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纳米二氧化硅

07/23/03

新材料

纳米二氧化硅微粉又称“超微细白炭黑”，带有表面羟基和吸附水，具有粒径小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面的特异性能，以及优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性。纳米二氧化硅微粉能提高材料和产品固有的物理属性和化学性能，是橡胶、化工、轻工、纺织、电子、机械、食品、医药、农业等行业提高产品质量指标所需要的“工业味精”。广泛应用于催化剂，催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料等各种领域。随着国民经济的不断发展，国内对超微细白炭黑的需求将会大幅度增长。本项目采用的是化学直接合成法，改良国内传统的沉淀法，在生产工艺中采用分段加入酸和缓释剂及表面处理剂方式，控制SiO2粒子生长，破坏粒子表面羟基的相互作用，阻止粒子团聚。通过电子显微镜检测表明该种方法生产的SiO2粒径可控制在15-20nm范围内，在原料水玻璃和酸中分别加入添加剂处理原料中带入的杂质，使SiO2含量达到99.9%以上。本技术成果具有工艺流程短、设备数量少、易于操作和控制、产品质量性能稳定、纯度高、粒度小、收率高、原料价廉易得等优点。利用本技术生产的纳米SiO2其物化性能都达到或超过了国内同类产品，其粒径很好的控制在20nm以下，具有很好的表面效应，机械加工性能。这种新型的功能性材料，在表面能、热阻、光吸收、电阻及催化剂载体等方面具有常规材料无法替代的特异性能。

纳米二氧化硅微粉技术在我国是一项新兴技术，在国际上该种材料已经成为材料科学中最能适应时代要求，发展最快的品种之一。纳米二氧化硅超微精粉具有粒径小，比表面积大，表面吸附能力强，表面能大等特殊性能，在众多科研、工业领域有着不可取代的作用。目前，国内生产纳米二氧化硅主要采用气相法工艺，所用原料来源受限导致产品价格偏高，影响了该材料的使用范围。普通沉淀法生产的产品粒径较大，达不到超精微粉级别，无法满足市场需要。国外已经开始研究其他方法生产氧化硅微粉，由于技术、条件限制未形成大规模生产。进口国外同类产品价格偏高。为解决以上问题，本公司自选项目，采用了先进工艺即化学直接合成法（改良沉淀法），采用价廉易得的原材料生产纳米二氧化硅微粉（粒径15-20nm,纯度达到99.9%，售价5-7万元/吨），以满足应用领域日益扩大的需要。

成都市科技局的科技成果鉴定；国家教育部四川大学分析测试中心产品检测报告；四川省科学技术信息研究所科技查新报告；成都市技术监督局发布的纳米二氧化硅企业标准。

安徽某化工研究所采用本技术生产的纳米级二氧化硅，经处理后加入少许在尼龙中，制成增强型纳米级复合材料，该材料外观无差异，但性能优异，具有如下特点：①结晶速度快，晶体细小；②抗蠕变性能好；③有良好的阻隔性能；④可回收利用10次而性能基本不变；⑤密度小、强度高、刚性好、耐热性强；⑥优异的成型加工性能，无塌坑、溢边等缺陷。可取代聚丙醚等塑料生产汽车引擎部件。加入3-5%的纳米二氧化硅后，其产品更为质轻，冲击强度与纯PA6相同，但拉伸强度提高约63%，热挠曲温度提高约55%，特别适用于生产轻质零部件。

纳米二氧化硅是重要的高科技超微细无机新材料之一。目前，国内生产纳米二氧化硅微粉主要采用气相法，工艺复杂，原料来源受限制且成本高，产品价格偏高。普通沉淀法生产的微粉颗粒较大，达不到超精微粉的级别。以上两种方法均难以满足市场要求。另外由于西方国家限制向中国转让微粉生产技术，不能依靠进口技术来解决传统工艺路线。进口国外厂家生产的氧化硅微粉，因为价格昂贵而减少使用量，影响了产品的使用范围。本技术采用一种先进工艺路线即化学直接合成法（改良沉淀法），具有工艺流程短、原料价廉易得、设备数量少、投资少、投产快、技术附加值高、建厂周期短，对环境无污染，适合于中小企业、乡镇企业发展高新技术。产品广泛应用于高级特种涂料、高级化妆品、医药、催化剂载体等领域，完全可替代同类进口产品，出口创汇，有着良好的社会效益和经济效益。

年产50吨、500吨、1000吨纳米二氧化硅及以上规模的全套技术成果转让，并回收销售产品，提供客户资源。

主要设备：搪瓷反应釜、真空泵、过滤器、电渗析器、玻钢储罐等（新旧均可）
　　 厂房：200m2-1000m2
　　 建厂周期：2-5个月
　　 年产50吨设备投资70万元；年产500吨设备投资150万元；年产1000吨设备投资250万元。每吨成本不超过2万元，市场售价5-10万元。

纳米二氧化硅是重要的高科技超微细无机新材料，广泛应用于工业产品的高补强添加剂。用于橡胶、塑料、造纸、油漆、陶瓷、制鞋、树脂、农药、日用化工等行业，享有“材料科学的原点”、“工业味精”之美誉。世界发达国家在工业品中大量使用白炭黑，德国高达064%，而我国不到1%，我国的工业生产质量普遍提高有赖于超微细白炭黑在我国的大规模生产。我国生产白炭黑具有丰富的原料优势，有条件大力发展白炭黑产品，白炭黑为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。随着国民经济的不断发展，国内对超微细白炭黑的需求将会大幅度增长，市场潜力巨大。由于国内传统生产方法受原料来源限制导致产品价格偏高 ，以及生产产品达不到超精微粉级别,因此限制了使用范围，无法满足市场需要。国外限制向中国转让微粉生产技术，进口国外产品价格又偏高。本技术较好的解决了以上问题，其工艺流程短，生产耗能低，成本低，价格是进口同类产品的二分之一，完全可以替代进口同类产品，具有明显的市场竞争优势。