[发明专利]制备硅铝酸盐颗粒的方法、增强材料和橡胶组合物

权利要求书

1.一种用于制备硅铝酸盐颗粒的方法，包括以下步骤：

形成包含碱水溶液、硅源和铝源的原料混合物；

使所述原料混合物固化以获得硅铝酸盐颗粒；

洗涤所述硅铝酸盐颗粒；

将经洗涤的硅铝酸盐颗粒纯化以除去所述硅铝酸盐颗粒中的未反应源；以及

干燥经纯化的硅铝酸盐颗粒，

其中固化步骤在20℃至90℃的温度下进行，

其中纯化步骤通过将所述经洗涤的硅铝酸盐颗粒分散在蒸馏水中以除去由于重量差而沉淀的未反应源并获得其中分散有所述硅铝酸盐颗粒的上清液来进行。

2.根据权利要求1所述的用于制备硅铝酸盐颗粒的方法，

其中所述硅源为选自以下的至少一种化合物：热解法二氧化硅、稻壳、胶态氧化硅、稻壳灰、硅灰、有机硅烷、粘土、矿物、煅烧粘土、活性粘土、飞灰、矿渣、火山灰、玻璃粉和赤泥；以及

所述铝源为选自以下的至少一种化合物：氧化铝、铝酸盐、铝盐、有机铝氧烷、粘土、矿物、煅烧粘土、活性粘土、飞灰、矿渣、火山灰、玻璃粉和赤泥。

3.根据权利要求1所述的用于制备硅铝酸盐颗粒的方法，

其中所述硅源为选自以下的至少一种化合物：热解法二氧化硅、稻壳、胶态氧化硅、硅藻土、珍珠岩、稻壳灰、硅灰、有机硅烷、粘土、偏高岭土、飞灰、矿渣、火山灰、玻璃粉和赤泥；以及

所述铝源为选自以下的至少一种化合物：氧化铝、铝酸盐、铝盐、有机铝氧烷、珍珠岩、粘土、偏高岭土、飞灰、矿渣、火山灰、玻璃粉和赤泥。

4.根据权利要求1所述的用于制备硅铝酸盐颗粒的方法，

其中所述硅铝酸盐颗粒为具有以下化学式1的组成的无定形化合物：

[化学式1]

M_x/n[(AlO₂)_x，(SiO₂)_y]·m(H₂O)

其中，在化学式1中，

M为选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be和Fr中的元素，或它们的离子；

x0，y0，n0，以及m≥0；

1.0≤y/x≤5.0；以及

0.5≤x/n≤1.2。

5.一种橡胶用增强材料，包含具有以下化学式1的组成的无定形硅铝酸盐颗粒，

其中所述硅铝酸盐颗粒满足以下条件：

在通过X射线衍射XRD获得的数据图中，在20°至37°的2θ范围内的半峰全宽FWHM为3°至8.5°，最大峰强度I_最大在26°至31°的2θ范围内，以及所述硅铝酸盐颗粒表现出不具有结晶SiO₂的峰的图谱，其中所述结晶SiO₂对应JCPDS标准图谱编号#46-1045，

平均粒径为10nm至100nm，

根据氮吸附/解吸分析，Brunauer-Emmett-Teller表面积S_BET为80m²/g至250m²/g，以及外部比表面积S_EXT为60m²/g至200m²/g，

[化学式1]

M_x/n[(AlO₂)_x，(SiO₂)_y]·m(H₂O)

其中，在化学式1中，

M为选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be和Fr中的元素，或它们的离子；

x0，y0，n0，以及m≥0；

1.0≤y/x≤5.0；以及

0.5≤x/n≤1.2。

6.根据权利要求5所述的橡胶用增强材料，

其中所述硅铝酸盐颗粒满足0.8≤S_EXT/S_BET≤1.0。