纳米二氧化硅分散体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米二氧化硅分散体及其制备方法。该纳米二氧化硅分散体包含有机硅烷液体和均匀分散在有机硅烷液体中的纳米二氧化硅，并且所述纳米二氧化硅分散体为胶体或稳定的悬浮液；其制备方法包括：取纳米二氧化硅粉体均匀分散于有机硅烷液体中，形成目标产物。本发明专利技术通过将纳米二氧化硅或其改性物分散于有机硅烷形成分散体，可以克服现有技术中直接将纳米二氧化硅添加入各种体系中所遭遇的诸多问题，比如加入时间长、易造成环境污染和纳米二氧化硅的使用效果差等等。同时，本发明专利技术纳米二氧化硅分散体的制备方法简单，原料廉价易得，成本低廉，适于规模化工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种，属于有机化学和有机材料

技术介绍
纳米二氧化硅是极其重要的超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅可用作脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂、高级日用化妆品填料、喷涂材料等，广泛应用于化工、医药、环保、涂料、材料、食品、建筑等各种领域。 纳米二氧化硅由于比表面积大、颗粒小、堆密度很小，在使用的时候，很难在较短的时间内将其全部均匀分散到加入体系中，并且还会导致大量纳米二氧化硅粉末飞扬，导致工作环境恶化。例如，在室温硫化硅橡胶中添加纳米二氧化硅作为补强剂是已知的，但是将纳米二氧化硅加入到端羟基二甲基硅油中进行混合，由于端羟基二甲基硅油有较高的粘度，纳米二氧化硅需要分批加入，容易引起纳米二氧化硅的粉尘污染；且在高的粘度下纳米二氧化硅很难均匀的分散在端羟基二甲基硅油中，这样不能充分发挥纳米二氧化硅的补强作用，而且也会导致室温硫化硅橡胶的透明性下降。
技术实现思路
本专利技术的一个方面旨在针对现有技术中的不足提供一种纳米二氧化硅分散体，藉此纳米二氧化硅分散体，当在各种体系中添加纳米二氧化硅时，不仅可以避免粉尘污染及缩短加入时间，还可有效提升纳米二氧化硅的使用效果。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下该纳米二氧化硅分散体包含有机硅烷液体，以及，均匀分散在有机硅烷液体中的纳米二氧化硅；并且，所述纳米二氧化硅分散体为胶体或稳定的悬浮液。作为较佳方案之一，所述纳米二氧化硅分散体内含有lwt% 80wt%纳米二氧化硅。作为较佳方案之一，所述纳米二氧化硅的粒径为5-1000nm，形貌可以为单分散、链状、树枝状或哑铃状，但不限于此。作为较佳方案之一,所述有机娃烧液体可选自小分子有机娃烧或者小分子娃氧烧或者该两者的水解物或共水解物或缩合低聚物，所述小分子有机硅烷或小分子硅氧烷的分子式为HR1bSiRVb或RaR1bSiR24H a和b为O 4中的一个整数，且(a+b) ( 4 ；并且，所述R、R1和R2可选自Cl、Br、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、C5 C18的烧基和稀基、环戍基、环己基、苯基、乙稀基、稀丙基、2-稀丁基、3_稀丁基、2-甲基烯丙基、丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧乙基、丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧丙基、乙酰氧丙基、乙酰氧乙基、乙酰氧甲基、氨甲基、氨乙基、Y _氨丙基、齒经基、疏烧基、N-( β -氨乙基)-Y -氨丙基、Y-2, 3-环氧丙氧丙基、β -轻乙基、Y-轻丙基、4-轻丁基、5-轻戍基、N-苯基-氨甲基、N-苯基-β -氨乙基、N-苯基-Y _氨丙基、(N-全氟辛基磺酰基)-氨丙基、含氟烧基、异氰酸烃基、氰烃基、烧氧基、酰氧基、酮肟基酰氧基和酰氨基中的任意一种或多种，但不限于此。其中，齒烃基的分子式为XR-，R为C1-C18烷基，X为氯、溴，巯烷基的分子式为HSR-，R为C1-C18烷基， 含氟烷基的分子式为CxH2x+1_yFy，X = 1-18，O < y < 2x+2, x、y均为自然数，异氰酸烃基的分子式为0CNR-，R为C1-C18烷基，氰烃基的分子式为CNR-，R为C1-C18烷基，烷氧基的分子式为-OR，R为Cl ClO的烷基，酰氧基的分子式为-0-C0R，R为Cl ClO的烷基，酮肟基酰氧基的分子式为-ON = CR’ R”，R’和R”为相同或不同的Cl ClO烷基，酰氨基的分子式为-NH-C0R，R为Cl ClO的烷基。