CN1757598A - 一种超细疏水性二氧化硅的制取方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，它是以化学物质正硅酸乙酯为原料，以氯化氨为催化剂，以去离子水为反应剂，以无水乙醇为溶剂，以盐酸，氨水为pH值控制剂，以γ－氨丙基三乙氧基硅烷为改性添加剂，以乙二醇为改性溶剂，经过合理的化学物质配比、精选、纯度控制、催化剂、溶剂、改性添加剂、改性溶剂的优化使用，溶胶、凝胶、酸碱度pH值控制调节，经烘干、研磨、过筛，在250℃焙烧、冷却、疏水改性处理、化合反应、抽滤、二次烘干、检测分析对比，最终得到高纯度的超细疏水性二氧化硅白色粉末，产物粉末颗粒分布均匀，形貌接近球形，粒径为60－70nm，产物疏水性能好，可与多种同类材料及高分子材料匹配，该制取方法使用设备少，工艺流程短，环境污染小，产收率高，可达97％，纯度好，纯度可达98％，是十分理想的制取超细疏水性二氧化硅白色粉末的方法。

Description

一种超细疏水性二氧化硅的制取方法

技术领域：

本发明涉及一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，属非金属复合材料无机化合物制取方法的技术领域。

背景技术：

无机化合物二氧化硅是一种性能优良、用途广泛的无机添加剂，俗称白碳黑，是一种轻质非晶固体材料，具有比表面积大、密度小、分散性好等特点，有优异的耐热性、耐磨性和焊接性能，被广泛用于橡胶、塑料、涂料、粘合剂、密封胶、光纤材料、高分子材料、现代医学、生物工程、光学等领域。

目前，制取改性二氧化硅的方法有多种形式，例如气相法、沉淀法、重力沉降法等，改性的形式有添加硫醇基硅烷偶联剂改性，例如3-硫醇基甲氧基丙基硅烷法、添加钛酸酯法、干法，湿法、热处理法，化学处理法等，进行表面覆盖改性，机械化学改性、外膜改性、局部活性改性，这些方法各有长处，但也存在很多不足。

例如：气相法，是以卤化硅为原料，采用四氯化硅在氢氧焰中水解制取，是在1200℃高温下水解制取二氧化硅气体，然后冷凝，气相法物质浓度小，生成的粒子凝聚少，制取焙烧温度高，生产过程中消耗能源多，成本高，污染大。

例如：沉淀法，是以碱式硅酸盐为原料，以水或有机溶剂为反应介质，沉淀法也有多种形式：在有机溶剂中制备高分散性能的二氧化硅，酸化剂与硅酸盐反应、沉淀、分离、干燥制备二氧化硅，碱金属硅酸盐与无机酸混合制备，水玻璃的碳酸化制备，喷雾造粒制备，由于反应介质、反应配比、工艺条件不同，所得产物性能迥异，不易控制。

例如：重力沉降法，是在重力场下使悬浮液中的颗粒沉降、扩散、晶化、获取二氧化硅颗粒，但很难控制二氧化硅的结晶颗粒进行有序的排列，制取时间长。

二氧化硅的改性处理也有多种形式，但在改性过程中，也有诸多不足之处，有的不符合产物需要，有的改性周期长，有的改性后的化学性能不稳定。

发明内容：

发明目的：

本发明的目的就是针对背景技术的不足，采用一种全新的溶胶、凝胶技术，采用新的制取工艺流程，用正硅酸乙酯做原料，用氯化氨做催化剂，用去离子水做反应剂，用无水乙醇做溶剂，用盐酸和氨水做酸碱度pH值调节剂，用γ-氨丙基三乙氧基硅烷做改性添加剂，用乙二醇做改性溶剂，采用溶胶、凝胶、烘干、过筛、焙烧、改性反应、抽滤、二次烘干，最终得到高纯度的、高分散性的超细疏水性二氧化硅白色粉末。

技术方案：

本发明使用的化学物质为：正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、氯化氨、氨水、盐酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙二醇，其组合配比是：以克、毫升为计量单位

