大粒径硅溶胶稳定性试验研究

本文对比了加入助剂制备的大粒径硅溶胶与普通硅溶胶的凝胶过程,重点考察了pH、胶粒粒径、温度、硅溶胶浓度、添加表面活性剂等对大粒径硅溶胶稳定性的影响,并采用TEM技术表征了大粒径硅溶胶的粒径增长方式.结果表明:加入助剂能提高大粒径硅溶胶的稳定性,而且硅溶胶的稳定性受硅溶胶粒径增长方式的影响.     

硅溶胶的制备与应用

文章介绍了硅溶胶的主要性质和应用领域,以及国内外硅溶胶领域的发展现状,并阐述了硅溶胶制备的基本方法及其优缺点.离子交换法、单质硅水解法是目前工业化最成熟的工艺.开发新的硅溶胶制备工艺,制造高浓度、高纯度、高稳定性、特殊用途硅溶胶产品是硅溶胶制备研究的发展趋势.     

硅溶胶制备与应用研究进展

硅溶胶是二氧化硅的微粒分散于水中的胶体溶液.本文讨论了硅溶胶的制备方法,介绍了硅溶胶在化工、精密铸造、纺织、造纸、材料、涂料和电子等工业领域的用途,并对硅溶胶的研究前景进行了展望.     

CMP抛光用二氧化硅纳米溶胶沉降现象探究

硅溶胶放置过程中由于粒子会发生聚集而导致重力作用大于布朗运动发生沉降.本文以DLVO理论为基础解释了抛光用硅溶胶在放置过程中发生沉降的原因,通过测定硅溶胶的Zeta电位、比重、粘度、pH值考察了粒径、浓度、外加分散剂对硅溶胶稳定性的影响,并提出了防止硅溶胶放置过程中发生沉降的措施.     

改性硅溶胶对水泥基复合材料力学性能的影响及机制

使用硅烷偶联剂KH560对纳米硅溶胶进行改性从而提升其分散性,并以硅溶胶、改性硅溶胶为掺和料,制备了不同含量的水泥基复合材料试件.采用Zeta电位仪、万能试验机分别测试改性前后硅溶胶的粒径分布及复合材料的力学性能,并采用X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)对其增强机制进行分析.结果表明:硅溶胶消耗了水泥水化生成的...     

正硅酸乙酯水解-聚合的工艺参数研究及纳米SiO2的合成

以正硅酸乙酯为原料,分别以盐酸、硫酸、甲酸、天冬氨酸或其混合酸为水解催化剂制备硅溶胶.研究了不同催化剂、电解质以及醇对水解和胶凝过程的影响,结果发现,以盐酸或以盐酸和天冬氨酸的混合酸为催化剂可以得到较好的硅溶胶,而单独以有机酸和天冬氨酸为催化剂得不到理想的硅溶胶.同时还发现,醇的加入可以起到稳定硅溶胶的作用,而浓度较高的Na2SO4加剧了硅溶胶的聚结.另外,用X -射线衍射和紫外-可见光反射对纳米SiO2进行了分析.     

常压浓缩法生产硅溶胶的研究

近年来,涂料、粘接剂、耐火绝热材料、陶瓷、纺织等工业对硅溶胶的需求日益增大,特别是近来无机高分子建筑涂料的兴起,更为硅溶胶的大量应用开辟了广阔的市场。与此同时,对目前硅溶胶产品也提出了高浓度,高稳定性,低价格的要求。制备低浓度硅溶胶的方法很多,归纳起来,大致有三种:1.电渗析硅酸钠法。2.水解有机硅法。3.离子交换硅酸钠法。最常用的是离子交换法。无论使用那种方法生产高浓度硅溶胶,都必须进行浓缩。硅溶胶是不稳定体系,控制何种条件进行浓缩,往往成     

硅溶胶改性水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的性能研究

采用异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚体与硅溶胶混合的方法,制备出了水性聚氨酯丙烯酸酯 /硅溶胶纳米复合乳液,探究了分散在聚氨酯预聚体中的硅溶胶颗粒的粒径和复合漆膜中硅溶胶的含量对漆膜性能的影响。研究发现,分散在聚氨酯预聚体中的 19 nm小粒径硅溶胶颗粒容易团聚,漆膜性能较差;相比之下, 91 nm的硅溶胶无机粒子在乳液中具有良好的分散稳定性。复合漆膜中硅溶胶的含量对漆膜的吸水率和力学性能有明显影响,但对漆膜硬度、附着力和光泽的影响较小。结果表明,硅溶胶粒子粒径为 91 nm,加入量为复合乳液质量的 30%时漆膜性能最佳,吸水率为2. 67%,铅笔硬度为 3H,拉伸强度为 5. 77 MPa,断裂伸长率为 564. 58%,硅溶胶与树脂基质相容性最好。并且与未改性的聚氨酯丙烯酸酯漆膜相比,复合漆膜的耐水性和热稳定性显著提高。     

纳米硅溶胶对水泥砂浆力学性能的影响及其作用机理初探

在水泥基材料中掺入不同pH值的纳米硅溶胶,研究了其对水泥胶砂力学性能的作用规律,并通过XRD、SEM微观测试手段分析了硅溶胶中纳米SiO2的火山灰活性及其对水泥石微观结构的影响.研究结果表明:酸性、中性及碱性硅溶胶在适当掺量下可提高水泥砂浆的力学性质、改善水泥石的微观结构;酸性和中性硅溶胶在碱性条件下极易团聚,纳米二氧化硅粒子的火山灰效应难以充分发挥,在最佳掺量下其对水泥砂浆的增强效果不及碱性硅溶胶.     

