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。
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。