目前為最成熟也是最為廣泛使用的工藝。該工藝對水玻璃、離子交換樹脂等材料以及操作工藝有一定的要求,而這些正是國產(chǎn)品的弱勢。相對來說,硅粉一步水解法的工藝比較簡單,目前在國內(nèi)被廣泛使用。然而,用該法制備的硅溶膠通常顆粒大小在10-20納米左右,顆粒間的界面不清晰,形貌為非球形且無法控制,顆粒間的界面不清晰,故通常只是被大量使用在鑄造等行業(yè),而在精密拋光,催化劑等許多要求更高的領域則無大建樹。
硅溶膠生產(chǎn)的濃縮階段,是一項耗能大、周期長的工藝環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的濃縮手段,一般采
用減常壓法脫水,使之得到所需濃度的硅溶膠。從硅溶膠所表現(xiàn)出的pH值不同,硅溶膠又分為堿性硅溶膠和酸性硅溶膠。它們都是重要的精細化工產(chǎn)品,具有不同
的重要用途:如堿性硅溶膠在精密鑄造,外墻涂料等領域應用;酸性硅溶膠在彩色顯像管、膠體鉛酸蓄電池,以及從國外引進的靜電植絨技術上應用等。
以上提到了硅溶膠從國外引進的靜電植絨技術上的應用,這個對大家是陌生的,我們以后會為大家介紹相關的知識。
兩種工藝所生產(chǎn)的硅溶膠的質量差異簡述:
1、膠粒結構不同:'離子交換法'的造粒過程實際上是由置換后生成的小粒子聚集到晶核上生成相應大粒子的過程;而'單質硅一步溶解法'的造粒過程是
硅與水反應生成的一個個新生態(tài)二氧化硅單個分子自由結合成膠粒,然后新生分子繼續(xù)聚集到這些膠粒上,膠粒逐漸增長到所需大小尺寸的過程。顯然,后者得到硅
溶膠膠粒會更致密、更均勻。
2、雜質含量不同:一般的國產(chǎn)水玻璃中含有大量雜質,這些雜質既無法在水玻璃精制工序中完全除去,也無法在離子交換平衡過程中除盡,所以用該工藝制
得的硅溶膠產(chǎn)品不可避免地會含有大量不明雜質,相比之下,'單質硅一步溶解法'由純硅粉和去離子水反應直接生成硅溶膠,催化劑氫氧化鈉等則轉化成穩(wěn)定劑氧
化鈉等,整個過程無任何雜質帶入,所以得到的硅溶膠成品雜質離子極少。