CN109970072B - 一种水玻璃预处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水玻璃处理工艺，包括以下步骤：(1)将模数为3.2～3.7的水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；(2)将步骤(1)所述蒸球通入水蒸汽，使蒸球内压力达到0.08～0.15MPa，保压4～6小时得到水玻璃溶液；(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度到75～90℃，加入处理剂，转速为70～110转/分钟下搅拌20～60分钟；采用本工艺预处理的水玻璃，在之后的合成过程中，可以直接与硫酸进行反应，实现了快速反应的目的，节省了生产过程中的时间成本，而且在终端产品中表现出其特殊的应用效果，例如：极佳的防沉性和极佳的分散性。并且，在水玻璃环节通过精准的添加比例进行预处理，使得终端产品品质稳定性更高。

Description

一种水玻璃预处理工艺
技术领域
本发明涉及一种水玻璃处理工艺，更具体地，本发明涉及一种水玻璃预处理工艺。
背景技术
水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，它是由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成。最常用的是硅酸钠水玻璃Na2O·nSiO2，还有硅酸钾K2O·nSiO2。通常把水玻璃组成中的二氧化硅和氧化钠(或氧化钾)的克分子摩尔数之比，称为模数M。
中国生产的水玻璃模数一般在2.4～3.3之间。水玻璃在水溶液中的含量(或称浓度)常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36～1.50g/cm3，相当于波美度38.4～48.3。密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。水玻璃通常采用石英粉(SiO2)加上纯碱(Na2CO3)，在1300～1400℃的高温下煅烧生成固体，再在高温或高温高压水中溶解，制得溶液状水玻璃产品。
目前工艺方法制备的水玻璃，在使用过程中存在分散性差，用于涂料中影响光泽度，易沉降，影响使用效果。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将模数为3.2～3.7的水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入水蒸汽，使蒸球内压力达到0.08～0.15MPa，保压4～6小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度到75～90℃，加入处理剂，转速为70～110转/分钟下搅拌20～60分钟。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为(1.0～3.0):(1.5～6.0)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为(1.0～2.0):(3.0～5.0)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(2)蒸球内压力为0.08～0.1MPa。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(3)降低温度到78～85℃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(3)处理剂选自氧化聚乙烯蜡、氧化石蜡、氧化微晶蜡中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(3)处理剂还包含助剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述助剂为非离子型表面活化剂烷基酚聚氧乙烯醚或非离子型表面活化剂脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
作为本发明一种更优选的技术方案，所述的助剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
作为本发明一种优选的技术方案，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、癸基酚聚氧乙烯醚、十一烷醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、十五烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
本发明与现有技术相比具有以下优点：采用本工艺预处理的水玻璃，在之后的合成过程中，可以直接与硫酸进行反应，实现了快速反应的目的，节省了生产过程中的时间成本，而且在终端产品中表现出其特殊的应用效果，例如：极佳的防沉性和极佳的分散性。并且，在水玻璃环节通过精准的添加比例进行预处理，使得终端产品品质稳定性更高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将模数为3.2～3.7的水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入水蒸汽，使蒸球内压力达到0.08～0.15MPa，保压4～6小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度到75～90℃，加入处理剂，转速为70～110转/分钟下搅拌20～60分钟。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)降低温度到78～85℃。
