硅溶膠結(jié)合劑是用硅酸鈉或硅的有機化合物經(jīng)過物理化學處理而制成的,又稱為硅酸溶膠。硅溶膠為無色或乳白色透明液體,它是有SiO2膠體離子分散在水溶液中形成的,是一種氣硬性的結(jié)合劑,具有良好的膠結(jié)性能。硅溶膠中SiO2=20%~30%,水分=70%~80%,Na2O=0.45%~0.5%,密度 1.14~1.21g/cm³,膠體粒徑5~20μm,存放期約為1年。
硅溶膠是高級耐火材料的結(jié)合劑。對于定型耐火材料,硅溶膠結(jié)合劑起提高坯體強度、降低燒結(jié)溫度和拓寬燒結(jié)范圍的作用。對于不定型耐火材料,硅溶膠起助結(jié)合劑的作用,正確的調(diào)配硅溶膠和化學外加劑可以在不影響凝結(jié)、固化速度、不降低干燥強度的前提下,通過大幅減少水泥摻量獲得顯著提高耐火材料高溫性能的效果。比如可以用來配制硅溶膠澆注料。
硅溶膠的制備方法有5種:
(1)用硅酸乙酯水解法制取
(2)用硅酸鈉溶液進行電解,滲析和電滲析法制取
(3)用氣態(tài)氟處理硅酸鈉制取。
(4)用硅酸鈉與乙二醛和鹽酸水溶液相互作用法制取。
(5)用硅酸鈉溶液進行離子交換法制取。但應用最廣泛的是采用離子交換法從硅酸鈉溶液中除去Na+和C1-而制得。
硅溶膠的生產(chǎn)過程為:
(1)用純凈的水將水玻璃稀釋到指定濃度。
(2)配制鹽酸稀釋液
(3)讓鹽酸稀釋液通過陽離子交換柱,是離子交換樹脂的活性基團氧化,然后,用蒸餾水洗去殘留的酸液與氯離子。
(4)以一定的流速,讓稀釋的水玻璃通過陽離子交換柱,使水玻璃中的Na+被樹脂中的H+交換。
(5)將脫鈉的硅溶膠稀液再通過弱堿性的陰離子交換柱,出去液體中的陰離子C1-使硅溶膠達到更穩(wěn)定的狀態(tài)。
(6)加入穩(wěn)定劑
(7)進行真空加熱濃縮。