CN105960378B - 二氧化硅系微粒溶胶及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种二氧化硅系微粒的水性溶胶,所述二氧化硅系微粒的一次粒径为3~50nm,在所述水性溶胶中,相对于100质量份SiO2,含有0.3~6质量份Li2O、1~15质量份R2O(其中,R表示钠原子或钾原子)、1~15质量份Al2O3

Description

二氧化硅系微粒溶胶及其制造方法
技术领域
本发明涉及分散有二氧化硅系微粒的溶胶及其制造方法,所述溶胶中 含有SiO2、Li2O、R2O(其中,R表示钠原子或钾原子)和Al2O3
背景技术
碱金属硅酸盐水溶液或多价金属磷酸二氢盐水溶液,一直以来作为无 机系涂敷剂的主成分使用。但是以碱金属硅酸盐或多价金属磷酸二氢盐为 主成分的涂敷剂存在干燥后的涂膜的耐水性不充分高这样的课题。
碱金属硅酸盐水溶液,通常作为由M2O·nSiO2(其中,M表示钠原 子、钾原子或锂原子,n通常为1~4)表示、SiO2/M2O摩尔比为1~4左右 的水溶液而市售。在将以该摩尔比的范围的碱金属硅酸盐水溶液为主成分 的涂敷剂涂成了涂膜的情况下,在长时间浸渍于热水中等的严酷的条件下, 碱金属成分会溶出,从而涂膜劣化。关于硅酸锂,SiO2/M2O摩尔比为3~7.5 的高摩尔比的水溶液已市售,但作为涂敷剂的主成分使用时,存在皮膜性 差这样的缺点。
另一方面,正在寻求抑制涂膜的碱金属成分溶出的对策。作为一种手 段,进行了以下研究:向碱金属硅酸盐中添加二氧化硅溶胶,进一步提高 SiO2/M2O摩尔比,使耐水性提高。但是,存在以下情况或问题:在向碱金 属硅酸盐混合二氧化硅溶胶时会生成凝聚物;混合后的相溶稳定性差,可 使用时间过短。
另外,多价金属磷酸二氢盐水溶液,通常是含有由X(H2PO4)2或 Z(H2PO4)3(X是钙、镁等的2价金属原子,Z是铝、铁等的3价金属原子) 表示的成分的水溶液。其中,特别是皮膜性良好的磷酸二氢铝水溶液被用 于无机系涂敷剂的情况很多。
为了提高无机系涂敷剂的耐水性,作为添加剂要求开发相溶稳定性优 异、能够充分确保涂敷剂的可使用时间的二氧化硅系微粒。
以前就曾提出了制作稳定的二氧化硅溶胶的方法。例如在专利文献1 中记载了以下内容:将粒径为3~150nm的水性二氧化硅溶胶和碱金属的铝 酸盐混合而成的溶胶,在pH值为5~12时稳定,在pH值为5以下时会引 起凝聚或发生凝胶化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第2892797号公报
发明内容
本发明提供一种二氧化硅系微粒的水性溶胶及其制造方法,所述二氧 化硅系微粒的水性溶胶,在与作为无机系涂敷剂的主成分使用的碱金属硅 酸盐水溶液或多价金属磷酸二氢盐水溶液混合了的情况下的相溶稳定性优 异。
本发明的第一方案是一种二氧化硅系微粒的水性溶胶,所述二氧化硅 系微粒的一次粒径为3~50nm,在所述水性溶胶中,相对于100质量份SiO2, 含有0.3~6质量份Li2O、1~15质量份R2O(其中,R表示钠原子或钾原子)、 1~15质量份Al2O3
第二方案是根据第一方案所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶,固体成 分浓度为4~40质量%,
第三方案是一种二氧化硅系微粒的有机溶剂溶胶,该有机溶剂溶胶是 将第一方案或第二方案所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的分散介质置换 为有机溶剂而得到的,
第四方案是一种制造第一方案所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的方 法,包括下述(a)工序和(b)工序,
(a)工序:向活性硅酸的水溶液中添加水溶性的碱金属铝酸盐、和氢 氧化锂并进行混合,所述活性硅酸的水溶液是按SiO2计含有1~6质量%的 活性硅酸的水溶液,相对于所述活性硅酸的SiO2,所述水溶性的碱金属铝 酸盐的添加量按Al2O3计为1~15质量%,所述氢氧化锂的添加量按Li2O 计为0.3~6质量%;
(b)工序:将通过(a)工序得到的混合水溶液在80~250℃加热0.5~20 小时,
第五方案是根据第四方案所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的制造方 法中,包括将在所述(b)工序中得到的二氧化硅溶胶的固体成分浓度浓缩 为4~40质量%的工序。
