硅溶膠廣泛用于制備催化劑載體、苯乙烯聚合懸浮劑、耐火粘結(jié)劑、土壤固化劑、水泥改性劑等。目前硅溶膠的主要生產(chǎn)方法有溶解法、離子交換法、膠溶法、分散法等。幾種方法各有利弊。
1.硅溶解法:以無(wú)機(jī)或有機(jī)堿為催化劑，通過(guò)單質(zhì)硅與純水反應(yīng)制備硅溶膠的方法，稱為硅溶解法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是硅溶膠產(chǎn)品中雜質(zhì)含量少，膠體顆粒形狀、粒度、粘度、p H值、密度、純度易于控制，膠體顆粒形狀圓潤(rùn)均勻，結(jié)構(gòu)致密，硅溶膠穩(wěn)定性較好。
2.離子交換法:離子交換法是目前研究 多、 成熟的技術(shù)，通常分為以下兩步:①活性硅酸的制備；②膠體粒子的生長(zhǎng)和濃度。這種方法要注意，因?yàn)槌善分杏猩倭侩s質(zhì)，需要提純。離心分離是去除雜質(zhì)的有效方法。
3.電解電滲析:電解電滲析制備硅溶膠是一種電化學(xué)方法。向電解電滲析槽中加入電解質(zhì)，調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液的酸堿度，控制電解電滲析反應(yīng)的電流密度和溫度等反應(yīng)條件，在裝有合適電極(如析氫電極和氧陰極)的電解電滲析槽中反應(yīng)后可制得硅溶膠產(chǎn)品。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是制備硅溶膠的操作條件可控，便于優(yōu)化硅溶膠產(chǎn)品質(zhì)量，是一種具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的電化學(xué)方法。
4.膠體溶液:膠體溶液是通過(guò)用酸中和水玻璃溶液形成凝膠，過(guò)濾凝膠，用水洗滌，加入稀堿溶液，加壓加熱脫膠得到溶膠。主要優(yōu)缺點(diǎn):該方法制備的硅溶膠粒徑分布寬，純度低。
5.酸中和法:在酸中和法中，稀釋硅酸鈉(Na2O。xSiO2)一般用作起始原料，稀硫酸和其他無(wú)機(jī)酸用作酸化劑[13]。酸性或堿性硅溶膠可以根據(jù)酸的量來(lái)制備。具體工藝步驟包括離子交換去除鈉離子、制備晶核、酸中和反應(yīng)和晶粒生長(zhǎng)。主要缺點(diǎn):酸中和法制備的硅溶膠一般雜質(zhì)離子含量高，穩(wěn)定性差。
6.分散法:分散法是將二氧化硅顆粒機(jī)械分散在水中制備硅溶膠的物理方法。具體步驟如下:稱取一定量的去離子水，加入干燥干凈的塑料杯中，固定在高速分散機(jī)上。啟動(dòng)高速分散機(jī)，不斷向杯中加入一定量的氣相二氧化硅粉末，并用塑料薄膜覆蓋杯子，防止水分蒸發(fā)和二氧化硅粉末飛揚(yáng)。加入二氧化硅粉末后，加入一定量的去離子水，調(diào)節(jié)高速分散速度，保持1.5h，制得二氧化硅水分散體。將二氧化硅水分散體陳化過(guò)夜后，高速分散2小時(shí)，然后加入添加劑溶液，然后高速分散2小時(shí)，用300目篩過(guò)濾后得到性能良好的硅溶膠。主要優(yōu)缺點(diǎn):潘和林等人采用合適的分散工藝和添加劑，將氣相S i O 2粉體分散在水溶液中，制備出穩(wěn)定性可達(dá)1年、粘度低至0.01Pa.s的高性能硅溶膠，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求。
一般來(lái)說(shuō)，這些方法在國(guó)內(nèi)都是用來(lái)生產(chǎn)硅溶膠的。其實(shí)每種方法都有優(yōu)缺點(diǎn)，關(guān)鍵看你的準(zhǔn)備方向和應(yīng)用。