[00044519]采用原位表面修饰技术制备可分散性纳米二氧化硅

　　技术概况（含技术特点及主要技术指标）：本项目采用原位表面修饰技术制备可分散性纳米二氧化硅系列产品，在纳米微粒初生成时以强化学键结合方式，在纳米二氧化硅表面修饰不同结构和性能的有机修饰剂，从而起到阻止纳米微粒的团聚和在有机介质中具有良好的分散性及分散稳定性的作用。本项目工艺技术先进合理，产品质量好，品种多，性能结构可调控。该系列产品在甲苯、四氯化碳、涂料、树脂、油漆、润滑油、增塑剂等许多有机介质中具有良好的分散性及分散稳定性。其结构具有可设计性，可用不同的方法制备出不同用途和规格的二氧化硅纳米微粒，还可根据不同使用要求使其表面带有特殊的官能团并在特殊介质中良好分散。可分散性二氧化硅纳米微粒共分两个系列:DNS系列和RNS系列。其中DNS系列为饱和有机碳链或聚合物修饰的纳米二氧化硅。RNS系列是表面含有有机链或可反应性官能团（如：双键、氨基、羟基、环氧基、巯基、多硫等）的纳米SiO2微粒，可继续参与各种有机反应和高分子聚合反应，从而使纳米微粒与基体材料有更好的结合强度。将可分散性纳米二氧化硅系列产品用作橡胶补强剂、塑料改性剂、润滑油添加剂、疏水性润滑脂添加剂等均显示出了优良的性能。不但可代替高档气相法二氧化硅，同时由于其特殊的表面特性进一步提升了其应用性能，扩大了使用范围。 　　来源：国家高技术研究发展计划（863计划）项目、河南省科技厅重点科技攻关项目。 　　应用领域：DNS系列DNS系列产品为有机碳链修饰的纳米二氧化硅，有极好的疏水亲油性。可分散于非极性和弱极性有机溶剂中，在许多介质中分散至透明状态。主要用于润滑油脂、橡胶、塑料、纤维、胶粘剂、高级油墨、密封剂、皮革、重防腐涂料等体系。RNS系列RNS-A:表面含有氨基，可与含环氧基、羧基等的有机物或高分子材料发生反应。RNS-E:表面含有环氧基团，与含有环氧基团、氨基、羧基、羟基的树脂发生反应，生成聚合物无机纳米复合材料。RNS-D:表面含有双键，可进行不饱和键参与的各类反应。RNS-SH，RNS-Q:表面含有巯基和多硫基团，可参与硫化反应，提高补强效果。 　　查新：经中国科学院兰州查新咨询中心查新,未发现国内外采用此方法制备可分散性纳米二氧化硅的文献报道和专利。 　　鉴定、知识产权、奖励：本项目通过了河南省科技厅鉴定。获得3项国家发明专利，拥有自主知识产权。获河南省科技进步二等奖。l项目的技术创新点1）可分散性二氧化硅纳米粉体是采用液相原位表面修饰技术开发的SiO2纳米微粒系列产品。该技术是在纳米微粒初生成时在微粒表面修饰以有机化合物以实现微粒尺寸的可控，同时赋予纳米微粒一些特殊的性能。2）产品在多种有机介质中具有良好的分散性及分散稳定性。3）其结构具有可设计性，可用不同的方法制备出不同用途和规格的二氧化硅纳米微粒，还可根据不同使用要求使其表面带有特殊的官能团并在特殊介质中良好分散。 　　应用该技术已解决的问题：可分散性二氧化硅纳米粉体采用液相原位表面修饰技术生产，克服了纳米二氧化硅易团聚、难分散的缺点，同时实现了微粒表面结构的可调控。工艺路线简单易控，利于工业化大规模生产。 　　市场前景预测：目前生产纳米二氧化硅的方法主要有沉淀法和气相法。沉淀法纳米微粒易形成硬团聚，使用性能失去纳米粒子的特性。气相法具有较高的化学纯度及优越的性能，但工艺复杂，产品成本高、投资大能耗高。并且也存在团聚和在有机物中分散性差的问题。本方法制成的纳米二氧化硅，一次结构由原料的配比及修饰剂的种类控制，不但具有好的物理和化学稳定性，在制造和使用过程中不会发生团聚，而且通过表面修饰剂的作用可稳定分散在多种油性介质中，甚至在介质中达到透明程度，使用性能接近和超过了气相法（改性）白炭黑。而其生产工艺简单，设备投资规模小。因此将会有很好的市场前景和市场竞争力。 　　原材料供应：主要原材料为：硅酸钠，乙醇，表面活性剂，为市场常用化学品。修饰剂，河南王屋纳米科技有限责任公司生产。 　　环保问题：生产中有机溶剂过滤后，重新投入到第二批物料的生产中，也可以用有机溶剂回收塔回收。干燥工段尾气中的少量微粉用水洗塔循环吸收，集中收集。综合治理后，各项污染指标低于国家有关标准。 　　投资概算：按年产1000吨规模计算：固定资产1680万元（其中，购置土地费用20亩*15万元=250万元；土建工程4000㎡，按700元/㎡计，共280万元；设备购置，1150万元）；流动资金300万元。总投资1980万元。 　　效益预测：经济效益：年产1000吨产品可实现产值5000万元以上，利润2000万元以上，上缴税收1300万元。社会效益:本项目的实施将提高我国纳米材料的工业化技术水平，为我国纳米材料产业化作出积极的贡献。因此该项目得以推广应用将带来巨大的经济和社会效益。 　　合作方式：合作方式可采用技术转让或技术入股。 　　要求合作方领导对高新技术产品有较深入的认知，对其市场开发有充分的思想准备和清晰的思路；合作方应是具有一定规模的规范化管理的现代企业，拥有或有实力组建优秀的研发队伍和营销队伍。