一种表面处理纳米二氧化硅的方法技术

本发明专利技术公开了一种表面处理纳米二氧化硅的方法，是将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG‑40分散剂和乙醇，控制温度在60‑80℃，在转速为100‑300r/min搅拌20‑30min，得纳米二氧化硅分散液；将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60‑80℃、频率为60‑80Hz下超声20‑40min，得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。本方法表面处理后的纳米二氧化硅不仅分散性好、稳定性好、与有机物的相容性好，还能提高二氧化硅的耐光性和耐候性。

Method for surface treatment of nano silica

The invention discloses a method for surface treatment of nano silica, nano silica is transported to surface treatment tank, then add PEG 40 dispersant and ethanol, temperature control in 60 80 DEG C, stirring for 20 30min was 100 300r/min in speed, nano silica dispersion; the dispersion of nano silica liquid into the ultrasonic generator, adding ricinoleic acid ester sodium sulfate and twelve sodium dodecyl sulfate compound modifier, at a temperature of 60 DEG C, 80 frequency is 60 80Hz 20 40min under ultrasound, modified nano silica solution; then the modified nano silica solution by filtration, drying, crushing, sieving that is, to complete the modification of nano silica. The surface treated nano silica not only has good dispersibility, good stability, good compatibility with organic substances, but also can improve the light resistance and weather resistance of silicon dioxide.

【技术实现步骤摘要】
一种表面处理纳米二氧化硅的方法
本专利技术涉及无机材料改性
，具体是一种表面处理纳米二氧化硅的方法。
技术介绍
纳米二氧化硅在许多领域中具有广泛用途，包括填充、增量、增稠和增强各种有机材料，例如塑料、树脂、橡胶、油等。纳米二氧化硅表面存在不饱和的键及各种各样的羟基基团，因而表面呈亲水性，极性强、容易吸水相互连接成立体网状结构，而这种立体网状结构分子间的作用力很强，所以使得二氧化硅粒子之间容易产生团聚现象，不易于在有机溶剂和橡胶基体中分散，且由于纳米二氧化硅粒子小、比表面积大、表面能高，处于能量不稳定的状态，很容易聚集在一起而形成团聚体，特别是在有机聚合物中极易团聚，相容性差，因此纳米二氧化硅需要对其进行改性处理。在如何提高纳米材料在有机聚合物中的分散性能已经做了很多相关研究。主要是在纳米二氧化硅粒子表面引入官能团，从而改善纳米二氧化硅的分散性、耐候性和自清洁性。对纳米二氧化硅进行改性处理的方法有如下几种：一种方法是通过物理机械方法来打破分散团聚的纳米颗粒，比如通过超声处理，但是此种方法效果极其有限，无机纳米颗粒与有机聚合物之间的相互作用同无机纳米颗粒之间的相互作用相比非常有限。另一种方法是化学键合接枝法，对纳米颗粒表面进行改性，增强纳米颗粒与聚合物链之间的相互作用，减少纳米颗粒之间的团聚，促进纳米颗粒在聚合物基体中的分散，同时具有良好的光催化性能。但该种处理方法的工艺较复杂，控制过程困难，成本较高，难以实现工业化生产。
技术实现思路
本专利技术针对当前纳米二氧化硅表面处理存在的问题，提供一种工艺简单、易于操作、成本低、处理后的纳米二氧化硅分散性好、与有机物相容性好的处理方法。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种表面处理纳米二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在60-80℃，在转速为100-300r/min搅拌20-30min，得纳米二氧化硅分散液；（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60-80℃、频率为60-80KHz下超声20-40min，得改性纳米二氧化硅液；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。进一步地，所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1-2%。进一步地，所述纳米二氧化硅分散液的质量浓度为15-20%。进一步地，所述蓖麻油酸脂硫酸钠为蓖麻油酸甲酯硫酸钠、蓖麻油酸乙酯硫酸钠、蓖麻油酸丁酯硫酸钠中的一种。进一步地，所述蓖麻油酸酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为2-4:1。进一步地，所述甜菜碱和聚丙烯酸钠复合改性剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1.5-3%。进一步地，所述干燥是在温度为80-100℃下干燥至纳米二氧化硅的含水率为8-12%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本方法表面处理后的纳米二氧化硅不仅分散性好、稳定性好、与有机物的相容性好，还能提高二氧化硅的耐光性和耐候性。2、本专利技术采用物理搅拌和超声波方法来打破分散团聚的纳米颗粒，超声波能产生空化作用，使液体处于高频振荡状态；利用超声波的作用可使纳米二氧化硅粒子处于良好的分散状态，减轻纳米二氧化硅粒子间的团聚现象，同时可以加速反应物在微观尺度的混合和反应。3、本方法工艺简单、易于操作、成本低、生产效率高，容易实现工业化生产。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术进一步详细说明，但不限于本专利技术的保护范围。实施例1一种表面处理纳米二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在60℃，在转速为300r/min搅拌30min，得质量浓度为20%的纳米二氧化硅分散液；所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1.5%（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸甲酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60℃、频率为60KHz下超声40min，得改性纳米二氧化硅液；所述蓖麻油酸甲酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为3:1，改性剂的加入量为纳米二氧化硅重量的2%；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，在80℃下干燥至纳米二氧化硅的含水率为12%，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。实施例2一种表面处理纳米二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在70℃，在转速为150r/min搅拌25min，得质量浓度为18%的纳米二氧化硅分散液；所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1.0%（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸乙酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为70℃、频率为70KHz下超声30min，得改性纳米二氧化硅液；所述蓖麻油酸乙酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为4:1，改性剂的加入量为纳米二氧化硅重量的2.5%；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，在100℃下干燥至纳米二氧化硅的含水率为10%，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。实施例3一种表面处理纳米二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在80℃，在转速为100r/min搅拌30min，得质量浓度为15%的纳米二氧化硅分散液；所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的2.0%（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸丁酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为80℃、频率为80KHz下超声20min，得改性纳米二氧化硅液；所述蓖麻油酸丁酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为3:1，改性剂的加入量为纳米二氧化硅重量的3.0%；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，在100℃下干燥至纳米二氧化硅的含水率为10%，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。实施例4一种表面处理纳米二氧化硅的方法，包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在60℃，在转速为300r/min搅拌20min，得质量浓度为20%的纳米二氧化硅分散液；所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1.5%（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸乙酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60℃、频率为60KHz下超声30min，得改性纳米二氧化硅液；所述蓖麻油酸乙酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为3:1，改性剂的加入量为纳米二氧化硅重量的3.0%；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，在100℃下干燥至纳米二氧化硅的含水率为8%，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理纳米二氧化硅的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG‑40分散剂和乙醇，控制温度在60‑80℃，在转速为100‑300r/min搅拌20‑30min，得纳米二氧化硅分散液；（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60‑80℃、频率为60‑80KHz下超声20‑40min，得改性纳米二氧化硅液；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。

【技术特征摘要】
1.一种表面处理纳米二氧化硅的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将纳米二氧化硅输送至表面处理槽，然后加入PEG-40分散剂和乙醇，控制温度在60-80℃，在转速为100-300r/min搅拌20-30min，得纳米二氧化硅分散液；（2）将上述纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入蓖麻油酸酯硫酸钠和十二烷基硫酸钠复合改性剂，在温度为60-80℃、频率为60-80KHz下超声20-40min，得改性纳米二氧化硅液；（3）再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化硅的改性。2.根据权利要求1所述表面处理纳米二氧化硅的方法，其特征在于：所述PEG-40分散剂的加入量为纳米二氧化硅重量的1-2%。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：广西放心源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45