硅晶片抛光用高纯度大粒径硅溶胶的研究

本文采用硅粉水解-胶粒整理法制备硅晶片抛光所用硅溶胶,考察了单质硅粉的加入量、反应时间、反应温度、硅溶胶底液浓度、催化剂种类及用量对硅溶胶胶粒平均粒径增长的影响,得到最佳工艺条件:单质硅粉的最佳加入量为25 g、反应时间7h、反应温度80℃、硅溶胶底液的质量浓度为8％、选稀氨水为催化剂、用量为12 mL,在此条件下可制备得到平均粒径为20 nm的硅溶胶产品.经过多次粒子生长可以制备得到适用于硅晶片抛光产业的高纯度大粒径硅溶胶.     

Preparation and characterization of silica sol/fluoroacrylate core–shell nanocomposite emulsion

The silica sol/fluoroacrylate core?Cshell nanocomposite emulsion was successfully synthesized via traditional emulsion polymerization through grafting of KH-570 onto silica particles. Comparing the performance of the polyacrylate copolymer, the fluorinated polyacrylate copolymer and the silica sol/fluoroacrylate core?Cshell nanocomposite emulsion, we can come to a conclusion that the silica sol/fluoroacrylate core?Cshell nanocomposite emulsion presents significantly excellent performance in all aspects. The products were characterized by Fourier transform infrared (FTIR), photon correlation spectroscopy (PCS), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetry (TGA), Contact angle and UV?Cvis analyses techniques. The chemical structure of polyacrylate copolymer, fluorinated polyacrylate copolymer and silica sol/fluoroacrylate nanocomposite were detected by FTIR. The size and stability of emulsion latex particles were determined by PCS technique. TEM analysis confirmed that the resultant latex particle has the core?Cshell structure, obviously. The water absorption and contact angle data also showed that the silica sol/fluoroacrylate nanocomposite film has good hydrophobic performance. TGA analysis indicated the weight loss of the silica sol/fluoroacrylate nanocomposite film begins at around 350?°C which testifies its good thermal stability. The UV?Cvis spectroscopy analysis showed that the silica sol/fluoroacrylate nanocomposite film possess UV?Cvis shielding effect when the added volume amount of KH570 modified silica sol is up to 5?mL. Therefore, the excellent properties of hydrophobicity, thermodynamics and resistance to ultraviolet provide the silica sol/fluoroacrylate nanocomposite film with potential applications in variety fields. In addition, the formation mechanism of core?Cshell structure silica sol/fluoroacrylate nanocomposite latex particles was speculated.     

酸性硅溶胶的制备、性质及其稳定性研究进展

酸性硅溶胶是二氧化硅微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液,pH为2～4,具有许多优良性质和特点,作为一种精细化工产品,被广泛应用于化工、材料、纺织、造纸、电子等工业。文章介绍了酸性硅溶胶的制备工艺、结构及特性,分析了pH、电解质盐浓度和二氧化硅粒径对其稳定性的影响,并对酸性硅溶胶的研究前景进行了展望。     

硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用研究进展

硅溶胶问世已有超过100 a的历史,其在分子筛的合成及催化剂的制备中具有广泛的应用。简要综述了硅溶胶的市场情况、制备方法和性质。重点介绍了硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,包括硅溶胶在硅源、黏结剂以及制备小晶粒分子筛等方面的应用。结合国内外的研究进展,详细论述了催化剂用硅溶胶作为硅源、黏结剂和载体在分子筛的合成和催化剂制备中所起到的作用和优势。结合硅溶胶的应用研究现状,提出硅溶胶在制备分子筛类催化剂过程中存在的一些问题：以硅溶胶为黏结剂制备的硅基催化剂耐磨性差;以硅溶胶为载体制备的催化剂活性组分分散性差;硅溶胶产品的批次质量稳定性差。指出,如何解决以上问题,以更有效地提高硅溶胶在分子筛类催化剂制备中的应用,将是以后研究的重点。最后,对硅溶胶的发展前景进行了展望,指出在硅溶胶可控合成的基础上,分子筛及其催化剂的可控合成和应用开发将会有更广阔的前景。     

