CN106629748A - 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 - Google Patents
一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106629748A CN106629748A CN201611038336.2A CN201611038336A CN106629748A CN 106629748 A CN106629748 A CN 106629748A CN 201611038336 A CN201611038336 A CN 201611038336A CN 106629748 A CN106629748 A CN 106629748A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano silicon
- silicon dioxide
- titanium dioxide
- nano
- dioxide sol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,以改善现有硅溶胶主要存在杂质含量高、二氧化硅的浓度低、酸性或中性条件下稳定性差、使用周期短、有杂色、品种少等缺点。以及解决现有硅溶胶颗粒大小无法控制、形貌无法控制,颗粒间的界面不清晰等技术问题。本发明具有成本低、耐热性、耐化性和阻隔性好,机械强度高、杂质含量少、二氧化硅的浓度高、酸性或中性条件下稳定性好、色泽单一,使用周期长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种新材料,尤其是涉及一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体。
背景技术
硅溶胶是二氧化硅在水或其他有机溶剂中的分散液,广泛应用于精密铸造、耐火材料、涂料、纺织、精密抛光等领域。国内的硅溶胶生产技术主要有离子交换法和硅粉水解法。
硅粉水解法的生产工艺要主要是在反应釜中加入水,加入碱性催化剂,升温至合适温度后,加入硅粉,使硅粉在碱催化下进行水解,生成硅酸并聚合成二氧化硅粒子,反应持续一定的时间,待硅粉基本反应完全后,将反应混合物降温,最后用板框过滤机过滤,得到的滤液就是硅溶胶。
离子交换法采用离子交换树脂,离子交换是一个平衡反应,反应的过程是:当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Na+取代了阳离子交换树脂上的H+。将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%,Na2O1.15%;将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱,于是水玻璃中的Na+已被除去,H+阳离子与硅离子与硅酸钠中的SiO3生成具有活性的硅溶胶稀溶液流出。
目前,国产硅溶胶主要存在杂质含量高、二氧化硅的浓度低、酸性或中性条件下稳定性差、使用周期短、有颜色、品种少等缺点。用该法制备的硅溶胶颗粒大小无法控制、形貌无法控制,颗粒间的界面不清晰,故通常只是被大量使用在铸造等行业。而在精密抛光,催化剂等许多要求更高的领域则无大建树。完全无法与国际知名硅溶胶品牌相比。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,以改善现有硅溶胶主要存在杂质含量高、二氧化硅的浓度低、酸性或中性条件下稳定性差、使用周期短、有杂色、品种少等缺点。以及解决现有硅溶胶颗粒大小无法控制、形貌无法控制,颗粒间的界面不清晰等技术问题。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,该胶体包括三层复合的胶囊结构,其中最里层为纳米二氧化钛内核,包裹二氧化钛内核是偏铝酸钠囊壁,包覆偏铝酸钠囊壁的最外层是纳米二氧化硅溶胶构成的囊壁。
作为优选,所述纳米二氧化硅溶胶囊壁上设有多个纳米级微孔。
作为优选,所述纳米二氧化硅构成的囊壁直径为100-150nm。
作为优选,所述偏铝酸钠囊壁直径为50-100nm。
作为优选,所述纳米二氧化硅粒径为20-24nm。
一种制备新型结构的纳米二氧化硅溶胶体的方法,包括以下步骤:1.取纳米二氧化钛微粉倒入偏铝酸钠溶液中,加入纳米二氧化钛微粉重量1%的端基聚异丁烯超分散剂,然后经过搅拌,超声波震荡、离心,洗涤,干燥,即得小粒径二层结构微胶囊;
2.将二层结构微胶囊与离子法纳米二氧化硅溶胶水溶液混合,在20-50℃陈化18-30h,然后加入纳米二氧化钛微粉重量0.7%的羟丙基甲基纤维素,再配合加入纳米二氧化钛微粉重量0.1%的表面活性剂(聚乙二醇),使得分散体仍然保持适中的操作黏度,于反应釜中80-120℃晶化1-6h,再通入氨气调pH值=9,最后经过超声波扩散、离心机离心,得到三层复合的胶囊结构的纳米二氧化硅溶胶体。
本发明具有成本低、耐热性、耐化性和阻隔性好,机械强度高、杂质含量少、二氧化硅的浓度高、酸性或中性条件下稳定性好、色泽单一,使用周期长等特点。它解决了现有硅溶胶颗粒大小无法控制、形貌无法控制,颗粒间的界面不清晰的技术问题。其偏铝酸钠包覆二氧化钛具有独特的骨架结构组成,可以大大提高了纳米二氧化硅溶胶的分散性。胶体固体浓度高达35wt%,非常易于储存,在室温下可以保持稳定至少50天。
附图说明
图1是新型结构的纳米二氧化硅溶胶体的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
图1是新型结构的纳米二氧化硅溶胶体的结构示意图,由图1可知,该材料形状为圆球形,包括三层复合的胶囊结构,其中最里层为纳米二氧化钛内核2,包裹二氧化钛内核2是偏铝酸钠囊壁3,偏铝酸钠囊壁直径为50-100nm。包覆偏铝酸钠囊壁3的最外层是纳米二氧化硅溶胶构成的囊壁1,纳米二氧化硅粒径为20-24nm,囊壁1直径为100-150nm。在纳米二氧化硅溶胶囊壁1上设有多个纳米级微孔5。
取纳米二氧化钛微粉倒入偏铝酸钠溶液中,加入纳米二氧化钛微粉重量1%的端基聚异丁烯超分散剂。该超分散剂具有优异的分散效果,可使分散体系中固体颗粒的体积分数达到65%以上,然后经过搅拌,超声波震荡、离心,洗涤,干燥,即得小粒径二层结构微胶囊,将二层结构微胶囊与离子法纳米二氧化硅溶胶水溶液混合,在20-50℃陈化18-30h,然后加入纳米二氧化钛微粉重量0.7%的羟丙基甲基纤维素,再配合加入纳米二氧化钛微粉重量0.1%的表面活性剂(聚乙二醇),使得分散体仍然保持适中的操作黏度,于反应釜中80-120℃晶化1-6h,再通入氨气调pH值=9,最后经过超声波扩散、离心机离心,得到三层复合的胶囊结构的纳米二氧化硅溶胶体。
