铝改性硅溶胶胶粒结构随pH值的变化

29收稿日期：2005-12-28修回日期：2006-01-11作者简介：王蕾，女，25岁，硕士研究生，从事矿物材料方面的研究。

基金项目：矿物材料国家专业实验室开放基金(No:04101)资助。

[试验研究]高铝粉煤灰烧结反应产物硅铝分离的研究王 蕾，马鸿文，张晓云，李贺香(中国地质大学矿物材料国家专业实验室，北京 100083)摘要：高铝粉煤灰与Na 2CO 3的烧结反应产物霞石，与HCl反应进行硅铝分离与提纯。

通过对影响因素pH值与酸浓度讨论，得出随着pH值的不同，Si以H 2SiO 42-、H 3SiO 4-、H 4SiO 4等形式存在，Al以Al 3+、Al(OH)2+、Al(OH)2+和Al(OH)3等形式存在；酸化后的体系pH值在1附近，铝硅酸溶胶体系的胶粒结构被破坏，Si-O-Al键断裂，Al 3+溶出，减少了溶胶胶粒的粒径，使溶胶的稳定性降低，Al 3+在溶胶中起絮凝剂的作用，使得溶胶胶粒可以沉聚或是絮凝。

关键词：粉煤灰；酸浸；铝硅酸溶胶；硅铝分离中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2006)02-0029-04Study on Slica-alumina Separated in Reacted Product of BakedHigh-alumina Fly AshWang Lei, Ma Hongwen, Zhang Xiaoyun, Li Hexiang(National Laboratory of Mineral Materials, China University of Geosciences, Beijing 100083)Abstract: The reacted product Nepheline baked high-alumina fly ash with Na 2CO 3, was acid soaked with HCl. The influencedfactors pH and acid density is discussed in the paper. Under the different pH, Si is formed H 2SiO 42-,H 3SiO 4-,H 4SiO 4 et al; Al is formed Al 3+,Al(OH)2+,Al(OH)2+,Al(OH)3 et al. The system pH is close to 1 after acid soaked, and the construction of alu minosilica sol isdamaged, the bond of Si-O-Al broken and Al 3+ dissolved that shorten the sol diameter particle, meanwhile lowered the sol stability. Al 3+is performed as aggregation.Key words: fly ash; acid soak; aluminosilica sol; silica and alumina separated粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣，是目前世界上排放量最大的工业废物之一。

