硅酸铝

复合硅铝氧化合物

硅酸铝( 铝 硅酸盐 )是一种由 与 结合而成的复合硅 铝氧 化合物。

硅酸铝中含有少量结构水,可以从天然矿物中得到,也可通过人工合成制得。硅酸铝别名硅铝 凝胶 、 硅铝胶 ,其 化学式 为: 或

硅酸铝中 氧化铝 和 二氧化硅 的比例不恒定。1:1的硅酸铝,相对密度3.247, 熔点 1545℃(分解)。1:3的硅酸铝,相对密度3.156,熔点1920℃,不溶于水。硅酸铝可用于制 玻璃 、陶瓷,并用作油漆的颜料以及油漆,橡胶和塑料的填料。

基本内容

硅酸铝:以 硬质粘土 熟料 为原料,经 电阻 或 电弧炉 熔融、喷吹成纤工艺生产而成。硅酸铝是一种铝 硅酸盐 , 性状 :无色 晶体 。溶解情况:不熔于水。

特性

低导热率优良的热稳定性及 化学 稳定性不含 粘结剂 和 腐蚀性物质 。

应用

普通应用

1.用于玻璃、陶器、颜料及油漆的填料;

2.是涂料中的 二氧化钛 和优质 白陶土 的理想 替代品 ,与颜料配合广泛用于油漆、皮革、印染、 彩釉玻璃 、 造纸 、塑料、橡胶等方面;

3.用来制作耐高温防火隔音 隔热棉 、板、管、缝毡、防火隔热布、耐高温纸、耐火保温绳、带、防火保温针刺毯(有甩丝、喷吹)、砖, 无机防火装饰板 。 无机防火卷帘 等;

4.用作胶黏剂和密封剂的填充剂,能够提高硬度、白度、耐磨性、耐候性、贮存稳定性。

用于涂料

1、 超细硅酸铝 替代部分 钛白粉 ,其干膜遮盖力不会改变,并能提高漆的白度。若 二氧化钛 的用量不变,其干膜遮盖力明显提高,白度大幅度提高。

2、超细硅酸铝PH值范围为9.7-10.8,其具有PH值缓冲作用。尤其在 乙酸乙烯 乳胶漆 储存过程中能防止因醋酸乙烯 水解 而使PH值下降的现象,增加了乳胶漆的分散稳定性,同时避免了金属容器内壁遭受腐蚀。

3、硅酸铝的超细、网格结构使乳胶漆体系稍增稠,具有很好的悬浮性,并防止固体份的沉底及表面分水现象的出现。

4、 超细硅酸铝 使乳胶漆膜有很好的耐擦洗性、耐候性、另外能缩短表干时间。

5、超细硅酸铝有 消光 作用,所以在半光、无光漆中可以作为一种经济的 消光剂 ,在有光漆中不宜使用。

组成矿物

由硅酸铝组成的常见矿物有三种,多存在于 变质岩 中。

红柱石 ,属 正交晶系 。

蓝晶石 ,属 三斜晶系

硅线石 ,有变种细硅线石,属正交晶系。

这三种 矿石 成分都是硅酸铝,但结构有所不同,故互为同质异 晶体 ,其中的蓝晶石和硅线石常被作为指准矿物(Index Mineral)来研究 变质作用 的强弱,当矿石中出现硅线石区域时,从 相图 中可见经历过高温高压过程,故得知变质作用十分强烈。

形式

合成硅酸铝主要有两种形式,其一是硅铝 凝胶 ,包括含 分子筛 的硅铝凝胶。而油柱成型的硅铝微球胶最早见于1949年。硅铝凝胶及含分子筛硅铝凝胶主要用作石油炼制的 催化 裂化 催化剂 。催化裂化是一种主要深度加工方法,是生产 航空汽油 基础组分和高级车用汽油的重要手段。

另一种是沉淀硅酸铝,实际上是沉淀 硅铝酸钠 , 分子式 可表为:Na2O·Al2 臭氧 2.3~3.2SiO2·nH2O。1962年 德固赛 (Degussa)公司将其首先投入市场,商品名称为P820。

沉淀硅酸铝是一种白色颜料 二氧化钛 的“增量剂”,由于它的光学隔离作用,在白色涂料中用以代替10~25%的钛白粉时,白色漆膜的遮盖粒力不下降,且白度有所提高。因此,用于室内外水基 乳胶漆 以及各种溶剂型白色漆中。由于硅酸铝的这种“增量剂”作用,在不影响涂膜质量情况下,涂料成本可大大下降。

生产方法

1、沉淀硅酸铝(P820)的制造方法沉淀硅酸铝是用 硫酸铝 与 硅酸钠 为原料,两者反应后,生成沉淀硅酸铝料浆,经老化、过滤、干燥、 气流 粉碎得成品。工艺过程如图第13-2所示。选用 无铁硫酸铝 和硅酸钠为原料,配制成一定浓度的溶液;将两种料液各以一定流量,加入带有搅拌,并事先加有水和某种添加剂的反应罐中,用蒸汽间接加热,保持反应温度恒定,通过调节原料液的流量,使系统维持在一定PH值下进行反应,然后经老化后进行过滤、洗涤、 烘干 、气流粉碎得到合格的沉淀硅酸铝产品。

2、微球 硅酸 铝 凝胶 :首先是 硅酸钠 与 硫酸 反应生成硅酸,硅酸很不稳定,很快聚集成粒子变成 溶胶 ,溶胶胶凝就变成水凝胶。Na2O·mSiO2+H2SO4=Na2SO4+mSiO2+H2O其中m为模数,一般在3.0~3.3之间。

硅水凝胶 生成后,加入 硫酸铝 溶液,再用 氨水 中和,生成 氢氧化铝 :Al2(SO4)3+6NH4OH=3(NH4)2SO4+2Al(OH)4。

注意事项

应贮存在阴凉、干燥清洁的库房中,包装密封,注意防潮。

参考资料