1.一种乙烯基功能改性的酸性硅溶胶，其特征是，所述酸性硅溶胶为将原硅溶胶产
2.根据权利要求1所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶，其特征是，所述原硅溶胶产品
3.根据权利要求1所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，包括以
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于85‑90℃下加热溶
解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，89‑95℃保温反应30‑60min，得到共
聚物溶液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌3‑5h，完成
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至40‑90℃，再加入乙烯基硅烷，反应
4.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，步骤
5.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，步骤
6.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，步骤
(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的30‑40％，双氧水溶液的质量
7.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，步骤
(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.01‑0.3％；所述有机酸为柠檬酸和/
8.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，步骤
(2)所述乙烯基硅烷与聚合物接枝改性硅溶胶的质量比为(0.1‑5)：(94.7‑99.8)。
9.根据权利要求3所述乙烯基功能改性的酸性硅溶胶的制备方法，其特征是，所述乙
烯基硅烷为甲基乙烯基二甲氧基硅烷，二甲基乙烯基乙氧基硅烷(乙烯基单封头)，乙烯基
三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三(二甲氧乙氧基)硅烷，乙烯基三异丙氧基硅
硅溶胶是二氧化硅的胶体微粒分散于水中的胶体溶液，又名硅酸溶胶、聚硅酸，或
二氧化硅水溶胶。硅溶胶大范围的应用于精密铸造业、耐火材料、纺织行业、催化剂载体制备、电
子工业、涂料等领域。硅溶胶是纳米级的二氧化硅在水溶液中形成的胶体，而酸性硅溶胶处
于亚稳状态，在放置过程中会因聚合形成大量的二聚体、多聚体导致凝胶，特别是高浓度的
酸性硅溶胶胶束表面大量的羟基引起缩合反应导致凝胶速度显著加快，酸性硅溶胶的不稳
硅溶胶及其制备方法”，采用铝酸盐对硅溶胶进行改性得到的酸性硅溶胶提高了硅溶胶的
稳定性，然而引入的铝离子，限制了酸性硅溶胶在很多领域的应用，例如，应用于涂料领域
如下步骤:1)将水玻璃用去离子水稀释后先后通过强酸性阳离子交换柱和强碱性阴离子交
换柱；2)再用碱液将溶液pH调至7.0以上，制得活性硅酸溶液；3)取一定体积的上述活性硅
酸溶液于反应容器中，加热一段时间，制得晶种；4)采用恒液位加热浓缩法，在上述晶种中
持续滴加活性硅酸溶液，制得碱性硅溶胶；5)将上述碱性硅溶胶通过强酸性阳离子交换柱，
制得酸性硅溶胶。该技术方案中，将碱性硅溶胶通过静止的强酸型阳离子交换柱制得酸性
硅溶胶，阳离子交换柱在初始使用和快失效时，得到的酸性硅溶胶产品的pH和性质有一定
的差异，造成同一批产品质量存在一定的差异，造成硅溶胶不均一，影响稳定性。另外，对离子交换
专利TW234579B公开了一种含有甲醇的pH在1‑6的二氧化硅研磨液，可用于硅基片
的抛光；专利JP6199515和JP63123807通过将少量氧化铝加入到二氧化硅溶胶中，继而经离
然而上述酸性硅溶胶的制备方案，虽然稳定性有所提升，但是稳定时间依旧较短，
优选的，所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑
常规的硅溶胶制备方法，如直接加酸法、树脂直接混合法、离子交换法、加热浓缩
法以及离子交换与浓缩相结合的方法，所制备的基础酸性硅溶胶，均可作为本发明制备高
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于85‑90℃下加
热溶解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，89‑95℃保温反应30‑60min，得
到共聚物溶液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌3‑5h，
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至40‑90℃，再加入乙烯基硅烷，
优选的，步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的30‑
优选的，步骤(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.01‑0.3％；所
优选的，所述乙烯基硅烷与聚合物接枝改性硅溶胶的质量比为(0 .1‑5)：(94 .7‑
(乙烯基单封头)，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三(二甲氧乙氧基)硅
本发明终产品酸性硅溶胶，二氧化硅含量：22‑38％，pH2‑3.5，粒径8‑20nm，zata电
性硅溶胶表面的部分羟基，增加颗粒间的空间位阻，减少团聚，同时较长的分子链拉大了胶
粒间距离，阻止硅溶胶发生凝胶，提高分散性能，另一方面聚合物链与水分子间的氢键缔合
使硅溶胶粒表明产生一层稳定的溶剂化膜，阻止胶粒非间接接触，在颗粒间起润滑作用，为后
续的乙烯基改性提供条件；后续加入有机酸，在二氧化硅粒子表明产生的较致密水合层，与
乙烯基硅烷结合，这样两步相互配合，使得二氧化硅表面被大量的有机基团包覆，亚稳态的
酸性硅溶胶溶液变得更稳定，能保持常温贮存2年以上不出现聚沉和凝胶现象，稳定性
大幅提升，常温贮藏时间不少于两年，且以商品化的酸性硅溶胶产品为基础原料，容易实现
大规模批量生产，实用性较强，在精密铸造、涂料、化学抛光、防火材料等领域应用前景广泛
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑35％，zata
本实施例原硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS25酸性系列硅溶胶，
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于85℃下加热溶
