[发明专利]一种磨擦型二氧化硅及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磨擦型二氧化硅及其制备方法和应用。本发明的磨擦型二氧化硅的制备方法包括以下步骤：1)将硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液混匀作为反应底液；2)将硅酸钠溶液和硫酸溶液连续添加到反应底液中，酸性条件下进行第一次酸碱并流反应，得到二氧化硅初产物分散液；3)将硅酸钠溶液和硫酸溶液连续添加到二氧化硅初产物分散液中，中性条件下进行第二次酸碱并流反应，得到二氧化硅分散液；4)对二氧化硅分散液进行陈化、压滤、洗涤、干燥和破碎，即得磨擦型二氧化硅。本发明的磨擦型二氧化硅具有表观密度高、磨擦性能适中、清洁力强、氟相容性好、透明度高等优点，适合作为磨料用于制备透明牙膏。

技术领域

本发明涉及牙膏磨料技术领域，具体涉及一种磨擦型二氧化硅及其制备方法和应用。

背景技术

牙膏是一种应用十分广泛的洁牙制品，其组成主要包括磨料(例如：硅石、磷酸氢钙、碳酸钙等)、保湿剂、增稠剂、表面活性剂、香味剂等。二氧化硅具有物理化学性质稳定、耐酸碱、耐高温、清洁性能良好等优点，近年来在牙膏中得到广泛应用。

高磨擦型二氧化硅需要保持透明度大于70％(折光率约1.435～1.460)，才能满足透明牙膏对于磨料透明度的要求，但现有工艺制备的满足透明度要求的二氧化硅普遍表观密度低于0.60g/mL，而二氧化硅的表观密度偏低对于其制备、运输和应用过程都会带来一定程度的不良影响(例如：二氧化硅的表观密度偏低会导致包装工序接包速率低，接包过程容易出现涨包、爆袋；二氧化硅的表观密度低，使用过程中容易引起扬尘污染空气，且吸入人体还会对身体健康带来一定影响)。高磨擦型二氧化硅的表观密度越大，RDA值(放射性牙釉质磨损值)也越高，而RDA值大于250会对牙齿产生损害(美国牙科协会ADA规定RDA值上限为250)，故高磨擦型二氧化硅的表观密度也并非是越大越好。

因此，开发一种具有表观密度高、磨擦性能适中、清洁力强、氟相容性好、透明度高等优点的二氧化硅具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨擦型二氧化硅及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种磨擦型二氧化硅的制备方法包括以下步骤：

1)将硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液混匀，再升温至50℃～65℃，并加入硫酸溶液直至体系的pH值为2.0～5.0，得到反应底液；

2)将硅酸钠溶液和硫酸溶液连续添加到反应底液中进行第一次酸碱并流反应，反应过程中保持反应液的pH值为2.0～5.0、反应温度为50℃～65℃，得到二氧化硅初产物分散液；

3)将二氧化硅初产物分散液升温至65℃～70℃，并调节pH值至6.5～7.5，再连续添加硅酸钠溶液和硫酸溶液进行第二次酸碱并流反应，反应过程中保持反应液的pH值为6.5～7.5、反应温度为65℃～70℃，得到二氧化硅分散液；

4)将65℃～70℃的水加入二氧化硅分散液中进行陈化，陈化过程中二氧化硅分散液的温度保持在65℃～70℃，再调节二氧化硅分散液的pH值至3.0～4.0，再进行压滤，并用温度≥40℃的水洗涤直至洗涤水的电导率≤1000μs/cm，再进行干燥和破碎，即得磨擦型二氧化硅。

优选的，步骤1)所述硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液、硅酸钠溶液的体积比为20～30:2～10:1。

优选的，步骤1)所述硫酸钠溶液的质量分数为4.0％～6.0％。

优选的，步骤1)所述氢氧化钠溶液的质量分数为0.5％～1.0％。

优选的，步骤1)所述硅酸钠溶液的质量分数为18％～23％。

优选的，步骤1)所述硫酸溶液的质量分数为28.5％～32％。