本发明涉及一种二氧化硅系微粒的水性溶胶,所述二氧化硅系微粒的 一次粒径为3~50nm,在所述水性溶胶中,相对于100质量份SiO2,包括 以下组成:0.3~6质量份Li2O、1~15质量份R2O(其中,R表示钠原子或 钾原子)、1~15质量份Al2O3,该水性溶胶具有以下效果:相对于以往在 与一般的二氧化硅溶胶的相溶稳定性上存在问题的碱金属硅酸盐水溶液或 多价金属磷酸二氢盐水溶液,相溶稳定性优异。
具体实施方式
本发明涉及一种二氧化硅系微粒的水性溶胶,所述二氧化硅系微粒的 一次粒径为3~50nm,在所述水性溶胶中,相对于100质量份SiO2,包含 以下组成:0.3~6质量份Li2O、1~15质量份R2O(其中,R表示钠原子或 钾原子)、1~15质量份Al2O3
二氧化硅系微粒的一次粒径D(nm),可以使用由氮吸附法测定出的 比表面积S(m2/g),利用式子D=2720/S算出。
在本发明中,在二氧化硅系微粒的一次粒径低于3nm的情况下,如果 将SiO2浓度浓缩为20质量%以上,则溶胶的保存稳定性降低,引起凝胶 化。
另外,在所述二氧化硅系微粒的一次粒径超过50nm的情况下,在加 热、浓缩后,pH值达到12以上,溶胶中的可溶性硅酸浓度变高,因此长 期保存稳定性降低。
在所制备的二氧化硅系微粒的水性溶胶的组成,相对于100质量份 SiO2,Li2O低于0.3质量份的情况、或R2O低于1质量份的情况、或Al2O3低于1质量的情况下,在将所得到的溶胶与碱金属硅酸盐水溶液混合时会 生成凝聚物,相溶稳定性不好。另外,在将所得到的溶胶与多价金属磷酸 二氢盐水溶液混合的情况下,虽然没有生成凝聚物,但混合后急剧引起粘 度的上升,可使用时间变得极短。
另外,在相对于100质量份SiO2,Li2O超过6质量份的情况、或R2O 超过15质量份的情况、或Al2O3超过15质量份的情况下,由于二氧化硅 系微粒的水性溶胶的pH值变得过高、或电解质浓度变得过高,因此该溶 胶的保存稳定性变差。
本发明的二氧化硅系微粒的水性溶胶的组成中,相对于100质量份 SiO2,Li2O为0.3~6质量份,优选为0.3~5质量份,更优选为0.3~4质量份。 另外,相对于100质量份SiO2,R2O为1~15质量份,优选为2~14质量份, 更优选为2~12质量份。另外,相对于100质量份SiO2,Al2O3为1~15质 量份,优选为2~14质量份,更优选为2~12质量份。
本发明的二氧化硅系微粒的水性溶胶,其固体成分浓度优选为4~40 质量%。当该固体成分浓度低于4质量%时,不仅作为制品运输时的效率 差,而且混合其它成分来制成涂敷剂组合物时的有效成分的浓度变得过低, 因此不优选。另外,当固体成分浓度超过40质量%时,溶胶的长期保存稳 定性降低,因此不优选。
对于本发明的二氧化硅系微粒的水性溶胶,可以将作为分散介质的水 置换为甲醇、异丙醇、乙二醇、甲基乙基酮等有机溶剂。溶剂置换可以采 用公知的方法进行,例如可举出蒸馏置换法、超滤法。
下面,对本发明的二氧化硅系微粒的水性溶胶的制造方法进行说明。 在本发明中,在(a)工序中使用的活性硅酸的水溶液,可以通过从碱金属 硅酸盐(由M2O·nSiO2(其中,M表示钠原子、钾原子或锂原子,n为 1~4)表示,SiO2/M2O摩尔比为1~4)的稀薄水溶液中除去碱金属离子而 得到。例如,通过将碱金属硅酸盐的SiO2浓度为1~6质量%左右的稀薄水 溶液用强酸性氢型阳离子交换树脂进行阳离子交换处理而容易地得到。活 性硅酸的水溶液的SiO2浓度优选为1~6质量%,特别优选为2~5质量%。
在所述(a)工序中添加到活性硅酸的水溶液中的水溶性的碱金属铝酸 盐,可以使用R2O/Al2O3摩尔比(其中,R表示钠原子或钾原子)为1.2~2.0 的范围的碱金属铝酸盐。铝酸钠水溶液作为工业用途容易购得因而优选。 优选水溶性的碱金属铝酸盐以Al2O3浓度为0.5~5质量%的水溶液的形式 向活性硅酸的水溶液中添加。
在所述(a)工序中,优选氢氧化锂以Li2O浓度为0.5~3质量%的水 溶液的形式向活性硅酸的水溶液中添加。
所述(a)工序中的混合优选在搅拌下进行。搅拌采用通常的工业手段 即可,不特别限定。
所述(b)工序是通过将在所述(a)工序中得到的混合水溶液在 80~250℃加热0.5~20小时而使二氧化硅系微粒生成的工序。加热温度为 80~250℃,特别优选为100~220℃。通过(b)工序的加热,可得到固体成 分浓度为1~6质量%的二氧化硅系微粒的水性溶胶。