本发明特殊的结构可以在胶体脱水后分解,尤其可以在精密抛光,催化剂等领域得到广泛应用。
将本发明与市售普通二氧化硅溶胶进行对比试验,得到以下结果:
表1:本发明与普通二氧化硅溶胶对比指标
通过数据对比不难发现,本发明比现有市售二氧化硅溶胶体检测指标更加突出。
最后,应当指出,以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然,本发明不限于上述实施例,还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,该胶体包括三层复合的胶囊结构,其中最里层为纳米二氧化钛内核,包裹二氧化钛内核是偏铝酸钠囊壁,包覆偏铝酸钠囊壁的最外层是纳米二氧化硅溶胶构成的囊壁。
2.根据权利要求1所述的新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,其特征是所述纳米二氧化硅溶胶囊壁上设有多个纳米级微孔。
3.根据权利要求1所述的新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,其特征是所述纳米二氧化硅构成的囊壁直径为100-150nm。
4.根据权利要求1所述的新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,其特征是所述偏铝酸钠囊壁直径为50-100nm。
5.根据权利要求1所述的新型结构的纳米二氧化硅溶胶体,其特征是所述纳米二氧化硅粒径为20-24nm。
6.一种制备权利要求1—5所述的新型结构的纳米二氧化硅溶胶体的方法,其特征是包括以下步骤:1)取纳米二氧化钛微粉倒入偏铝酸钠溶液中,加入纳米二氧化钛微粉重量1%的端基聚异丁烯超分散剂,然后经过搅拌,超声波震荡、离心,洗涤,干燥,即得小粒径二层结构微胶囊;
2)将二层结构微胶囊与离子法纳米二氧化硅溶胶水溶液混合,在20-50℃陈化18-30h,然后加入纳米二氧化钛微粉重量0.7%的羟丙基甲基纤维素,再配合加入纳米二氧化钛微粉重量0.1%的表面活性剂(聚乙二醇),使得分散体仍然保持适中的操作黏度,于反应釜中80-120℃晶化1-6h,再通入氨气调pH值=9,最后经过超声波扩散、离心机离心,得到三层复合的胶囊结构的纳米二氧化硅溶胶体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2015109068606 | 2015-12-10 | ||
CN201510906860.6A CN105293505A (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106629748A true CN106629748A (zh) | 2017-05-10 |
CN106629748B CN106629748B (zh) | 2019-10-18 |
Family
ID=55191452
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510906860.6A Pending CN105293505A (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
CN201611038336.2A Active CN106629748B (zh) | 2015-12-10 | 2016-11-23 | 一种纳米二氧化硅溶胶体 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510906860.6A Pending CN105293505A (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN105293505A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113668010A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-19 | 山西铱倍力科技有限公司 | 一种用于工业电解的析氧阳极及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113912069B (zh) * | 2021-10-20 | 2022-12-16 | 马惠琪 | 催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1592877A1 (de) * | 1967-11-03 | 1971-04-08 | Cabot Corp | Verfahren zur Behandlung von Titandioxidpigment |
CN101235223A (zh) * | 2008-03-05 | 2008-08-06 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 高水分散性二氧化钛及其包膜方法 |
CN102226043A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-26 | 宁波新福钛白粉有限公司 | 一种船舶涂料用钛白粉的制备方法 |
SI23547A (sl) * | 2010-11-19 | 2012-05-31 | CINKARNA@Metalurško@kemiÄŤna@industija@Celje@@d@d@ | OPLAŠČEVANJE RUTILNIH NANODELCEV TIO V SUSPENZIJI S HIDRATIZIRANIM SiO IN Al O |
CN205294859U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-08 | 湖北金伟新材料有限公司 | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
-
2015