作为较佳方案之一，所述纳米二氧化硅可选自气相白炭黑和/或其有机改性物、沉淀白炭黑和/或其有机改性物、溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化硅和/或其有机改性物中的任意一种或者两种以上的复配物，但不限于此。本专利技术的另一个方面旨在提供制备前述纳米二氧化硅分散体的方法，包括取纳米二氧化硅粉体均匀分散于有机硅烷液体中，形成目标产物，所述目标产物为胶体或稳定的悬浮液。作为一种可实施的具体方案，该纳米二氧化硅分散体的制备方法可包括取纳米二氧化硅粉体加入有机硅烷液体中，并加入助剂，再将形成的混合体系混合均匀，获得目标产物；所述助剂包括水，且所述助剂的pH值为3-10。作为较佳方案之一，所述混合体系中含有lwt% -80wt%纳米二氧化硅粉体以及O IOwt %助剂。具体实施例方式本专利技术主要是通过将纳米二氧化硅或其改性物分散于有机硅烷形成分散体，藉以克服现有技术中直接将纳米二氧化硅添加入各种体系中所遭遇的诸多问题。而相应的，本专利技术的技术方案是一种纳米二氧化硅分散体，是主要由纳米二氧化硅原料分散在有机硅烷液体中而得的一种胶体或稳定的悬浮液。前述纳米二氧化硅原料的粒径为5-1000nm，形貌为单分散、链状、树枝状或哑铃状。纳米二氧化硅的含量在I % 80%。前述有机娃烧液体为可以是小分子有机娃烧，其结构式为HR1bSiRiVb或RaR1bSiR24^b (a和b为O 4中的一个整数，且(a+b) ( 4)，或者为小分子硅氧烷的水解物或共水解物或缩合低聚物。分子式中KR1和R2可以相同，也可以不同，KR1和R2为X(Cl、Br)、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、C5 C18的烧基和各类稀基、环戍基、环己基、苯基、乙烯基、烯丙基、2-烯丁基、3-烯丁基、2-甲基烯丙基、丙烯酰氧甲基、甲基丙烯酰氧甲基、丙烯酰氧乙基、甲基丙烯酰氧乙基、丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧丙基、乙酰氧丙基、乙酰氧乙基、乙酰氧甲基、氨甲基、氨乙基、Y-氨丙基、卤烃基(XR-，R为C1-C18烷基，X为氯、溴)、巯烷基(HSR-，R为C1-C18烷基)、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基、Y-2，3-环氧丙氧丙基、轻乙基、Y-羟丙基、4-羟丁基、5-羟戊基、N-苯基-氨甲基、N-苯基-β -氨乙基、N-苯基-Y -氨丙基、(N-全氟辛基磺酰基)-氨丙基、含氟烧基(CxH2x+1_yFy,X = 1-18，O < y < 2x+2, x、y均为自然数)、异氰酸烃基(0CNR-，R为C1-C18烷基)、氰烃基(CNR-，R为C1-C18烷基)、烷氧基(-0R，R为Cl ClO的烷基)、酰氧基(-0-C0R，R为Cl ClO的烷基)、酮肟基酰氧基(-ON = CR’ R”，R’和R”为相同或不同的Cl ClO烷基)、酰氨基(-NH-C0R，R为Cl ClO的烷基)。 前述小分子硅烷的水解物或共水解物或缩合低聚物可以是由上述具有可水解基团的硅烷的一种或一种以上混合物的部分水解或完全水解物或水解缩合物。前述纳米二氧化硅原料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化硅中的一种或者一种以上的复配物，也可以是上述纳米二氧化硅的有机改性后的品种。该纳米二氧化硅分散液的制备方法包括将纳米二氧化硅或改性后的纳米二氧化硅直接分散到有机硅烷液体中，获得目标产物。其中，纳米二氧化硅分体的加入量可以为lwt% -80wt%，有机硅烷的量可以为20wt % -99wt % ο作为更为具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米二氧化硅分散体，其特征在于，它包含：有机硅烷液体，以及，均匀分散在有机硅烷液体中的纳米二氧化硅；并且，所述纳米二氧化硅分散体为胶体或稳定的悬浮液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄驰，易生平，
申请(专利权)人：张家港楚人新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：