超細(xì)二氧化硅改性研究.pdf

1、超細(xì)SiO2粉體作為重要的無機(jī)基礎(chǔ)材料，應(yīng)用于很多領(lǐng)域。但是由于SiO2表面硅羥基的存在，粉體表現(xiàn)出極強(qiáng)的親水性，作為有機(jī)材料的添加劑，難以與有機(jī)基體結(jié)合，為改善粉體性能，必須進(jìn)行表面改性。另外，大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的有關(guān)液相沉淀法SiO2的改性，都是對(duì)已制備粉體的改性，而SiO2濕凝膠在干燥脫水過程中，容易造成孔道坍塌產(chǎn)生硬團(tuán)聚。
　　 本文針對(duì)粉體改性存在的硬團(tuán)聚及增加一次干燥能耗的問題，對(duì)超重力硫酸沉淀法制備的SiO2濕凝膠，分

2、別采用溶劑置換和共沸蒸餾的預(yù)處理方式，脫除凝膠中大部分吸附水，并采用不同類型的改性劑，直接在改性溶劑中進(jìn)行改性。此改性工藝降低了團(tuán)聚，且產(chǎn)品疏水性能提高，工藝簡單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
　　 本課題所做的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 1.采用電導(dǎo)率在線測量和紅外光譜兩種方式研究硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的水解工藝，主要討論水解溶劑及濃度對(duì)水解效果的影響，得到KH550適宜的水解條件為:采用水/乙醇混合溶劑，

3、KH550水解體積分?jǐn)?shù)為15.75％。
　　 2.采用溶劑置換和共沸蒸餾兩種方法對(duì)SiO2濕凝膠的水分子進(jìn)行脫除，以改性劑KH550為例，比較凝膠直接改性與溶劑置換、共沸蒸餾產(chǎn)品性能，表明:共沸蒸餾和溶劑置換兩種工藝均可以脫除濕凝膠中大部分水，較好的控制了硬團(tuán)聚的產(chǎn)生，使一些大孔得到保留，吸油值和孔徑均較未處理的產(chǎn)品好。同時(shí)，對(duì)比共沸蒸餾和溶劑置換兩種方式，共沸蒸餾得到疏水性更好的超細(xì)SiO2，改性后樣品的接觸角可以達(dá)到140°

4、以上。
　　 3.采用三甲基氯硅烷(TMCS)、六甲基二硅氧烷(HMDOS)、KH550對(duì)共沸蒸餾脫水后的SiO2進(jìn)行表面改性處理。結(jié)果表明:三種改性劑均可以得到了大孔徑、接觸角130°以上的疏水性產(chǎn)品，且改性后樣品的吸油值、孔容及分散性均比未改性樣品好，同時(shí)發(fā)現(xiàn)六甲基二硅氧烷(HMDOS)為最佳改性劑。
　　 4.對(duì)共沸蒸餾共沸物水相中7.7％正丁醇的回收利用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:有機(jī)萃取劑效果不佳，無機(jī)萃取劑NaCl