硅溶膠即硅酸溶膠,呈乳白色膠液,帶負(fù)電性,其通實(shí)為xSiO2·H2O,由下列成分構(gòu)成:偏硅酸(H2SiO3),二偏硅酸(H2SiO2)2,和正硅酸(H4SiO4)。膠體粒子約10~80mm。硅溶膠的制備方法很多,如水解四乙氧基甲硅烷:電解、滲析、電滲析硅酸鈉溶液:水解四氯化硅或硅酸酯:用氣態(tài)氟處理硅酸鈉:分散硅凝膠懸浮液等。最廣泛使用的方法有酸法、離子交換法和電滲析法。各種硅溶膠的性質(zhì)如表1
硅溶膠的水溶液具有不同的聚集穩(wěn)定性,可以液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)的形式存在。硅溶膠的穩(wěn)定性是因?yàn)樵诙趸桀w粒的表面上形成了一層由分散介質(zhì)組成的溶劑化層,SiO-離子停留在顆粒的表面上帶負(fù)電荷,而氫離子則處于溶液中。因此,要使硅溶膠凝聚,必須使二氧化硅顆粒放電,降低其表面電位或壓縮雙電層,減少雙電層能使顆粒之間的靜電斥力減弱,當(dāng)顆粒發(fā)生碰撞時(shí)會(huì)聚集在一起,形成凝膠。
加熱時(shí)硅溶膠單體聚合,水分蒸發(fā),最終形成硅氧網(wǎng)絡(luò):
從而使制品產(chǎn)生結(jié)合。作為結(jié)合劑,硅溶膠有如下特點(diǎn):
(1)膠粒細(xì)小,凝膠后氧化硅有很高的活性,可與無機(jī)鹽和氧化物反應(yīng)生成硅酸鹽,具有 極大的粘接性能;
(2)滲透能力強(qiáng),能與表面層下的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng);
(3)可與高分子聚合物混溶,分散性和潤濕性好;
(4)鈉離子含量低,冷態(tài)和熱態(tài)強(qiáng)度均較高;
(5)與鋁溶膠混溶,可制成莫來石溶膠,可以作為與鋁硅系同材質(zhì)的結(jié)合劑。