本發明涉及化工制造領域，具體涉及一種工程輪胎專用水合二氧化硅的制備方法。
背景技術：
近些年，國內外工程建設和礦業生產中所用的運輸設備日趨大型化，這導致對工程機械及其輪胎運載載荷及性能要求更為苛刻。
與普通輪胎相比，由于工程車的負荷重，工程輪胎需要具有更為優異的耐磨性，即輪胎表面不易磨損。隨著工業的發展，對工程輪胎高性能化的要求也逐年提高，這就要求輪胎胎面具有優異的耐磨性。
另一方面，自上世紀九十年代，白炭黑作為補強填料廣泛應用于輪胎胎面配方中，使上述的輪胎胎面要求的各項性能獲得較明顯的改善。然而，目前引入了二氧化硅的橡膠組合物的耐磨性以及增強效果仍然達不到令人滿意的程度，究其原因，二氧化硅與橡膠的親和性差，由此導致補強效果不夠充分。
技術實現要素：
針對上述現狀，本發明提供一種工程輪胎專用水合二氧化硅的制備方法。通過本發明的制備方法制得的水合二氧化硅與橡膠的親和性好，補強效果尤其充分，可用于工程車輪胎的制備，可以說是一種工程輪胎專用水合二氧化硅。
具體地，本發明提供一種工程輪胎專用水合二氧化硅的制備方法，其包括下述步驟：
（1）向反應釜中加入0.1-0.2kg/l的硅酸鈉溶液，并加入穩定劑；
（2）控制攪拌速度為400-500r/min，加熱至40-50℃；
（3）向反應體系中一次性加入0.04-0.05kg/l的硫酸溶液，反應2-3小時后靜置30分鐘；
（4）向反應體系中加入分散劑；
（5）在與上述同樣攪拌速度下，向反應體系中滴加0.04-0.05kg/l的硫酸溶液，50-60℃下反應5-6小時；
（6）上述反應結束后升溫至90-95℃熟化2小時，洗滌、壓濾、干燥得水合二氧化硅。
其中，所述穩定劑為對苯二酚或聚乙烯基吡咯烷酮中的一種。
此外，所述穩定劑為硅酸鈉重量的2-5%。
此外，在步驟（3）中，硅酸鈉溶液與硫酸溶液的體積比為1:0.8-1。
此外，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、檸檬酸鈉、或對甲基苯磺酸鈉中的一種。
此外，所述分散劑為硅酸鈉重量的1-2%。
此外，在步驟（5）中，原始硅酸鈉溶液與滴加的硫酸溶液的總體積的比為1:0.4-0.6，滴加速度為0.5l/h。
本發明，通過分批次加入硫酸，并控制反應條件以及在反應過程中加入穩定劑和分散劑，能夠制備出一種與橡膠相容性好的水合二氧化硅，該水合二氧化硅補強性高，可用于工程輪胎中，可謂是一種工程輪胎專用水合二氧化硅。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳述，但本發明并不限定于這些實施例，在本領域范圍內慣用手段的替換，均包含在本發明范圍內。
實施例1
（1）向反應釜中加入1l質量濃度為0.1kg/l的硅酸鈉溶液，并加入2g對苯二酚；
（2）控制攪拌速度為400r/min，加熱至40℃；
（3）向反應體系中一次性加入0.8l質量濃度為0.04kg/l的硫酸溶液，反應2小時后靜置30分鐘；
（4）向反應體系中加入1g十二烷基硫酸鈉；
（5）在與上述同樣攪拌速度下，向反應體系中滴加質量濃度為0.04kg/l的硫酸溶液共0.4l，滴加速度為0.5l/h，在50℃下反應5小時；
（6）上述反應結束后升溫至90℃熟化2小時，洗滌、壓濾、干燥得水合二氧化硅。按照gb/t3073-1999測定水合二氧化硅的比表面積200.5m2/g。
實施例2
（1）向反應釜中加入1l質量濃度為0.2kg/l的硅酸鈉溶液，并加入6g聚乙烯基吡咯烷酮；
（2）控制攪拌速度為500r/min，加熱至50℃；
（3）向反應體系中一次性加入1l質量濃度為0.05kg/l的硫酸溶液，反應3小時后靜置30分鐘；
（4）向反應體系中加入4g檸檬酸鈉；
（5）在與上述同樣攪拌速度下，向反應體系中滴加質量濃度為0.05kg/l的硫酸溶液共0.6l，滴加速度為0.5l/h，在60℃下反應5小時；
（6）上述反應結束后升溫至95℃熟化2小時，洗滌、壓濾、干燥得水合二氧化硅。按照gb/t3073-1999測定水合二氧化硅的比表面積205.3m2/g。
實施例3
（1）向反應釜中加入1l質量濃度為0.1kg/l的硅酸鈉溶液，并加入5g對苯二酚；
（2）控制攪拌速度為450r/min，加熱至45℃；
（3）向反應體系中一次性加入0.9l質量濃度為0.04kg/l的硫酸溶液，反應2小時后靜置30分鐘；
（4）向反應體系中加入2g對甲基苯磺酸鈉；
（5）在與上述同樣攪拌速度下，向反應體系中滴加質量濃度為0.04kg/l的硫酸溶液共0.5l，滴加速度為0.5l/h，在55℃下反應5小時；
（6）上述反應結束后升溫至95℃熟化2小時，洗滌、壓濾、干燥得水合二氧化硅。按照gb/t3073-1999測定水合二氧化硅的比表面積203.9m2/g。
將實施例1-3制得的水合二氧化硅與丁苯橡膠及促進劑、偶聯劑等按一定比例混煉成輪胎胎面膠，然后高溫硫化成型。采用akron耐磨試驗機（gt-7012-a）、電腦系統拉力試驗機（gt-tcs-2000）、橡膠硬度計（gt-706n）等儀器測試胎面膠的硬度、拉伸強度、撕裂強度等物理性能。結果如表1所示。
表1
由表1可知，本發明制得的水合二氧化硅與橡膠的相容性好，易分散，補強性更為優異，尤其可將其用于工程輪胎的填料。