硅溶膠制備方法之離子交換法

      用離子交換法制備硅溶膠的歷史較長,1941年首先由美國人Bird發明,其后發展迅速,到目前為止該項技術被國內外大多數硅溶膠生產企業所采用。該方法通??煞譃?個步驟:活性硅酸制備、膠粒增長和稀硅溶膠濃縮。

      首先,將稀釋后的一定濃度的水玻璃依次通過強酸型陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,分別除去水玻璃中的鈉離子及其它陽離子和陰離子雜質,制得高純度活性硅酸溶液。此溶液在酸性條件下不穩定,可用適當的NaOH或氨水調節其PH為8.5-10.5,以提高穩定性。在此步驟中使用的離子交換樹脂應盡快再生。避免殘余的硅酸形成凝膠,使交換柱失效。

      然后,將上述硅酸溶液加入到含晶種的母液中,通過控制加入速度和反應溫度,使硅溶膠膠粒增長到所需粒徑即可。最后將完成結晶聚合過程的聚硅酸溶液進行加熱蒸發濃縮,或超濾濃縮,以得到合適濃度的產品。如果要進一步進行純化,可采用離心分離法除去其中雜質,制得高純硅溶膠。

      此方法本身具有不可克服的缺點:一是起始原料水玻璃受離子交換的限制其濃度不能太高,這就致使第三個步驟中的濃縮過程較長,能耗大,不利于能源的節約;二是離子交換樹脂再生時會產生大量廢水,對水的浪費較大且廢水處理需要一定的成本;三是該法工藝程序多,生產周期長,反應過程中影響產品性能的因素眾多以至較難控制。

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創建時間:2020-04-10 19:42
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