硅溶胶灌浆材料(silicasol)是纳米SiO2胶体微粒在水中稳定均匀扩散形成的一种胶体溶液,又名硅酸溶胶,为淡蓝色透明或乳白色溶液,硅溶胶因其许多优良的性能如大的比表面积、高吸附性、高渗透性等。
纳米硅溶胶灌浆材料是无臭、无毒的胶体溶液,纳米硅溶胶分子式为mSiO2•H2O。硅氧烷键(-Si-0-Si-)是二氧化硅粒子的主要结构键力。溶胶粒子表面层有许多小分子,胶体溶液种的硅氧醇基(-SiOH)羟基键(-OH),与纳米硅溶胶溶液中存在少量的一些碱金属离子有静电作用,在静电作用下形成扩散双电层,是纳米硅溶胶胶体溶胶保持稳定的主要原因。
现阶段国内生产的纳米硅溶胶中,所含SiO2胶粒的浓度一般可达到15%~50%,现阶段制备工艺浓度最高时可达50%。纳米硅溶胶粒粒径范围在5~100nm,由于制备工艺的问题,当浓度提高至50%,粒子粒径可达100nm左右,纳米硅溶胶灌浆材料比表面积在50~400m2/g,多呈稳定的碱性。
硅溶胶灌浆材料中纳米硅溶胶对于工程上的应用前景更好,因为纳米硅溶胶有以下几个特性。
胶体粒子的粒径为(10-100nm)处于纳米级别,二氧化硅胶体粒子本身无色无味,胶体粒子还存在有非常大的比表面积,所以不会影响被覆盖物本身的颜色。
由于水的渗透性非常强,很多地方水可以渗透,当与其他物质混合时,会具有很好的渗透性和分散性,所以具有渗透性强的特点。可以充当很好的粘合剂,其原因是在硅溶胶灌浆材料中的水分蒸发过程中,其本身的胶体粒子不会分散,会依靠黏结力黏附在物体的表面,离子间可以通过吸附力形成硅氧结合,是效果非常好的粘合剂。