硅溶膠為納米級(jí)的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。由于硅溶膠中的SiO₂含有大量的水及羥基，故硅溶膠也可以表述為mSiO₂.nH₂O。

硅溶膠的粒徑處于納米級(jí)別，具有高均勻度和高穩(wěn)定性，具有比表面積大、高分散度、高吸附性等優(yōu)點(diǎn)。

硅溶膠用途

硅溶膠廣泛地運(yùn)用于纖維、紡織、橡膠、涂料、陶瓷等行業(yè)中。硅溶膠可以用作粘結(jié)劑和成膜物，在制造無(wú)機(jī)高分子建筑涂料時(shí)顯示出突出的性能優(yōu)點(diǎn)，耐污、耐燃，在實(shí)際應(yīng)用中耐水耐久性能優(yōu)良。

硅溶膠可用于精密制造行業(yè)，其鑄造成型較好，工藝簡(jiǎn)單強(qiáng)度好光潔度高，廣受認(rèn)可。用在陶瓷和耐火材料時(shí)硅溶膠又以其優(yōu)良的耐火性和熱絕緣的性能被用作高溫粘結(jié)劑，在耐火材料和耐火纖維等材料中表現(xiàn)優(yōu)良最高能耐1200℃高溫且粘結(jié)力強(qiáng)。

納米二氧化硅膠粒可填充感光的玻璃紙，曝光率增大，圖像像素高色彩鮮明。硅溶膠還廣泛應(yīng)用于原料為矽鋼片的彩色顯像管，酒類澄清劑，地板的防蠟滑粘結(jié)劑、蓄電池的膠體凝固劑、石油化工載體原料的催化劑等。

硅溶膠制備方法

制備硅溶膠有不同的途徑，最常用的方法有離子交換法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等。

硅溶膠分離純化

硅溶膠制備后，需要進(jìn)行分離純化除去小分子物質(zhì)和濃縮。

1、超濾膜濃縮、分級(jí)：該方法是一種溶液物理脫水過(guò)程的濃縮方法，當(dāng)粒徑增長(zhǎng)到一定程度的硅溶膠時(shí)，利用高分子膜制成的超濾裝置進(jìn)行物理脫水，通過(guò)膜的篩分作用，將不同粒徑的硅溶膠分離；

2、常壓（減壓）恒液位蒸發(fā)濃縮：通過(guò)加熱蒸發(fā)或真空加熱蒸發(fā)出溶液中的水分，達(dá)到濃縮的目的，此外，在濃縮過(guò)程中伴隨著小顆粒的硅溶膠不斷成長(zhǎng)成大顆粒二氧化硅膠體的過(guò)程，該方法能耗高，濃縮效率低；

3、超濾和蒸發(fā)濃縮相結(jié)合的方法：先將稀溶液用超濾法脫去大量的水，然后再用蒸發(fā)法除去剩余的水份，脫水的同時(shí)還可以再次增大硅溶膠的粒徑。這種濃縮工藝不僅可以制備高濃度硅溶膠，還可以進(jìn)一步增大硅溶膠的粒徑，從而達(dá)到更好的濃縮效果，也有一定的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。

膜濃縮工藝

制備硅溶膠有不同的途徑，最常用的方法有離子交換法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等，離子交換法制備的硅溶膠，其濃度很低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的應(yīng)用，必須經(jīng)過(guò)濃縮，使?jié)舛冗_(dá)到一定含量之后才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)高濃度硅溶膠最常用的濃縮方法有常壓（減壓）恒液位蒸發(fā)濃縮、超濾濃縮法以及超濾法和蒸發(fā)相結(jié)合的方法。

除了對(duì)硅溶膠進(jìn)行濃縮外，還可以通過(guò)膜篩分作用，實(shí)現(xiàn)不同粒徑的硅溶膠的分離。

膜濃縮優(yōu)勢(shì)

1、可實(shí)現(xiàn)高倍濃縮，將硅溶膠濃縮至50%以上；

2、通過(guò)膜孔徑得篩分作用，將大粒徑的硅溶膠顆粒截留，小粒徑的硅溶膠顆粒透過(guò)，實(shí)現(xiàn)不同粒徑硅溶膠篩分；

3、設(shè)備通量大，過(guò)濾速度快，生產(chǎn)效率高；

4、一次性投資少，維護(hù)、操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低。

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