一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法与流程

本发明涉及二氧化硅制备，特别涉及一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法。

背景技术：

1、节油耐磨轮胎采用当前新颖的设计，使得滚动阻力减小从而降低了油耗与废气排放，胎面耐磨损性能也更好，可显著延长轮胎的使用寿命。二氧化硅作为当前轮胎中环境友好的高活性补强填充材料，用于节能耐磨胎面中，在保持较低的滚动阻力时还可赋予其优异的耐磨性能。然而，现有技术中制备的沉淀二氧化硅在橡胶基体中白炭黑粒子容易发生团聚，导致比表面积降低、吸油值下降，进而影响补强效果，因此，本方案提出一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，包括：

3、s1，原料配制，选取模数为3.0-3.5的固体硅酸钠，配制水玻璃溶液和硫酸作为酸化剂备用；

4、s2，加料控温搅拌，向反应釜加入底水与水玻璃，加热并控制温度与搅拌速度；

5、s3，酸碱共加反应，同步加入酸和碱液，维持ph范围与温度，至反应体积达50%；

6、s4，喷淋助剂继续反应，先喷淋助剂混匀，再继续加酸碱并控制ph范围，至反应体积达80%；

7、s5，调酸陈化，加酸调节ph至弱酸性，停止后静置陈化；

8、s6，压滤洗涤打浆，将反应浆料进行压滤和水洗，并将滤饼调浆制成浓浆；

9、s7，喷雾干燥成品，将浓浆进行处理得颗粒二氧化硅，并控制含水率。

10、优选的，所述s1中原料配制包括以下几个步骤：

11、s101，原料溶液配制，选取规定模数的固体硅酸钠，配置浓度为15wt%-25wt%的水玻璃溶液；

12、s102，酸化剂准备，配置浓度为15wt%-20wt%的硫酸溶液，作为沉淀反应的酸化剂备用。

13、优选的，所述s2中加料控温搅拌包括以下几个步骤：

14、s201，加入底水，向反应釜中加入其容积1/6的工业水自来水作为反应底水；

15、s202，初步混料，向底水中加入部分s1配置好的水玻璃溶液；

16、s203，温度控制，通过蒸汽加热将反应体系温度控制在50℃-55℃；

17、s204，搅拌设定，将搅拌速度设定为90r/min-100r/min。

18、优选的，所述s3中酸碱共加反应包括以下几个步骤：

19、s301，同步加料，在维持s2的温度和搅拌速度条件下，向釜内同时并流加入硫酸溶液和剩余的硅酸钠溶液；

20、s302，反应控制，通过控制加料速率，将反应体系的ph值稳定在9.0-10.0；

21、s303，终点判断，持续进行加料与反应，直至反应体系总体积达到反应釜容积的50%；

22、s304，时间控制，反应阶段的总反应时间控制在40min—60min。

23、优选的，所述s4中喷淋助剂续反应包括以下几个步骤：

24、s401，添加分散助剂，在s3反应结束后，保持温度和搅拌速度不变，以喷淋方式加入蔗糖脂肪酸酯溶液，并搅拌20min；

25、s402，继续沉淀反应，维持反应条件，继续同时加入硫酸溶液和硅酸钠溶液；

26、s403，流量控制，在此加料过程中，控制硅酸钠溶液的流率大于硫酸溶液的流率；

27、s404，条件维持，维持反应体系ph值在9.0-10.0；

28、s405，体积终点，持续加料反应，直至反应体系总体积达到反应釜容积的80%；

29、s406，时长控制，生长阶段的总反应时间设定为60min—80min。

30、优选的，所述s5中调酸陈化包括以下几个步骤：

31、s501，在s4反应结束后，保持反应条件不变，继续加入硫酸溶液，将反应体系的ph值调节至5.5-6.5；

32、s502，停止加酸，将反应体系在维持搅拌的条件下陈化20min—30min，反应结束。

33、优选的，所述s6中压滤洗涤打浆包括以下几个步骤：

34、s601，固液分离，将s5得到的反应稀浆进行压滤，实现固液分离，得到白炭黑滤饼；

35、s602，在线洗涤监测，用工业自来水洗涤滤饼，通过在线监测洗涤水的电导率判断杂质去除程度；

36、s603，制浓浆，将洗涤后的滤饼制成浓浆。

37、优选的，所述s602中洗涤滤饼包括以下几种情况：

38、第一种，当硫酸钠含量大于等于2%时，对滤饼继续进行洗涤；

39、第二种，当硫酸钠含量小于2%时，结束对滤饼的洗涤。

40、优选的，所述s603中制浓浆包括以下几个步骤：

41、s6031，含固量控制，将洗涤后所得滤饼的含固量控制在20%—25%；

42、s6032，制浆，将含固量符合要求的滤饼送入打浆机，搅拌制成浓浆。

43、优选的，所述s7中喷雾干燥成品包括以下几个步骤：

44、s701，进料干燥，将s6制成的浓浆输送至喷雾干燥机进料系统；

45、s702，热源供给，采用热风作为喷雾干燥的热源；

46、s703，成品控制，经干燥后得到水分含量在5%—7%颗粒状产品。

47、本发明的技术效果和优点：

48、本发明在合成二氧化硅的阶段中加入蔗糖脂肪酸酯作为反应助剂，使得反应助剂作用于体系中白炭黑粒子的表面，阻断了白炭黑的团聚，使目标产品在获得了较高的比表面积的同时，也获得了较好的分散性和较高的吸油值，具备了优良的耐磨性和较低的滚动阻力。

1.一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s1中原料配制包括以下几个步骤：

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s2中加料控温搅拌包括以下几个步骤：

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s3中酸碱共加反应包括以下几个步骤：

5.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s4中喷淋助剂续反应包括以下几个步骤：

6.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s5中调酸陈化包括以下几个步骤：

7.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s6中压滤洗涤打浆包括以下几个步骤：

8.根据权利要求7所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s602中洗涤滤饼包括以下几种情况：

9.根据权利要求7所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s603中制浓浆包括以下几个步骤：

10.根据权利要求1所述的一种高耐磨低油耗轮胎专用沉淀二氧化硅制备方法，其特征在于，所述s7中喷雾干燥成品包括以下几个步骤：