硅溶胶凝胶化过程的研究引言：硅溶胶凝胶化是一种重要的化学反应过程，在材料科学、纳米技术和生物医学领域中具有广泛的应用。

通过研究硅溶胶凝胶化过程，可以深入了解凝胶形成的机制，优化凝胶的性质，并开发出更多具有特殊功能的凝胶材料。

本文将对硅溶胶凝胶化过程的研究进行探讨，以期为相关领域的科研工作者提供参考和启示。

一、硅溶胶凝胶化的基本原理硅溶胶凝胶化是指将硅溶胶逐渐转化为凝胶的过程。

硅溶胶是一种胶体溶液，主要由二氧化硅（SiO2）颗粒和溶剂组成。

凝胶是一种三维网络结构的材料，具有高比表面积和孔隙结构。

硅溶胶凝胶化的基本原理是溶胶中的硅颗粒逐渐聚集形成连续的网络结构，最终形成凝胶。

二、硅溶胶凝胶化的影响因素硅溶胶凝胶化过程受多种因素的影响，包括溶液浓度、pH值、温度、溶剂性质等。

这些因素会影响硅颗粒的聚集速率和凝胶的结构特征。

例如，溶液浓度的增加会加快硅颗粒的聚集速率，使凝胶形成更快。

而pH值的变化则会影响硅颗粒的带电性质，进而影响凝胶的电荷分布和孔隙结构。

此外，温度和溶剂性质也会对凝胶的形成过程产生重要影响。

三、硅溶胶凝胶化的研究方法为了深入研究硅溶胶凝胶化过程，科研工作者采用了多种实验方法和表征手段。

其中，动态光散射、透射电子显微镜和氮气吸附等技术被广泛应用于凝胶的形貌、结构和孔隙特性的表征。

此外，X射线衍射、核磁共振和红外光谱等技术也被应用于凝胶的晶体结构和化学成分的分析。

这些研究方法的应用使得科研工作者能够全面了解硅溶胶凝胶化的过程和机制。

四、硅溶胶凝胶化的应用硅溶胶凝胶化具有广泛的应用前景。

首先，硅溶胶凝胶可以用作催化剂的载体，通过调控凝胶的孔隙结构和表面性质，可以提高催化剂的活性和选择性。

其次，硅溶胶凝胶还可以用于制备纳米材料，通过控制凝胶的形貌和尺寸，可以制备出具有特殊功能和优异性能的纳米材料。

此外，硅溶胶凝胶还可以用于药物传递系统、生物传感器和能源储存等领域。

结论：硅溶胶凝胶化是一种重要的化学反应过程，对材料科学、纳米技术和生物医学等领域具有重要意义。

硅溶胶ph值
硅溶胶是一种具有高比表面积和孔隙度的材料，通常用于制备催化剂、吸附剂、分离膜等应用。

硅溶胶的pH值是指其水溶液中的酸碱程度。

在一定温度下，硅溶胶的pH值受溶液中硅酸根离子和氢离子的浓度的影响。

硅溶胶的pH值通常介于1-13之间，取决于其制备条件和后续处理方法。

硅溶胶的酸碱性主要来自于其表面羟基（Si-OH）和硅酸根离子（SiO32-）的贡献，其中表面羟基具有酸性，硅酸根离子具有碱性。

在碱性条件下，硅溶胶表面的羟基会被氢氧根离子（OH-）取代，形成氢氧化硅（SiO2•nH2O），导致pH值升高；在酸性条件下，硅溶胶表面的羟基会被氢离子（H+）取代，形成硅酸（SiO2），导致pH值降低。

硅溶胶的pH值对其性能和应用具有重要影响。

例如，在制备催化剂时，硅溶胶的pH值可以影响其孔隙结构和化学性质，进而影响其催化活性和选择性。

因此，在硅溶胶的制备和应用过程中，需要控制其pH值，以获得期望的性能和应用效果。

硅溶胶的制备及其影响因素作者：张翠，李绍纯，金祖权，赵铁军来源：《科技视界》 2015年第5期张翠李绍纯金祖权赵铁军（青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033）【摘要】硅溶胶是二氧化硅的胶体分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液，具有一系列优异的性能，广泛应用于涂料、纺织等行业。

本文综述了以正硅酸乙酯为原料采用溶胶-凝胶法制备硅溶胶的过程及稳定性的影响因素。

【关键词】硅溶胶；正硅酸乙酯；稳定性；溶胶-凝胶法【Abstract】Silica sol is a colloidal dispersion of silica in water or solventin a kind of colloid solution, Silica sol has many excellent performance, thus it widely used in paint, textile and other industries, the ethyl silicate as the raw material is to be the reaction of silica sol prepared by sol-gel method process and the influence factors of stability are summarized in the paper , in order to make certain directive significance to the design process of silica sol.【Key words】Silica sol; Ethyl silicate; Stability; Sol - gel method0 引言硅溶胶是二氧化硅的胶体粒子分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液，又名硅酸溶液或二氧化硅水溶液[1]。

根据pH值的不同硅溶胶分为酸性硅溶胶和碱性硅溶胶。

高纯硅溶胶成分标准物质稳定性研究(2009-12-07 14:13:10)注：本文原发表于《功能材料》2005年9月，如需PDF原文，请留下邮箱，注明所需文章即可。

