[发明专利]作为橡胶配混料中的ZnO的替代物的二氧化硅类纳米材料及其制备

权利要求书

1.一种二氧化硅类纳米材料作为在橡胶制品的制备用配混料中的硫化活化剂的用途，所述用途的特征在于，所述二氧化硅类纳米材料通过将选自Zn₃(PO₄)₂和Zn₂SiO₄中的Zn盐的颗粒负载在二氧化硅纳米颗粒表面上来构成。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述纳米材料的通过透射电子显微镜测量的尺寸等于或小于100nm。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，Zn₃(PO₄)₂以相对于所述纳米材料的总重量为40～60重量％的量存在。

4.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，Zn₂SiO₄以20～40重量％的量存在。

5.一种用于制备纳米材料的合成方法，所述纳米材料通过将选自Zn₃(PO₄)₂和Zn₂SiO₄中的Zn盐的颗粒负载在二氧化硅纳米颗粒表面上来构成；所述方法的特征在于，其包括：

-第一步骤，其中制备pH为7.5～9.5的水溶液A，并且所述水溶液A包含浓度为10～50mM的Zn(NO₃)₂^.6H₂O、浓度为16～160mM的1,1,1-三(羟甲基)乙烷和浓度为33.3～133.3mM的二氧化硅纳米颗粒；和

-第二步骤，其中(i)一旦将所述溶液A加热到30～50℃的温度，向所述溶液A中添加包含浓度为5～50mM的(NH₄)₂HPO₄的水溶液，或者(ii)一旦将所述溶液A加热到0～10℃的温度，向所述溶液A中添加包含浓度为30～300mM的原硅酸四乙酯的醇溶液。

6.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于，其包括用于制备SiO₂纳米颗粒的预备步骤，其中将包含浓度为30～300mM且pH为8～11的原硅酸四乙酯的醇溶液在搅拌下保持在20～40℃的温度。

7.根据权利要求5或6所述的合成方法，其特征在于，一旦添加(NH₄)₂HPO₄的水溶液或原硅酸四乙酯的醇溶液，则将所得溶液在搅拌下保持18～30小时。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的合成方法，其特征在于，将(NH₄)₂HPO₄的水溶液或原硅酸四乙酯的醇溶液滴加至溶液A中。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的合成方法，其特征在于，所述原硅酸四乙酯的醇溶液的溶剂为乙醇。

10.一种二氧化硅类纳米材料，其通过将Zn盐的颗粒负载在二氧化硅纳米颗粒表面上来构成；所述纳米材料的特征在于，所述Zn盐为Zn₃(PO₄)₂。

11.根据权利要求10所述的二氧化硅类纳米材料，其特征在于，所述纳米材料的通过透射电子显微镜测量的尺寸等于或小于100nm。

12.根据权利要求10或11所述的二氧化硅类纳米材料，其特征在于，Zn₃(PO₄)₂以相对于所述纳米材料的总重量为40～60重量％的量存在。