在所述(b)工序中得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶,可通过使用超 滤膜的浓缩、或者减压下或常压下的蒸发浓缩而将固体成分浓度浓缩为 4~40质量%。
实施例
在以下的实施例和比较例中,采用以下方法测定各种物性。
·固体成分浓度:根据800℃烧成残留成分的质量算出。
·二氧化硅系微粒的一次粒径D(nm):使用由氮吸附法测定出的比 表面积S(m2/g),通过式子D=2720/S算出。
·滴定碱量:将0.1N盐酸中和量按换算成Na2O。
·二氧化硅系微粒的水性溶胶的组成:通过ICP发射光谱分析来进行 测定。
〔实施例1〕
向JIS3号硅酸钠水溶液(SiO2浓度为29.6质量%,Na2O浓度为8.3 质量%,富士化学(株)制)300g中添加纯水稀释成为2540g后,使其通 过填充有氢型阳离子交换树脂(アンバーライト(注册商标)-120B(オル ガノ(株)制))的柱,由此得到了活性硅酸的水溶液(SiO2浓度为3.5 质量%)2500g。另外,调制出用纯水将12.7g铝酸钠水溶液(Al2O3浓度 为21.5质量%,Na2O浓度为19.5质量%,住友化学(株)制,商品名: NA-150)稀释成Al2O3浓度为2.9质量%而得到的94.2g水溶液。一边搅 拌所述活性硅酸的水溶液2500g,一边添加了所述稀释铝酸钠水溶液的总 量。进而,向所述活性硅酸的水溶液添加LiOH浓度为5质量%的氢氧化 锂水溶液25.3g、和纯水130.9g,继续搅拌60分钟。所得到的混合水溶液, SiO2浓度为3.2质量%,pH值为9.4。将该混合水溶液装入SUS316制的 容量为3L的高压釜容器中,进行了温度140℃、8小时的加热后,冷却。 所得到的溶液为胶体分散液,其pH值为10.6。将该胶体分散液用装有截 留分子量为20万的超滤膜的过滤装置浓缩,得到了固体成分浓度为32质 量%的二氧化硅系微粒的水性溶胶。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶 的物性如下:比重为1.225,pH值为10.3,粘度为9.1mPa·s,一次粒径 为8nm,滴定碱量(换算成Na2O)为0.43质量%。所得到的二氧化硅系 微粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为30.1质量%,Li2O为0.2质量%(相 对于100质量份SiO2,Li2O为0.7质量份),Na2O为0.7质量%(相对于 100质量份SiO2,Na2O为2.3质量份),Al2O3为1.0质量%(相对于100 质量份SiO2,Al2O3为3.3质量份)。该水性溶胶即使在60℃的恒温槽中 保管3个月,也没有观察到物性的变化,显示出良好的保存稳定性。
〔实施例2〕
向与实施例1同样地得到的活性硅酸的胶体水溶液2500g中添加Al2O3浓度为2.9质量%的铝酸钠水溶液188.4g,进而添加LiOH浓度为5质量 %的氢氧化锂水溶液50.6g和纯水11.4g,搅拌60分钟后,进行了与实施 例1同样的加热和浓缩。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶的物性如下: 固体成分浓度为30质量%,比重为1.222,pH值为11.1,粘度为4.1mPa·s, 一次粒径为12nm,滴定碱量(换算成Na2O)为0.62质量%。所得到的二 氧化硅系微粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为26.7质量%,Li2O为0.2质 量%(相对于100质量份SiO2,Li2O为0.8质量份),Na2O为1.3质量% (相对于100质量份SiO2,Na2O为4.9质量份),Al2O3为1.8质量%(相 对于100质量份SiO2,Al2O3为6.7质量份)。
〔实施例3〕