在一种更优选的实施方式中，所述步骤(3)降低温度到80℃。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为(1.0～3.0):(1.5～6.0)。
在一种更优选的实施方式中，所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为(1.0～2.0):(3.0～5.0)。
在一种更优选的实施方式中，所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1：3.5。
水玻璃
水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐。它是由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成。最常用的是硅酸钠水玻璃Na2O·nSiO2，还有硅酸钾K2O·nSiO2。通常把水玻璃组成中的二氧化硅和氧化钠(或氧化钾)的克分子摩尔数之比，称为模数M。
水玻璃购买自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(2)蒸球内压力为0.08～0.1MPa。
在一种更优选的实施方式中，所述步骤(2)蒸球内压力为0.1MPa。
本发明人实施过程中发现：水玻璃与水的质量比为(1.0～3.0):(1.5～6.0)，蒸球内压力达到0.08～0.15MPa，保压4～6小时；溶解水玻璃，可以提高后期制备的二氧化硅的分散性。
水玻璃与水混合后，产生一系列的水解反应及电离平衡，致使溶液含有正硅酸钠、多聚硅酸钠、硅酸、聚硅酸及OH-、Na+、HSiO3 -等多种组分组成的复杂胶体-分子-离子体系。本申请人实施过程中发现，通过限定水玻璃与水的比例以及设置蒸球内压力为0.08～0.15MPa，不仅可以起到溶解水玻璃的作用，还可以提高后期制备的二氧化硅的分散性，原因是通过限定水玻璃与水的比例可以使水玻璃溶液形成特定比例的胶体-分子-离子体系，然后在0.08～0.15MPa压力下，促进了水解或电离平衡的进行，一定程度上阻止了硅酸缩聚成聚硅酸胶粒或正硅酸钠，细化胶粒，同时使聚硅酸的分子量重新均匀化。
当压力不在0.08MPa～0.15MPa或水玻璃与水的质量比不在(1.0～3.0):(1.5～6.0)时，由于得不到一定比例的胶体-分子-离子体系，制得的二氧化硅分散性较差。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的1～4％。
处理剂
处理剂是一种提高粘接性能，用作处理塑料、填料、颜料和粘接载体等表面的物质，一般包含石蜡，偶联剂，表面活性剂等。
石蜡主要是由烷烃组成，是一类不活泼的有机化合物，一般包含氧化石蜡，微晶蜡，氧化微晶蜡，聚乙烯蜡，氧化聚乙烯蜡等。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)处理剂选自氧化石蜡、氧化微晶蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。
氧化石蜡是将含氧基团引入到石蜡中，赋予了石蜡许多新的特性，拓宽了石蜡应用领域，尤其是石蜡的可乳化性能得到了很大的改进。
氧化微晶蜡是将含氧基团引入到微晶蜡中，赋予了微晶蜡许多新的特性。
微晶蜡，白色无定形非晶状固体蜡，以C31-70的支链饱和烃为主，含少量的环状、直链烃，无臭无味；不溶于乙醇，略溶于热乙醇，可溶于苯、氯仿、***等；可与各种矿物蜡、植物蜡及热脂肪油互溶。主要以石油分馏后的残渣为原料，采用精制法制得。
氧化聚乙烯蜡又称OPE蜡，是一种含羰基和羟基的低分子量乙烯-醋酸乙烯共聚物；OPE蜡具有粘度低、软化点高、硬度好等特殊性能，无毒性，热稳定性好，高温挥发性低，对填料、颜料的分散性极佳，既有极优的外部润滑性，又有较强的内部润滑作用，还具有偶联作用。
作为氧化聚乙烯蜡的实例，包括但不限于：高密度氧化聚乙烯蜡OPE316、氧化聚乙烯蜡629(霍尼韦尔蜡粉)、氧化聚乙烯蜡OPE3715(科莱恩)、氧化聚乙烯蜡AC316a(霍尼韦尔蜡粉)。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡。
在一种更优选实施方式中，所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
本发明人发现加入氧化聚乙烯蜡可降低涂料的光泽度，聚硅酸的分子量均匀化后，通过氧化聚乙烯蜡上的极性基团与聚硅酸结合，降低了聚硅酸的表面能，进一步限制了聚硅酸的进一步聚合；同时，用氧化聚乙烯蜡改性的水玻璃溶液与酸反应生成的二氧化硅的过程中，氧化聚乙烯蜡上的极性基团吸附在二氧化硅表面上，取代通过氢键与二氧化硅表面-OH结合的水，阻止了二氧化硅颗粒间氢键的形成；同时，氧化聚乙烯蜡上的非极性基团易渗透到二氧化硅内部孔隙中，削弱内聚力，使二氧化硅在外加作用力下更易打开，新生成的粒子也能够得到迅速的保护。将二氧化硅用于涂料，涂料被涂成膜干燥的过程中，溶剂和树脂基料受到二氧化硅外层结构化学、物理作用的阻挡，减缓了树脂基料的流动和溶剂挥发，从而降低了涂料的光泽度。由于氧化聚乙烯蜡的存在，造成含二氧化硅涂膜的抗回粘性较差。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)处理剂还包含助剂。
