本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑的制備，具體涉及一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法。
背景技術(shù)：
水玻璃是硅酸鹽水溶液的統(tǒng)稱，是一種礦粘結(jié)劑其化學(xué)式為R2O·nSiO2，式中R2O為堿金屬氧化物，n為二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數(shù)的比值，稱為水玻璃的摩數(shù)。建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉(Na2O·nSiO2)的水溶液，稱為鈉水玻璃。鈉水玻璃是一種堿金屬硅酸鹽無(wú)機(jī)材料，液態(tài)干燥后具有成膜性，且價(jià)廉易得，被廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、機(jī)械制造領(lǐng)域，特別是在涂料的粘接劑領(lǐng)域，由于其具備較高的環(huán)保性，受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。目前鈉水玻璃的生產(chǎn)分干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)。干法生產(chǎn)是將石英砂和純堿按一定比例混合后在反射爐中加熱到1400℃左右，生成熔融狀硅酸鈉。濕法生產(chǎn)以石英巖粉和燒堿為原料，在高壓蒸鍋內(nèi)，0.6～1.0MPa蒸汽下反應(yīng)，直接生成液體鈉水玻璃。但這兩種方法生產(chǎn)出的鈉水玻璃的Na2O在固含量中的比例太高，即鈉水玻璃的模數(shù)較低，造成其液態(tài)鈉水玻璃干燥成膜后耐水性差，作為涂料的粘結(jié)劑，時(shí)間長(zhǎng)后會(huì)出現(xiàn)反堿、掉粉等現(xiàn)象。鈉水玻璃耐水性差的原因主要是鈉水玻璃中的Na+具有較強(qiáng)的吸水性，Na+吸水后侵蝕基體，導(dǎo)致硅氧鍵斷裂重新溶解進(jìn)而出現(xiàn)反堿、掉粉現(xiàn)象，所以鈉水玻璃的耐水性主要取決于Na+的數(shù)量多少，鈉水玻璃中二氧化硅與氧化鈉摩爾數(shù)的比值稱為鈉水玻璃的模數(shù)，對(duì)鈉水玻璃來(lái)講，模數(shù)越高，則耐水性越好。為了解決鈉水玻璃的耐水性差的問(wèn)題，可以通過(guò)提高鈉水玻璃的模數(shù)，即提高鈉水玻璃中二氧化硅與氧化鈉的摩爾數(shù)比值來(lái)提高鈉水玻璃的耐水性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，通過(guò)將鈉水玻璃與硅溶膠在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，制備得到高透明度高模數(shù)、耐水性得到改善的鈉水玻璃粘結(jié)劑。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將鈉水玻璃、硅溶膠、水混合，在20～30℃下攪拌得到混合液；(2)將混合液放入反應(yīng)器中，在溫度為95～180℃下反應(yīng)1～2h，待溫度降低到室溫，取出，即得到產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。
進(jìn)一步的，步驟(1)中所述鈉水玻璃的模數(shù)為2.8～3.4。
進(jìn)一步的，步驟(1)中所述鈉水玻璃的模數(shù)為3.0～3.3。
進(jìn)一步的，步驟(1)中所述硅溶膠為堿性硅溶膠。
進(jìn)一步的，步驟(2)中所述反應(yīng)器為高壓反應(yīng)釜。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，將混合液放入反應(yīng)器中，在溫度為110～160℃下反應(yīng)1～2h，待溫度降低到室溫，取出，即得到產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。
進(jìn)一步的，步驟(2)中，將混合液放入反應(yīng)器中，在溫度為135℃下反應(yīng)1.5h，待溫度降低到室溫，取出，即得到產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：鈉水玻璃、硅溶膠、水的混合溶液在溫度為95～180℃范圍內(nèi)反應(yīng)制備得到高透明度、高模數(shù)的鈉水玻璃，改善了鈉水玻璃粘結(jié)劑干燥后的耐水性，避免了溫度過(guò)低導(dǎo)致的產(chǎn)物渾濁或無(wú)法進(jìn)行反應(yīng)，溫度過(guò)高發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生大量沉淀，使得后處理過(guò)程繁瑣同時(shí)產(chǎn)物產(chǎn)率降低等問(wèn)題，同時(shí)也為制備高模數(shù)耐水性好的鈉水玻璃粘結(jié)劑提供了一種新途徑；該方法工藝簡(jiǎn)單、容易實(shí)施，也可以通過(guò)選用不同模數(shù)的鈉水玻璃與硅溶膠投放加料，得到所需模數(shù)的產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，但這些實(shí)施例旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改和替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.3、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在25℃條件下攪拌20min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為95℃下反應(yīng)2h，待溫度降低到室溫，取出，即得到產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為3.8。
實(shí)施例2
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為2.8、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在25℃條件下攪拌10min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為110℃下反應(yīng)1.8h，待溫度降低到室溫，取出，即得到產(chǎn)物鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為3.6。
實(shí)施例3
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.0、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在25℃條件下攪拌20min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為135℃下反應(yīng)1.5h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為3.9。
實(shí)施例4
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.2、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在25℃條件下攪拌20min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為160℃下反應(yīng)1.4h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為4.1。
實(shí)施例5
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.4、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在25℃條件下攪拌25min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為180℃下反應(yīng)1h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為4.3。
實(shí)施例6
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.1、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠13g加入40g水混合，在30℃條件下攪拌10min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為140℃下反應(yīng)1.5h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為4.0。
實(shí)施例7
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.1、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠15g加入42g水混合，在30℃條件下攪拌10min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為140℃下反應(yīng)1.5h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為4.1。
實(shí)施例8
一種鈉水玻璃粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將模數(shù)為3.1、波美度為40、透光度為82、含量為34％的鈉水玻璃40g與含量為30％的堿性硅溶膠18g加入45g水混合，在30℃條件下攪拌10min得到混合液；(2)將混合液放入高壓反應(yīng)釜中，在溫度為140℃下反應(yīng)1.5h，待溫度降低到室溫，取出，即得到鈉水玻璃粘結(jié)劑。根據(jù)GB/T 4209-2008工業(yè)硅酸鈉中模數(shù)的測(cè)量方法測(cè)得制備得到的鈉水玻璃粘結(jié)劑的模數(shù)為4.3。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。