王少明，赵华，王爱萍，荀其宁，云俊鲜摘要：考察了高纯硅溶胶成分标准物质研制过程中影响稳定性的因素。

根据高纯硅溶胶的物理化学性质，研究了影响高纯硅溶胶稳定的pH值、粒度分布、电解质等主要因素。

提出了保持高纯硅溶胶稳定的措施，解决了高纯硅溶胶成分标准物质的稳定性问题，使标准物质稳定保存1年以上。

关键词：高纯硅溶胶；标准物质；稳定性；粒度分布；电解质硅溶胶也称胶体二氧化硅，是无定性二氧化硅胶体粒子在水溶液中的稳定分散系，其分子式可表示为：m SiO2 ·H2O，它是由硅酸分子聚合成的带电荷分子团簇，单体之间通过扩散快速聚合成交联的SiO2颗粒结构。

在单体浓度很高时，聚合速度很快并形成SiO2凝胶；当单体浓度较低时，可形成SiO2颗粒的悬浮体系即胶体。

高纯硅溶胶可用于复合材料的填充、增密，大大地提高材料的耐高温性，并具有透波性好、抗激光辐射等特点。

主要用于电子制造业、国防科技工业等行业。

国外在航天飞行器和中远程导弹导引头的三向石英天线窗中已有应用。

由于自身特性的原因，高纯硅溶胶稳定周期一般比较短，要将其作为标准物质使用，必须解决稳定性的问题。

要保证高纯硅溶胶成分标准物质的稳定性，首先要解决高纯硅溶胶物料的稳定性。

笔者采用工业水玻璃（硅酸钠）为原料制备高纯硅溶胶，通过添加中性盐制备高纯硅溶胶成分标准物质。

在此基础上，研究了影响高纯硅溶胶稳定性的pH 值、粒度分布、电解质、温度、SiO2浓度等主要因素。

提出了保持高纯硅溶胶稳定性的措施，使高纯硅溶胶能稳定地保存1 a以上，满足了标准物质使用、储存、运输的技术要求。

在16个月内对标准物质特性成分量进行了考察，考察结果表明满足标准物质稳定性的要求。

1 高纯硅溶胶成分标准物质的制备选用适当粘度和浓度的硅酸钠溶液，将其稀释过滤后的清液依次顺流通过再生、淋洗合格的阳离子树脂床和阴离子树脂床，依次除去硅酸钠溶液中的金属离子和酸根离子，形成硅酸溶液。

第38卷第3期人 工 晶 体 学 报 V o.l 38 No .3 2009年6月 J OURNAL OF S YNTHET IC CRYSTA LS June ,2009p H 值对溶胶 凝胶法制备的掺铝氧化锌薄膜光电性能的影响刘 凯1,赵小如1,赵 亮1,姜亚军1,南瑞华2,魏炳波1(1.西北工业大学理学院,西安710072;2.西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室,西安710072)摘要:采用溶胶 凝胶法在普通载玻片上制备出c 轴择优取向的Zn O A l(ZAO )透明导电薄膜,研究了溶胶p H 值对其结构、表面形貌、电学和光学性能的影响。

结果表明:随着p H 值的降低晶粒尺寸增大;当溶胶p H 值从8.4降低到6.8时,薄膜的电阻率先降低而后略有升高,当p H 值为7.2时其电阻率达到最小值2.6 10 3 !cm ,进一步分析表明,溶胶p H 值的变化影响了薄膜晶界散射,而后者又使载流子迁移率发生了变化;薄膜的透光率在可见光部分随着p H 值的降低而升高,而禁带宽度则从3.36e V 降到3.32eV 。

关键词:溶胶 凝胶法;透明导电薄膜;氧化锌;铝掺杂中图分类号:O484 文献标识码:A 文章编号:1000 985X (2009)03 0585 06E ffect of p H Val ue on the Opti cal and E lectrical Propertiesof A l doped Zn O Thi n Fil m s by Sol gel ProcessLI U Kai 1,Z HAO X iao ru 1,Z HAO Liang 1,JI ANG Ya jun 1,NA N Rui hua 2,WE I B ing bo 1收稿日期:2008 11 23;修订日期:2008 12 20基金项目:国家自然科学基金(No .50872112);西北工业大学∀985#项目(No .07XE1401;No .08GE 1109)作者简介:刘 凯(1982 ),男,山东省人,硕士。