正硅酸乙酯：C₈H₂₀O₄Si    5毫升±0.2毫升

无水乙醇：C₂H₅OH          50毫升±1毫升

去离子水：H₂O              50毫升±0.2毫升

氯化氨：NH₄Cl              0.5毫升±0.02毫升

氨水：NH₃·H₂O            0.20毫升±0.02毫升

盐酸：HCl                 0.30毫升±0.02毫升

γ-氨丙基三乙氧基硅烷     NH₂C₃H₆Si(OC₂H₅)₃

                          0.5毫升±0.02毫升

乙二醇      C₄H₆O₂    50毫升±1毫升

本发明的制取方法如下：

(1)精选化学物质

对配比所需化学物质要进行精选，并进行纯度控制：

正硅酸乙酯：              99.9％

无水乙醇：                99.7％

去离子水：                99.9％

氯化氨(浓度)：            28.0％

氨水(浓度)：              40.0％

盐酸(浓度)：              38.0％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷：   99.8％

乙二醇：                  99.9％

(2)配置溶液并混合

选取配比所需的化学物质，进行溶液配制：

正硅酸乙酯： 5毫升±0.2毫升

无水乙醇：   50毫升±1毫升

去离子水：   50毫升±0.2毫升

将正硅酸乙酯5毫升±0.2毫升置于三口烧瓶中，然后加入无水乙醇50毫升±1毫升，插入搅拌器搅拌5分钟，然后插入滴液漏斗，将去离子水50毫升±0.2毫升缓慢滴入三口烧瓶中，边滴入、边搅拌10分钟，使其澄清，成澄清混合溶液；

(3)调节酸碱度pH值

偏酸性调节：将三口烧瓶置于电加热套上，加热温度为60℃±1℃，在滴液漏斗中依次滴入氯化氨0.5毫升±0.02毫升、盐酸0.3毫升±0.02毫升，并用搅拌器剧烈搅拌，搅拌时间为3分钟±0.3分钟，恒温保温12分钟±1分钟，正硅酸乙酯水解，酸碱度pH值＝3-4，偏酸性；

偏碱性调节：三口瓶中的混合溶液温度为60℃±1℃，在滴液漏斗中滴入氨水0.20毫升±0.02毫升，边滴入、边加热、边剧烈搅拌，恒温保温、剧烈搅拌15分钟±1分钟，混合溶液的酸碱度pH值＝8-9，偏碱性；

混合溶液缩聚，混合溶液成湿凝胶状态，然后关闭电加热套，停止加热、搅拌，生成湿性凝胶产物；

溶胶、凝胶时将发生化合反应，反应式如下：

式中：SiO₂·2H₂O——水合二氧化硅

(4)烘干

将湿性凝胶产物取出置于刚玉产物舟中，将湿性凝胶产物连同产物舟一起置于烘箱中烘干，烘干温度为60℃±1℃，时间为90分钟±1分钟，湿性凝胶产物烘干后成干性凝胶产物；

(5)研磨、过筛

将干性凝胶产物置于玛瑙研钵中，用研磨棒进行研磨，研磨后用180目筛网过筛，研磨、过筛反复进行，留下细粉，为二氧化硅产物细粉；

(6)焙烧

将产物二氧化硅白色细粉置于刚玉产物舟中，将产物及产物舟置于高温炉中焙烧，焙烧温度为250℃±3℃，焙烧恒温保温时间为30分钟±1分钟，焙烧后的粉末即为超细二氧化硅白色粉末；

(7)冷却

焙烧后的超细二氧化硅粉末置于冷却容器中，在自然空气中冷却，冷却速度为2.5℃/分钟，冷却时间为90分钟，至常温20℃±3℃，然后取出置于专用容器中保存；

(8)超细二氧化硅粉体的疏水改性处理

疏水改性剂：γ-氨丙基三乙氧基硅烷       0.5毫升±0.02毫升

疏水改性溶剂：乙二醇   50毫升±1毫升

第一步：溶剂溶解，将冷却后的二氧化硅白色粉末置于四口烧瓶中，插入搅拌器、滴液漏斗、温度计、冷凝回流管，将四口烧瓶置于电加热套上，当加热温度为198℃±0.5℃时，按配比量加入改性溶剂乙二醇50毫升±1毫升，同时进行搅拌，使二氧化硅粉体溶解，时间为1分钟±0.2分钟；

