专栏名称: 有机硅
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关于组建硅溶胶生产技术及应用交流群的通知

有机硅  · 公众号  ·  · 2024-12-30 06:06

正文

硅溶胶具有多种性能,包括无臭无味、透明度高、亲水性和憎油性等。‌它是一种胶体溶液,分子式为mSiO 2 ·nH 2 O,由纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中分散而成。硅溶胶的胶体粒子微细,质点近似球体且带负电,这使得其具有聚结稳定性和动力学稳定性。


硅溶胶的生产技术主要包括以下几种‌




1、‌离子交换法‌




这是目前技术最成熟、应用最广泛的工艺。它使用水玻璃为主要原料,通过强酸型阳离子交换树脂去除水玻璃中的钠离子和其他阳离子杂质,再通过弱碱型阴离子交换树脂去除稀硅酸溶液中的氯离子和其他阴离子杂质,最终获得高纯度的活性硅酸溶液。这种方法需要严格控制反应物浓度,并且离子交换树脂的重新利用会产生大量废水。




2、‌单质硅一步溶解法‌




以单质硅为原料,在无机或有机碱(如纯氢氧化钠)的催化作用下,与纯水反应制得硅溶胶。这种方法制得的硅溶胶杂质含量极少,且SiO2胶粒的粒径、粘度、pH值、密度、纯度等指标容易控制,但颗粒大多为非球形,形貌无法控制。




3、‌电解电渗析法‌




通过电化学方法在电渗析槽中调控电解质溶液的pH、电流密度、温度等条件,生成单硅酸H4SiO4,并在聚合反应中形成晶核,最终得到硅溶胶,这种方法对电解条件要求较高。



硅溶胶生产的技术难点‌:

1、‌杂质控制‌ :生产过程中需要严格控制杂质含量,确保产品的纯度和性能。

2、‌颗粒大小控制‌ :颗粒大小和分布对硅溶胶的性能有重要影响,需要精确控制。

3、‌稳定性问题‌ :在酸性或中性条件下,硅溶胶的稳定性较差,容易发生沉淀或凝胶化。

4、‌能耗问题‌ :传统的浓缩方法能耗高、周期长,需要寻找更高效的浓缩方法。


硅溶胶的应用领域‌:

1、‌铸造‌ :用于铸造模具和型壳的制备,提供良好的成型效果和机械强度。

2、‌外墙涂料‌ :作为粘合剂和增稠剂,提高涂料的稳定性和耐久性。

3、‌彩色显像管‌ :用于显像管的制造,提高图像质量。

4、‌胶体铅酸电池‌ :作为电解质,提高电池的性能和寿命。







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