硅溶胶凝胶化过程的研究摘要：溶胶—凝胶技术是一门新兴技术，通过对溶胶凝胶化过程的控制，可获得所需制备工艺的最佳条件。

研究表明：硅溶胶的粘度、ζ电位及凝胶化过程都与其酸碱度有密切的关系，凝胶化过程发生在pH为4～7之间。

关键词：硅溶胶、凝胶化、制备自20世纪80年代以来，溶胶凝胶技术在薄膜、超细粉体、复合功能材料、纤维及高熔点玻璃的制备等方面展示了广阔的应用前景。

溶胶凝胶过程的应用价值在于它具有纯度高、均匀、处理温度低、反应条件易于控制等优点。

硅溶胶是无定型SiO2粒子在水中的分散体系，根据pH值大小可分为酸性及碱性硅溶胶。

由于硅溶胶中的SiO2粒子具有较大的表面活性，经过表面改性又能与有机聚合物混溶，因此被应用于有机及无机材料的粘接剂。

硅溶胶能赋予陶瓷材料以凝聚结合，这种凝聚结合相具有沸石类矿物的基本特征，即它的失水温度范围宽，失水不仅不破坏结合强度，还会使三维结构更加稳定，而使强度上升。

硅溶胶的性质比较复杂，SiO2的浓度、粒子大小、比表面积、体系的分散度、温度、熟化程度及体系中的微量组分的性质等因素都会影响硅溶胶的性能。

硅溶胶的凝胶动力学可以人为控制，从而可以提供可靠的凝胶化工艺。

另外，溶胶凝胶化工艺几乎不带入有害杂质，对于制备特殊用途的材料是非常有利的。

所以近几年来硅溶胶在材料科学中被广泛应用。

但是国内对硅溶胶的结合机理的研究还不够系统深入，将来仍需系统、定量研究硅溶胶的凝胶动力学。

1．试验1.1．原料江苏某地产硅溶胶，SiO2质量分数为25％；Na2O浓度小于或等于78×10-6，pH为4.0，ρ为1.16g/cm3；化学试剂：HAc，NH4OH，蒸馏水等。

分析仪器：比重计；毛细管乌氏粘度计；Sizer4 Zeta电位仪；PHSW一3D酸度计等。

1.2．试验方法用比重计测定硅溶胶的密度；用PHSW一3D酸度计测定硅溶胶的pH值；用Sizer4 Zeta 电位仪测定硅溶胶各pH值下的ζ电位；用毛细管乌氏粘度计测定硅溶胶各pH值下的粘度，硅溶胶的粘度用以下公式计算。

研究·开发，2011，25（3）：153 156SILICONE MATERIALKH －570改性硅溶胶的制备及反应稳定性研究叶雨佐，李红强，卢俊杰，曾幸荣*（华南理工大学材料科学与工程学院，广州510641）摘要：以γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH －570）为改性剂、采用乳化剂代替助溶剂，对硅溶胶进行表面改性，制备了KH －570改性硅溶胶。

研究了pH 值、乳化剂的种类和用量对改性反应稳定性的影响，并采用傅里叶变换红外光谱和动态激光光散射对改性硅溶胶的结构进行了表征。

结果表明：当体系pH 值为5 7、以十二烷基硫酸钠代替助溶剂且与KH －570的质量比为0.25时，改性反应的稳定性良好。

在该反应条件下制备的KH －570改性硅溶胶与未改性硅溶胶相比，粒径略有增大、粒径分布更均一。

关键词：硅溶胶，γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，十二烷基硫酸钠中图分类号：TQ264.1+2文献标识码：A 文章编号：1009－4369（2011）03－0153－04收稿日期：2011－01－04。

