技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種制備工業(yè)硅酸鈉膠黏劑的方法。
背景技術(shù)：
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硅酸鈉俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑。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。
水玻璃的用途非常廣泛，幾乎遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。在化工系統(tǒng)被用來(lái)制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩、五水偏硅酸鈉、硅溶膠、層硅及速溶粉狀硅酸鈉、硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產(chǎn)品，是硅化合物的基本原料。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，以硅酸鈉為原料的深加工系列產(chǎn)品已發(fā)展到50余種，有些已應(yīng)用于高、精、尖科技領(lǐng)域；在輕工業(yè)中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質(zhì)軟化劑、助沉劑；在紡織工業(yè)中用于助染、漂白和漿紗；在機(jī)械行業(yè)中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等；在建筑行業(yè)中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等；在農(nóng)業(yè)方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅鋁催化劑、肥皂的填料、瓦楞紙的膠粘劑、實(shí)驗(yàn)室坩堝等耐高溫材料、金屬防腐劑、水軟化劑、洗滌劑助劑、耐火材料和陶瓷原料、紡織品的漂、染和漿料、礦山選礦、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制膠粘劑等。
水玻璃硬化后的主要成分為硅凝膠和固體，比表面積大，因而具有較高的粘結(jié)力。但水玻璃自身質(zhì)量、配合料性能及施工養(yǎng)護(hù)對(duì)強(qiáng)度有顯著影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)提供一種制備工業(yè)硅酸鈉膠黏劑的方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一種制備工業(yè)硅酸鈉膠黏劑的方法,其特征在于：包括以下步驟制備而成：
1)將固體氫氧化鈉與硅微粉按照重量比2.5-3:1的比例加入電熔爐中，升溫曲線按照8-10℃/分鐘升溫至200℃，然后按照4-6℃/分鐘升溫至320-350℃，經(jīng)過(guò)加溫后使所述固體氫氧化鈉熔融，再繼續(xù)按照4-6℃/分鐘升溫至400-450℃，停止加熱，直至所述硅微粉反應(yīng)完全，即得原硅酸鈉粗品；
2)將原硅酸鈉粗品所在環(huán)境溫度升高至100℃～140℃，保溫0.5～1小時(shí)；溫度升高至190℃～210℃，保溫1～2小時(shí)；溫度升高至295℃～305℃，保溫1.8～2.5小時(shí)；再將所述原硅酸鈉粗品冷卻至40℃以下，使所述原硅酸鈉粗品固化完全，即得固體硅酸鈉；
3)將所述固體硅酸鈉溶于水，然后過(guò)濾，得到硅酸鈉溶液，在所述硅酸鈉溶液中加入亞硫酸氫鈉生成沉淀輕質(zhì)二氧化硅以及亞硫酸鈉溶液，將生成的混合物過(guò)濾；
4)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的一部分與所述二氧化硫接觸反應(yīng)，且生成的亞硫酸氫鈉產(chǎn)品循環(huán)到步驟(3)中重復(fù)利用；
5)將步驟(3)結(jié)束時(shí)得到的濾餅進(jìn)行酸化、過(guò)濾、洗滌和干燥，得到輕質(zhì)二氧化硅；
6)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的另一部分濾液濃縮并干燥，獲得高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉；
