硅溶胶( 二 )


硅溶胶

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0.10 0.50 0.55 0.40 0.04 0.05 0.06 0.25 0.04PH值 9 9.5 9.5-10 10.5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製备工艺製备硅溶胶的工艺有: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:离子交换法a 离子交换树脂 。阳离子交换树脂採用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂;阴离子交换树指採用弱硷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硷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%则将降低製品的纯度 。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恆定为原则,徐徐加入剩余的4100g调整液 。浓缩温度保持78℃,最后製得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沖洗至规定的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可存期一年酸中和法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,经过化学反应製得一种产物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 。製备方法硅橡胶合成的简要过程是:砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300%温度下,以铜作催化剂,硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下,形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下,D4聚合,链终止导致过程的完成 。硅溶胶无机高分子涂料的配製工艺与其他涂料没什幺特殊区别,但是硅溶胶应慢慢加入,否则涂料将发生质变 。可以参考以下配製工艺:把成膜助剂(常用的有氧化锌、硅酸丁酯、醋酸丁酯、甲基硅酸钠等)加入反应釜中,加定量的水搅拌,并依次加入表面活性剂(苯磺酸钠)、增稠剂(羟乙基纤维素、CMC等)、分散剂(六偏磷酸钠)、消泡剂(磷酸三丁酯)等助剂;再慢慢加入硅溶胶,体质颜料、色浆 。用砂磨机或胶体磨研细,可以按需要加入产分粗粒料 。涂料的PH值在8.5-10之间 。硅溶胶无机高分子涂料的配方设计:硅溶胶成膜时收缩较大,涂膜易龟裂,为克服这个缺点、,除了在无机涂料中添加纤维状填料,还同时添加水溶性乳液作为辅助成膜物,使有机物填充在"—Si—O—Si—",网状结构中减少成膜收缩和温差引起的胀缩变化 。成为一种即具有无机涂料优良的耐候性、又具备有机涂料那样优良的装饰性、稳定性和施工性的有机複合涂料 。一般可以这样考滤:成膜物中无机物占50%~90%,有机物为50%10% 。内用时添加聚醋酸乙烯乳液;外用时添加苯-丙乳液,钛白粉先用金红石型,体积浓度为5%,并可掺加大量体质颜料,其总体积浓度炒60%70% 。硅溶胶生产的浓缩阶段,是一项耗能大、周期长的工艺环节 。传统的浓缩手段,一般采 用减常压法脱水,使之得到所需浓度的硅溶胶 。从硅溶胶所表现出的pH值不同,硅溶胶又分为硷性硅溶胶和酸性硅溶胶 。它们都是重要的精细化工产品,具有不同的重要用途:如硷性硅溶胶在精密铸造,外墙涂料等领域套用;酸性硅溶胶在彩色显像管、胶体铅酸蓄电池,以及从国外引进的静电植绒技术上套用等 。超滤膜浓缩法的单位产量能耗较低,周期较务短,设备投资较少,因而是一项降低产品成本、提高产品质量的有效途径 。超滤法是一种较为先进的製备硅溶胶的方法 。超滤法就是用超滤器进行浓缩 。超滤器跟过滤器不同,超滤器所用的超滤膜只允许水及可溶性的盐通过,不允许溶胶颗粒通过 。可见该方法比较有效,它不仅能除去稀溶胶中的水分,而且还能除去少量的离子或易溶物 。但是不允许在超滤膜上有滤饼或沉澱物出现,所以必须在不断搅拌下进行超滤 。超滤能否按预想的目的进行,关键是要有适用的超滤膜 。