作者简介：叶雨佐（1985—），男，硕士生，纳米复合乳液方面的研究。

*联系人，E －mail ：psxrzeng@ 。

硅溶胶是二氧化硅（SiO 2）微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，具有比表面积大、耐高温、抗氧化等特性，是一种理想的聚合物乳液增强材料。

由于硅溶胶中的纳米SiO 2粒子表面存在大量羟基，需要对其进行疏水改性，使SiO 2粒子在聚合物乳液中能均匀分散［1－3］。

目前常用的改性剂有γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH －570）、γ－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷（KH －560）等硅烷偶联剂。

但硅烷偶联剂在水中会发生剧烈的水解缩合反应，导致凝胶的产生；因此，对水性硅溶胶进行改性时需加入较多的醇类作为助溶剂，以延缓硅烷偶联剂的水解缩合反应速度，避免发生团聚［4］。

而醇类化合物会导致聚合物乳液产生分层现象，影响其稳定性，使硅溶胶的应用受到限制［5－6］。

硅溶胶的酸碱催化
硅溶胶是一种常见的无机材料，具有高表面积和良好的化学稳定性，因此被广泛用于吸附、催化和材料制备等领域。

其中，硅溶胶作为酸碱催化剂的应用受到了广泛关注。

硅溶胶具有一定的酸性和碱性，并且可以通过控制其结构和化学组成来调节其酸碱性质。

其中，硅溶胶表面的羟基(-OH)和硅氧键(Si-O-Si)可作为酸性中心，而氨基(-NH2)和氧化钛(TiO2)等物质则常用作碱性中心。

硅溶胶的酸碱催化作用涵盖了许多重要反应。

例如，硅溶胶酸催化剂可以催化酯化、羰基化、缩合和裂解等反应；而硅溶胶碱催化剂则常用于氧化、环化和加成等反应。

值得注意的是，硅溶胶的酸碱催化机制非常复杂，主要涉及到酸碱中心的形成、活化和反应等过程。

因此，在设计和合成硅溶胶催化剂时，需要充分考虑材料的结构、组成、表面性质和反应条件等因素。

总之，硅溶胶作为一种重要的酸碱催化剂，在化学合成、环境保护和能源转化等领域具有广泛的应用前景。

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硅溶胶来源：世界化工网硅溶胶又称硅酸水溶液，是水化的二氧化硅的威力分散于水中的胶体溶液，是一个热力学不稳定体系。

其胶粒一般在1~100nm范围内，工业上用得最多的是粒径为10~20nm，并加有少量稳定剂的水溶液。

硅溶胶的体系甚为复杂，形成机理尚未完全弄清。

有实用意义的硅溶胶浓度一般是SiO2浓度（W%）≥10%，商品硅溶胶一般是30%~40%。

所以这里所指的硅溶胶即是指SiO2浓度（W%）≥10%的高浓度硅溶胶。

从硅溶胶所表现出的PH值不同，硅溶胶又分为碱性硅溶胶和酸性硅溶胶，他们都是重要的而精细化工产品，具有不同的重要用途：如碱性硅溶胶在静谧铸造，外墙涂料等领域应用；酸性硅溶胶在彩色显像管，胶体铅酸蓄电池，及从国内引进的经典植绒技术上应用等。

我国生产硅溶胶开始于50年代，在过去的30多年中，世界发达国家硅溶胶的生产已有了长足的进步，现已能制得系列硅溶胶产品，最高浓度（SiO2）达60%。

我国的情况虽也有了较大进步，但在研制和生产中，不论品种，数量和质量，还处于落后状态，应用开发更需要加倍努力。

1.硅溶胶的性质硅溶胶具有许多优良的特性，例如具有较大的比表面积，较高的吸附性与粘结性，高温下的耐热性和绝缘性以及催化活性等。

从而使它成为日益隐忍注目的精细化工产品，有着广阔的应用前景。

（1）粒子性硅酸在水溶液中的最主要特性是自聚合作用，即单硅酸→低聚硅酸→高聚硅酸，当pH值=7~10，无盐存在时，它可以聚合成为硅溶胶；在pH值<7或pH值=7~10，有盐存在时，它可以凝结成为硅凝胶。

