一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種新材料，尤其是設(shè)及一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體。
【背景技術(shù)】
[0002] 娃溶膠是二氧化娃在水或其他有機(jī)溶劑中的分散液，廣泛應(yīng)用于精密鑄造、耐火 材料、涂料、紡織、精密拋光等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)的娃溶膠生產(chǎn)技術(shù)主要有離子交換法和娃粉水解 法。
[0003] 娃粉水解法的生產(chǎn)工藝要主要是在反應(yīng)蓋中加入水，加入堿性催化劑，升溫至合 適溫度后，加入娃粉，使娃粉在堿催化下進(jìn)行水解，生成娃酸并聚合成二氧化娃粒子，反應(yīng) 持續(xù)一定的時(shí)間，待娃粉基本反應(yīng)完全后，將反應(yīng)混合物降溫，最后用板框過濾機(jī)過濾，得 到的濾液就是娃溶膠。
[0004] 離子交換法采用離子交換樹脂，離子交換是一個(gè)平衡反應(yīng)，反應(yīng)的過程是：當(dāng)把含 有化+的娃酸溶液通過交換樹指時(shí)化+取代了陽(yáng)離子交換樹脂上的化。將模數(shù)為3. 5的娃 酸鋼溶液用水稀調(diào)整至含Si024%，化201. 15% ;將液通過填裝陽(yáng)離子交換樹脂的閃換柱，于 是水玻璃中的化+已被除去，化陽(yáng)離子與娃離子與娃酸鋼中的Si03生成具有活性的娃溶 膠稀溶液流出。 陽(yáng)〇化]目前，國(guó)產(chǎn)娃溶膠主要存在雜質(zhì)含量高、二氧化娃的濃度低、酸性或中性條件下穩(wěn) 定性差、使用周期短、有顏色、品種少等缺點(diǎn)。用該法制備的娃溶膠顆粒大小無(wú)法控制、形貌 無(wú)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(lǐng)域則無(wú)大建樹。完全無(wú)法與國(guó)際知名娃溶膠品牌相比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體，W改善現(xiàn)有娃溶膠主 要存在雜質(zhì)含量高、二氧化娃的濃度低、酸性或中性條件下穩(wěn)定性差、使用周期短、有雜色、 品種少等缺點(diǎn)。W及解決現(xiàn)有娃溶膠顆粒大小無(wú)法控制、形貌無(wú)法控制，顆粒間的界面不清 晰等技術(shù)問題。
[0007] 為解決W上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃 溶膠體，該膠體包括=層復(fù)合的膠囊結(jié)構(gòu)，其中最里層為納米二氧化鐵內(nèi)核，包裹二氧化鐵 內(nèi)核是偏侶酸鋼囊壁，包覆偏侶酸鋼囊壁的最外層是納米二氧化娃溶膠構(gòu)成的囊壁。
[0008] 作為優(yōu)選，所述納米二氧化娃溶膠囊壁上設(shè)有多個(gè)納米級(jí)微孔。
[0009] 作為優(yōu)選，所述納米二氧化娃構(gòu)成的囊壁直徑為100-150皿。
[0010] 作為優(yōu)選，所述偏侶酸鋼囊壁直徑為50-100nm。
[0011] 作為優(yōu)選，所述納米二氧化娃粒徑為20-24nm。
[0012] 一種制備新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體的方法，包括W下步驟：1.取納米二氧 化鐵微粉倒入偏侶酸鋼溶液中，加入納米二氧化鐵微粉重量1%的端基聚異下締超分散劑， 然后經(jīng)過攬拌，超聲波震蕩、離屯、，洗涂，干燥，即得小粒徑二層結(jié)構(gòu)微膠囊； 2.將二層結(jié)構(gòu)微膠囊與離子法納米二氧化娃溶膠水溶液混合，在20-50°C陳化 18-30h，然后加入納米二氧化鐵微粉重量0. 7%的徑丙基甲基纖維素，再配合加入納米二氧 化鐵微粉重量0. 1%的表面活性劑（聚乙二醇)，使得分散體仍然保持適中的操作黏度，于反 應(yīng)蓋中80-120°C晶化1-化，再通入氨氣調(diào)抑值=9,最后經(jīng)過超聲波擴(kuò)散、離屯、機(jī)離屯、，得到 =層復(fù)合的膠囊結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體。
[0013] 本發(fā)明具有成本低、耐熱性、耐化性和阻隔性好，機(jī)械強(qiáng)度高、雜質(zhì)含量少、二氧化 娃的濃度高、酸性或中性條件下穩(wěn)定性好、色澤單一，使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。它解決了現(xiàn)有娃 溶膠顆粒大小無(wú)法控制、形貌無(wú)法控制，顆粒間的界面不清晰的技術(shù)問題。其偏侶酸鋼包覆 二氧化鐵具有獨(dú)特的骨架結(jié)構(gòu)組成，可W大大提高了納米二氧化娃溶膠的分散性。膠體固 體濃度高達(dá)35wt%，非常易于儲(chǔ)存，在室溫下可W保持穩(wěn)定至少50天。
【附圖說明】
[0014] 圖1是新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0016] 圖1是新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可知，該材料形狀為 圓球形，包括=層復(fù)合的膠囊結(jié)構(gòu)，其中最里層為納米二氧化鐵內(nèi)核2,包裹二氧化鐵內(nèi)核 2是偏侶酸鋼囊壁3,偏侶酸鋼囊壁直徑為50-100nm。包覆偏侶酸鋼囊壁3的最外層是納米 二氧化娃溶膠構(gòu)成的囊壁1，納米二氧化娃粒徑為20-24皿，囊壁1直徑為100-150皿。在納 米二氧化娃溶膠囊壁1上設(shè)有多個(gè)納米級(jí)微孔5。