在一种优选的实施方式中，所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
在一种优选的实施方式中，所述助剂占处理剂的0.05～0.2wt％。
在一种优选的实施方式中，所述助剂为非离子型表面活化剂烷基酚聚氧乙烯醚或非离子型表面活化剂脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
在一种优选的实施方式中，所述助剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
在一种更优选实施方式中，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、癸基酚聚氧乙烯醚、十一烷醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、十五烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
在一种更优选实施方式中，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚(CAS127087-87-0)、辛基酚聚氧乙烯醚(CAS9002-93-1)、十五烷基酚聚氧乙烯醚(CAS40160-92-7)。
更优选的，按百分质量份计，所述烷基酚聚氧乙烯醚由壬基酚聚氧乙烯醚占70～88％，辛基酚聚氧乙烯醚占15％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％三种组合在一起的混合物。
加入所述助剂后与酸反应生成的二氧化硅，通过与涂料体系交联，可以改善涂膜的抗回粘性。而且本申请人意外发现，当所述助剂的重量为氧化聚乙烯蜡的0.05～0.2％时，提高了涂料的防沉性，猜测可能的原因是：壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十五烷基酚聚氧乙烯醚和二壬基酚聚氧乙烯醚与氧化聚乙烯蜡相互协同，在二氧化硅周围形成刚性立体网络结构，当二氧化硅分散于涂料中时，由于网络结构密度较大，以及在范德华力的作用下，形成了稳定的结构；同时在搅拌过程中形成的假性润湿颗粒，经过短时间浸泡，二氧化硅被充分润湿，产品的静止粘度升高，也减缓了二氧化硅的沉降，没有出现分层现象。
当所述助剂的质量份较少时，无法形成稳定的网络结构；较多时，形成的网络结构较密，二氧化硅无法充分润湿，都会影响涂料的稳定性。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.08MPa，保压6小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:6。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的1％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占70％，辛基酚聚氧乙烯醚占28％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.05wt％。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.15MPa，保压4小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:2。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的4％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占80％，辛基酚聚氧乙烯醚占18％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.2wt％。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为2:1。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:1.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到2MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.05MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:8。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例9
本发明的实施例9提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为4:1。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例10
本发明的实施例10提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的6％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例11
本发明的实施例11提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的0.1％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例12
