[发明专利]一种高抗冻型硅溶胶及其制造方法

权利要求书

1.一种高抗冻性能硅溶胶，其特征在于该硅溶胶包括如下质量百分含量的组分：二氧化硅16-30％、氧化钠0.06-0.15％、氧化锂0.01-0.1％、铵盐0.03-0.15％和余量的水；

所述的氧化钠、氧化锂和铵盐分别以Na⁺、Li⁺、NH₄⁺的形式存在，所述的二氧化硅以胶体颗粒的形式存在，胶体颗粒的平均粒径为8-20纳米；所述硅溶胶的粘度为2-5厘泊，pH值为8.0-9.5。

2.根据权利要求1所述的高抗冻性能硅溶胶，其特征在于该硅溶胶包括如下质量百分含量的组分：二氧化硅16-30％、氧化钠0.06-0.15％、氧化锂0.05-0.10％、铵盐0.06-0.15％和余量的水。

3.一种权利要求1或2所述的高抗冻性能硅溶胶的制备方法，是以硅粉水解法制得的硅溶胶产品为原料制得，所述原料中二氧化硅质量分数为17—31％，氧化钠质量分数为0.25-0.45％，pH值为8.5-9.5，胶粒粒径为8-20纳米；

步骤如下：

(1)将强酸型阳离子交换树脂装柱，按下述方法处理：先用去离子水清洗离子交换树脂3-5次；再用4-5wt％的HC1溶液浸泡2-4小时，然后用去离子水淋洗至出水呈中性；改用4-5wt％NaOH溶液继续浸泡2-4小时，并用去离子水洗至出水呈中性；

重复上述方法处理2-3次，每次HC1溶液和NaOH溶液的体积用量均为树脂体积的2-3倍；最后，用4-5wt％的HC1溶液浸泡树脂2-4小时，放尽HC1溶液后，用去离子水淋洗至出水呈中性；

(2)将浓度为6-8wt％的氯化铵溶液注入步骤(2)处理好的离子交换树脂柱内，浸泡1-2小时后放尽氯化铵溶液，再用去离子水淋洗至出水pH4.5-5.5；

(3)将原料注入步骤(2)处理好的离子交换树脂柱内，使原料离子转型反应0.5-5h，得含有铵盐的硅溶胶；所述的含有铵盐的硅溶胶pH2-4；

(4)将步骤(3)得到的含有铵盐的硅溶胶搅拌状态下加入氢氧化锂悬浮溶液，所述的氢氧化锂的加入量为含有铵盐的硅溶胶质量的0.04-0.1％，所述氢氧化锂悬浮溶液的浓度为3-5wt％，调整pH值在8.5-9.5之间，再搅拌10-20分钟，即得高抗冻性能硅溶胶。

4.根据权利要求3所述的高抗冻性能硅溶胶的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的强酸型阳离子交换树脂为强酸型苯乙烯系001×7型阳离子交换树脂，所述的HC1溶液和NaOH溶液的体积用量均为树脂体积的2倍。

5.根据权利要求3所述的高抗冻性能硅溶胶的制备方法，其特征在于步骤(2)中放尽氯化铵溶液后用去离子水淋洗至出水pH5.0。

6.根据权利要求3所述的高抗冻性能硅溶胶的制备方法，其特征在于步骤(3)中原料的体积加入量控制在离子交换树脂体积的2-3倍，离子转型反应1-3h。

7.根据权利要求3所述的高抗冻性能硅溶胶的制备方法，其特征在于步骤(4)中氢氧化锂悬浮溶液的浓度为3-4wt％，所述的氢氧化锂的加入量为含有铵盐的硅溶胶质量的0.06-0.08％。

8.权利要求1或2所述的高抗冻性能硅溶胶用作炼钢炉冬季维修的粘结剂或涂料。