СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ Российский патент 1994 года по МПК C01B33/18 

Изобретение относится к способам получения модифицированного двуоксида кремния и может найти применение и производстве антислеживающих веществ для огнетушащих порошков, минеральных удобрений, матирующих средств для лаков, наполнителей для резинотехнических изделий и др.

Наиболее близким техническим решением является способ получения модифицированного двуоксида кремния, заключающийся в осаждении кремнезема из раствора силиката натрия, обработке его аминоспиртом в водной суспензии, сушке и помоле. Однако известный способ требует после сушки дополнительного помола, а конечный продукт получается с низкой гидрофобностью и не может быть использован как антислеживающая и улучшающая текучесть добавка к огнетушащим порошкам.

Целью предложенного способа является упрощение технологии, повышение гидрофобности при использовании модифицированного диоксида кремния в качестве антислеживающей и улучшающей текучесть добавки к огнетушащим порошкам.

Поставленная цель достигается тем, что в данном способе, заключающемся в осаждении кремнезема из раствора силиката натрия, смешении его водной суспензии с модификаторами и сушку, согласно изобретению, смешивание водной суспензии диоксида кремния осуществляют с водорастворимыми кремнийорганическими веществами при их содержании 10-40 мас.% по отношению к кремнезему и сушку проводят в потоке теплоносителя при 680-750^оС. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что смешивание водной суспензии диоксида кремния осуществляют с водорастворимыми кремнийорганическими веществами, а также отсутствует энергоемкая стадия помола. Известное техническое решение, в котором модифицирование диоксида кремния осуществляется аминовым спиртом, не обеспечивает необходимой степени гидрофобности диоксида кремния, и она не может использоваться в качестве антислеживающей и улучшающей текучесть добавки к огнетушащим порошкам.

Предлагаемый способ ведения модифицирования диоксида кремния реализован следующим образом.

П р и м е р 1. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 100 кг метилсиликоната натрия (ГКЖ-10 по ТУ 6-02-696-76) из расчета 10% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушилке при 750^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок. Удельную поверхность порошка и степень гидрофобности определяют по ТУ 6-18-185-89.

Результаты качества модифицированного диоксида кремния приведены в таблице. В этой же таблице приведены результаты определения качества огнетушащих порошков на основе фосфатов аммония с добавлением 4% полученного гидрофобного диоксида кремния в качестве антислеживающей и улучшающей текучесть добавки. Показатели качества огнетушащих порошков определяют по ГОСТу 26952-86, согласно которому качественный порошок может быть с показателем текучести более 0,24 кг. с^-1 при остатке порошка в огнетушителе менее 15 мас. % . Все показатели качества огнетушащего порошка с добавлением модифицированного диоксида кремния, содержащего 10% модификатора, приведены в таблице.

П р и м е р 2. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 300 кг метилсиликоната натрия из расчета 30% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушилке при 720^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок, с добавлением которого в порошок из фосфатов аммония получают огнетушащий порошок. Показатели качества модифицированного диоксида кремния и огнетушащего порошка приведены в таблице.

П р и м е р 3. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 350 кг алюмометилсилоксанолята натрия (Петросил-2М по ТУ 6-02-1296-84) из расчета 35% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушке при 690^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок, с добавлением которого в порошок из фосфатов аммония получают огнетушащий порошок. Показатели качества модифицированного диоксида кремния и огнетушащего порошка приведены в таблице.

П р и м е р 4. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 400 кг метилсиликоната натрия (ГКЖ-10) из расчета 40% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушилке при 690^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок, с добавлением которого в порошок из фосфатов аммония получают огнетушащий порошок. Показатели качества модифицированного диоксида кремния и огнетушащего порошка приведены в таблице.

П р и м е р 5. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 450 кг метилсиликоната натрия (ГКЖ-10) из расчета 45% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушилке при 700^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок, с добавлением которого в порошок из фосфата аммония получают огнетушащий порошок. Показатели качества модифицированного диоксида кремния и огнетушащего порошка приведены в таблице.

П р и м е р 6. 10000 кг 10%-ной водной суспензии диоксида кремния, осажденного из раствора силиката натрия известным способом, смешивают с 80 кг метилсиликоната натрия (ГКЖ-10) из расчета 8% по отношению к сухому кремнезему и сушат в распылительной сушилке при 720^оС. Получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок, с добавлением которого в порошок из фосфата аммония получают огнетушащий порошок. Показатели качества модифицированного диоксида кремния и огнетушащего порошка приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что по предлагаемому способу получают белый высокодисперсный гидрофобный порошок диоксида кремния с удельной поверхностью 110-120 м².г^-1, что соответствует требованиям ГОСТа 18307-78 на белую сажу БС-120 и свидетельствует, что при сушке не происходит агрегация частиц, а поэтому не требуется дополнительный помол и технологический процесс упрощается.

При использовании модификаторов до 10% по данному способу получают порошок диоксида кремния с недостаточной степенью гидрофобности, а поэтому получить огнетушащий порошок требуемого качества на основе фосфатов аммония с использованием такого диоксида кремния не представляется возможным. Огнетушащий порошок, который отвечает ГОСТу 26952-86 "порошки огнетушащие. общие технические требования и методы испытания", был получен с добавлением гидрофобного диоксида кремния, который был получен по примерам 1, 2, 3 и 4. Использование модификатора более 40% (пример 5) в данном способе нецелесообразно, так как это приводит к перерасходу модификатора, а качество диоксида кремния и огнетушащего порошка остается на том же уровне что и в предлагаемом диапазоне концентраций модификатора 10-40%.

Таким образом, предлагаемый способ получения модифицированного диоксида кремния позволяет упростить технологический процесс, повысить степень ее гидрофобности и использовать в качестве антислеживающей текучесть добавки к огнетушащим порошкам. Это позволяет решить сырьевую базу для увеличения производства огнетушащих порошков.

Использование: в производстве антислеживающих веществ для огнетушащих порошков, минеральных удобрений, матирующих средств для лаков, наполнителей для резинотехнических изделий и др. Сущность изобретения: проводят осаждение кремнезема из раствора силиката натрия, смешение полученной водной суспензии с водорастворимым алкилсиликонатом натрия или алюмометилсилоксанолятом натрия, взятых в количестве 10 - 40 мас.% по отношению к кремнезему, и сушку в потоке теплоносителя при 680 - 750°С. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, включающий осаждение кремнезема из раствора силиката натрия, смешение полученной водной суспензии с модификатором и распылительную сушку продукта, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют кремнийорганическое водорастворимое вещество, взятое в количестве 10 - 40 мас.% от количества кремнезема. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического вещества используют алкилсиликонат натрия общей формулы
(NaO)Si(OH)₂R,
где R - CH₃ или С₂Н₅,
или алюмометилсилоксанолят натрия общей формулы
(NaO-O-)_nAl(-O-ONa)_3-n,
где n = 0 - 2. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку проводят при 680 - 750^oС.