硅溶胶制备工艺
制备硅溶胶的工艺有: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。阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂;阴离子交换树指采用弱碱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碱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%则将降低制品的纯度。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恒定为原则,徐徐加入剩余的4100g调整液。浓缩温度保持78℃,最后制得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冲洗至规定的PH值为止,备下次使用。
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