[发明专利]气相二氧化硅表面改性连续工艺

说明书

本发明涉及一种气相二氧化硅表面改性连续工艺，所述工艺包括以下步骤：(1)细化和蓬松化：将气相二氧化硅粉体原料经细化和蓬松化装置进行细化和蓬松化，所述细化和蓬松化装置的转速为800～3000转/分；(2)催化混合负载：催化剂经催化混合负载装置负载在步骤(1)所得的气相二氧化硅粉体上；所述催化混合负载装置的转速为1500～3000转/分；(3)表面改性；(4)粉体脱低；(5)尾气除尘和尾气吸收；(6)粉体冷却。本发明所述气相二氧化硅表面改性连续工艺可制备得到原料粉体表面改性均匀、疏水性能好的改性气相法二氧化硅。

技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种气相二氧化硅表面改性连续工艺。

背景技术

气相二氧化硅是通过氯硅烷在氢气和氧气火焰中进行高温水解缩合所合成，在气相二氧化硅粒子形成的过程中，在二氧化硅表面残留有大量的硅羟基(Si-OH)，硅羟基的存在，一方面可赋予气相二氧化硅较高的表面活性，带来一系列的特殊性能如补强、增稠和触变等性能；但同时也带来一些不利影响，比如导致气相二氧化硅容易团聚，分散困难、易吸潮等，对气相二氧化硅的后续应用影响非常大。因此通常需要对气相二氧化硅进行表面改性。

气相二氧化硅粉体原料在很多工业领域都存在重要应用，不同工业领域对粉体原料的特性有着不同的应用需求，通常未经过表面改性的粉体原料并不具备相应的性能，因此需要采用表面改性对粉体原料性能加以改造，以满足应用领域生产需要。常用的表面改性技术包括物理包覆改性和表面化学改性，而采用机械混合的工艺，虽然操作简单，过程方便，但是该混合方式存在改性不均匀、低分子去除困难以及尾气采集困难的缺点；另外，从工艺是否连续角度，粉体原料的改性也分为间歇法和连续法。间歇法虽然操作简单，但存在生产效率低下，批次间产品不一致的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的之一是提供一种气相二氧化硅表面改性连续工艺，可制备得到表面改性充分、疏水性能好的改性气相二氧化硅。

具体技术方案如下：

一种气相二氧化硅表面改性连续工艺，包括以下步骤：

(1)细化和蓬松化：将气相二氧化硅粉体原料经粉体细化和蓬松化装置进行细化和蓬松化，所述细化和蓬松化装置的转速为800～3000转/分；

(2)催化混合负载：催化剂经催化混合负载装置负载在步骤(1)所得的气相二氧化硅粉体上；所述催化混合负载装置的转速为1500～3000转/分；

(3)表面改性：将负载催化剂的气相二氧化硅粉体于150～300℃用改性剂进行表面改性；

(4)粉体脱低：将改性后的气相二氧化硅粉体于200～350℃脱除低分子，得脱低气相二氧化硅粉体和尾气；

(5)尾气除尘和尾气吸收；

(6)粉体冷却：将步骤(4)所得的脱低气相二氧化硅粉体冷却；

步骤(2)所述催化剂为碱的水溶液或者酸的水溶液；步骤(3)所述改性剂为可汽化的氯硅烷、硅氮烷、低粘度羟基硅油、环硅氧烷、有机醇、有机酸、有机胺类的至少一种。

在其中一些实施例中，步骤(1)所述粉体细化和蓬松化装置和步骤(2)所述催化混合负载装置均包括两个及以上的高速剪切分散装置；

所述粉体细化和蓬松化装置的第一个高速剪切分散装置的转速为1800～2200转/分，第二个高速剪切分散装置的转速为2300～2700转/分；

所述催化混合负载装置的第一个高速剪切分散装置的转速为2300～2700转/分，第二个高速剪切分散装置的转速为2800～3200转/分。

在其中一些实施例中，步骤(2)中，所述催化剂选自质量分数为18～22％的碱的水溶液或质量分数为8～12％的盐酸水溶液。