硅溶胶的制备及其应用

CHINACERAMICINDUSTRYJun.2009Vol.16,No.3中国陶瓷工业2009年6月第16卷第3期文章编号：1006-2874（2009）03-0030-02硅溶胶的制备及其应用汤谷才（云南曲靖市石林瓷业有限责任公司，曲靖：655003）摘要硅溶胶是一种常见的工业原料，它在许多工业领域有着广泛的应用。本文综述了硅溶胶的制备方法及其应用领域。关键词硅溶胶，制备，应用中图分类号：TQ174.6+1文献标识码：A1前言硅溶胶为乳白色溶胶液，带负电性。硅溶胶的胶核是由大量的二氧化硅（SiO2）分子形成的总和。胶体粒子的大小在1～100nm范围内，通常用的硅溶胶的粒子在8～25nm范围居多。由于硅溶胶具有较为均匀的粒径范围、较大的比表面积和较丰富的表面硅醇基，因而显示出很高的化学活性。硅溶胶的胶粒之间可以相互作用发生脱水缩和成网状，也可以与许多物体表面作用形成无机硅膜，因而在许多工业领域有着广泛的应用。2硅溶胶的制备硅溶胶的制备方法很多，现将已有的制备方法介绍如下[1-2]：2.1离子交换首先将稀释后的水玻璃通过阳离子交换树脂交换，除去钠离子和强酸根离子而制得透明硅酸稀溶液。由于得到的聚硅酸溶液稳定性差，因而要加少量的氢氧化钠等稳定剂，调整溶液的pH值在8.5～10.5之间的稳定区，加热沸腾，在常压或减压条件下蒸发，直至浓缩成商品硅溶胶。2.2用酸中和可溶性硅酸盐当稀释的硅酸钠溶液用酸部分中和至pH值8～9时，如生成的钠盐小于0.3N，且中和作用在较高温度下进行，二氧化硅粒子立即长大，可制成比较稀的硅溶胶。2.3渗析主要是除去中和反应或四氯化硅水解制成的稀溶胶中的盐类而加以纯化，因过程进行缓慢，而无工业价值。2.4电渗析将热的稀释的硅酸钠溶液进行电解以连续地除去碱金属离子直至获得溶胶，这种方法只能制备粒子尺寸小、浓度低的硅溶胶。2.5凝胶的胶溶先用酸不完全中和硅酸钠溶液，在碱性条件下先制备成凝胶，洗去其中的盐类，然后加热使凝胶胶溶。2.6硅化合物的水解将四氯化硅水解，并除去酸使pH值达到6.8，即可制成极纯的溶胶；也可将正硅酸乙酯在适量水和酒精介质中水解制成均匀的球状二氧化硅粒子。2.7元素硅的溶解用氢氟酸处理粉碎的硅除去氧化膜，在氨水中很快与水反应生成碱稳定的胶体二氧化硅。2.8气相二氧化硅将热解法制备的气相二氧化硅加工后，加入水和碱，使混合物的pH在