如图7-4所示。

在通常制备硅溶胶的条件下，如由里子交换法制得的稀硅酸溶液，胶乳了足够的碱，将其pH值调到9~10，可得到球形的聚硅酸胶粒。

其反应式为：用高倍显微镜观察，一般可以看到硅溶胶中均匀分散的粒径≥5nm的胶粒。

这些胶粒能够在较长时间内（一般一年以上）不沉淀，不凝聚，几乎始终白痴溶胶状态。

（2）胶粒的电性与溶胶的稳定性硅溶胶是含大量的水化SiO2粒子的分散体系，它的最爱特征是具有巨大的表面自由能。

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载硅溶胶的物理与化学性质地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容硅溶胶的物理与化学性质硅溶胶是二氧化硅胶体微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，又叫做硅酸溶液，或二氧化硅水溶液，是一种用途广泛的新型化工原料。

硅溶胶的外观为乳白色半透明的胶体溶液，多成稳定的碱性，少数呈酸性。

硅溶胶中SiO2的浓度一般为10%~35%，浓度高时可达50%。

硅溶胶粒子比表面积为50~400m2/g，粒径范围一般在5~100nm，即处于纳米尺度，与一般晶粒为0.1~10μm的乳液相比，其颗粒要小得多。

硅溶胶的胶团结构用以下化学式表示：式中：m，n很大，而且m<<n。

可以认为硅溶胶的胶核与硅酸钠结构基本相同，它是由m个SiO2分子聚合而成。

在硅酸胶体溶液中H2SiO3是一种弱电解质，在水中能部分离解为H+和SiO2-3：H2SiO32H++SiO2-3，这些SiO2-3被吸附在胶核周围，形成带负电的内吸附层，使胶粒带负电，因而它必然会吸引存在于周围介质中的反离子，如H+、Na+等正离子，构成双电层。

这些反离子在受到粒子表面离子吸引的同时，又由于离子本身的热运动而使其中部分离子离开表面而向溶液外层扩散；而靠近粒子表面的反离子浓度较大，随着与表面距离的增加，反离子的浓度减少，形成扩散层。

由于胶体粒子表面所带负电荷与扩散层中所带正电荷总数相等，最后整个体系呈中性。

（硅溶胶涂料及其表面涂层的质量控制）硅溶胶是具有胶体特性、质点近似球体、带负电的溶胶。

ζ电位、布朗运动及足够的溶剂阻隔三大因素赋予其聚结稳定性和动力学稳定性。

然而，胶粒为介稳相，始终存在自发聚结的倾向。

三大稳定因素只要有一种被削弱，它就会自动聚结，产生凝胶或聚沉。

成膜剂硅溶胶的黏度对涂层性能的影响作者：李炎刘玉岭李洪波卜小峰唐继英樊世燕来源：《粘接》2014年第07期摘要：涂层黏度实验证实，硅溶胶黏度越大，所制备涂层的附着力越大，耐腐蚀性能越强。

通过对硅溶胶的物理化学性能研究可知，硅溶胶体积分数的增加会导致体系pH值的上升，当体积分数为10%时，pH值达到最大值9.91。

当pH值为9.7时，硅溶胶的黏度最大且Zeta电位绝对值最大。

根据硅溶胶体积分数和体系pH值的线性关系，得出硅溶胶最佳体积分数为9.074%。

关键词：硅溶胶；黏度；表面粗糙度中图分类号：O648.16 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）07-0057-04涂料的流动性能是涂料在涂装过程中得到连续涂膜的保证。