向与实施例1同样地得到的活性硅酸的胶体水溶液2500g中添加Al2O3浓度为2.9质量%的铝酸钠水溶液282.6g,进而添加LiOH浓度为5质量 %的氢氧化锂水溶液75.9g,搅拌60分钟后,进行了与实施例1同样的加 热和浓缩。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶的物性如下:固体成分浓 度为32质量%,比重为1.242,pH值为11.4,粘度为3.3mPa·s,一次粒 径为30nm,滴定碱量(Na2O换算)为0.79质量%。所得到的二氧化硅系 微粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为26.9质量%,Li2O为0.3质量%(相 对于100质量份SiO2,Li2O为1.1质量份),Na2O为1.9质量%(相对于 100质量份SiO2,Na2O为7.1质量份),Al2O3为2.9质量%(相对于100 质量份SiO2,Al2O3为10.8质量份)。
〔实施例4〕
除了将混合水溶液的加热工序(b)设为100℃、18小时以外,与实施 例1同样地进行。浓缩后的二氧化硅系微粒的水性溶胶的物性如下:固体 成分浓度为32质量%,比重为1.224,pH值为10.2,粘度为9.8mPa·s, 一次粒径为7nm,滴定碱量(换算成Na2O)为0.41质量%。所得到的二 氧化硅系微粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为30.1质量%,Li2O为0.2质量%(相对于100质量份SiO2,Li2O为0.7质量份),Na2O为0.7质量% (相对于100质量份SiO2,Na2O为2.3质量份),Al2O3为1.0质量%(相 对于100质量份SiO2,Al2O3为3.3质量份)。
〔实施例5〕
除了将混合溶液的加热工序(b)设为220℃、3小时以外,与实施例 1同样地进行。浓缩后的胶体分散液的物性如下:固体成分浓度为31质量 %,比重为1.223,pH值为10.5,粘度为3.8mPa·s,一次粒径为27nm, 滴定碱量(换算成Na2O)为0.45质量%。所得到的二氧化硅系微粒的水 性溶胶的组成如下:SiO2为28.2质量%,Li2O为0.2质量%(相对于100 质量份SiO2,Li2O为0.7质量份),Na2O为0.8质量%(相对于100质量 份SiO2,Na2O为2.8质量份),Al2O3为1.0质量%(相对于100质量份 SiO2,Al2O3为3.5质量份)。
〔实施例6〕
不使用超滤装置,而是通过使用旋转蒸发器的减压浓缩(30Torr,内 温约为30℃)来进行浓缩工序,除此以外,与实施例1同样地进行。浓缩 后的胶体分散液的物性如下:固体成分浓度为32质量%,比重为1.226, pH值为10.8,粘度为6.0mPa·s,一次粒径为8nm,滴定碱量(换算成 Na2O)为0.86质量%。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为29.9质量%,Li2O为0.3质量%(相对于100质量份SiO2,Li2O 为1.0质量份),Na2O为0.8质量%(相对于100质量份SiO2,Na2O为 2.7质量份),Al2O3为1.0质量%(相对于100质量份SiO2,Al2O3为3.3 质量份)。
〔实施例7〕
将48质量%氢氧化钾水溶液(关东化学(株)制)717g装入SUS316 制的容器中,加热到85℃。一边搅拌该溶液,一边用10分钟添加化学试 剂氢氧化铝(纯正化学(株)制)367g,进而进行90分钟加热使其溶解。 冷却后放置1晚,然后采用ICP发射光谱分析法进行了分析,Al2O3为22.1 质量%,K2O为26.7质量%。调制出将37.1g该水溶液用纯水稀释成Al2O3浓度为2.9质量%而得到的铝酸钾水溶液282.4g。一边搅拌与实施例1同 样地得到的活性硅酸的水溶液2500g,一边添加所述稀释铝酸钾水溶液的 总量,进而添加LiOH浓度为5质量%的氢氧化锂水溶液75.9g,进一步搅 拌60分钟后,进行了与实施例1同样的加热和浓缩。所得到的二氧化硅系 微粒的水性溶胶的物性如下:固体成分浓度为32质量%,比重为1.128, pH值为11.4,粘度为8.9mPa·s,一次粒径为8nm,滴定碱量(换算成 Na2O)为0.80质量%。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶胶的组成如下: SiO2为25.8质量%,Li2O为0.3质量%(相对于100质量份SiO2,Li2O 为1.1质量份),K2O为2.6质量%(相对于100质量份SiO2,K2O为10.1 质量份),Al2O3为2.6质量%(相对于100质量份SiO2,Al2O3为9.7质 量份)。
〔比较例1〕
