專利名稱：納米膠及其制造方法
技術領域：
本發明涉及粘結劑類，屬于無機類粘結劑。
目前，粘結劑大都是有機類粘接劑，有機類粘接劑在應用上例如制作熒光燈必須經過高溫(500-580℃)烤管工藝才能使用，這烤管工藝對熒光燈的生產帶來諸多不利因素，降低了熒光粉發光效率、增加光衰，耗能大、廢品率高，而無機類粘接劑又多為固體粒狀或粉狀物，由于粒子粒度大，在應用上受到了多方面的限止，而現有的納米膠品種少，成份復雜，在特種行業上受到一定限止，由于納米膠具備耐高溫，有較大的比表面，不導電等特性，可廣泛應用于化工、電子、航空、建筑、紡織、醫藥等行業。
本發明的目的是提供一種高粘度、高含固量濃度；高粘度、低含固濃度；低粘度、高含固濃度的納米膠及其制造方法。
本發明的技術方案，其特征在于它由可溶性硅酸鹽(模數為2-3.8)經水稀釋到比重為1.01-1.20g/cm3，經過1-5次陰離子交換樹脂及陽離子交換樹脂離子交換，得PH值為0.5-6的交換液，調節交換液PH值為3-9.5，比重為1.01-1.10g/cm3，加熱聚合、濃縮為納米膠。通過與陽離子交換樹脂的交換，其目的是去除金屬雜質離子，與陰離子交換樹脂交換其目的是去除酸根，經過離子交換樹脂交換后的交換溶液用堿溶液調節PH值至3-9.5，堿溶液例如NaOH、KOH、Al(OH)3、NH3OH其作用是作為穩定劑和助聚劑，加熱聚合，濃縮過程主要視納米膠中二氧化硅固含量，粘度要求而定，濃縮過程可以直接降液面濃縮，也可以恒液面濃縮，恒液面濃縮可補充交換液以保持恒液面。濃縮后的納米膠具有微小球粒狀、網狀、鏈狀所組成的混合形態，濃縮后的納米膠可以有以下幾種一種是高粘度、高固含量，其物理化學性能為PH＝0.5-11，10000×10-3Pa·S＞粘度＞25×10-3Pa·S，65％＞二氧化硅固含量≥25％(重量比)；一種是高粘度、低固含量，其物理化學性能為PH＝0.5-11，10000×10-3Pa·S＞粘度＞10×10-3Pa·S，1％＜二氧化硅固含量＜25％(重量比)；一種是低粘度高，固含量其物理化學性能為PH＝0.5-7，2.5×10-3Pa·S＜粘度＜25×10-3Pa·S，65％＞二氧化硅固含量＞35％(重量比)，由于其物理化學性能不同可應用于不同的行業，例如應用于電子管、熒光燈涂粉用的納米膠無機粘接劑，其固體含量小于30％，雜質含量低，小于0.2％，粘度大于10×10-3Pa·S。應用化工行業制作催化劑用的納米膠要求高固含量大于35％，粘度要小于25×10-3Pa·S，PH值0.5-7，處于酸性或微酸性。一般要得到酸性或微酸性的納米膠都在濃縮以后用陽離子交換樹脂進行交換，進行酸性轉型，再用鹽溶液或酸溶液調節二氧化硅含固量及粘度。
實施例1，取717陰離子交換樹脂，732陽離子交換樹脂各2Kg，再生好后裝入φ50mm的交換柱，樹脂層高度為600mm，取硅酸鉀溶液(俗稱鉀水玻璃)模數為3.0，加水稀釋到1.06g/cm3，共1000ml，過濾后分別經陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂及陽離子交換樹脂交換，得到PH＝4.5交換液950ml，用0.5％NaOH溶液，調節交換液PH值為5.3，經30分鐘聚合，放入1000ml燒杯中加熱攪拌降液面濃縮到300ml納米膠，納米膠成粒子、網狀、鏈狀的混合狀態，其物理化學性能為二氧化硅固含量為10.5％(重量比)，粘度為58×10-3Pa·S，PH＝6.0。
實施例2，取實施例1中的交換液10000ml，另取交換液350ml加入1％NaOH溶液，調PH到9.3，攪拌加熱至65-100℃保溫，成核后，滴加10000ml交換液并成粒狀，成粒完畢以后進行加熱，攪拌濃縮至二氧化硅固含量48％，冷卻后，通過陽離子交換樹脂得酸性納米膠溶液，用1％KCl溶液調節濃度，得到酸性納米膠，其物理化學性能為PH＝1.5，二氧化硅固含量為36.8％(重量比)粘度為12×10-3Pa.S。
實施例3，
取實施例1中的交換液5000ml，用1％NaOH溶液調節PH值到8.5，加熱聚合，溫度為60-100℃，加熱后濃縮到固含量26％(重量比)，冷卻得600ml納米膠，其物理化學性能為PH＝8.8，粘度為128×10-3Pa·S，二氧化硅固含量26％(重量比)。
權利要求
1.一種納米膠的制造方法，其特征在于由可溶性硅酸鹽(模數為2-3.8)經水稀釋到比重為1.01-1.20g/cm3，再經過1-5次陰離子交換樹脂及陽離子交換樹脂離子交換，得PH值為0.5-6的交換液，調節交換液PH值為3-9.5，加熱聚合、濃縮為納米膠。
2.根據權利要求1所述的納米膠制造方法，其特征在于在加熱聚合、濃縮后可用陽離子交換樹脂進行酸性轉型。
3.根據權利要求1所述的納米膠制造方法，其特征在于制造出的納米膠為65％＞二氧化硅固含量≥25％(重量比)，PH值為0.5-11，10000×10-3Pa·S＞粘度＞25×10-3Pa·S。
4.根據權利要求1所述的納米膠制造方法，其特征在于制造出的納米膠為1％＜二氧化硅固含量＜25％(重量比)，PH為0.5-11，10000×10-3Pa·S＞粘度＞10×10-3Pa·S。
5.根據權利要求2所述的納米膠制造方法，其特征在于制造出的納米膠為PH＝0.5-7，2.5×10-3Pa·S＜粘度＜25×10-3Pa·S，65％＞二氧化硅固含量＞35％(重量比)。
全文摘要
一種納米膠及其制造方法，其特征在于用硅酸鹽溶液通過陰、陽離子樹脂進行交換，調節一定的pH值進行聚合，濃縮可以得到高二氧化硅固含量、高粘度；低二氧化硅固含量、高粘度及高二氧化硅固含量，低粘度特殊的納米膠，可廣泛應用于化工、電子航空、建筑、紡織、醫藥等行業。
文檔編號C09J1/00GK1163298SQ9710685
公開日1997年10月29日 申請日期1997年2月25日 優先權日1997年2月25日
發明者朱敏益 申請人:朱敏益