㈠ 硅溶胶的制备工艺
制备硅溶胶的工艺有:离子交换树脂处理硅酸钠稀溶液的方法;用硫酸中和水玻璃稀溶液的方法;水解硅酸酯的方法等等。其基本原理都是去掉易溶于水的钠离子。举例如下: a 离子交换树脂。阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂;阴离子交换树指采用弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
b 生产工艺
将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%,Na201.15%;将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱,得含SIO23.6%,NA200.005%,SiO2/Na2O摩尔比703,PH值2.5的硅酸胶稀液。
离子交换是一个平衡反应,反应的过程是:当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Na+取代了阳离子交换树脂上的H+。
于是水玻璃中的Na+已被除去,H+阳离子与硅离子与硅酸钠中的SiO3生成具有活性的硅溶胶稀溶液流出。
硅溶胶的离子交换质量与下列因素有关:
树脂再生的程度、平衡性质、树脂的高度、流入深度、离子大小等。
把通过阳离子交换柱的硅溶胶稀深再通过弱碱性阴离子树脂交换柱,去除液体中的阴离子CL-,以达到更加稳定的状态。以交换柱流出来的稀硅深胶浓渡很低,需进行浓缩,为了防止浓缩时胶凝,浓缩前必须迅速加入稳定剂。稳定剂常的为MOH(M为L,Na,K,Rb,Cs,NH4.NH2等)稳定剂的用量应该恰当,若小于SiO2摩尔数的1%则难于起到稳定作用;若超过5%则将降低制品的纯度。取5kg上述硅溶胶用10%NAOH溶液调PH值至78。取900g调整液注信减压器中进行真这减压浓缩。并以保持容器内液面恒定为原则,徐徐加入剩余的4100g调整液。浓缩温度保持78℃,最后制得900g含SiO220%,Na200.33%PH为9.6的硅溶胶,其平均粒径约16mum。
离子交换树脂进行离子交换后,已失去交换能力。需用盐酸稀液洗涤,用HCL中的H9+取代树脂上的Na+。而使离子交换树脂的活性基团氧化,使树脂再生,恢复交换能力。再生后和离子交换树指必须用蒸馏水冲洗至规定的PH值为止,备下次使用。
硅溶胶的技术性能:
SiO2含量地20%30%(以H2SiO3计含量>26%)水分70%80%比重1.141.21Na2O含量0。4%0.5%粘度(涂4)10.9S可存期一年 用酸中和水玻璃时首先选取含有-(CH2)nCH3.R-CH2-R及含亲水基的物质,经过化学反应制得一种产物A,用此产物A 再与钠水玻璃及H2SO4进行反应,最后制提改性水玻璃B。此产物溶于水中的稳定期不少于三个月,失水成膜后,遇水不再溶解。
㈡ 硅溶胶的用途
硅溶胶的用途有:
1、用作各种耐火材料粘结剂,具有粘结力强、耐高温(1500°C-1600°C)等特点。
2、用于涂料工业,能使涂料牢固,又能抗污防尘、耐老化、防火等功能。
3、用于薄壳精密铸造,可使壳型强度大、铸造光洁度高。用其造型比水玻璃造型质量好,代替硅酸乙酯造型可降低成本和改善操作条件。
4、硅溶胶有较高的比表面积,可用于催化剂制造及催化剂载体。
5、用于造纸工业,可作为玻璃纸防粘剂、照相用纸前处理剂、水泥袋防滑剂等。
6、用作纺织工业上浆剂,它与油剂并用处理羊毛、兔毛的可纺性,减少断头,防止飞花,提高成品率,增加经济效益。
7、用作矽钢片处理剂、显像管分散剂、地板蜡抗滑等。
(2)硅溶胶用什么离子交换树脂扩展阅读
硅溶胶的离子交换工艺为美国的NALCO公司在上世纪40年代开发,后由美国杜邦公司等在五,六十年代完善,目前为最成熟也是最为广泛使用的工艺。该工艺对水玻璃、离子交换树脂等材料以及操作工艺有一定的要求。硅溶胶属胶体溶液,无臭、无毒,具有以下性状:
1、由于胶体粒子微细,有相当大的比表面积,粒子本身无色透明,不影响被覆盖物的本色。
2、粘度较低,水能渗透的地方都能渗透,因此和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。
3、当硅溶胶水份蒸发时,胶体粒子牢固地附着物体表面,粒子间形成硅氧结合,是很好的粘合剂。
㈢ 溶胶制备的方法有哪些
你好,我正好有这方面的资料就和你分享下了。
目前硅溶胶的主要生产方法有:溶解法、离子交换法、胶溶法、分散法等。
1、硅溶解法:采用无机或有机碱作催化剂,以单质硅与纯水反应来制备硅溶胶的方法称为硅溶解法。该法的优点是硅溶胶成品中杂质含量少,二氧化硅的胶粒粒形、粒径、黏度、p H 值、密度、
纯度等易控制,胶粒外形圆整均匀,结构致密,硅溶胶的稳定性较好。
2、离子交换法:离子交换法是目前研究最多、技术最成熟的工艺,通常分为下列2 个步骤①活性硅酸制备②胶粒增长和浓缩 该方法需注意,成品中一般有少量的杂质存在,需进行纯化。除去杂质的有效方法是离心分离。
3、电解电渗析法:电解电渗析法制备硅溶胶是一种电化学方法。在电解电渗析槽中加入电解质,调节电解质溶液的pH 值,控制电解电渗析反应的电流密度、温度等反应条件,在装备有合适的电极( 如析氢电极、氧阴极)的电解电渗析槽中反应后可制取硅溶胶成品。该法的主要优点是,该法制备硅溶胶的操作条件可控制,便于优化硅溶胶成品的质量,是有开发价值的电化学方法。
4、胶溶法:胶溶法制备硅溶胶是先用酸中和水玻璃溶液形成凝胶,所得凝胶经过滤,水洗,然后加稀碱溶液,在加压加热条件下解胶即得溶胶。主要优缺点:该法制得的硅溶胶粒径分布较宽,纯度较低。
5、酸中和法:酸中和法一般采用稀水玻璃(Na2O . xSiO2)作为起始原料,稀硫酸等无机酸作为酸化剂[13]。根据酸用量的不同,可制备酸性或碱性硅溶胶。具体工艺步骤包括离子交换去除钠离子、制备晶核、酸中和反应、晶粒增长。主要缺点:酸中和法制得的硅溶胶一般杂质离子含量较高,稳定性较差。
6、分散法:分散法是利用机械将SiO2微粒分散在水中制备硅溶胶的物理方法。具体步骤如下:称取定量的去离子水加入到干燥洁净的塑料杯中,将其固定于高速分散机上。开动高速分散机,将定量的气相SiO2 粉末连续加到杯中,杯上盖塑料膜,以防止水分蒸发和SiO2 粉末飞扬。SiO2 粉末加完后,补加定量的去离子水,调节高速分散速度,保持1.5h,制得SiO2 水分散液。将SiO2 水分散液陈化过夜后,高速分散2 h ,加入添加剂溶液,继续高速分散2 h,用300 目滤网过滤后得到性能良好的硅溶胶。主要优缺点:潘鹤林等利用合适的分散工艺和添加剂,将
气相S i O 2 粉末分散在水溶液中制得稳定性高达1 年,黏度低达0.01Pa..s的高性能硅溶胶,其各项性能指标均符合要求。
总的来说国内生产硅溶胶就这些方法。其实各种方法都有其优缺点,关键看你的制备方向和用途。
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㈤ 硅溶胶的制作方法
(1) 制取硅溶胶的方法有5种:(1)用硅酸乙脂水解法;(2)用硅酸钠(水玻璃)溶液进行电解、渗析和电渗析法制取;(3)用气体氟处理硅酸钠法制取;(4)用硅酸钠与乙二醛和盐酸水溶液互相作用法制取;(5)用硅酸钠溶液进行离子交换法制取。但广泛采用的是用离子交换法从硅酸钠溶液中脱除Na+和C1-而制得
碱性钠型 酸性无稳定剂型 典型数值
JN-20 JN-25 JN-30 JN-40 SW-20 SW-25 SW-30 JN-30 SW-25
二氧化硅(SiO2)含量,% 20.0-21.0 25.0-26.0 30.0-31.0 40.0-41.0 20.0-21.0 25.0-26.0 30.0-31.0 30.3 25.6
氧化钠(Na2O)含量,%≤ 0.30 0.30 0.30 0.40 0.04 0.05 0.06 0.25 0.04
PH值 8.5-10.0 8.5-10.0 8.5-10.0 9.0 10.5 2.0-4.0 2.0-4.0 9.6 2.8
黏度(25℃),mp a.s ≤ 5.0 6.0 7.0 25.0 5.0 6.0 7.0 5.4 3.0
密度(25℃),g/cm3 1.12-1.14 1.15-1.17 1.19-1.21 1.28-1.30 1.12-1.14 1.15-1.17 1.19-1.21 1.20 1.16
平均粒径,nm 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 11 10