第二步：添加改性剂，改性反应，改性溶剂乙二醇加完后，滴入改性添加剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5毫升±0.02毫升，边滴入、边用搅拌器搅拌，在加热198℃±0.5℃状态下，使溶液混合并反应，时间为120分钟±1分钟，成混合溶液，反应式如下：

二氧化硅+乙二醇→二氧化硅乙二醇溶液

乙二醇为溶剂，将改变二氧化硅表面特性，产生羟基中心堆积，在SiO₂表面的羟基可与乙二醇的羟基基团由氢键联结，进行缩合反应，反应如下：

式中：Si——硅    H——氢       C——碳

     O——氧     OH——氢氧根   HO——氢氧根

改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加后将进行改性反应，反应式如下：

式中：NH₂C₃H₆Si₂·H₂O——水合氨丙基

第三步：抽滤，将改性反应后的混合溶液置于循环水式真空泵中进行抽滤，将液体抽出，成粘稠状白色产物；

第四步：烘干，将粘稠状白色产物置于烘箱中烘干，烘箱温度为200℃±1℃，烘干时间为60分钟±1分钟，即得到超细疏水性二氧化硅白色粉末。

(9)收集产物

将改性后的产物——超细疏水性二氧化硅白色粉末，置于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光保存；

(10)检测分析对比

对超细疏水性二氧化硅白色粉末进行纯度、色泽、形态、形貌、物相结构、颗粒尺寸、疏水性能、羟基紫外线吸收程度、物理化学性能进行检测、分析、对比、用粒径分析仪进行粒度及粒径分布测试，用透射电镜、X-射线衍射分析仪进行颗粒形貌、尺寸对比分析；

(11)储存

对制取的超细疏水性二氧化硅白色粉末，置于棕色透明的玻璃容器中，避光密闭储存于干燥、阴凉、洁净的环境中，储存温度为20℃±3℃，要严格防水、防潮、防火、防晒、防酸碱侵蚀。

所述的超细疏水性二氧化硅的制取以正硅酸乙酯为原料，以氯化氨为催化剂，以去离子水为反应剂，以无水乙醇为溶剂，以盐酸、氨水为酸碱度pH值的调节剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以乙二醇为改性溶剂。

所述的溶胶、凝胶过程中，在60℃±1℃的加热状态下，正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇的混合溶液滴入氯化氨0.5毫升±0.02毫升、盐酸0.3毫升±0.02毫升，并用搅拌器剧烈搅拌，搅拌时间为3分钟±0.3分钟，恒温保温12分钟±1分钟，正硅酸乙酯水解，酸碱度pH值＝3-4，偏酸性；在60℃±1℃加热状态下，滴入氨水0.2毫升±0.02毫升，剧烈搅拌15分钟±1分钟，混合溶液的酸碱度pH值＝8-9，偏碱性。

所述的超细疏水性二氧化硅粉体的焙烧是在高温炉中进行的，高温炉升温速度为5℃/分钟，升温时间为45分钟，至焙烧温度250℃±3℃，焙烧恒温保温时间为30分钟±1分钟，焙烧后在空气中自然冷却至20℃±3℃，冷却速度为2.5℃/分钟，冷却时间为90分钟。

所述的改性溶剂乙二醇溶解、改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加是在加热状态下进行的，加热温度为198℃±0.5℃，乙二醇溶解时间为1分钟±0.2分钟，γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加混合搅拌时间为120分钟±1分钟。

所述的超细疏水性二氧化硅的形貌是高分散性的非晶白色粉末，其粒径尺寸为60-70nm。

效果：

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，采用了合理的化学物质配比，精选纯度控制，催化剂、溶剂、改性添加剂、改性溶剂的优化使用，溶胶、凝胶、酸碱度pH值的控制调节，烘干、研磨、过筛、焙烧、冷却、疏水改性处理、化合反应、抽滤、烘干、检测分析对比，以正硅酸乙酯为原料，以氯化氨为催化剂，以去离子水为反应剂，以无水乙醇为溶剂，以盐酸、氨水为pH值调节剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为疏水改性剂，以乙二醇为改性溶剂，最终得到高纯度的超细疏水性二氧化硅白色粉末，产物颗粒分布均匀，形貌接近球形，粒径为60-70纳米，产物疏水性能好，可与多种同类材料及高分子材料匹配，该制取方法使用设备少，工艺流程短，焙烧温度低，环境污染小，产收率高，可达97％，纯度好，纯度可达98％，是十分理想的超细疏水性二氧化硅白色粉末的制取方法。