除了不添加铝酸钠水溶液以外,与实施例1同样地进行。加热、浓缩 后的二氧化硅系微粒的水性溶胶的物性如下:固体成分浓度为31质量%, 比重为1.207,pH值为10.1,粘度为7.9mPa·s,一次粒径为11nm,滴定 碱量(换算成Na2O)为0.32质量%。所得到的二氧化硅系微粒的水性溶 胶的组成如下:SiO2为30.6质量%,Li2O为0.2质量%(相对于100质量份SiO2,Li2O为0.7质量份),Na2O低于0.1质量%(相对于100质量份 SiO2,Na2O低于0.3质量份),Al2O3低于0.1质量%(相对于100质量 份SiO2,Al2O3低于0.3质量份)。
〔比较例2〕
除了不添加LiOH,取而代之使用相同摩尔量的NaOH以外,与实施 例1同样地进行。加热、浓缩后的水性溶胶的物性如下:固体成分浓度为 31质量%,比重为1.221,pH值为9.8,粘度为10.0mPa·s,一次粒径为 9nm,滴定碱量(换算成Na2O)为0.33质量%。所得到的二氧化硅系微 粒的水性溶胶的组成如下:SiO2为29.1质量%,Li2O低于0.1质量%(相 对于100质量份SiO2,Li2O低于0.3质量份),Na2O为1.0质量%(相对 于100质量份SiO2,Na2O为3.4质量份),Al2O3为1.0质量%(相对于 100质量份SiO2,Al2O3为3.4质量份)。
〔实施例8〕
准备在实施例1~7以及比较例1、比较例2中得到的水性溶胶以及市 售的水性二氧化硅溶胶〔スノーテックス(注册商标)XS(SiO2浓度为 20质量%,pH值为9.5,一次粒径为6nm,日产化学工业(株)制)、ス ノーテックス(注册商标)S(SiO2为30质量%,pH值为9.5,一次粒径 为9nm,日产化学工业(株)制),都不含有Li〕,使用纯水调整成SiO2浓度为20质量%。对于这些水性溶胶的每个50g,在搅拌下用5分钟添加 市售的硅酸钾水溶液〔スノーテックス(注册商标)K2(SiO2浓度为20 质量%,K2O为8质量%,日产化学工业(株)制)〕50g,进行了60分 钟的搅拌。观察搅拌结束后的混合溶液的状态,将其结果记载于表1。对 混合24小时后也没有产生凝聚物、相溶稳定性优异者标记○,对混合时或 混合后24小时以内产生凝聚物而发生浑浊、相溶稳定性差者标记×。
表1
Figure BDA0001069454670000101
标记了○的混合溶液,都在室温下将相溶稳定性良好地维持了30天 以上。
〔实施例9〕
将在实施例1~7以及比较例1、比较例2中得到的水性溶胶以及市售 的水性二氧化硅溶胶〔スノーテックス(注册商标)XS(SiO2浓度为20 质量%,pH值为9.5,一次粒径为6nm,日产化学工业(株)制)、スノ ーテックス(注册商标)S(SiO2为30质量%,pH值为9.5,一次粒径为 9nm,日产化学工业(株)制),都不含有Li〕用纯水调整成SiO2浓度为 20质量%。向市售的磷酸二氢铝水溶液(P2O5为33质量%,Al2O3为8 质量%,商品名:ヨネホスAL-508,米山化学工业(株)制)添加纯水, 将P2O5浓度稀释成为22质量%。在搅拌75g该稀释了的磷酸二氢铝水溶 液的状态下,用5分钟添加各所述的水性溶胶25g,进行10分钟搅拌从而 混合。混合后,在40℃的恒温槽中保管,观察直到发生凝胶化为止的天数 来进行比较。将结果记载于表2。
表2
Figure BDA0001069454670000111
〔实施例10〕
将装有100g在实施例1中得到的浓缩后的二氧化硅系微粒的水性溶胶 的3L的茄型烧瓶安装到旋转蒸发器中,一边在210℃的油浴中加热,一边 缓缓添加乙二醇130g,在常压下除去了作为分散介质的水。烧瓶内部的液 温变为200℃后,进而持续加热10分钟,然后将烧瓶从油浴中取出。所得 到的溶胶是固体成分浓度为20.1质量%的乙二醇溶胶。
〔实施例11〕
将在实施例1中得到的浓缩后的二氧化硅系微粒的水性溶胶100g用纯 水稀释成固体成分浓度为5质量%后,使其通过填充有100g强酸性氢型离 子交换树脂(アンバーライト(注册商标)120B(オルガノ(株)制)) 的柱从而进行了阳离子交换。将所得到的酸性的二氧化硅系微粒的水性溶 胶620g装入3L的茄型烧瓶中,安装到旋转蒸发器中,一边在50℃的水浴 中加热,一边在0.02MPa的减压下缓缓添加300g甲醇从而除去了作为分 散介质的水。所得到的溶胶是固体成分浓度为20.1质量%的甲醇溶胶。
产业上的可利用性