添加剂对酸性硅溶胶及料浆胶凝与流变行为的影响

以酸性硅溶胶及其结合料浆为研究对象,通过对比胶凝时间、黏度、触变环面积、剪切应力等流变参数,研究了聚丙烯酰胺、氢氧化镁、柠檬酸三铵等对酸性硅溶胶及结合料浆流变行为、凝聚过程的作用规律。结果表明:氢氧化镁电离出Mg²⁺促进了酸性硅溶胶的缩合反应,对酸性硅溶胶胶凝过程的影响较为显著;氢氧化镁添加量的增加,增大了胶凝速度,酸性硅溶胶的稳定性下降。聚丙烯酰胺作为阴离子表面活性剂,通过空间位阻效应,缔合溶胶中的氢键,在溶胶中形成三维网络结构,同时聚丙烯酰胺水解吸附在溶胶胶团颗粒表面,加快了SiO₂粒子的絮凝,提高了酸性硅溶胶及其结合料浆的黏度。控制柠檬酸三铵的含量低于10 mg/mL,有助于降低硅溶胶结合料浆的黏度,提高体系的稳定性。     

溶剂型有机硅改性硅溶胶的合成与性能研究

以碱性硅溶胶、甲基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷为主要原料,二乙二醇丁醚为溶剂,通过水解-缩聚反应,制得溶剂型有机硅改性硅溶胶。研究了硅溶胶的pH值、中和用酸的种类、R/Si值以及有机硅单体总质量对有机硅改性硅溶胶性能的影响。结果表明,最佳工艺为:用HNO3调节硅溶胶的pH值至4.3~4.5之间、R/Si值为1.25~1.30、有机硅单体的总质量110~120 g(硅溶胶的质量为100 g),在此条件下得到的有机硅改性硅溶胶外观为胶体,成膜性好,其膜的硬度大于6 H、附着力为1级。红外光谱分析表明,有机硅很好地包裹在二氧化硅表面;TG-DSC结果表明,有机硅改性硅溶胶的耐热温度达500℃。     

硅溶胶硅酸钾混合物微量热法研究

在25.0℃及搅拌条件下,采用等温热导微量热法研究了硅溶胶与硅酸钾的混合过程。结果表明,硅溶胶与硅酸钾混合,立刻发生了SiO2溶解和复杂的化学反应,并产生了完全不同于硅溶胶和硅酸钾的SiO2胶体粒子和化学成分以及热效应,热效应受硅溶胶所占的相对重量百分比的影响。其反应的特征是硅溶胶和硅酸钾的反应级数从低到高时刻都在快速不断交替变化;随着硅溶胶所占比例的提高,热谱曲线峰高、硅溶胶与硅酸钾的混合化学反应完全的曲线总面积(总焓变QT)和热力学焓变(ΔH)数值都表现出不断增大的趋势。     

Facile fabrication and modification of polyacrylate/silica nanocomposite latexes prepared by silica sol and silane coupling agent

Polyacrylate/silica nanocomposite latexes were prepared by silica sol and facilely modified with a silane coupling agent γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KH-570) aimed at reinforcing the interaction between silica nanoparticles and latex particles in a convenient way. The effects of silica sol and KH-570 amounts on the performance of latexes and films are discussed. Particle size and morphology tests demonstrated that the silica nanoparticles could form hydrogen bond interactions between latex particles, and thus influence the rheological properties of latexes. Tensile measurements and SEM photographs showed the reinforcing and toughening roles of silica nanoparticles. SEM images also indicated that the addition of silica sol increased the roughness of films, which resulted in the increase of hydrophilic silanol groups on the film surface and the decrease of water resistance of latex films. The latex films retained good adhesion force, flexibility, and impact resistance even when the silica sol content was as much as 25%. TGA data revealed that the incorporation of silica sol enhanced the thermal stability of the films. After introducing KH-570, the particle size increased with the increase of the amount of KH-570. Moreover, the addition of KH-570 improved the water resistance and maintained other properties of the latex films appropriately.     

Effects of silica sol on ion exchange membranes: Electrochemical characterization of anion exchange membranes in electrodialysis of silica sol containing-solutions

The fouling potential of the negatively charged silica sol in electrodialysis (ED) by adsorption on the surface of an anion exchange membrane was investigated. Since the fouling potential is related to the physical and electrochemical properties of the silica sol and anion exchange membranes, it is important to characterize the properties of silica sol and membranes. The surface charge of silica sol was investigated by the electrophoretic mobility and its isoelectric point was determined as pH 3. The commercial anion exchange membranes were characterized in terms of exchange capacity, water content, the zeta potential and the electrochemical properties of the membranes using impedance spectroscopy to predict the effects on the electrodialysis performances. Among the characterized properties, exchange capacity and some electrochemical properties of the anion exchange membranes were rather improved after ED experiments. In the electrodialysis of solution containing silica sol, deposition of the silica sol did not decrease the desalting performance of the anion exchange membranes because of loosely packed cake layer on the membrane surface.     

有机-无机复合木器涂料的研制

通过丙烯酸乳液与硅溶胶复配，添加适当的助剂，经分散制得有机一无机复合木器涂料，该涂料兼具有机涂料和无机涂料的特性。探讨了硅溶胶的选择和pH值对体系的影响以及两者复配的最佳比例，同时还介绍了助剂的作用及其影响。