7)將制備的高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉同2倍的樹脂乳液混合，混合后放入特制的粘膠劑和水混合溶液中，過(guò)程中，利用煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的水煤氣依次通過(guò)旋風(fēng)除塵器、交換器和蓄熱室，蓄熱室設(shè)置有夾層，夾層與煤氣發(fā)生爐的余熱管連接，通過(guò)煤氣發(fā)生爐的余熱對(duì)混合溶液進(jìn)行保溫，攪拌均一，攪拌時(shí)長(zhǎng)3分鐘，停止保溫，自然冷卻，沉淀，去除水分，將沉淀物干燥后，加入硅砂內(nèi)，充分混合即得水玻璃膠黏劑。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的粘膠劑和水混合溶液包括以下組分制備而成：酯固化水玻璃自硬砂10-13份、磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑101-130份、纖維65-80份、過(guò)硫酸銨2-5份、聚乙烯醇3-5份、碳酸鈉1-20份、雙氧水450-500份，二甲基硅橡膠45-50份，無(wú)水乙醇1-2份，白炭黑顆粒10-15份，20％碳酸鈉水溶液15-20份、氫氧化鈣:10-20份、水2300-2600份、三苯基磷2-5份、水合氯化銠20-27份、催化劑13-16份、植物膠200-220份。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的粘膠劑和水混合溶液包括以下組分制備而成：酯固化水玻璃自硬砂10份、磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑101份、纖維65份、過(guò)硫酸銨2份、聚乙烯醇3份、碳酸鈉1份、雙氧水:450份，二甲基硅橡膠：45份，無(wú)水乙醇1份，白炭黑顆粒10份，20％碳酸鈉水溶液15份、氫氧化鈣10份、水2300份、三苯基磷2份、水合氯化銠20份、催化劑13份、植物膠200份。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的粘膠劑和水混合溶液包括以下組分制備而成：酯固化水玻璃自硬砂13份、磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑130份、纖維80份、過(guò)硫酸銨5份、聚乙烯醇5份、碳酸鈉20份、雙氧水500份，二甲基硅橡膠50份，無(wú)水乙醇2份，白炭黑顆粒15份，20％碳酸鈉水溶液20份、氫氧化鈣20份、水2600份、三苯基磷5份、水合氯化銠27份、催化劑16份、植物膠220份。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的粘膠劑和水混合溶液主要由以下步驟制備而成：
將20％碳酸鈉水溶液加入磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑中，然后在攪拌和/或超聲作用下緩慢加入過(guò)硫酸銨和雙氧水，0～80℃溫度下反應(yīng)0.1～12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，加入碳酸鈉將體系ph值調(diào)至7；
將纖維和白炭黑顆粒用布包裹，放入上述步驟中，蒸餾，12-14分鐘，取出布袋，將纖維和白炭黑混合，干燥，制成顆粒；
取顆粒與氫氧化鈣混合，加入配有回流冷凝管的圓底燒瓶中，加入脫氣后的無(wú)水乙醇，水浴加熱至90℃回流使三苯基磷完全溶解，再?gòu)睦淠苌隙思尤肴苡谝掖嫉乃下然?，氮?dú)獗Ｗo(hù)，回流攪拌反應(yīng)2h，將反應(yīng)沉淀物過(guò)濾、洗滌、干燥至恒質(zhì)量，得到催化劑三苯基膦氯化銠rhcl(pph3)3；
將二甲基硅橡膠加入高壓反應(yīng)釜中，脫空氣后加入催化劑rhcl(pph3)3，，升溫至100℃、通入氫氣至5.6mpa，反應(yīng)11小時(shí)后出料，反應(yīng)產(chǎn)物用異丙醇凝聚后置入40℃的真空烘箱中干燥72h；
干燥后加入到植物膠內(nèi)，攪拌，加入到水中。
有益效果：水玻璃硬化后的主要成分為硅凝膠和固體，比表面積大，大幅提高粘結(jié)力，采用中等濃度的特制的粘膠劑和水混合溶液對(duì)已水玻璃進(jìn)行處理，提高耐水性，運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用非常方便，特別適用于機(jī)械化、自動(dòng)化操作。廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化及建材工業(yè)中。通過(guò)機(jī)械粉碎的無(wú)水粉末狀硅酸鈉相比，本法制備的硅酸鈉水溶速度、純凈程度都高于無(wú)水粉末狀硅酸鈉，再通過(guò)硅酸鈉混入特制的粘膠劑和水混合溶液中，不斷與水中的膠粘劑混合，更大程度的提升其粘劑效果。