本发明的二氧化硅系微粒的水性溶胶,即使与碱金属硅酸盐水溶液或 多价金属磷酸二氢盐水溶液混合,与现有的二氧化硅溶胶相比,也是相溶 稳定性极其良好,能够用于涂料、涂敷剂。另外,也适合于使用多价金属 磷酸二氢盐水溶液的化学转化处理剂、电磁钢板之类的金属的表面处理剂。

Claims (5)

1.一种二氧化硅系微粒的水性溶胶,所述二氧化硅系微粒的一次粒径为3~50nm,在所述水性溶胶中,相对于100质量份SiO2,含有0.3~6质量份Li2O、1~15质量份R2O、1~15质量份Al2O3,其中,R表示钠原子或钾原子。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶,固体成分浓度为4~40质量%。
3.一种二氧化硅系微粒的有机溶剂溶胶,是将权利要求1或2所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的分散介质置换为有机溶剂而得到的。
4.一种制造权利要求1所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的方法,包括下述(a)工序和(b)工序,
(a)工序:向活性硅酸的水溶液中添加水溶性的碱金属铝酸盐、和氢氧化锂并进行混合,所述活性硅酸的水溶液是按SiO2计含有1~6质量%的活性硅酸的水溶液,相对于所述活性硅酸的SiO2,所述水溶性的碱金属铝酸盐的添加量按Al2O3计为1~15质量%,所述氢氧化锂的添加量按Li2O计为0.3~6质量%;
(b)工序:将通过(a)工序得到的混合水溶液在80~250℃加热0.5~20小时。
5.根据权利要求4所述的二氧化硅系微粒的水性溶胶的制造方法,包括将在所述(b)工序中得到的二氧化硅溶胶的固体成分浓度浓缩为4~40质量%的工序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107805413A (zh) * 2017-11-22 2018-03-16 五河县绍峰电器有限公司 一种塑料灯罩用防污涂料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3302995A (en) * 1963-05-01 1967-02-07 Thomas D Oulton Synthetic swelling lithium aluminum silicate hydrate product
CN1036547A (zh) * 1988-03-16 1989-10-25 日产化学工业株式会社 稳定性硅溶胶及其制造方法
CN102803141A (zh) * 2009-06-24 2012-11-28 日挥触媒化成株式会社 二氧化硅类微粒的分散溶胶的制造方法、二氧化硅类微粒的分散溶胶、含有该分散溶胶的涂料组合物、固化性涂膜以及带固化性涂膜的基材

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2892797A (en) 1956-02-17 1959-06-30 Du Pont Process for modifying the properties of a silica sol and product thereof
JP3321602B2 (ja) 2000-02-15 2002-09-03 独立行政法人産業技術総合研究所 選択的リチウム分離剤及びその製造方法
JP3478394B2 (ja) 2002-08-09 2003-12-15 日本化学工業株式会社 シリカゾル及びシリカ粉末

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3302995A (en) * 1963-05-01 1967-02-07 Thomas D Oulton Synthetic swelling lithium aluminum silicate hydrate product
CN1036547A (zh) * 1988-03-16 1989-10-25 日产化学工业株式会社 稳定性硅溶胶及其制造方法
CN102803141A (zh) * 2009-06-24 2012-11-28 日挥触媒化成株式会社 二氧化硅类微粒的分散溶胶的制造方法、二氧化硅类微粒的分散溶胶、含有该分散溶胶的涂料组合物、固化性涂膜以及带固化性涂膜的基材

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