- 2015-12-10 CN CN201510906860.6A patent/CN105293505A/zh active Pending
-
2016
- 2016-11-23 CN CN201611038336.2A patent/CN106629748B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1592877A1 (de) * | 1967-11-03 | 1971-04-08 | Cabot Corp | Verfahren zur Behandlung von Titandioxidpigment |
CN101235223A (zh) * | 2008-03-05 | 2008-08-06 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 高水分散性二氧化钛及其包膜方法 |
SI23547A (sl) * | 2010-11-19 | 2012-05-31 | CINKARNA@Metalurško@kemiÄŤna@industija@Celje@@d@d@ | OPLAŠČEVANJE RUTILNIH NANODELCEV TIO V SUSPENZIJI S HIDRATIZIRANIM SiO IN Al O |
CN102226043A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-26 | 宁波新福钛白粉有限公司 | 一种船舶涂料用钛白粉的制备方法 |
CN205294859U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-08 | 湖北金伟新材料有限公司 | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113668010A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-19 | 山西铱倍力科技有限公司 | 一种用于工业电解的析氧阳极及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106629748B (zh) | 2019-10-18 |
CN105293505A (zh) | 2016-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105315743B (zh) | 触变性胶体为模板剂的纳米多孔防腐隔热涂料及制备方法 | |
US2765242A (en) | Process of making reinforced silica gel and esterified silica gel | |
EP3357864B1 (en) | Method for preparing hydrophobic silica aerogel | |
CN108940148B (zh) | 一种温控缓释香精微囊的制备方法 | |
CN105347351B (zh) | 一种乳液法制备TiO2/SiO2气凝胶微球的方法 | |
US20180016152A1 (en) | Method for aerogel production and aerogel composite material | |
CN103570029B (zh) | 一种介孔二氧化硅材料的制备方法 | |
CN101760051A (zh) | 表面包硅二氧化钛粉体的制备方法 | |
CN105271285B (zh) | 一种多级结构分子筛空心微球、制备方法及其应用 | |
CN102206053A (zh) | 一种石英砂的表面改性制备方法 | |
CN103539153A (zh) | 纳米多级孔zsm-11/zsm-5共晶沸石的制备方法 | |
CN106629748A (zh) | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 | |
CN107353673A (zh) | 表面改性的钛白粉及其制备方法 | |
CN103172852B (zh) | 一种有机蒙脱土/浇铸尼龙纳米复合材料的制备方法 | |
CN102993787A (zh) | 一种复合白色颜料及其制备方法 | |
CN101973557B (zh) | 一种高纯、单分散二氧化硅水溶胶的制备方法 | |
CN103112864B (zh) | 阳离子型纳米二氧化硅粉体及其制备方法 | |
CN106669588A (zh) | 一种TiO2/SiO2复合气凝胶的制备方法 | |
CN109233310A (zh) | 一种用于塑料改性的凹凸棒土及其制备方法 | |
CN108658130A (zh) | 一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶的方法 | |
CN106115724A (zh) | 一种高模数硅酸锂水溶液的制备方法 | |
US3165379A (en) | Preparation of siliceous aerogels | |
CN105621498A (zh) | 一种单分散二氧化硅/四氧化三铁磁性复合颗粒的制备方法 | |
CN101428807A (zh) | 一种易分散双亲纳米二氧化硅的制备方法 | |
CN205294859U (zh) | 一种新型结构的纳米二氧化硅溶胶体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190918 Address after: 433000 Hongda Road, Xiantao, Hubei Applicant after: Hubei Galaxy color printing packaging Co., Ltd. Address before: 432000 Hubei city in Xiaogan province Xin Pu Zhen Zhan Cun Wei Applicant before: Xiaogan Jia Rui applied science and Technology Development Co., Ltd. |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |