[發明專利]穩定獲取指定粒度高純硅溶膠的方法

有效

• 申請號: 202010768998.5
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111847462B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 馬惠琪
• 申請（專利權）人: 馬惠琪
• 主分類號: C01B33/141
• 分類號: C01B33/141;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 任昉

一種穩定獲取指定粒度高純硅溶膠的方法，是在硅酸鈉粉末中加入蒸餾水制成硅酸鈉溶液，再移置高壓釜中，通入堿性氣體并在氣體隔離劑的保護下制得堿性硅酸鈉水合物/締合物，然后通過電泳分離得到去金屬離子硅酸鈉溶液，再通過分子篩分選器分選獲得指定粒徑范圍段的硅溶膠液，然后對指定粒徑范圍段硅溶膠液進行閃蒸濃縮和脫氣，獲得指定粒徑范圍段硅溶膠濃縮液，再在氣體隔離劑的保護下，強力攪拌、靜止冷卻、陳化和二次脫氣，得到指定粒度高純硅溶膠。本發明可穩定獲取2～40nm粒徑范圍內無團聚的指定粒度高純硅溶膠，且硅溶膠粒度可在2～40nm之間任意選擇獲取，其二氧化硅純度＞99.99wt％，滿足多種精密加工、生產和研發的需求。

技術領域

本發明涉及一種獲取硅溶膠的方法，尤其涉及一種穩定獲取指定粒度高純硅溶膠的方法，屬于無機納米硅溶膠生產制備技術領域。

背景技術

硅溶膠無臭、無毒，分子式可以表示為mSiO₂·nH₂O，屬于膠體溶液。

由于硅溶膠粒子微細，有相當大的比表面積，粒子本身無色透明，不影響被覆蓋物的本色，粘度較低，水能滲透的地方都能滲透，因此，硅溶膠粒子和其他物質混合時分散性和滲透性極好，當硅溶膠水分蒸發后，膠體粒子能牢固地附著在物體的表面，粒子間形成硅氧結合，是很好的粘合劑。

硅溶膠由于其良好的粘結性、耐高溫性、成膜性、凝膠性、荷電性以及大比表面積、無毒、無臭等特點，被廣泛應用于精密鑄造、耐火材料、涂料、紡織行業、造紙工業、電池行業、催化劑工業，還可用作凈水劑、澄清劑、顯像管涂層的分散劑、半導體元件的拋光劑，以及用于處理碳素制品、化織裝潢品以及增強泡沫橡膠等等。

隨著電子行業、精細化工、尖端材料等行業的快速發展，這些行業對硅溶膠品質的要求越來越高、越來越苛刻，尤其表現為對硅溶膠粒子的粒徑分布范圍、硅溶膠的純度、以及硅溶膠粒子的粒度方面等，提出了更高的要求，迫切希望符合上述要求的產品能大批量供應市場，滿足相關科研和生產的需要。

目前，可以檢索到有關硅溶膠制備的眾多專利文獻資料，其中：

CN200310121304.5、CN200510075740.2、CN200510024230.2、CN200780050856.8、CN201680045088.6等，分別公開了采用堿催化劑、有機烷氧基硅烷或其縮合物、酸式磷酸酯、有機溶劑、水溶性Ca鹽、Mg鹽的水溶液等作為原料或反應物進行硅溶膠生產的方法；

專利文獻CN201610987058.9、CN96100907.1等公開了采用離子交換法、再在酸性環境下超聲化學方法和酸性環境下使用微孔超濾膜篩分等工藝操作進行硅溶膠制備的方法；

還有如CN200780027760.X、CN201110253283.7、CN201110002320.7、CN86104144、CN201480032863.5、CN201410505702.5、CN96100907.1、CN102432027A、CN1644497A、CN201610987058.9、CN201610206120.6、CN201810278823.9、CN1301905C、US2577484、CN96122871.7等專利文獻，也公開了涉及硅溶膠制備的有關技術。

此外，田華、陳連喜、劉全文的《單質硅溶解法制備硅溶膠的研究》(遼寧化工，2007，36(8)：509～510，514)，孫道興的《硅溶膠制備納米二氧化硅的工藝研究》(青島科技大學學報(自然科學版)，2008，29(4)：291～293，301)，胡小華、陳宣呈、魏錫文的《改性硅溶膠的制備及理論研究》(西南大學學報(自然科學版)，2013，35(1)：113～118)，鄭典模、溫愛鵬、陳創、蘭倩倩、許婷的《催化劑級硅溶膠的制備工藝研究》(硅酸鹽通報，2016，35(2)：416～420)等等論文專著，也公開了有關硅溶膠制備工藝的研究成果。