[0017] 取納米二氧化鐵微粉倒入偏侶酸鋼溶液中，加入納米二氧化鐵微粉重量1%的端 基聚異下締超分散劑。該超分散劑具有優(yōu)異的分散效果，可使分散體系中固體顆粒的體積 分?jǐn)?shù)達(dá)到65% W上，然后經(jīng)過攬拌，超聲波震蕩、離屯、，洗涂，干燥，即得小粒徑二層結(jié)構(gòu)微 膠囊，將二層結(jié)構(gòu)微膠囊與離子法納米二氧化娃溶膠水溶液混合，在20-50°C陳化18-3化， 然后加入納米二氧化鐵微粉重量0. 7%的徑丙基甲基纖維素，再配合加入納米二氧化鐵微 粉重量0. 1%的表面活性劑（聚乙二醇)，使得分散體仍然保持適中的操作黏度，于反應(yīng)蓋中 80-120°C晶化1-化，再通入氨氣調(diào)抑值=9,最后經(jīng)過超聲波擴(kuò)散、離屯、機(jī)離屯、，得到S層復(fù) 合的膠囊結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體。
[0018] 本發(fā)明特殊的結(jié)構(gòu)可W在膠體脫水后分解，尤其可W在精密拋光，催化劑等領(lǐng)域 得到廣泛應(yīng)用。
[0019] 將本發(fā)明與市售普通二氧化娃溶膠進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，得到W下結(jié)果： 表1:本發(fā)明與普通二氧化娃溶膠對(duì)比指標(biāo)
通過數(shù)據(jù)對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明比現(xiàn)有市售二氧化娃溶膠體檢測(cè)指標(biāo)更加突出。
[0020] 最后，應(yīng)當(dāng)指出，W上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于 上述實(shí)施例，還可W有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn) 單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，該膠體包括三層復(fù)合的膠囊結(jié)構(gòu)，其中最里 層為納米二氧化鈦內(nèi)核，包裹二氧化鈦內(nèi)核是偏鋁酸鈉囊壁，包覆偏鋁酸鈉囊壁的最外層 是納米二氧化硅溶膠構(gòu)成的囊壁。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，其特征是所述納米二氧化 硅溶膠囊壁上設(shè)有多個(gè)納米級(jí)微孔。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，其特征是所述納米二氧化 硅構(gòu)成的囊壁直徑為100-150nm〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，其特征是所述偏鋁酸鈉囊 壁直徑為50-100nm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，其特征是所述納米二氧化 娃粒徑為20_24nm。6. -種制備權(quán)利要求1一5所述的新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化娃溶膠體的方法，其特征是 包括以下步驟：1.取納米二氧化鈦微粉倒入偏鋁酸鈉溶液中，加入納米二氧化鈦微粉重量 1%的端基聚異丁烯超分散劑，然后經(jīng)過攪拌，超聲波震蕩、離心，洗滌，干燥，即得小粒徑二 層結(jié)構(gòu)微膠囊；2.將二層結(jié)構(gòu)微膠囊與離子法納米二氧化硅溶膠水溶液混合，在20-50°C陳化 18-30h，然后加入納米二氧化鈦微粉重量0. 7%的羥丙基甲基纖維素，再配合加入納米二氧 化鈦微粉重量0. 1%的表面活性劑（聚乙二醇)，使得分散體仍然保持適中的操作黏度，于反 應(yīng)釜中80-120°C晶化l_6h，再通入氨氣調(diào)pH值=9,最后經(jīng)過超聲波擴(kuò)散、離心機(jī)離心，得到 三層復(fù)合的膠囊結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體。
【專利摘要】一種新型結(jié)構(gòu)的納米二氧化硅溶膠體，以改善現(xiàn)有硅溶膠主要存在雜質(zhì)含量高、二氧化硅的濃度低、酸性或中性條件下穩(wěn)定性差、使用周期短、有雜色、品種少等缺點(diǎn)。以及解決現(xiàn)有硅溶膠顆粒大小無(wú)法控制、形貌無(wú)法控制，顆粒間的界面不清晰等技術(shù)問題。本發(fā)明具有成本低、耐熱性、耐化性和阻隔性好，機(jī)械強(qiáng)度高、雜質(zhì)含量少、二氧化硅的濃度高、酸性或中性條件下穩(wěn)定性好、色澤單一，使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。
【IPC分類】C01B33/14
【公開號(hào)】CN105293505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510906860
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】周坤友
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日