矽溶膠結合劑(silicasol binder)是指耐火材料結合劑的一種。它是用矽酸鈉或矽的有機化合物經過物理化學處理而製得的結合劑，又稱矽酸溶膠。矽溶膠為無色或乳白色透明膠體溶液，它是由SiO2膠體粒子分散在水溶液中形成的、具有良好的膠結性能。
基本介紹
- 中文名：矽溶膠結合劑
- 外文名：silicasol binder
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：耐火材料
- 釋義：耐火材料結合劑的一種
簡介,製備,矽溶膠結合劑生產流程,特性,套用,
簡介
矽溶膠結合劑(silicasol binder)是指耐火材料結合劑的一種。它是用矽酸鈉或矽的有機化合物經過物理化學處理而製得的結合劑，又稱矽酸溶膠。矽溶膠為無色或乳白色透明膠體溶液，它是由SiO2膠體粒子分散在水溶液中形成的、具有良好的膠結性能。
製備
製取矽溶膠的方法有5種：
(1)用矽酸乙酯水解法；
(2)用矽酸鈉(水玻璃)溶液進行電解、滲析和電滲析法製取；
(3)用氣態氟處理矽酸鈉法製取；
(4)用矽酸鈉與乙二醛和鹽酸水溶液相互作用法製取；
(5)用矽酸鈉溶液進行離子交換法製取。
但廣泛採用的是用離子交換法從矽酸鈉溶液中脫除去Na+和Cl-而製得的。
矽溶膠結合劑生產流程
矽溶膠結合劑生產流程見圖1。
圖1特性
工藝流程中陽離子交換所用的陽離子交換樹脂多數是交鏈的有機高分子物質。這種樹脂含有活潑的可以被陽離子交換的酸性基團，如磺酸基-SO2H，羧基-COOH和酚基-OH等。由於磺酸是較強的酸，故含磺酸基的樹脂R-SO3H是強酸性的陽離子交換樹脂，而R-COOH和R-OH則為弱酸性陽離子交換樹脂。這些樹脂中酸性基團上的H+離子都可以電離，因而能與其他陽離子交換。
在陰離子交換樹脂中。以強鹼性的交換樹脂套用最廣。它對強酸根和弱酸根離子都能進行交換，在酸性、鹼性和中性溶液中都能套用；弱鹼性陰離子交換樹脂在減性溶液中不離解，因此只能在酸性溶液中套用。失效後的陰離子樹脂也可以4%NaOH水溶液沖洗再生、使樹脂恢復原狀再使用。
通過陰離子交換柱交換後的矽溶膠pH< 6，為微乳白色透明膠體溶液。經過陽、陰離子交換柱交換後的矽溶膠是具有很大活性的稀矽酸，容易受雜質離子的影響發生凝膠，因此還須加穩定劑，使其pH值保持在8.0-9.5之間，所用的穩定劑有NaOH、NH4OH、NaSiO3等。經加穩定劑調整後再在常壓下或減壓片濃縮而製得產品。此外，還有製取SiO2含量高於50%的高濃度矽溶膠的方法。此種矽溶膠可製成易溶於水的固態矽膠，使用時溶解於水中即可成為穩定的矽溶膠溶液。
套用
矽溶膠可作耐火材料的結合劑，對酸性、中性和鹼性耐火材料均適用。用作耐火製品的結合劑，尤其是半乾法機壓成型的耐火製品，可直接使用矽溶膠，而不必加其他外加劑。但用作不定形耐火材料的結合劑時，尤其是噴塗料，必須加入促硬劑來調整其凝結硬化速度。
