專利名稱：改善粉體流動性的表面改性氣相二氧化硅及其生產方法
技術領域：
本發明屬于一種表面改性氣相二氧化硅及其生產方法，具體說是一種用于改善粉末流動性能的表面改性氣相二氧化硅及其生產方法。
背景技術：
氣相二氧化硅，也稱氣相(法)白炭黑。其作為硅橡膠的補強劑、液體不飽和樹脂體系的增稠觸變劑、硅酮膠等膠黏劑的補強劑和增稠觸變劑、油漆涂料等液體的增稠觸變劑和填料的防沉降劑、粉末和顆粒物料的抗結塊劑和自由流動促進劑、化妝品等膏狀物的增稠觸變劑等等得到廣泛應用。改性氣相二氧化硅在繼承氣相二氧化硅基本特性之上，通過采用不同的改性劑、控制不同的改性程度而極大地拓展了應用領域、豐富和提升了應用性能。譬如，用于硅橡膠時，可以避免混煉膠料發生影響儲存的結構化現象，大幅度提高制品的撕裂強度、耐高溫性能；用于粉體材料時，可以防止結塊、促進自由流動；用于靜電印刷墨粉作為所需電荷的攜帶調節劑和防吸濕、防結塊劑使用等等。理論上，可以與氣相二氧化硅表面硅醇基發生化學反應而將有機硅烷基引入的物質都可以用作改性劑使用。生產實踐中常用的表面化學改性劑有氯硅烷類、硅氮烷類、硅氧烷類。氣相二氧化硅表面硅醇基與常用的三種甲基硅烷類改性劑的反應式示意如下:
與氯硅烷的反應:在水分存在下，
權利要求
1.一種改善粉體流動性的表面改性氣相二氧化硅，其特征是:由原料氣相二氧化硅與改性劑反應生成，改性劑選自氯硅烷、硅氮烷或/和硅氧烷，改性劑中S1-c1、S1-N或/和S1-O官能團的摩爾比為1.0:0.Γ0.2:0.Γ0.3 ;原料氣相二氧化硅的重量與改性劑總重量比為 1.0:0.05 0.35。
2.根據權利要求1所述的表面改性氣相二氧化硅，其特征是:所述原料氣相二氧化硅的原生粒徑為4 90nm、BET比表面積為50 400m2/g，pH值為3.5 4.5，表觀密度為40 100g/L。
3.根據權利要求1或2所述的表面改性氣相二氧化硅，其特征是:所述改性劑中，氯硅烷選自二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、三甲基一氯硅烷的一種或一種以上任意比例混合；硅氮烷選自六甲基二硅氮烷、六甲基環三硅氮烷、八甲基環四硅氮烷的一種或一種以上任意比例混合；硅氧烷選自八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷的一種或一種以上任意比例混合。
4.根據權利要求3所述的表面改性氣相二氧化硅，其特征是:所述改性劑中，氯硅烷選自二甲基二氯硅烷；硅氮烷選自六甲基二硅氮烷；硅氧烷選自八甲基環四硅氧烷。
5.根據權利要求4所述的表面改性氣相二氧化硅，其特征是:所述表面改性氣相二氧化硅表面硅醇基數量是其原料氣相二氧化硅表面硅醇基數量的1°/Γ35%，pH值為3.8 8.0。
6.一種改善粉體流動性的表面改性氣相二氧化硅的生產方法，其特征是，包括以下步驟:常壓下在用惰性氣體置換的同時將改性反應器升溫并維持在硅氮烷氣化溫度之上，以惰性氣體為載氣將氣化的硅氮烷送入反應器處理反應器內表面，然后再維持通載氣； 將在13(Tl50°C惰性氣體氣氛中預處理的原料氣相二氧化硅加入改性反應器，將氣化的改性劑用載氣帶入反應器進行接觸反應，維持通惰性氣體，降溫，排出即得成品； 所述改性劑選自氯硅烷、硅氮烷或/和硅氧烷，改性劑中S1-Cl、S1-N或/和S1-O官能團的摩爾比為1.0:0.Γ0.2:0.Γ0.3 ;原料氣相二氧化硅的重量與改性劑總重量比為1.0:0.05、.35。
7.根據權利要求6所述的生產方法，其特征是:所述原料氣相二氧化硅的原生粒徑為4 90nm、BET比表面積為5(T400m2/g、pH值為3.5 4.5，表觀密度為40 100g/L。
8.根據權利要求6或7所述的生產方法，其特征是:所述改性劑中，氯硅烷選自二甲基二氯硅烷、一甲基三氯硅烷、三甲基一氯硅烷的一種或一種以上任意比例混合；硅氮烷選自六甲基二硅氮烷、六甲基環三硅氮烷、八甲基環四硅氮烷的一種或一種以上任意比例混合；硅氧烷選自八甲基環四硅氧烷、六甲基環三硅氧烷的一種或一種以上任意比例混合。
9.根據權利要求8所述的生產方法，其特征是:所述改性劑中，氯硅烷選自二甲基二氯硅烷；硅氮烷選自六甲基二硅氮烷；硅氧烷選自八甲基環四硅氧烷。
全文摘要
本發明提供一種改善粉體流動性的表面改性氣相二氧化硅，其技術要點是由氣相二氧化硅與改性劑反應生成，改性劑選自氯硅烷、硅氮烷或/和硅氧烷；本發明還提供了該改性氣相二氧化硅的生產方法，常壓下在用惰性氣體置換的同時將改性反應器升溫并維持，以惰性氣體為載氣將氣化的硅氮烷處理反應器內表面，然后再維持通載氣；將氣化的改性劑用載氣帶入反應器與預處理的氣相二氧化硅進行接觸反應，維持通惰性氣體，降溫，排出即得成品。本發明解決了現有工藝技術反應條件要求高，生產成本高，易腐蝕設備等問題。
文檔編號C09C3/12GK103113761SQ20131004101
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年1月31日
發明者吳子路 申請人:沈陽化工股份有限公司