[发明专利]纳米氧化硅分散液及其制备方法以及饼料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米氧化硅分散液，含有纳米氧化硅和去离子水，其特征在于：

其由去离子水、纳米氧化硅以及分散剂、稳定剂、碱液和增容剂构成，其中，分散剂、稳定剂分别占纳米氧化硅的质量百分比0.5％～6％、0.1％～5％，纳米氧化硅占纳米氧化硅分散液的质量百分比5％～11％，碱液加入量使得含纳米氧化硅、分散剂和稳定剂的去离子水的PH值调整为9～12；增容剂加入量占纳米氧化硅的质量百分比0.1％～5％；

所述纳米氧化硅的粒径为1.5～10nm，其比表面积≥1100㎡/g；

所述纳米氧化硅分散液为无色透明液体，PH值为9～12，25℃下的比重为1.07～1.13g/cm³，25℃下的粘度为1.71～1.78mPa·S。

2.如权利要求1所述的纳米氧化硅分散液，其特征在于：

所述分散剂为聚羧酸钠盐、烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇或甘油；

所述稳定剂为糊精、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素或聚乙烯醇；

所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氨水；

所述增容剂为氨水、磷酸、氢氧化锂、氧化钼、硫酸亚锡、纳米碳中的一种或几种。

3.权利要求1或2所述纳米氧化硅分散液的制备方法，顺序包括加分散剂步骤、加纳米氧化硅步骤、调整PH值步骤和加增容剂步骤，其特征在于：

(1)加分散剂步骤：在反应釜中加入去离子水，再加入占纳米氧化硅的质量百分比0.5％～6％的分散剂、0.1％～5％的稳定剂，在20℃～50℃温度下，搅拌10分钟～15分钟；

(2)加纳米氧化硅步骤：在步骤(1)所得到的液体中，加入纳米氧化硅饼料，其固体物纳米氧化硅占纳米氧化硅分散液的质量百分比5％～11％，在20℃～50℃温度下，搅拌5分钟～10分钟；所述纳米氧化硅饼料中，纳米氧化硅粒径为1.5～10nm，其比表面积≥1100㎡/g；

(3)调整PH值步骤：在步骤(2)所得到的液体中，加入碱液，在20℃～50℃温度下，搅拌30分钟～120分钟，将PH值调整为9～12；

(4)加增容剂步骤：在步骤(3)所得到的液体中，加入占纳米氧化硅的质量百分比0.1％～5％的增容剂，在20℃～50℃温度下，搅拌15分钟～30分钟，得到纳米氧化硅分散液。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，所述分散剂为聚羧酸钠盐、烷基聚氧乙烯醚(平平加O)、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇或甘油；所述稳定剂为糊精、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素或聚乙烯醇；

所述步骤(3)中，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氨水；

所述步骤(4)中，所述增容剂为氨水、磷酸、氢氧化锂、氧化钼、硫酸亚锡、纳米碳中的一种或几种。

5.权利要求3或权利要求4中所述纳米氧化硅饼料的制备方法，包括一级反应步骤、二级反应步骤、陈化步骤以及洗涤步骤，其特征在于：

(1)一级反应步骤：将无机酸、水玻璃、成核剂、发泡剂和去离子水，按体积百分比15％～35％:20％～40％:25％～45％:2％～6％:4％～8％，加入一级反应釜中，并高速剪切乳化搅拌，获得均化成核的氧化硅粒子；控制反应体系中钠盐的浓度为：0.2mol/L～5mol/L；反应起始温度为10℃～40℃，优选20℃～30℃，所述高速剪切乳化搅拌速度为1400转/分钟～5000转/分钟；

(2)二级反应步骤：将一级反应产物、无机酸、成核剂，按体积百分比60％～75％:5％～10％：18％～30％，加入二级反应釜中搅拌，使得所述造泡剂及生成的钠盐实现占位造孔，且纳米氧化硅粒子内部形成多微孔的结构；反应起始温度为20℃～60℃，优选30℃～55℃，搅拌速度为40转/分钟～125转/分钟，其中，无机酸的加入量至PH值小于3；

(3)陈化步骤：对二级反应后产物进行PH值调整，使其为处于纳米氧化硅的等电点附近的PH值小于3的强酸条件，在该强酸条件下进行陈化，陈化时间20～40小时；该陈化过程使纳米氧化硅粒子生长成形并使粒子多微孔孔隙稳定，且等电点附近可使得纳米氧化硅粒子间形成三维网络结构，使纳米氧化硅处于凝胶状态；

(4)洗涤步骤：对经陈化后的产物在PH值小于3的条件下进行强制脱酸脱盐洗涤，获得纳米氧化硅饼料，其含有纳米氧化硅粉体，固体物粒径为1.5～10nm，其比表面积≥1100㎡/g。