CN103740138A - 一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法 - Google Patents

Abstract

一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法，其特征在于包括以下步骤：a、选用硅烷偶联剂，按照1-5%的质量比溶于水中，充分水化后形成改性溶液并放在不锈钢容器内；b、将空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内并充分搅拌，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂；c、然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下烘干，即可得到改性后的空心玻璃微珠。本发明的优点在于处理过的玻璃微珠表面流动性大幅增强，适应工业化大量生产的要求，具有生产工艺简单、成本低、易操作等优点。

Description

一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法

技术领域：

本发明涉及一种无机非金属玻璃质功能材料中的空心玻璃微珠的表面处理方法，特别涉及一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法。

背景技术：

空心玻璃微珠是一种新型的非金属多功能材料，最早出现在二十世纪五十年代，七十年代以来，国外研究人员就把空心玻璃微珠作为一种填料应用在多个领域里，而国内研究人员在八十年代才开始研究空心玻璃微珠及其应用技术。由于空心玻璃微珠具有密度小、导热系数低、结构中空、绝缘性能好、抗压强度大、化学稳定性好、耐磨性能优良等诸多优点，加之空心玻璃微珠的生产工艺的成熟，因此，目前空心玻璃微珠不仅仅被应用在航天航空、国防工业等尖端行业，更是被广泛应用在石油化工、复合材料、保温涂料、乳化炸药、防火材料等技术领域。

刚刚生产出来的空心玻璃微珠分散性和流动性都非常好，放置一段时间后则极易出现受潮、结块等现象，影响其在生产中的直接应用。

这是因为空心玻璃微珠的材质是玻璃，因此它具有亲水性，水或潮气极易吸附在玻璃表面，在一定时间内玻璃表面层中的可溶性硅酸盐被水解和破坏，形成苛性钠。苛性钠一方面分离出二氧化硅，二氧化硅再生成硅氧凝胶，在玻璃表面形成保护性薄膜，阻止进一步的侵蚀作用，另一方面与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，聚集在玻璃表面，构成表面膜中的可溶性盐。由于它的强吸湿性，吸收水分而潮解，最后形成碱液小滴。当周围的温度、湿度改变时，这些小滴的浓度也随之变化。如果浓缩的碱液小滴和玻璃长期接触时，凝胶状硅氧薄膜可使玻璃表面发生严重的局部侵蚀，并且极易积聚在一起形成团聚，给空心玻璃微珠的后续使用造成了困难。

发明内容

本发明的目的在提供一种空心玻璃微珠的表面处理方法，以使处理后的空心玻璃微珠具有较好的流动性，即使在潮湿环境下也可长期保持表面干燥不团聚，为空心玻璃微珠后续应用提供方便。

本发明的目的通过如下方案得以实现：

1、一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法，其特征在于包括以下步骤：

a、选用硅烷偶联剂，按照1-5%的质量比溶于水中，充分水化后形成改性溶液并放在不锈钢容器内,并加入适量水形成水溶液；

b、将空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内并充分搅拌，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂；

c、然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下烘干，即可得到改性后的空心玻璃微珠。

所述不锈钢容器内前次使用过的改性溶液仍可重复使用，并可按消耗量随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

本发明根据在水选分离沉珠与空心玻璃微珠的工艺环节，将分离得到的潮湿的空心玻璃微珠，放入配好的既定浓度的具有表面憎水膜的硅烷偶联剂水溶液中混合均匀，过滤，在设定温度下烘干，得到表面镀有疏水膜的空心玻璃微珠。其优点在于处理过的玻璃微珠表面流动性大幅增强，适应工业化大量生产的要求，具有生产工艺简单、成本低、易操作等优点。

具体实施方式：

实施例一

选用硅烷偶联剂KH550，在25℃下按照1%的质量比溶于水中，充分水化后，注入10升硅烷偶联剂水溶液到不锈钢容器内，不锈钢容器内加1000水，然后将300升空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内，先用电动搅拌器搅拌5分钟，然后采用超声震动3分钟，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂，然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下干燥2小时，即可得到改性后的空心玻璃微珠。不锈钢容器内的改性溶液仍可继续使用，并可随消耗随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

不锈钢容器内前次使用过的改性溶液仍可重复使用，并可按消耗量随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

实施例二

选用硅烷偶联剂KH560，在25℃下按照3%的质量比溶于水中，充分水化后，注入10升硅烷偶联剂水溶液到不锈钢容器内，不锈钢容器内加1000水，然后将300升空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内，先用电动搅拌器搅拌5分钟，然后采用超声震动3分钟，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂，然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下干燥2小时，即可得到改性后的空心玻璃微珠。不锈钢容器内的改性溶液仍可继续使用，并可随消耗随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

不锈钢容器内前次使用过的改性溶液仍可重复使用，并可按消耗量随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

实施例三

选用硅烷偶联剂KH792，在25℃按照5%的质量比溶于水中，充分水化后，注入10升硅烷偶联剂水溶液到不锈钢容器内，不锈钢容器内加1000水，然后将300升空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内，，先用电动搅拌器搅拌5分钟，然后采用超声震动3分钟，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂，然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下干燥2小时，即可得到改性后的空心玻璃微珠。不锈钢容器内的改性溶液仍可继续使用，并可随消耗随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

不锈钢容器内前次使用过的改性溶液仍可重复使用，并可按消耗量随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。

实验证明，改性剂的量是一个关键因素，过低达不到表面疏水性的目的，过高则容易使空心玻璃微珠粉体出现团聚现象。对本实施例中的改性后的产品做的表征实验表明经过表面疏水性处理改性后的空心玻璃微珠,放置60天后与刚刚干燥后的休止角几乎没有变化,而未经疏水处理改性的空心玻璃微珠则明显出现团聚现象，休止角增加明显。

表一

Claims (2)

1.一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法，其特征在于包括以下步骤：

a、选用硅烷偶联剂，按照1-5%的质量比溶于水中，充分水化后形成改性溶液并放在不锈钢容器内,并加入适量水形成水溶液；

b、将空心玻璃微珠倒入不锈钢容器内并充分搅拌，确保所有空心玻璃微珠表面均匀粘敷水化后的硅烷偶联剂；

c、然后将空心玻璃微珠捞出并放入烘箱内在150℃下烘干，即可得到改性后的空心玻璃微珠。

2.根据权利要求1所述的一种空心玻璃微珠表面疏水性处理方法，其特征在于：

不锈钢容器内前次使用过的改性溶液仍可重复使用，并可按消耗量随时按比例添加以保证足够体积满足后续空心玻璃微珠表面改性。