解讀硅溶膠工藝方法
發(fā)布時(shí)間：2022-07-05 11:23:21 瀏覽量：144
根據(jù)我公司實(shí)際需要，主要介紹以下幾種。
2.1.1離子交換法
離子交換法又稱為粒子增長(zhǎng)法。這種方法采用水玻璃為原料，經(jīng)過離子交換反應(yīng)，晶種的制備，粒子增長(zhǎng)反應(yīng)，濃縮，純化等過程制備出硅溶膠產(chǎn)品。
離子交換法的具體過程為：
(1)離子交換反應(yīng)
首先將水玻璃用蒸餾水稀釋，按一定流速通過陽(yáng)離子交換樹脂層，使水玻璃中Na+與陽(yáng)離子交換樹脂上的H+進(jìn)行離子交換，并隨時(shí)取樣檢查。此時(shí)，水玻璃中的Na+已被去除，H+與水玻璃中的SiO32-離子化合成具有活性的聚硅酸溶液稀液流出。離子交換反應(yīng)式為：
再把從陽(yáng)離子交換樹脂流出的聚硅酸溶液稀液通過陰離子樹脂交換柱，去除液體中的陰離子(C1-)，使體系達(dá)到更加穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)陰柱流出液中的陰離子(C1-)濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，需要NaOH溶液進(jìn)行樹脂再生；而當(dāng)陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換后，已失去交換能力，需用鹽酸稀液洗滌，用HCl中的H+離子取代RSO3Na+樹脂上的Na+，而使樹脂再生。這樣就得到了高純的弱酸性聚硅酸溶膠。
經(jīng)離子交換后生成的聚硅溶液濃度很低、穩(wěn)定性很差，其pH=2～3，需加入少量的穩(wěn)定劑如NaOH溶液。加穩(wěn)定劑必須定量快速的一次性加完。并迅速攪拌，以盡快超越中性區(qū)使溶膠很快達(dá)到pH=8.5～10.5，即溶液呈穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)域。
(2)晶種的制備
將上述制得的添加穩(wěn)定劑后的聚硅酸溶液進(jìn)行結(jié)晶。由結(jié)晶學(xué)原理可知，要形成一個(gè)新的溶膠相，就必須經(jīng)過2個(gè)階段，即晶核的形成和晶體的長(zhǎng)大，2個(gè)過程共同影響膠粒的大小。由此得到的含有膠粒的溶液就稱為母液。
(3)粒子增長(zhǎng)反應(yīng)
就是晶體的長(zhǎng)大，即將聚硅酸溶液按一定速度加入母液中。此步驟關(guān)鍵在于加入聚硅酸溶液的速度，過快或是過慢均不利于形成粒徑大小適宜、分布均勻且保證膠粒是逐漸長(zhǎng)大的硅溶膠。
(4)濃縮
結(jié)晶所得的聚硅酸溶膠中所含二氧化硅的量較低，可采取加熱蒸發(fā)濃縮、超濾機(jī)濃縮、真空減壓濃縮等方法進(jìn)行濃縮。濃縮過程中，要不斷取樣化驗(yàn)，待達(dá)到濃度要求時(shí)即可制得硅溶膠。
(5)純化
上述所制產(chǎn)品含有少量雜質(zhì)，可用離心分離法除去雜質(zhì)，制得較純的硅溶膠產(chǎn)品。