解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，89℃保温反应30min，得到共聚物溶
液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌3h，完成聚合物接
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至40℃，再加入乙烯基硅烷，反
步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的30％，双氧水溶
步骤(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.01％；所述有机酸为
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑35％，zata
本实施例原硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS30酸性系列硅溶胶，
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于90℃下加热溶
解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，95℃保温反应50min，得到共聚物溶
液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌4h，完成聚合物接
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至60℃，再加入乙烯基硅烷，反
步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的35％，双氧水溶
步骤(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.1％；所述有机酸为乳
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑35％，zata
本实施例原硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS25酸性系列硅溶胶，
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于85℃下加热溶
解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，95℃保温反应50min，得到共聚物溶
液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌5h，完成聚合物接
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至90℃，再加入乙烯基硅烷，反
步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的40％，双氧水溶
步骤(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.2％；所述有机酸为柠
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑30％，zata
本实施例原硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS35酸性系列硅溶胶，
(1)所述聚合物接枝改性的方法为：将容器中加入水和马来酸酐，于90℃下加热溶
解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，95℃保温反应60min，得到共聚物溶
液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质量比1:1混合搅拌5h，完成聚合物接
(2)将聚合物接枝改性硅溶胶中加入有机酸，加热至90℃，再加入乙烯基硅烷，反
步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的40％，双氧水溶
步骤(2)有机酸的加入量为聚合物接枝改性硅溶胶质量的0.3％；所述有机酸为柠
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑35％，zata
本对比例硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS35酸性系列硅溶胶，符
(1)将原硅溶胶加入有机酸，加热至90℃，再加入乙烯基硅烷，反应8h，得到终产品
有机酸的加入量为硅溶胶质量的0.3％；所述有机酸为柠檬酸和乳酸按照质量比
所述原硅溶胶产品为酸性硅溶胶，平均粒径8‑20nm，pH2‑4，固含量20‑35％，zata
本对比例原硅溶胶产品使用临沂市科翰硅制品有限公司KHAS35酸性系列硅溶胶，
入水和马来酸酐，于90℃下加热溶解，溶解后同时滴加丙烯酸和双氧水溶液，滴加完毕后，
95℃保温反应60min，得到共聚物溶液，控制pH小于5；再将共聚物溶液和酸性硅溶胶按照质
量比1:1混合搅拌5h，完成聚合物接枝改性硅溶胶，得到终产品乙烯基功能改性的酸性硅溶
步骤(1)双氧水溶液的加入量为水、马来酸酐以及丙烯酸总质量的40％，双氧水溶
实施例4所得硅溶胶，对比例1‑2所得硅溶胶，临沂市科翰硅制品有限公司KHAS35
酸性系列硅溶胶(对比例3)，临沂市科翰硅制品有限公司KHAS25酸性系列硅溶胶(对比例4)
pH：室温下取50ml硅溶胶试样，置于100ml烧杯中，以玻璃电极为测量电极，饱和甘
二氧化硅含量：固形物法，用先于800～850℃灼烧至恒重的瓷坩蜗，称取约2g试
样，精确0.0002g。于105～110℃下烘干，再于800～850℃灼烧至恒重。以质量百分数表示的
形貌：透射电镜TEM，日本JEOL公司生产的JEM‑2000EX型透射电子显微镜观察硅溶
从表中数据能够准确的看出，在经过两步改性后，本发明实施例1‑4所得酸性硅溶胶，平
均粒径有增大的趋势(如粒径分布图2所示)，而粒径越大，稳定性是越好的。在常温贮存2年
后，硅溶胶性能没有较大的变化，较未改性原酸性硅溶胶，稳定性显著提升；原酸性硅溶胶
在高温80℃老化稳定性最长不超过15天，改性后酸性硅溶胶80℃老化稳定性可达到45天以
上。从透射电镜图1也能够准确的看出本发明实施例4所得硅溶胶颗粒，常温贮藏2年后，相比较与
对比例3硅溶胶产品，对比例3，未进行改性的酸性硅溶胶常温储存半年后就发生明显团聚，
粘度显著增加，有凝胶趋势，且80℃老化稳定时间仅5天。本发明通过聚合物接支改性后的
酸性硅溶胶，利用部分有机基团取代酸性硅溶胶表面的部分羟基，增加颗粒间的空间位阻，
减少团聚，同时较长的分子链拉大了胶粒间距离，阻止硅溶胶发生凝胶，大幅度提升二氧化
部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动的
