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研究了作为单组分涂料基料的硅溶胶与硅酸钾(钠)混合的混合物的室温放置稳定性,并用粒径测量、pH测量和等温热导微量热法对其作了表征。结果表明,含小的纳米(粒径在19.0 nm以下)胶体二氧化硅粒子的混合物以及当混合化学反应完全时的总焓变(总焓变为1.6234-3.3882 J)大的混合物稳定性好,稳定性受硅酸钾(钠)模数、硅溶胶在混合物中占的相对重量百分比(硅溶胶占53、65、75、85 wt%)、混合操作条件、原材料规格、温度、pH值、二氧化硅浓度、钾和钠离子、有机硅和硅烷偶联剂之类的稳定剂、高分子乳液、增稠剂与分散剂的合理搭配等等因素影响。加了适当稳定剂的该混合物稳定存放时间大大延长。最后再加入苯丙乳液配制成的基料在室温下可存放至少7个月以上。选择了助剂和颜填料,初步配制成的涂料所形成的膜具有光滑坚硬的特点。等温热导微量热法对于二氧化硅聚合反应是一种全新的表征方法,在25°、35°和45℃及搅拌条件下,采用该方法研究了硅溶胶与硅酸钾(钠)的混合过程。结果表明,硅溶胶与硅酸钾(钠)混合时立刻发生了不是酸碱中和而是二氧化硅溶解和聚合的化学反应并产生了热效应,热效应受温度、硅溶胶所占的相对重量百分比、钾和钠离子等因素的影响。其聚合反应的特征是反应级数从低到高、时刻都在快速不断变化;焓变随着温度升高而增大;当硅溶胶和硅酸钾里的二氧化硅低聚化反应处在3.0的反应级数时,反应速率常数在25.0℃最大,为1.22×10-4mol-2dm6s-1;二氧化硅单体低聚化可以分为两个温度区,在25.0°-35.0℃温度区,聚合反应快,在35.0°-45.0℃温度区,聚合反应慢。这两个温度区反映了两个阶段的低聚化反应,并且以两步阴离子机理形成了不同的低聚物。高温有利于环状和大的胶体二氧化硅粒子的形成,而低温所产生的是线性和支链的低聚物,低温形成的硅溶胶与硅酸钾的混合物更稳定。纳米胶体二氧化硅粒子的形成分为三个阶段。第一个阶段,硅溶胶与硅酸钾(钠)混合,pH值发生改变,硅溶胶和硅酸钾(钠)中的胶体粒子溶解,此为热谱曲线上的第1段。第二个阶段,混合物中的二氧化硅单体(原硅酸)聚合,不断生成二聚体、三聚体等等低聚物以及增长的二氧化硅胶体粒子,反应速率不断变小,直至反应完成,此为热谱曲线上的第2段。在这一阶段,硅溶胶的两个粒径分布(由强度)峰发生改变,硅酸钾(钠)里的“活性硅”再沉积到硅溶胶重新排列的粒子上,形成与原硅溶胶和硅酸钾(钠)都不同的新的粒径分布。硅溶胶所占的份额越多,热谱曲线峰越高,焓变越大,其混合物所形成的胶体二氧化硅粒子是小粒径的,反之则是大粒径的。小粒子形成增强的粒子间硅氧键,发展成凝结程度高的纤维状的并具有大的拉伸强度和好的耐水性的结构网络,但是,所形成的凝胶干燥后会开裂。第三阶段,粒子之间进行聚集,热效应很小,此为热谱曲线上的第3段。粒径测量观察到的是热谱曲线第2段的后面部分和第3段全部,这些部分在粒径分布统计图(由强度)上可以定性地指定为粒径在100 nm以下的基本粒子、100 nm以上至几百nm的由基本粒子增长而成的大的胶体粒子和1000 nm左右及以上的二氧化硅单体和低聚物等成分三个部分。微量热法、粒径和pH值测量结合,可以全面完整地观察硅溶胶和硅酸钾(钠)的混合及其陈化过程,为涂料配方设计和涂料研制提供了理论指导。