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2023/5/23 11:06:43标准物质硅酸铝钠的广泛应用和制备方法!
一、背景及概述
硅酸铝钠白色无定形细粉或小珠,无臭无味。硅酸铝钠用于塑料、涂料、橡胶、造纸等行业。硅酸铝钠对眼睛和皮肤有刺激性。GB9685—2008中规定纸中的使用量为2.0%;塑料(PE、PP、PS、AS、ABS、PA、PET、PC)、橡胶中按生产需要适量使用。硅酸铝钠主要通过火山熔岩与NaOH反应合成制得,但该方法制得的产品杂质含量较高,需要复杂的提纯过程才能达到市场要求。
二、应用
硅酸铝钠是一种极细的无定形结构颗粒,广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、皮革、印染、造纸等工业部门,并且,新的应用领域还不断出现,如环保行业等。随着市场需求的不断扩大,硅酸铝钠的产量逐年增加。
1)制备一种硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料,所述硅酸铝钠改性的硅橡胶复合材料,按重量份数计算,其制备所用原料由100份甲组份,1-5份乙组分,0.1-3份改性的硅酸铝钠,1-5份催化剂组成。其制备方法即将改性的硅酸铝钠加入溶剂中,得含改性的硅酸铝钠溶液;然后将甲组份加入其中,再加入乙组份和催化剂,依次搅拌、真空抽气,得到混合液倒入模具中,然后再依次真空抽气、固化反应,即得具有良好的力学、导热性能及电绝缘性能的硅酸铝钠改性的苯基硅橡胶复合材料,最终导热系数可达0.284-0.546-W/(m·K),介电常数为1.64-2.64,拉伸强度为0.58-0.68Mpa。
2)制备一种耐高温阻燃塑料薄膜,所述耐高温阻燃塑料薄膜由以下重量份数的原料组成:丙酸丁酯25-35份,聚丙烯树脂50-65份,对羟基20-35份,聚酮树脂10-20份,过氧化二异丙苯5-10份,苯氧乙醇12-18份,阻燃剂2-6份,亚磷酸脂类稳定剂3-6份,硬脂酸镁2-5份,聚乙烯蜡3-9份,硅酸铝钠3-12份,硅藻土3-7份,二氧化硅1-5份,油酸酰胺2-7份,脂肪酸聚氧乙烯酯10-25份,磷酸氢钙2-8份,聚乳酸22-33份。本发明中的耐高温阻燃塑料薄膜具有很好的耐高温性、阻燃性,能够更好的满足使用要求。
三、制备方法
1、单硅酸铝钠固体粉末合成
在反应釜中,首先加入120‑300目的Al(OH)3粉末、硅酸钠水溶液和少量NaOH催化剂,氢氧化铝与硅酸钠摩尔比为0.5;氢氧化钠与氢氧化铝的摩尔比为2.0。加热到120℃温度,并维持反应2小时,产生单硅酸铝钠固体沉淀,过滤,得单硅酸铝钠固体沉淀。
2、二硅酸铝钠固体粉末合成
取单硅酸钠钠固体分散于水中,加入无机酸溶液调节酸碱度,pH=3,再加入与单硅酸铝钠等摩尔量的硅酸钠溶液,维持10℃反应72小时,停止反应后,过滤得到二硅酸铝钠固体粉末。
3、一种分解长石制备硅酸铝钠的方法,包括以下步骤:
(1)将原料长石矿研磨至细度为-50~-400目(优选-100~-300目)的长石矿粉;
(2)将步骤(1)所得的长石矿粉,与浓度为20wt%~60wt%(优选30wt%~40wt%)的强碱溶液按质量比为1.0:0.5~2.5的比例混合均匀,然后在高压容器内进行水热反应,反应温度为100℃~300℃(优选200℃~250℃),压力为0.1MPa~6MPa(优选2MPa~4MPa),反应时间为0.8h~24h(优选1h~8h);
(3)将步骤(2)反应得到的物料,加入相当于原料长石矿粉重量0.5~10倍的淡水中或返回母液中进行溶浸,搅拌0.4~24h(优选0.5h~8h);
(5)向步骤(4)得到的固相中,加入质量浓度为5wt%~50wt%的酸液进行溶解,酸液的用量为固相重量的1~10倍,使硅、铝进入液相;
(6)将步骤(5)所得溶液加到质量为溶液重量0.1~10倍的硅酸钠溶液中,室温反应0.4h~24h(优选0.5h~4h);
(7)将步骤(6)反应后的物料进行固液分离,所得固体在80℃~300℃干燥,即得到硅酸铝钠产品;所得母液返回步骤(3)作为溶浸液使用。