电解电渗析法制备硅溶胶是一种电化学方法。在电解电渗析槽中加入电解质,调节电解质溶液的pH值,控制电解电渗析反应的电流密度、温度等反应条件,在装备有合适的电极(如析氢电极、氧阴极)的电解电渗析槽中反应后可制取硅溶胶成品。
本法中电解质的加入使胶粒增长为非自发过程。随着钠离子的迁移,单硅酸不断生成。由于是在一定温度下操作,故升温过程中会发生单硅酸H4SiO4的聚合反应,使小粒子的粒径得以长大。以这些小粒子作为成核剂,在电解电渗析过程中,生成的单硅酸会附着在这些小粒子上,与胶粒表面的硅羟基发生聚合,使胶粒的粒径得以增长。
直接酸中和法一般采用稀水玻璃作为起始原料,经过离子交换除去钠离子,然后通过制备晶核,直接酸化反应,晶粒长大等步骤可制得硅溶胶。
(1)离子交换除去钠离子:用离子交换树脂除去原料中的钠离子,制得SiO2/Na2O重量比较大的稀溶胶,稀溶胶中钠离子含量已较低。
(2)制备晶核:将上步骤制得的稀溶胶加热并停置一段时间,在稀溶胶中逐渐形成数毫微米大小的晶核,与离子交换法中的粒子增长反应步骤相似。
(3)直接酸化反应:将稀水玻璃原料及酸化剂(如稀硫酸)持续加入到前述制得的含晶核的稀溶液中,加入过程应注意控制混合液中钠离子的浓度、混合液加热温度、pH值、加入时间等条件。
(4)晶粒长大:上述混合液在控制适当条件下,进行晶粒长大过程,持续长大过程之后,即可制得硅溶胶成品。www.cnwxyszj.com