[科普中国]-硅溶胶结合剂

硅溶胶结合剂(silicasol binder)是指耐火材料结合剂的一种。它是用硅酸钠或硅的有机化合物经过物理化学处理而制得的结合剂，又称硅酸溶胶。硅溶胶为无色或乳白色透明胶体溶液，它是由SiO2胶体粒子分散在水溶液中形成的、具有良好的胶结性能。

简介硅溶胶结合剂(silicasol binder)是指耐火材料结合剂的一种。它是用硅酸钠或硅的有机化合物经过物理化学处理而制得的结合剂，又称硅酸溶胶。硅溶胶为无色或乳白色透明胶体溶液，它是由SiO2胶体粒子分散在水溶液中形成的、具有良好的胶结性能1。

制备制取硅溶胶的方法有5种：

(1)用硅酸乙酯水解法；

(2)用硅酸钠(水玻璃)溶液进行电解、渗析和电渗析法制取；

(3)用气态氟处理硅酸钠法制取；

(4)用硅酸钠与乙二醛和盐酸水溶液相互作用法制取；

(5)用硅酸钠溶液进行离子交换法制取。

但广泛采用的是用离子交换法从硅酸钠溶液中脱除去Na+和Cl-而制得的2。

硅溶胶结合剂生产流程硅溶胶结合剂生产流程见图1。

特性工艺流程中阳离子交换所用的阳离子交换树脂多数是交链的有机高分子物质。这种树脂含有活泼的可以被阳离子交换的酸性基团，如磺酸基-SO2H，羧基-COOH和酚基-OH等。由于磺酸是较强的酸，故含磺酸基的树脂R-SO3H是强酸性的阳离子交换树脂，而R-COOH和R-OH则为弱酸性阳离子交换树脂。这些树脂中酸性基团上的H+离子都可以电离，因而能与其他阳离子交换。

在阴离子交换树脂中。以强碱性的交换树脂应用最广。它对强酸根和弱酸根离子都能进行交换，在酸性、碱性和中性溶液中都能应用；弱碱性阴离子交换树脂在减性溶液中不离解，因此只能在酸性溶液中应用。失效后的阴离子树脂也可以4%NaOH水溶液冲洗再生、使树脂恢复原状再使用。

通过阴离子交换柱交换后的硅溶胶pH应用

硅溶胶可作耐火材料的结合剂，对酸性、中性和碱性耐火材料均适用。用作耐火制品的结合剂，尤其是半干法机压成型的耐火制品，可直接使用硅溶胶，而不必加其他外加剂。但用作不定形耐火材料的结合剂时，尤其是喷涂料，必须加入促硬剂来调整其凝结硬化速度3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学