附图说明

图1为超细疏水性二氧化硅白色粉末制取工艺流程图

图2为焙烧温度与时间坐标关系图

图3为改性过程中的冷凝回流图

图4为溶胶的pH值与凝胶时间坐标关系图

图5为溶胶的pH值与产物粒径坐标关系图

图6为去离子水与正硅酸乙酯的量的比值n与凝胶时间坐标关系图

图7为去离子水与正硅酸乙酯的量的比值n与产物粒径坐标关系图

图8为溶液温度与凝胶时间坐标关系图

图9为溶液温度与产物粒径坐标关系图

图10为超细疏水性二氧化硅粉末透射电镜1×104倍形貌图

图11为超细疏水性二氧化硅粉末粒径分布图

图12为超细疏水性二氧化硅粉末X-射线衍射强度图

图13为改性时间与羟基紫外线吸收率对比图

图中所示，件号清单如下：

1、电加热套 2、四口烧瓶 3、搅拌器 4、冷凝回流管

5、出水管 6、空气口 7、进水管 8、滴液漏斗

9、.温度计

实施方式：

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1所示，制取超细疏水性二氧化硅粉末要严格按工艺流程图进行，各制取参数要严格控制，按序操作。

对制取所需的化学物质材料正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、氯化氨、氨水、盐酸、乙二醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷要严格精选，并进行纯度控制，不能有杂质介入，防止生成副产物。

对所需的化学物质要严格按照配比称量控制，不得超出最大最小范围。

溶胶-凝胶是连续进行的，酸碱度pH值的酸碱性对溶胶-凝胶有很大影响，要严格操作控制，并在溶胶-凝胶时要用强力搅拌器剧烈搅拌，搅拌器转数为500转/分钟，不得间歇，防止沉淀，各化学物质将产生化合反应，生成二氧化硅产物。

二氧化硅产物的焙烧是在高温炉中进行的，焙烧温度为250℃±3℃，并恒温保温30分钟±1分钟，然后取出在空气中自然冷却，焙烧工艺是十分重要的，要严格进行操作。

二氧化硅的改性是以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以乙二醇为改性溶剂，经加热、抽滤、烘干，最终得到产物——超细疏水性二氧化硅白色粉末，改性工艺是决定二氧化硅疏水性的关键，以改变其表面的物理、化学性能。

对制取所需的设备：混合容器、玛瑙研钵、产物舟、增力搅拌器、烧杯、研磨棒，烘箱、高温焙烧炉、筛网、循环水式真空抽滤泵、检测仪器、产物容器等要保持洁净，不得有污染。

在制取超细疏水性二氧化硅白色粉末的过程中，由于溶胶、凝胶、调节pH值、抽滤、剧烈搅拌、高温焙烧、化合反应、改性处理、研磨、过筛、烘干、冷却，也会使制取的超细疏水性白色粉末的形貌发生微量变化，但不影响其化学物理性能、不影响与其他同类化学物质的匹配效果。

制取超细疏水性二氧化硅白色粉末的化学物质配比是在一个预先设置的数值范围内进行确定的，以克、毫升为计量单位，在进行工业化制取时，以千克、升为计量单位。

图2所示，是高温炉焙烧升温、恒温、保温、冷却坐标关系图，当高温炉温度由A点常温20℃±3℃升至250℃±3℃时，升温速度为5℃/分钟，需时45分钟，相交于B点，恒温保温30分钟±1分钟，保温时段为B-C段，恒温保温后为冷却时段，即从C点降至D点，至常温20℃±3℃，在空气中自然冷却，速度为2.5℃/分钟，冷却时间为90分钟。