本发明的实施例12提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的3wt％。
实施例13
本发明的实施例13提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例14
本发明的实施例14提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂为十五烷基酚聚氧乙烯醚。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例15
本发明的实施例15提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
实施例16
本发明的实施例16提供了一种水玻璃预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入蒸汽，使蒸球内压力达到0.1MPa，保压5小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度80℃，加入处理剂，转速为100转/分钟下搅拌30分钟。
所述步骤(1)水玻璃与水的质量比为1:3.5。
所述水玻璃购自杭州钥炜建材科技有限公司的液体水玻璃，模数为3.2。
所述步骤(3)处理剂的质量为水玻璃的3％。
所述步骤(3)处理剂为氧化聚乙烯蜡和助剂的组合物。
所述氧化聚乙烯蜡购自科莱恩，型号为3715。
所述助剂按百分质量份计，壬基酚聚氧乙烯醚占74％，辛基酚聚氧乙烯醚占24％以上，十一烷醇聚氧乙烯醚占2％。
所述助剂占处理剂的0.15wt％。
性能评估：
将实施例1～16所得的水玻璃与硫酸反应制备二氧化硅，制备方法为常规的制备方法即可，以下测试中的二氧化硅的制备条件为：8体积的水玻璃溶液与1体积的硫酸反应，80℃恒温老化2小时后，400℃干燥1小时。
测试抗回粘性、光泽度、防沉性性能测试需要将二氧化硅放到以下涂料中测试。
涂料配方：
主漆：
组分名称 质量含量％
丙烯酸树脂 74.4％
流平剂BYK323 0.46％
流平剂BYK333 0.46％
消泡剂BYK141 0.27％
多元醋酸酯BAC 17.39％
二氧化硅 7％
固化剂：
固化剂AK-75 41％
固化剂TR-50 18％
多元醋酸酯BAC 41％
分散性
测试方法：用砂磨分散机测试，将二氧化硅打进油漆中，砂磨分散机转速为1600r/min，记录分散时间。
抗回粘性
测试条件：按GB/T 1762-1980《漆膜回粘性测定法》相关规定进行，将定量滤纸片光滑的面朝下放置于离样板边缘不少于1cm的漆膜上，放入恒温恒湿箱中，将温度调节在40±1℃，相对湿度80±2％条件下预热的回粘性测试仪放置在滤纸的正中，关上恒温恒湿箱。5分钟内升温至40±1℃，相对湿度80±2％，在此条件下保持10分钟。迅速向上拿掉测试仪，取出样板。放置15分钟，用四倍放大镜观察结果。
评价标准：样板倒转，滤纸片做自由落体运动，或用握扳手的食指轻敲可以落下者为1级；轻轻掀起滤纸片，允许有印痕，粘有稀疏，轻微的滤纸纤维，纤维总面积为1/3cm2以下者为2级，轻轻掀起滤纸片，允许有印痕，粘有密集的滤纸纤维，总面积在1/3cm2～1/2cm2者为3级。
检验时，每个试样同时制备三块样板进行测定，以2块结果一致的级别为评定结果。
光泽度
测试条件：按GB/T 9754-2007《不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》相关规定进行，测试角度为60°。
防沉性
实验环境设定为温度25.8℃，湿度70％，水玻璃放在涂料中在室温下放置10h后对涂料的防沉性进行分析
按照本发明提供的性能验证方法，测定实施例1～8经过预处理工艺后水玻璃的分散性，抗回粘性，光泽度，防沉性，结果见表1。
表1
Figure BDA0002061765670000151
Figure BDA0002061765670000161
本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (4)

1.一种水玻璃预处理工艺，其特征在于：所述预处理工艺包括以下步骤：
(1)将模数为3.2～3.7的水玻璃与水加入到蒸球中，封盖；
(2)将步骤(1)所述蒸球通入水蒸汽，使蒸球内压力达到0.08～0.15MPa，保压4～6小时得到水玻璃溶液；
(3)将步骤(2)得到的水玻璃溶液送入中转分散罐中，降低温度到75～90℃，加入处理剂，转速为70～110转/分钟下搅拌20～60分钟；
步骤(1)所述的水玻璃与水的质量比为(1.0～3.0):(1.5～6.0)；
步骤(3)所述的处理剂包括氧化聚乙烯蜡，处理剂的质量为水玻璃的1～4％；
步骤(3)所述的处理剂还包含助剂，助剂占处理剂的0.05～0.2wt％；
所述助剂为烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为由壬基酚聚氧乙烯醚占70～88％，辛基酚聚氧乙烯醚占15％以上，十五烷基酚聚氧乙烯醚占2％三种组合在一起的混合物；
所述水玻璃经过预处理工艺后与硫酸反应制备二氧化硅用于涂料中。
2.根据权利要求1所述的一种水玻璃预处理工艺，其特征在于：步骤(1)所述的水玻璃与水的质量比为(1.0～2.0):(3.0～5.0)。
3.根据权利要求1所述的一种水玻璃预处理工艺，其特征在于：步骤(2)所述的蒸球内压力为0.08～0.1MPa。
4.根据权利要求1所述的一种水玻璃预处理工艺，其特征在于：步骤(3)所述的降低温度到78～85℃。
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