硅溶胶的特点以及在耐火材料行业中的应用

硅溶胶在科研及各工业领域中的广泛应用与其性能的特点有着密切关系。硅溶胶有许多优良性质如大比表面、高吸附性、高分散度(数纳米到数十纳米)、高耐火绝热性等，从其性质出发可发现以下特点：

①附着在固体表面的二氧化硅胶粒可增大摩擦系数;②无需固化剂，自身可牢固地附着在固体表面并形成坚固的膜，同时成膜温度很低;③通过干燥或烧结可形成固态凝胶，因而具有一定的耐久性;④既可形成具有表面积大且均匀细孔的凝胶，又可均匀分散粉料，增加悬浮体的稳定性;⑤通过Si-OH基和吸附水，可提高润湿性和防带电性能;⑥可浸入填充到多孔性物质中，使表面平滑;⑦通过均匀混合微粒，可使有机树脂在机械、光学及电性能方面的改性增强;⑧溶胶是液状体系，能进行均相反应，以硅溶胶代替二氧化硅作原料进行反应，可提高反应速度。

硅溶胶具有许多优良性质和特点，因此作为一种精细化工产品，被广泛应用于化工、材料、纺织/造纸、电子等工业。

硅溶胶在耐火材料中的应用

在材料工业中，硅溶胶作为新材料以其卓越的耐火、耐酸性而引人注目。将硫酸与含二氧化硅质量分数24%的硅酸反应制得的硅溶胶处理陶瓷耐酸容器后，不被浸漏，且可增加承受压力。用小粒径硅溶胶代替硅酸乙酯制造的薄壳强度大，光洁度好，可大大提高铸件质量和尺寸的精密度，可降低成本，改善操作条件。在CO2型涂膜剂中添加硅溶胶，可提高展性，增加砂型强度。

硅溶胶还可作为耐酸水泥、各种绝热保温材料及硅酸盐材料的黏结剂，具有粘接力强、耐酸和耐高温的特点，在陶瓷、耐火材料工业中被广泛应用。

铸钢表面的一个大问题是少许钢锭常粘在铸模和底板上面，以致影响金属产品质量。若将硅溶胶与耐火材料粉末(如氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铁等)混合涂布钢锭模、铁模等耐热、耐腐蚀容器的表面，此高温保护层涂料可耐高温1570~1630℃，能保护铸模和底板的工作面，大大减少模具的损耗，并使其脱模良好。

如果把硅溶胶与胺类、硫脲、锌粉等材料混合制成涂料，可作钢铁表面保护材料，其性能特别是防锈性能大大超过硅酸锂锌粉涂料。

日本早在20世纪70年代就开始把硅溶胶用在建筑涂料上，特别是外墙涂料上。例如，以硅溶胶为主要成膜物，以合成乳脂液(如苯丙乳液、醋酸乙烯树脂乳液)为辅助成膜剂，外加颜料、填料、添加剂所配成的复合外墙涂料，对材料的附着不是一般涂料的表面附着，而是渗透、硬化的结果，它兼具无机和有机涂料的优点。硅溶胶作建筑外墙涂料的基料，能使涂层牢固，附着性能好，又有抗污防尘、耐老化、耐火等功能。但一般硅溶胶在0℃以下将冻结，熔融后也不能再恢复，这种不可逆性造成硅溶胶涂层在冬季不能施工的显著缺陷。

若在硅溶胶中添加1种以上的3个碳以上的长链二元醇和水溶性三聚氰胺，则制成的硅溶胶涂料能在冬季施工，且具有低温储藏稳定性，可喷涂、滚涂或刷涂，不需有机溶剂，涂后不需加热干燥，特别适用于混凝土、砂浆和石板建筑物的内外墙，涂层膜硬度好，无裂缝，性能优异。

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