水玻璃模數(shù)一般在2.4～3.3之間。常用水玻璃的密度1.36～1.50g/cm3。
水玻璃模數(shù)一般在2.7～3.4之間。本法水玻璃的密度1.80～2.11g/cm3，密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。
具體實(shí)施方式：
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1：一種制備工業(yè)硅酸鈉膠黏劑的方法，包括以下步驟制備而成：
1)將固體氫氧化鈉與硅微粉按照重量比2.5-3:1的比例加入電熔爐中，升溫曲線按照8-10℃/分鐘升溫至200℃，然后按照4-6℃/分鐘升溫至320-350℃，經(jīng)過(guò)加溫后使所述固體氫氧化鈉熔融，再繼續(xù)按照4-6℃/分鐘升溫至400-450℃，停止加熱，直至所述硅微粉反應(yīng)完全，即得原硅酸鈉粗品；
2)將原硅酸鈉粗品所在環(huán)境溫度升高至100℃～140℃，保溫0.5～1小時(shí)；溫度升高至190℃～210℃，保溫1～2小時(shí)；溫度升高至295℃～305℃，保溫1.8～2.5小時(shí)；再將所述原硅酸鈉粗品冷卻至40℃以下，使所述原硅酸鈉粗品固化完全，即得固體硅酸鈉；
3)將所述固體硅酸鈉溶于水，然后過(guò)濾，得到硅酸鈉溶液，在所述硅酸鈉溶液中加入亞硫酸氫鈉生成沉淀輕質(zhì)二氧化硅以及亞硫酸鈉溶液，將生成的混合物過(guò)濾；
4)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的一部分與所述二氧化硫接觸反應(yīng)，且生成的亞硫酸氫鈉產(chǎn)品循環(huán)到步驟(3)中重復(fù)利用；
5)將步驟(3)結(jié)束時(shí)得到的濾餅進(jìn)行酸化、過(guò)濾、洗滌和干燥，得到輕質(zhì)二氧化硅；
6)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的另一部分濾液濃縮并干燥，獲得高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉；
7)將制備的高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉同2倍的樹脂乳液混合，混合后放入特制的粘膠劑和水混合溶液中，過(guò)程中，利用煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的水煤氣依次通過(guò)旋風(fēng)除塵器、交換器和蓄熱室，蓄熱室設(shè)置有夾層，夾層與煤氣發(fā)生爐的余熱管連接，通過(guò)煤氣發(fā)生爐的余熱對(duì)混合溶液進(jìn)行保溫，攪拌均一，攪拌時(shí)長(zhǎng)3分鐘，停止保溫，自然冷卻，沉淀，去除水分，將沉淀物干燥后，加入硅砂內(nèi)，充分混合即得水玻璃膠黏劑。
粘膠劑和水混合溶液包括以下組分制備而成：酯固化水玻璃自硬砂10份、磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑101份、纖維65份、過(guò)硫酸銨2份、聚乙烯醇3份、碳酸鈉1份、雙氧水:450份，二甲基硅橡膠：45份，無(wú)水乙醇1份，白炭黑顆粒10份，20％碳酸鈉水溶液15份、氫氧化鈣10份、水2300份、三苯基磷2份、水合氯化銠20份、催化劑13份、植物膠200份。
粘膠劑和水混合溶液主要由以下步驟制備而成：
將20％碳酸鈉水溶液加入磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑中，然后在攪拌和/或超聲作用下緩慢加入過(guò)硫酸銨和雙氧水，0～80℃溫度下反應(yīng)0.1～12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，加入碳酸鈉將體系ph值調(diào)至7；
將纖維和白炭黑顆粒用布包裹，放入上述步驟中，蒸餾，12-14分鐘，取出布袋，將纖維和白炭黑混合，干燥，制成顆粒；
取顆粒與氫氧化鈣混合，加入配有回流冷凝管的圓底燒瓶中，加入脫氣后的無(wú)水乙醇，水浴加熱至90℃回流使三苯基磷完全溶解，再?gòu)睦淠苌隙思尤肴苡谝掖嫉乃下然?，氮?dú)獗Ｗo(hù)，回流攪拌反應(yīng)2h，將反應(yīng)沉淀物過(guò)濾、洗滌、干燥至恒質(zhì)量，得到催化劑三苯基膦氯化銠rhcl(pph3)3；
