Главная → Статьи

Золи кремнезема

Если агрегирование частиц предотвратить тем или иным способом, например при добавлении щелочи, они будут расти до некоторой величины за счет растворения мелких частиц.

Наиболее распространенный способ получения золя кремнезема состоит в пропускании разбавленного (менее 4% Si02) раствора силиката через слой Н+-катиони-та с добавлением на выходе требуемого для стабилизации количества щелочи. Для концентрирования раствора применяют его выпаривание, которое сочетают с выращиванием золя. Эта операция состоит в постепенном введении раствора после ионообменника (золя-питателя) в основной золь. Вводимый кремнезем будет переосаждаться на крупных частицах, причем скорость выпаривания и скорость роста частиц должны быть соизмеримы. Таким способом получают золи с частицами до 100 нм. Возможны и другие способы, например электролиз растворов силикатов с ртутным катодом, нейтрализация растворов щелочных силикатов кислотами с последующим электролизом и др. Для концентрирования золя, кроме выпаривания, применяют центрифугирование, ультрафильтрацию через специальные мембраны. Количество щелочи для стабилизации золя с целью создания отрицательного заряда зависит, в основном, от размера частиц золя. Чем выше дисперсность золя, тем более щелочная среда требуется для его стабилизации.

Принципиальная технологическая схема производства кремнезоля следующая.

В результате декатионирования получают кислый раствор крем-некислоты с рН = 1,5-5-2,0, который в мешалке-реакторе подвергают стабилизации концентрированным раствором щелочи до рН = 7,2-^7,8. Полученный раствор концентрируют двухстадий-ным выпариванием. На I стадии концентрирования раствор подогревают до 100 °С, а затем подпитывают исходным стабилизированным раствором (золем-питателем) при испарении смеси, причем скорость подачи раствора в испаритель равна скорости образования конденсата вторичного пара. На I стадии концентрирования получают раствор с Si02 в количестве 10 мас., который направляют на дальнейшее концентрирование в испаритель II стадии. На II стадии концентрирования золем-питателем является раствор, полученный на I стадии. Так же как в испарителе I стадии, скорость подпитки равна скорости испарения. На II стадии концентрирования по этой технологии удается получить кремнезоль с содержанием Si02 в количестве 25—30 мас. при силикатном модуле 80—100. Такой золь является готовым продуктом и отправляется потребителю.

Практическое использование кремнезолей, в том числе в качестве связующего для получения различных композиционных материалов, следующее. Кремнезоли применяют в качестве связующего для изготовления прессованных сорбентов, катализаторов, например на основе силикагелей, цеолитов. Низкое содержание щелочей в таком связующем делает его перспективным при изготовлении форм для литья: оболочковых форм, форм для точного литья.

Разработана серия высокотемпературных покрытий с применением в качестве связующего кремнезолей. Так, промышленное распространение получили защитные покрытия изложниц для литья металлов. В этом случае золь используется как связующее для нанесения на поверхность изложниц огнеупорного покрытия, изолирующего их от воздействия расплавленного металла. В качестве наполнителя таких огнеупорных покрытий используют тонкоизмельченное кварцевое стекло. Повышенной огнестойкостью обладают лакокрасочные материалы на основе золя.

Разработаны также антикоррозионные составы для защиты стали от коррозии (включают цинковый порошок), в том числе и необрастающие покрытия для кораблей.

Ваш отзыв