PDF《二氧化硅粒径对酸性硅溶胶稳定性的影响》

华东理工大学学报Journal of East China U niversity of Science and Technology Vol .

29 No.

6 2003212 研究简报 E-ma il: xunianqiang@263. net 收稿日期:

2002212204 作者简介: 许念强(19772) , 男, 助理工程师, 主要从事精细化学品的 开发研究. 文章编号:

100623080 (2003)

0620642204 二氧化硅粒径对酸性硅溶胶稳定性的影响 许念强3 , 顾建祥, 罗康, 郑松保 (中国科学院上海原子核研究所, 上海 201800) 摘要: 研究了不同条件下纳米二氧化硅粒径对酸性硅溶胶稳定性、 粘度的影响. 结果表明, 随着 二氧化硅粒径的增加, 酸性硅溶胶的稳定性及粘度均得到较好的改善, 提高纳米二氧化硅的粒径对 制备高浓度、 低粘度的酸性硅溶胶有十分重要的作用. 关键词: 酸性硅溶胶;

粒径;

稳定性;

二氧化硅 中图分类号: TQ 127.

2 文献标识码: A Effect of D iameter of Silicon D iox ide Particle on Stability of Acidic Silica Sol X U N ian2qiang

3 , GU J ian2x iang , L UO K ang , ZH EN G S ong 2bao (S hanghai Institu te of N uclear R esearch, the Ch inese A cadem y of S ciences, S hanghai 201800, Ch ina) Abstract: F rom the study of the relationship betw een the stability and visco sity of acidic silica so l and the grain diam eter of nanon silicon dioxide particle in different conditions, w e found that the stability and visco sity of said so l would imp rove w ith the increasing of the diam eter of said particle. A nd it is crucial to increase the diam eter of said particle fo r the p reparation of high concentration and low visco sity acidic silica so l . Key words: acidic silica so l;

grain diam eter;

stability;

silicon dioxide 硅溶胶系无定性二氧化硅聚集颗粒在水中均匀 分散形成的胶体溶液.根据pH 值范围可分为酸性硅 溶胶和碱性硅溶胶.由于硅溶胶中二氧化硅粒子具有 较大的反应活性, 经过表面改性又能与有机聚合物混 溶, 因此被广泛用于有机及无机材料粘结剂中. 酸性硅溶胶处于亚稳状态, 在放置过程中会逐 渐发生胶凝, 尤其是高浓度的酸性硅溶胶的凝胶趋 势更为明显, 成为制约国内企业生产高浓度酸性硅 溶胶的主要影响因素.国内有不少科研工作者对酸 性硅溶胶的制备及其稳定性影响因素进行了研 究[1 ~

5 ] , 在一定程度上获得了酸性硅溶胶产品.但所 制备的酸性硅溶胶大都浓度偏低、 稳定期短. 作者着 重对二氧化硅粒径大小对酸性硅溶胶稳定性及其粘 度的影响作了研究, 以进一步获得影响硅溶胶稳定 性的因素, 这对生产高浓度、 高稳定性的酸性硅溶胶 具有现实意义.

1 实验部分 1.

1 实验仪器和样品 恒温烘箱, 温度计, PHS23TC 型酸度计(上海天 达仪器有限公司) ,NDJ21 型旋转式粘度计 (上海雷

2 4

6 磁仪器厂). 酸性硅溶胶 (自制): w Si O

2 = 0. 1~ 0. 45, pH 1~ 8, 二氧化硅粒径从

5 ~

30 nm;

氯化钠、 氢氧化钠为 分析纯. 1.

2 实验方法 (1) 硅溶胶二氧化硅平均粒径测定: 在氯化钠 水溶液体系中(w N aCl= 0. 2) , 以氢氧化钠滴定二氧化 硅胶粒表面的硅烷醇基团, 记录 pH 4.

0 ~ 9.

0 之间 消耗的氢氧化钠标准溶液体积, 由经验公式求出二 氧化硅胶粒的比表面积 S , 然后再求出二氧化硅胶 粒的平均粒径. (2) 分别取 pH 从1到8, 平均粒径测量值分别 为7.

8、 10.

5、 20.

4、 25.

0 nm 的硅溶胶(w Si O

2 = 0. 25) 共计