[发明专利]一种钇溶胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钇溶胶及其制备方法，该钇溶胶主要由异丙醇钇与叔丁醇钇在乙醇溶液中醇解和缔合，通过控制固液二者的浓度比例，可得到不同粒径范围的纳米钇溶胶。该钇溶胶制备工艺简单，对设备要求不高，且由于不需要使用氨水，解决了现场操作环境气味大的问题，醇解后的生成的异丙醇、叔丁醇可富集利用，乙醇则可重复利用，制备的钇溶胶粒径可控，黏度及pH可调，粘接性能优异，且不容易胶凝，可常温保存，使用有效期可达6个月。

技术领域

本发明涉及一种钇溶胶及其制备方法。属于溶胶制备技术领域。

背景技术

钛合金熔模精密铸件形状可任意复杂，可近无余量甚至无余量整体成形，但是钛是一种极为活泼的化学元素，液钛几乎与所有造型材料均有不同程度的化学反应，需要钛合金铸造用的耐火材料及粘结剂具有非常高的化学稳定性，以减弱钛液与型壳发生化学反应、降低表面污染层。

目前，钛合金熔模精密铸造用粘接剂一般使用硅溶胶和锆溶胶，但这两种粘接剂或多或少都会在高温下与钛合金发生反应。

钇溶胶是纳米氢氧化钇或氧化钇胶粒在水中的均匀分散液，常用作高温合金铸造用粘结剂材料，被广泛应用于熔模铸造领域。钇溶胶主要由钇的金属醇盐、氧化物或无机盐来制备。早期主要采用硝酸钇生产钇溶胶，但制备的型壳强度低，且不能形成致密的型壳面。目前钇溶胶大多采用钇的氧化物或无机盐制备，制备工艺复杂，周期长，对设备要求高；且制备出的钇溶胶存在着保存条件苛刻，使用有效期短，极易胶凝等问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种钇溶胶及其制备方法，制备方法简单，对设备要求不高，可常温保存。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

1、一种钇溶胶的制备方法，是由异丙醇钇与叔丁醇钇在无水乙醇中醇解、缔合而得。

优选的，具体步骤如下：

(1)先向乙醇溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌至充分溶解，得到基液；

(2)然后将异丙醇钇与叔丁醇钇加入基液中，室温搅拌1～2小时，生成多核醇盐配合物，醇盐配合物发生分子间缔合反应相互交联，生成高分子钇盐配合物，基液中的聚乙烯吡咯烷酮起到粘结桥梁作用，将高分子钇盐配合物连接在一起，组成网状结构，得到缔合混合物；

(3)最后将缔合混合物加入冰水混合物中，水解0.5～1小时，减压浓缩，即得所述的一种钇溶胶。

进一步优选的，步骤(1)中，基液中聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为1～2％，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为29～32k。

进一步优选的，步骤(2)中，生成多核醇盐配合物的反应式如下：

Y((CH₃)₂CHO)₃+nCH₃CH₂OH→Y((CH₃)₂CHO)_3-n(CH₃CH₂O)_n+n(CH₃)₂CHOH

Y((CH₃)₃CO)₃+nCH₃CH₂OH→Y((CH₃)₃CO)_3-n(CH₃CH₂O)_n+n(CH₃)₃COH。

进一步优选的，步骤(2)中，生成高分子钇盐配合物的反应式如下：