图3所示，为改性过程中的冷凝回流图，四口烧瓶2置于电加热套1上，四口烧瓶2的左上部为温度计9、中上部为滴液漏斗8、搅拌器3、右上部为冷凝回流管4，冷凝回流管4的上部为空气口6、上侧部为进水管7，下侧部为出水管5，改性过程中，开启冷凝回流管4，进水管7进水，出水管5出水，形成流动的水流冷凝。

图4所示，溶胶、凝胶时酸碱度pH值与凝胶时间成反比，当pH值为9时，凝胶化时间缩短，当pH值为3时，反应缓慢，凝胶化时间拉长。

图5所示，溶胶、凝胶时pH值为3时，产物粒径小，为23nm，pH为9时，产物粒径大，为96nm.。

图6、7所示，去离子水与正硅酸乙酯的量的比值为n，即n＝50毫升∶5毫升，n值的大小将会影响凝胶时间和产物的粒径，当n大于10时，n值越大去离子水量越多，缩聚物浓度降低，溶胶粘度下降，凝胶时间越长，n值与产物粒径成正比，n值越大，粒径越大；n小于10时，n值越大，水量越多，凝胶时间越短，且n值与产物粒径成反比，n值越大粒径越小；n＝10时凝胶时间最短，凝胶时间为30分钟，产物平均粒径最小，为63.5nm.，n＝10为最佳。

图8所示，溶液温度为60℃时，凝胶时间为50分钟，温度越高，凝胶时间越短，成反比。

图9所示，溶液温度为60℃时，产物平均粒径为63.5nm，当温度升高，产物粒径越大，成正比。

图10所示，为疏水性二氧化硅白色粉末透射电镜1×10⁴倍形貌，产物为疏水性非晶粉状物，其颗粒尺寸为60-70nm。

图11所示，为产物粒径分布状态，粒径主要集中在60-70nm。

图12所示，为产物X-射线衍射峰强度状态图，纵坐标为相对强度指数，横坐标为X-射线衍射峰强度2θ角，2θ＝21°处有一个馒头峰，强度数字为35。

图13所示，为改性时间与羟基紫外线吸收率对比表，改性处理与产物吸收率成曲线关系，改性时间为2小时，紫外线吸收率最小可为4.1％，其数值为0.0058，其物理化学性能最好。

实施例1：

各制取设备处于准工作状态；

按配比精选称取正硅酸乙酯5毫升，无水乙醇50毫升，去离子水50毫升，氯化氨0.5毫升，氨水0.20毫升，盐酸0.3毫升，乙二醇50毫升，γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5毫升；

溶胶，将化学物质正硅酸乙酯5毫升置于三口烧瓶中，加入无水乙醇50毫升，5分钟后，滴入去离子水50毫升，搅拌均匀，使其澄清；

调节pH值：加热温度60℃±1℃

加入氯化氨0.5毫升，盐酸0.3毫升，剧烈搅拌3分钟±0.3分钟，恒温保温12分钟±1分钟，pH值＝3-4，偏酸性；

加入氨水0.20毫升，搅拌器剧烈搅拌15分钟，pH＝8-9，偏碱性；

凝胶，成湿性凝胶产物；

烘干，烘箱中进行，烘干温度60℃±1℃，时间90分钟±1分钟，成干性凝胶产物；

研磨、过筛，180目筛网，反复进行；

焙烧，将二氧化硅粉末置于产物舟内，并一起放入高温炉中焙烧：焙烧温度为250℃±3℃，恒温保温30分钟±1分钟，成干性凝胶产物；

冷却，取出干性凝胶产物后在空气中冷却；

改性：

加入改性溶剂：二氧化硅粉末+改性溶剂乙二醇50毫升，溶解；

加入改性添加剂：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，0.5毫升；

改性化合反应：加热状态下进行，加热温度198℃±0.5℃，时间120分钟±1分钟；

抽滤：将改性混合溶液在循环水式真空泵中抽滤，抽滤后成粘稠状白色产物。

烘箱中烘干：将粘稠状白色产物置于烘箱中，温度为200℃±1℃，烘干60分钟±1分钟，烘干后成超细疏水性二氧化硅白色粉末；

收集产物：将超细疏水性二氧化硅白色粉末置于产物容器中，从而完成了制取的全过程。

Claims (6)