黏度是度量流体流动性能的基本物理参数，是剪切应力与应变速率的比值，对于牛顿流体（比如水），此比值为恒定值，即不随剪切应力的变化而变化。

对于非牛顿流体，黏度将随剪切应力的变化而变化，因此也称为表观黏度[1，2]。

涂料是高分子溶液与固体粉末填料组成的悬浮液，其基本流变性能遵循高分子液体的流变特性，是非牛顿流体。

在流体动力学中，黏度是一个很重要的参数，涂料作为一种流动的液体对其黏度的研究十分必要。

根据涂料的性能要求，本文以硅溶胶乳液作为成膜剂来配制涂料[3，4]，针对涂层耐腐蚀性能随硅溶胶黏度的变化论述了黏度对涂料性能的影响。

1 实验部分实验仪器及材料：电子千分表；NDJ-5S 黏度计；Zeta电位测试仪；7.62 cm铜片；碱性硅溶胶（粒径为110～130 nm ）。

实验方法：将不同黏度的硅溶胶配置成防腐涂料涂覆在铜片表面进行耐腐蚀实验，记录耐腐蚀时间及腐蚀后铜片表面粗糙度。

测定不同体积分数硅溶胶黏度和pH值以及Zeta电位，得出适合用作涂料成膜剂硅溶胶的最佳物化条件。

2 结果及讨论2.1 硅溶胶体积分数对pH值和黏度的影响涂料的黏度受到成膜剂乳液中硅溶胶体积分数的影响。

硅溶胶结构与性能硅溶胶是典型的胶体溶液，它具有光散射效应、丁达尔效应和电泳现象。

1、硅溶胶粒子模型硅溶胶胶颗粒为球形，直径为6～100nm。

对硅溶胶中球形二氧化硅微观结构曾有各种不同模型描述，图A为二维示意图，图B是将料子内部的无定形二氧化硅表示为（SiO4）四面体的投影图。

球形结构内部是由（SiO4）四面体组成的不规则三维网络结构，粒子表面为硅醇（-Si-OH）所覆盖。

内部不含有未缩合羟基OH的致密二氧化硅粒子的优质硅溶胶，现已查明只有高温下，一般是在80～100℃以上形成的粒子内部才是致密的，此种溶胶所得凝胶的密度近于石英玻璃,约为2.2g/cm3左右，但在60℃以下形成的粒子内部就往往不那么致密，常含有未完全缩合的羟基，这种硅溶胶粘度较大，稳定性也差。

由于硅溶胶粒子表面被硅醇所覆盖，可利用硅醇的化学性质对粒子表面进行改性处理，生产多种改性硅溶胶。

2、硅溶胶粒子表面的离子电荷硅溶胶粒子表面为硅醇，当介质为水时，水分子则借助氢键作用面连结于粒子表面的硅醇上，形成水化层。

这层水为化学吸附水，需加热至200℃才能大部去除，全部去除需加热到700℃。

现在一般碱性硅溶胶介质为碱性，粒子表面的硅醇选择吸附了介质中的OHˉ而使表面带负电，所以在电场中，这种硅溶胶向正能方向移动。

粒子表面所带负荷的密度和PH值有关，与粒子大小无关。

3、硅溶胶粒子表面的变电层结构硅溶胶粒子表面因吸附OHˉ而带负电，它势必吸附在其周围介质中的反离子，如Na+等阳离子。

从而使表面上吸附的离子与溶液中的反离子构成双电层。

反离子一方面受粒子表面离子的吸引，力图反它们拉向粒子表面，另一方面反离子本身的热运动，又使它们离开表面扩散到溶液中到，两者作用的结果，使靠近表面的反离子浓度较大，随着与表面距离的增大，反离子由多到少，成扩散状态分布，最后与周围介质电荷密度相等，见图A，紧贴粒子周围的反离子被粒子吸附牢固，常与粒子一起运动，用过滤、离心等方法均难以去除，此层称为固定层即吸附层，厚度为δ。