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硅溶胶的制备方法

编辑:浙江德立信微纳科技有限公司  时间:2020-08-26

  硅溶胶是粒径在1-100纳米规模的纳米二氧化硅颗粒在水或其他有机溶剂中的分散液,广泛应用于精细铸造、耐火材料、涂料、纺织、精细抛光等范畴。硅溶胶依据其粒径规模的不同而应用于不同的范畴,其中小粒径硅溶胶(粒径小于10纳米)因为二氧化硅纳米粒子十分小,因而 干燥后其粒子之间的结合力十分强,成膜性十分好,在无机涂料、造纸、电镀、金属表面处理等范畴有广泛的用处。

  目前国内的硅溶胶出产企业很多,可是产品品质与国外相比还有必定距离,首要表现在对硅溶胶的粒径无法进行精确操控,大多数企业出产的硅溶胶粒径在10-30纳米规模,很多用于耐火材料、精细铸造等低端范畴。而目前国内很少有企业能够出产小粒径硅溶胶。国内的硅溶胶出产技能首要有离子交换法和硅粉水解法。离子交换法出产硅溶胶首要是选用硅酸钠为原料,先将硅酸钠配制成5-10%的水溶液,然后通过阳离子交换树脂进行离子交换,除去钠离子而得到稀的硅酸水溶液,然后将3-6%的稀硅酸溶液滴加到反应釜中,通过操控体系的pH值,使硅酸逐步在碱性条件下聚组成二氧化硅粒子,然后通过浓缩,得到硅溶胶成品。

  这种出产技能因为成本低而被很多企业选用,可是有两个缺点

  (一)离子交换树脂的再生要发生很多的废水,后期的浓缩进程也要发生很多的废水,会形成比较严重的环境污染。

  (二)出产周期比较长,整个出产周期需要几十个小时,出产效率低。

  (三)难以获得小粒径硅溶胶,因为在这种出产进程中跟着反应时间的延伸,硅溶胶的粒径在逐步增大,比及达到20%以上的浓度时,硅溶胶的粒径现已增长到10-30纳米。硅粉水解法的出产工艺要简略一些,在反应釜中参加水,参加碱性催化剂,升温至适宜温度后,参加硅粉,使硅粉在碱催化下进行水解,生成硅酸并聚组成二氧化硅粒子,过滤就得到适宜浓度的硅溶胶,整个出产周期不到10小时,而且没有废水发生,过滤发生的少量废渣能够作为耐火材料的原料,因而没有环境污染问题。可是,现有技能没有实现对粒径的操控,出产进程中二氧化硅粒子无序生长,一般粒径都达到了10-30纳米规模,粒径散布宽。

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