[发明专利]一种核壳型二氧化钛包覆二氧化硅的制备方法

说明书

本发明提供了一种核壳型二氧化钛包覆二氧化硅的制备方法，依次包括如下步骤：先向反应釜中加入氯化铵溶液与水玻璃溶液，同时加入一定量的氨水‑氯化铵缓冲液，在55～95℃条件下反应一段时间后得到二氧化硅溶胶；然后向二氧化硅溶胶中加入硫酸氧钛与醋酸钠，同时加入适量的表面活性剂，用乳化机进行搅拌混合，在60～90℃条件下反应一段时间后，经过洗涤、过滤、干燥、煅烧、粉碎等工序，得到核壳性二氧化钛包覆二氧化硅产品。本发明在二氧化硅的表面，包覆了一层二氧化钛薄膜，从而提高了二氧化硅的遮盖力，在涂料、油墨应用中不仅能提高产品触变性能，同时还能部分替代昂贵的钛白粉，对于拓宽二氧化硅的应用领域具有重要意义，本发明操作简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅的制备方法，具体地讲，涉及一种核壳型二氧化钛包覆二氧化硅的制备方法。

背景技术

二氧化硅，俗称白炭黑，是一种白色、无毒、无定形微细粉状物，具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能的重要无机硅化合物。

二氧化硅在橡胶工业中，是优良的橡胶补强剂，能改善胶接性和抗撕裂性。二氧化硅在造纸工业中，能提高纸张白度、强度和不透明性。二氧化硅在农药工业中可以作为防结块剂、分散剂。

二氧化硅表面含有大量的硅羟基，利用一定的化学物质通过一定的工艺方法使之与二氧化硅表面的羟基发生反应，改变二氧化硅粉体的表面性能，拓宽其应用领域，提高其应用性能，是二氧化硅产品未来的发展方向之一。常用的改性剂主要包括氯硅烷、醇类、硅烷偶联剂、硅氧烷类有机硅化合物，而通过水解沉淀法在二氧化硅基粒表面包覆一层二氧化钛薄膜的研究还未见报道。

二氧化钛包覆二氧化硅不仅可以减少二氧化硅的团聚，使产品体现出良好的纳米效应，而且能提高二氧化硅的遮盖力，在涂料、、油墨应用中不仅能提高产品触变性能，同时还能部分替代昂贵的钛白粉，对于拓宽二氧化硅的应用领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳型二氧化钛包覆二氧化硅的制备方法，旨在提高二氧化硅应用性能，拓展二氧化硅的应用领域。

本发明中，一种核壳型二氧化钛包覆二氧化硅的制备方法，主要包括以下步骤：

先向反应釜中加入氯化铵溶液与水玻璃溶液，同时加入一定量的氨水-氯化铵缓冲液，在55～95℃条件下反应一段时间后得到二氧化硅溶胶；然后向二氧化硅溶胶中加入硫酸氧钛与醋酸钠，同时加入适量的表面活性剂，用乳化机进行搅拌混合，在60～90℃条件下反应一段时间后，经过洗涤、过滤、干燥、煅烧、粉碎等工序，得到核壳性二氧化钛包覆二氧化硅产品。

所述加入的硅酸钠与氯化铵质量比为1：(0.3～0.9)。

所述氨水-氯化铵缓冲液中，pH值为6.5～9.5。

所述氨水-氯化铵缓冲液的加入量为硅酸钠质量的1～10.0％。

所述的氯化铵溶液与硅酸钠溶液的反应时间为1～4h。

所述的硫酸氧钛与硅酸钠的质量比为1:(1～10)。

所述的醋酸钠与硫酸氧钛的质量比为1:(0.3～3)。

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸、脂肪酸甘油酯等一种或一种以上。

所述表面活性剂的加入量为硫酸氧钛质量的1～10％。

所述的硫酸氧钛与尿素生成二氧化钛包覆二氧化硅的时间为2～4h。

本发明中采用氯化铵与水玻璃反应制备二氧化硅，其实质为氯化铵与硅酸钠在溶液中发生水解与中和反应，反应方程式如下：