1.一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：本发明使用的化学物质为：正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水、氯化氨、氨水、盐酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙二醇，其组合配比是：以克、毫升为计量单位

正硅酸乙酯：C₈H₂₀O₄Si    5毫升±0.2毫升

无水乙醇：  C₂H₅OH        50毫升±1毫升

去离子水：  H₂O            50毫升±0.2毫升

氯化氨：    NH₄Cl          0.5毫升±0.02毫升

氨水：      NH₃·H₂O      0.20毫升±0.02毫升

盐酸：      HCl             0.30毫升±0.02毫升

γ-氨丙基三乙氧基硅烷：     NH₂C₃H₆Si(OC₂H₅)₃

                            0.5毫升±0.02毫升

乙二醇：    C₄H₆O₂       50毫升±1毫升

本发明的制取方法如下：

(1)精选化学物质

对配比所需化学物质要进行精选，并进行纯度控制：

正硅酸乙酯：         99.9％

无水乙醇：           99.7％

去离子水：           99.9％

氯化氨(浓度)：       28.0％

氨水(浓度)：            40.0％

盐酸(浓度)：            38.0％

γ-氨丙基三乙氧基硅烷： 99.8％

乙二醇：                99.9％

(2)配置溶液并混合

选取配比所需的化学物质，进行溶液配制：

正硅酸乙酯：5毫升±0.2毫升

无水乙醇：  50毫升±1毫升

去离子水：  50毫升±0.2毫升

将正硅酸乙酯5毫升±0.2毫升置于三口烧瓶中，然后加入无水乙醇50毫升±1毫升，插入搅拌器搅拌5分钟，然后插入滴液漏斗，将去离子水50毫升±0.2毫升缓慢滴入三口烧瓶中，边滴入、边搅拌10分钟，使其澄清，成澄清混合溶液；

(3)调节酸碱度pH值

偏酸性调节：将三口烧瓶置于电加热套上，加热温度60℃±1℃，在滴液漏斗中依次滴入氯化氨0.5毫升±0.02毫升、盐酸0.3毫升±0.02毫升，并用搅拌器剧烈搅拌，搅拌时间为3分钟±0.3分钟，恒温保温12分钟±1分钟，正硅酸乙酯水解，酸碱度pH值＝3-4，偏酸性；

偏碱性调节：三口瓶中的混合溶液温度为60℃±1℃，在滴液漏斗中滴入氨水0.20毫升±0.02毫升，边滴入、边加热、边剧烈搅拌，恒温保温、剧烈搅拌15分钟±1分钟，混合溶液的酸碱度pH值＝8-9，偏碱性；

混合溶液缩聚，混合溶液成湿凝胶状态，然后关闭电加热套，停止加热、搅拌，生成湿性凝胶产物；

溶胶、凝胶时将发生化合反应，反应式如下：

式中：SiO₂·2H₂O——水合二氧化硅

(4)烘干

将湿性凝胶产物取出置于刚玉产物舟中，将湿性凝胶产物连同产物舟一起置于烘箱中烘干，烘干温度为60℃±1℃，时间为90分钟±1分钟，湿性凝胶产物烘干后成干性凝胶产物；

(5)研磨、过筛

将干性凝胶产物置于玛瑙研钵中，用研磨棒进行研磨，研磨后用180目筛网过筛，研磨、过筛反复进行，留下细粉，为二氧化硅产物细粉；

(6)焙烧

将产物二氧化硅白色细粉置于刚玉产物舟中，将产物及产物舟置于高温炉中焙烧。焙烧温度为250℃±3℃，焙烧恒温保温时间为30分钟±1分钟，焙烧后的粉末即为超细二氧化硅白色粉末；

(7)冷却

焙烧后的超细二氧化硅白色粉末置于冷却容器中在自然空气中冷却，冷却速度为2.5℃/分钟，冷却时间为90分钟，至常温20℃±3℃，然后取出置于专用容器中保存；

(8)超细二氧化硅粉体的疏水改性处理

疏水改性剂：γ-氨丙基三乙氧基硅烷      0.5毫升±0.02毫升

疏水改性溶剂：乙二醇    50毫升±1毫升

第一步：溶剂溶解，将冷却后的二氧化硅白色粉末置于四口烧瓶中，插入搅拌器、滴液漏斗、温度计、冷凝回流管，将四口烧瓶置于电加热套上，当加热温度为198℃±0.5℃时，按配比量加入改性溶剂乙二醇50毫升±1毫升，同时进行搅拌，使二氧化硅粉体溶解，时间为1分钟±0.2分钟；

