CN106317965A - 一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法，涉及纳米材料技术领域，本发明以水玻璃和浓盐酸为原料，制得纳米二氧化硅，再利用硬脂酰胺、鲸蜡醇和羟基硅油对其进行化学改性，制得疏水型纳米二氧化硅，粒度达到20‑30nm；并且所制疏水型纳米二氧化硅适用于添加到透明塑料的制备，不仅能够增加塑料的透明度，还能增强塑料的柔韧性、耐候性和耐磨性，从而扩大透明塑料的使用范围和延长使用寿命。

Description

一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法
技术领域：
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法。
背景技术：
纳米二氧化硅由于其独特的物理化学性质，而被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、胶粘剂、化妆品、医药和农药等领域。但在实际应用中，纯纳米二氧化硅表面没有活性中心，同时仅仅依靠纳米二氧化硅的自身性能远远不能满足应用要求，因此对其进行表面和结构修饰使其具有特殊的理化性质，以满足某些特定的用途。针对这一情况，本公司利用化学修饰手段对纳米二氧化硅进行改性，可获得疏水型纳米二氧化硅，以添加到塑料的制备中，不仅能够作为填料起到补强作用，增强塑料流变性，还能提高塑料的透明度，以扩大所制塑料的使用范围。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种粒度分布窄、疏水性好的透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：
(1)搅拌下向质量浓度40％的水玻璃溶液中滴加浓盐酸，控制溶液pH值在5-6，再于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，然后自然冷却至50-60℃，保温2h后继续微波处理10min，所得混合溶液于0-5℃下静置过夜，过滤，滤渣水洗三次，最后于100-110℃下干燥5h，即得中间体I；
(2)将中间体I研磨成粉末，再加入硬脂酰胺和鲸蜡醇，研磨30min后向混合粉末中加入异丙醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，即得中间体II；
(3)向中间体II中加入羟基硅油，混合均匀后加热至回流状态保温1h，保温结束后在冰水浴下以5℃/min降温，直至温度降至-5℃，再在-5℃下保温3h，然后过滤，所得滤渣于80-90℃下干燥3h，最后于500-550℃下煅烧3h即可。
所述水玻璃、硬脂酰胺、鲸蜡醇、异丙醇和羟基硅油的用量比为1:0.05:0.02:3:0.01。
本发明的有益效果是：本发明以水玻璃和浓盐酸为原料，制得纳米二氧化硅，再利用硬脂酰胺、鲸蜡醇和羟基硅油对其进行化学改性，制得疏水型纳米二氧化硅，粒度达到20-30nm；并且所制疏水型纳米二氧化硅适用于添加到透明塑料的制备，不仅能够增加塑料的透明度，还能增强塑料的柔韧性、耐候性和耐磨性，从而扩大透明塑料的使用范围和延长使用寿命。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)搅拌下向质量浓度40％的水玻璃溶液(以10g水玻璃加水配制而成)中滴加浓盐酸，控制溶液pH值在5-6，再于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，然后自然冷却至50-60℃，保温2h后继续微波处理10min，所得混合溶液于0-5℃下静置过夜，过滤，滤渣水洗三次，最后于100-110℃下干燥5h，即得中间体I；
(2)将中间体I研磨成粉末，再加入0.5g硬脂酰胺和0.2g鲸蜡醇，研磨30min后向混合粉末中加入30g异丙醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，即得中间体II；
(3)向中间体II中加入0.1g羟基硅油，混合均匀后加热至回流状态保温1h，保温结束后在冰水浴下以5℃/min降温，直至温度降至-5℃，再在-5℃下保温3h，然后过滤，所得滤渣于80-90℃下干燥3h，最后于500-550℃下煅烧3h即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)搅拌下向质量浓度40％的水玻璃溶液中滴加浓盐酸，控制溶液pH值在5-6，再于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，然后自然冷却至50-60℃，保温2h后继续微波处理10min，所得混合溶液于0-5℃下静置过夜，过滤，滤渣水洗三次，最后于100-110℃下干燥5h，即得中间体I；
(2)将中间体I研磨成粉末，再加入硬脂酰胺和鲸蜡醇，研磨30min后向混合粉末中加入异丙醇，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理10min，即得中间体II；
(3)向中间体II中加入羟基硅油，混合均匀后加热至回流状态保温1h，保温结束后在冰水浴下以5℃/min降温，直至温度降至-5℃，再在-5℃下保温3h，然后过滤，所得滤渣于80-90℃下干燥3h，最后于500-550℃下煅烧3h即可。
2.根据权利要求1所述的透明塑料用疏水型纳米二氧化硅的制备方法，其特征在于：所述水玻璃、硬脂酰胺、鲸蜡醇、异丙醇和羟基硅油的用量比为1:0.05:0.02:3:0.01。
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