[发明专利]一种高性能微粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能微粉的制备方法，涉及硅微粉制备技术领域，包括以下步骤：（1）制备粗粉料；（2）制备硅微粉；（3）制备高性能硅微粉；本发明制备的高性能硅微粉是以天然石英为原料，通过海藻酸钠改性，然后经过高温烧结熔融、速冷与缓冷结合凝固，再粉碎、改性等一系列工艺加工而成。

技术领域

本发明属于硅微粉制备技术领域，具体涉及一种高性能微粉的制备方法。

背景技术

硅微粉是由天然石英或熔融石英经过粉碎、干法或湿法研磨处理等工艺加工而成的微粉，是一种无毒无污染的无机非金属材料，由于硅微粉具有良好的耐温性、耐酸碱腐蚀性、化学稳定性等性能，被广泛的应用在化工、橡胶等领域中，提高材料的性能。

然而现有方法制备的硅微粉性能一般，应用到化工、橡胶中对其性能的改善有限，无法满足市场某些场合的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高性能微粉的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高性能微粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）将石英与海藻酸盐按100:2.5-3.5质量比均匀混合后，加热至350℃，保温30min，然后冷却至70℃，添加石英质量10倍去离子水，以500r/min转速搅拌30min，然后静置1小时，再进行过滤，烘干至恒重，然后再将石英添加到高温烧结炉，调炉内温度为1800℃-1810℃，保温8-10小时，得到石英熔融体，然后先速冷至300℃，保温15-20min，再缓慢冷却至常温，得到固体熔融石英，将固体熔融石英粉碎，过50目筛，粗粉料；速冷速率为10℃/s,缓慢冷却速率为1℃/s；

（2）向步骤（1）得到的初级石英粉料中添加其质量50%的硅油，搅拌均匀后，进行研磨2-3小时，然后进行过滤，过1250目筛，得到硅微粉；

（3）将硅微粉分散到去离子水中，制成质量浓度为10-12%的硅微粉悬浮液，高速搅拌45min后，加入磷酸溶液，调节硅微粉悬浮液pH至3.2-3.5，加热至75℃，保温30min，然后添加硅微粉质量2.5-2.8%的三甲基甲硅烷醇，在72℃恒温下，高速搅拌1.2小时，然后超声波处理2.5min，再添加硅微粉质量0.1%的硬质酸钠，继续搅拌1.5小时，然后进行抽滤，采用去离子水进行清洗，真空烘干至恒重，即得高性能硅微粉。

进一步的，所述步骤（1）中的海藻酸盐为海藻酸钠。

进一步的，所述步骤（2）中硅油为羟基硅油。

进一步的，所述步骤（3）中磷酸溶液浓度为2.5mol/L。

进一步的，所述步骤（3）中超声波功率为1200W。

进一步的，所述步骤（3）中真空烘干温度为114℃。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的高性能硅微粉是以天然石英为原料，通过海藻酸钠改性，然后经过高温烧结熔融、速冷与缓冷结合凝固，再粉碎、改性等一系列工艺加工而成，产品外观为白色 粉末，无结团，无杂色颗粒，其介电性能优异，热膨胀系数低，导热系数高，悬浮性能好，物理、化学性能稳定，光学性质独特，粒度分布可控，作为橡胶或树脂填料使用能够提高其抗冲击强度、弹性模量、耐气候性、耐潮湿性的作用，因其表面具有活性从而可与多种原材料混溶，能减少沉淀、分层、开裂现象，并能降低生产成本、提高经济效益，在橡胶制品中的用作天然橡胶、顺丁橡胶的填料，由于其粉体易于分散，混炼工艺性能好，压延和压出性能优良，可提高硫化胶的硫化速度2-3倍和增进粘性，可取代部分白炭黑作填料，对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用；在仿皮革制作中作为填料，其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机填料。在塑料制品中作为聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品的增强剂，使塑料拉伸强度、耐磨性得到提高，尤其是冲击强度得到显著的提高。