静电剂粉体在达到纳米级(100nm以下)后，颜色的稳定性下降，一般随在空气中暴露时间延长，粉末会由浅色变成黑色，限制了材料的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种导电纳米二氧化硅(SiO2)的合成方法，所得产物为白色或浅白色粉末，分散均匀，颜色稳定性好，电阻率低，抗静电效果好。为达上述目的，本专利技术采用如下的技术方案导电纳米SiO2的合成方法，依次包括如下步骤A、配制重量百分比浓度为5％～30％的硅酸酯溶液、硅酸钠或硅酸钾溶液；B、加入复合表面活性剂，搅拌；C、加酸溶液，调节pH值到6～9；D、加入含Sn、Sb、In或Ti中的至少一种离子的盐酸盐或硫酸盐溶液，Sn、Sb、In、Ti的总摩尔浓度为0.1％～10％，搅拌；E、将D步骤所得产物过滤、洗涤、烘干，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末。作为一种优选方案，所述D步骤中的盐酸盐或硫酸盐溶液中，含有Sn4+、Sb3+、In3+和Ti4+，各种离子的摩尔比为Sn4+∶Sb3+∶In3+∶Ti4+＝0～5∶0～8∶0～10∶1。作为一种优选方案，所述D步骤中，搅拌速度为80～200转/分钟。作为又一种优选方案，步骤B中所述复合表面活性剂为高分子表面活性剂和低分子表面活性剂的复配。所述表面活性剂是聚氧乙烯硬脂酸钠或十二烷基苯磺酸钠或聚氧乙烯醚与聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或聚丙烯酸以1～8∶1的重量比的复配，表面活性剂的重量为A步骤所配得溶液重量的1％～20％。C步骤中所述的酸可以是草酸、乙酸、丁酸、盐酸或硝酸中的一种或一种以上。所述烘干的温度为60～120℃。采用本专利技术的方法所得到的导电纳米SiO2粉体，为白色或浅白色粉体，平均粒径约20～80nm，电阻率达10～104Ω·cm。产物在日光下暴露颜色稳定，不变色。本专利技术的方法简单，生产成本低廉。与工业中常用的导电添加剂普通炭黑比较，一般炭黑在塑料中的加入量为20～30％，而本专利技术的SiO2抗静电剂只需加入5～25％就可达到同样的表面电阻率。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步具体描述。实施例1配制浓度为20％(重量百分比)的硅酸酯溶液100kg，加入聚氧乙烯硬脂酸钠3kg，，聚乙烯醇2kg，充分搅拌均匀；加入盐酸溶液，调pH值至6；加入Sn(SO4)2、Sb2(SO4)3、In2(SO4)3及Ti(SO4)2溶液，Sn4+、Sb3+、In3+和Ti4+的摩尔终浓度分别为0.5％、0.3％、0.1％、0.1％；以100～200转/分钟的速度搅拌均匀后，所得产物过滤、洗涤、在60～120℃烘干后，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末，其电阻率为10～104Ω·cm。实施例2配制浓度为28％(重量百分比)的硅酸钠溶液100kg，加入十二烷基苯磺酸钠5kg，聚丙烯1kg，充分搅拌均匀；加入硝酸溶液，调pH值至8；加入Sn(SO4)2和Sb2(SO4)3溶液，Sn4+、Sb3+摩尔终浓度分别为0.5％、0.7％；以100～200转/分钟的速度搅拌均匀后，所得产物过滤、洗涤、在60～120℃烘干后，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末，其电阻率为102～104Ω·cm。实施例3配制浓度为25％(重量百分比)的硅酸钾溶液100kg，加入十二烷基苯磺酸钠6kg，，聚乙二醇2kg，充分搅拌均匀；加入醋酸溶液，调pH值至9；加入SnCl2溶液，Sn2+的摩尔终浓度为1％；搅拌均匀后，所得产物过滤、洗涤、在60～120℃烘干后，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末，其电阻率为10～104Ω·cm。实施例4配制浓度为15％(重量百分比)的硅酸钾溶液100kg，加入十二烷基苯磺酸钠3kg，，聚丙烯酸1kg，充分搅拌均匀；加入盐酸溶液，调pH值至7；加入Sn(SO4)2、Sb2(SO4)3、In2(SO4)3及Ti(SO4)2溶液，Sn4+、Sb3+、In3+和Ti4+的摩尔终浓度分别为2％、2％、2％、2％；搅拌均匀后，所得产物过滤、洗涤、在60～120℃烘干后，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末，其电阻率为10～104Ω·cm。实施例5配制浓度为5％(重量百分比)的硅酸钾溶液50kg，配制浓度为5％(重量百分比)的硅酸钠溶液50kg，两溶液混合；加入十二烷基苯磺酸钠5kg，，聚乙烯醇3kg，充分搅拌均匀；加入醋酸和盐酸溶液，调pH值至6；加入InCl3及Ti(SO4)2溶液，In3+及Ti4+的摩尔终浓度分别为9％、1％；搅拌均匀后，所得产物过滤、洗涤、在60～120℃烘干后，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末，其电阻率为10～104Ω·cm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电纳米二氧化硅的合成方法，其特征在于依次包括如下步骤：Ａ、配制重量百分比浓度为５％～３０％的硅酸酯溶液、硅酸钠或硅酸钾溶液；Ｂ、加入复合表面活性剂，搅拌；Ｃ、加入酸溶液，调节ｐＨ值到６～９；Ｄ、加入含Ｓ ｎ、Ｓｂ、Ｉｎ或Ｔｉ中的至少一种离子的盐酸盐或硫酸盐溶液，Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｔｉ的总摩尔浓度为０．１％～１０％，搅拌；Ｅ、将Ｄ步骤所得产物过滤、洗涤、烘干，得粒径为２０～８０ｎｍ的白色或浅白色粉末。

【技术特征摘要】
1.一种导电纳米二氧化硅的合成方法，其特征在于依次包括如下步骤A、配制重量百分比浓度为5％～30％的硅酸酯溶液、硅酸钠或硅酸钾溶液；B、加入复合表面活性剂，搅拌；C、加入酸溶液，调节pH值到6～9；D、加入含Sn、Sb、In或Ti中的至少一种离子的盐酸盐或硫酸盐溶液，Sn、Sb、In、Ti的总摩尔浓度为0.1％～10％，搅拌；E、将D步骤所得产物过滤、洗涤、烘干，得粒径为20～80nm的白色或浅白色粉末。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述D步骤中的盐酸盐或硫酸盐溶液中，含有Sn4+、Sb3+、In3+和Ti4+，各种离子的摩尔比为Sn4+∶Sb3+∶In3+∶Ti4+＝0～5∶0～8∶0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲，
申请(专利权)人：广州市精埔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]