將二甲基硅橡膠加入高壓反應(yīng)釜中，脫空氣后加入催化劑rhcl(pph3)3，，升溫至100℃、通入氫氣至5.6mpa，反應(yīng)11小時(shí)后出料，反應(yīng)產(chǎn)物用異丙醇凝聚后置入40℃的真空烘箱中干燥72h；
干燥后加入到植物膠內(nèi)，攪拌，加入到水中。
實(shí)施例2：一種制備工業(yè)硅酸鈉膠黏劑的方法，包括以下步驟制備而成：
1)將固體氫氧化鈉與硅微粉按照重量比2.5-3:1的比例加入電熔爐中，升溫曲線按照8-10℃/分鐘升溫至200℃，然后按照4-6℃/分鐘升溫至320-350℃，經(jīng)過(guò)加溫后使所述固體氫氧化鈉熔融，再繼續(xù)按照4-6℃/分鐘升溫至400-450℃，停止加熱，直至所述硅微粉反應(yīng)完全，即得原硅酸鈉粗品；
2)將原硅酸鈉粗品所在環(huán)境溫度升高至100℃～140℃，保溫0.5～1小時(shí)；溫度升高至190℃～210℃，保溫1～2小時(shí)；溫度升高至295℃～305℃，保溫1.8～2.5小時(shí)；再將所述原硅酸鈉粗品冷卻至40℃以下，使所述原硅酸鈉粗品固化完全，即得固體硅酸鈉；
3)將所述固體硅酸鈉溶于水，然后過(guò)濾，得到硅酸鈉溶液，在所述硅酸鈉溶液中加入亞硫酸氫鈉生成沉淀輕質(zhì)二氧化硅以及亞硫酸鈉溶液，將生成的混合物過(guò)濾；
4)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的一部分與所述二氧化硫接觸反應(yīng)，且生成的亞硫酸氫鈉產(chǎn)品循環(huán)到步驟(3)中重復(fù)利用；
5)將步驟(3)結(jié)束時(shí)得到的濾餅進(jìn)行酸化、過(guò)濾、洗滌和干燥，得到輕質(zhì)二氧化硅；
6)將步驟(3)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的濾液的另一部分濾液濃縮并干燥，獲得高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉；
7)將制備的高品質(zhì)工業(yè)硅酸鈉同2倍的樹脂乳液混合，混合后放入特制的粘膠劑和水混合溶液中，過(guò)程中，利用煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的水煤氣依次通過(guò)旋風(fēng)除塵器、交換器和蓄熱室，蓄熱室設(shè)置有夾層，夾層與煤氣發(fā)生爐的余熱管連接，通過(guò)煤氣發(fā)生爐的余熱對(duì)混合溶液進(jìn)行保溫，攪拌均一，攪拌時(shí)長(zhǎng)3分鐘，停止保溫，自然冷卻，沉淀，去除水分，將沉淀物干燥后，加入硅砂內(nèi)，充分混合即得水玻璃膠黏劑。
粘膠劑和水混合溶液包括以下組分制備而成：酯固化水玻璃自硬砂13份、磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑130份、纖維80份、過(guò)硫酸銨5份、聚乙烯醇5份、碳酸鈉20份、雙氧水500份，二甲基硅橡膠50份，無(wú)水乙醇2份，白炭黑顆粒15份，20％碳酸鈉水溶液20份、氫氧化鈣20份、水2600份、三苯基磷5份、水合氯化銠27份、催化劑16份、植物膠220份。
粘膠劑和水混合溶液主要由以下步驟制備而成：
將20％碳酸鈉水溶液加入磷酸酯淀粉-植物膠共聚膠黏劑中，然后在攪拌和/或超聲作用下緩慢加入過(guò)硫酸銨和雙氧水，0～80℃溫度下反應(yīng)0.1～12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，加入碳酸鈉將體系ph值調(diào)至7；
將纖維和白炭黑顆粒用布包裹，放入上述步驟中，蒸餾，12-14分鐘，取出布袋，將纖維和白炭黑混合，干燥，制成顆粒；
取顆粒與氫氧化鈣混合，加入配有回流冷凝管的圓底燒瓶中，加入脫氣后的無(wú)水乙醇，水浴加熱至90℃回流使三苯基磷完全溶解，再?gòu)睦淠苌隙思尤肴苡谝掖嫉乃下然?，氮?dú)獗Ｗo(hù)，回流攪拌反應(yīng)2h，將反應(yīng)沉淀物過(guò)濾、洗滌、干燥至恒質(zhì)量，得到催化劑三苯基膦氯化銠rhcl(pph3)3；
將二甲基硅橡膠加入高壓反應(yīng)釜中，脫空氣后加入催化劑rhcl(pph3)3，，升溫至100℃、通入氫氣至5.6mpa，反應(yīng)11小時(shí)后出料，反應(yīng)產(chǎn)物用異丙醇凝聚后置入40℃的真空烘箱中干燥72h；
干燥后加入到植物膠內(nèi)，攪拌，加入到水中。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。