第二步：添加改性剂，改性反应，改性溶剂乙二醇加完后，滴入改性添加剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5毫升±0.02毫升，边滴入、边用搅拌器搅拌，在加热198℃±0.5℃状态下，使溶液混合并反应，时间120分钟±1分钟，成混合溶液，反应式如下：

二氧化硅+乙二醇→二氧化硅乙二醇溶液

乙二醇溶剂，将改变二氧化硅表面特性，产生羟基中心堆积，在SiO₂表面的羟基可与乙二醇的羟基基团由氢键联结，进行缩合反应，反应式如下：

式中：Si——硅         H——氢         C——碳

      O——氧          OH——氢氧根    HO——氢氧根

改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加后将进行改性反应，反应式如下：

式中：NH₂C₃H₆Si₂·H₂O—水合氨丙基

第三步：抽滤，将改性反应后的混合溶液置于循环水式真空抽滤泵中进行抽滤，将液体抽出，成粘稠状白色产物；

第四步：烘干，将粘稠状白色产物置于烘箱中烘干，烘箱温度为200℃±1℃，烘干时间60分钟±1分钟，即得到超细疏水性二氧化硅白色粉末；

(9)收集产物

将改性后的产物——超细疏水性二氧化硅白色粉末，置于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光保存；

(10)检测分析对比

对超细疏水性二氧化硅白色粉末进行纯度、色泽、形态、形貌、物相结构、颗粒尺寸、疏水性能、羟基紫外线吸收程度、物理化学性能进行检测、分析、对比、用粒径分析仪进行粒度及粒径分布测试，用透射电镜、X-射线衍射分析仪进行颗粒形貌、尺寸对比分析；

(11)储存

对制取的超细疏水性二氧化硅白色粉末，置于棕色透明的玻璃容器中，避光密闭储存于干燥、阴凉、洁净的环境中，储存温度为20℃±3℃，要严格防水、防潮、防火、防晒、防酸碱侵蚀。

2.根据权利要求1所述的一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：所述的超细疏水性二氧化硅的制取以正硅酸乙酯为原料，以氯化氨为催化剂，以去离子水为反应剂，以无水乙醇为溶剂，以盐酸、氨水为酸碱度pH值控制剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以乙二醇为改性溶剂。

3.根据权利要求1所述的一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：所述的溶胶、凝胶过程中，在60℃±1℃的加热状态下，正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇的混合溶液滴入氯化氨0.5毫升±0.02毫升、盐酸0.3毫升±0.02毫升，并用搅拌器剧烈搅拌，搅拌时间为3分钟±0.3分钟，恒温保温12分钟±1分钟，正硅酸乙酯水解，酸碱度pH值＝3-4，偏酸性；在60℃±1℃加热状态下，滴入氨水0.2毫升±0.02毫升，剧烈搅拌15分钟±1分钟，混合溶液的酸碱度pH值＝8-9，偏碱性。

4.根据权利要求1所述的一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：所述的超细疏水性二氧化硅粉体的焙烧是在高温炉中进行的，高温炉升温速度为5℃/分钟，升温时间为45分钟，至焙烧温度250℃±3℃，恒温保温时间为30分钟±1分钟，焙烧后在空气中自然冷却至20℃±3℃，冷却速度2.5℃/分钟，冷却时间为90分钟。

5.根据权利要求1所述的一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：所述的改性溶剂乙二醇溶解、改性剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加是在加热状态下进行的，加热温度为198℃±0.5℃，乙二醇溶解时间为1分钟±0.2分钟，γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加混合搅拌时间为120分钟±1分钟。

6.根据权利要求1所述的一种超细疏水性二氧化硅的制取方法，其特征在于：所述的超细疏水性二氧化硅的形貌是高分散性的非晶白色粉末，其粒径尺寸为60-70nm。

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