一种聚合物改性的硅溶胶及其制造方法转让专利
申请号 : CN200910214531.X
文献号 : CN101786139B
文献日 : 2012-09-26
发明人 : 王国顺 , 罗琼 , 陈连喜 , 李杨
申请人 : 东莞市惠和硅制品有限公司
摘要 :
本发明提供了一种聚合物改性的硅溶胶，其含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％～36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％～5.0％。制备方法为(1)配制聚乙烯吡咯烷酮水溶液；(2)配制碱性硅溶胶；(3)按所需比例将步骤(1)和步骤(2)制备的溶液均匀混合，即得聚合物改性的硅溶胶。本发明制备的聚合物改性的硅溶胶可较显著地缩短熔模铸造制壳层间干燥时间，有效地提高蜡模型壳常温强度，降低蜡模型壳残留强度，而不影响其高温强度，制备方法简单，成本低廉，适于推广应用。
权利要求 :
1.一种聚合物改性的硅溶胶，其特征在于，其含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％～
36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％～5.0％；
所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
2.如权利要求1所述的聚合物改性的硅溶胶，其特征在于，所述聚合物改性的硅溶胶的pH值为8.5～10.5。
3.如权利要求1所述的聚合物改性的硅溶胶，其特征在于，所述碱性硅溶胶为SiO2微粒在水中均匀分散的胶体溶液，其中，SiO2质量百分比为22.0％～40.0％，pH值为9.5～
10.5。
4.如权利要求1～3任一项所述的聚合物改性的硅溶胶的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)配制聚乙烯吡咯烷酮溶液；
(2)配制碱性硅溶胶；
(3)按一定比例将步骤(1)和步骤(2)制备的溶液均匀混合，即得聚合物改性的硅溶胶；
其中，步骤(3)中所用的比例使SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为
20.0％～36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％～
5.0％；
所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
说明书 :
一种聚合物改性的硅溶胶及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于粘接剂复合材料及其制造方法，具体地，涉及一种聚合物改性的硅溶胶及其制造方法。
背景技术
[0002] 硅溶胶是二氧化硅微粒在水中均匀分散的胶体溶液，又名硅酸溶胶，或二氧化硅水溶胶，是一种性能优良的无机高分子粘接剂，广泛应用于不同的工业领域。精密铸造工业
中熔模铸造采用蜡模型壳，硅溶胶用作蜡模型壳的粘接剂，蜡模型壳必须经过多次涂挂浆
料并撒砂，砂层之间通过硅溶胶与莫来粉组成的浆料粘接在一起，而不同撒砂层之间的干
燥时间间隔决定了熔模铸造的生产效率和经济成本。
中熔模铸造采用蜡模型壳，硅溶胶用作蜡模型壳的粘接剂，蜡模型壳必须经过多次涂挂浆
料并撒砂，砂层之间通过硅溶胶与莫来粉组成的浆料粘接在一起，而不同撒砂层之间的干
燥时间间隔决定了熔模铸造的生产效率和经济成本。
[0003] 为了适应应用的要求，人们也开发出了高聚物改性的硅溶胶，如美国专利US005118727A揭示了一种含聚合物的硅溶胶稳定混合物，其包括硅溶胶液和PVA或甲基纤
维素，并在pH值2.7-7.0下生成。但是，该专利需要对硅溶胶进行高要求的酸化、去离子化
和金属离子表现改性，因此，增加了生产工艺；另一方面，酸性硅溶胶对熔模铸造用耐火材
料的性能要求较高，特别是对纯度和浸出物的要求很高，增加了生产成本。另外，在实际生
产过程中，采用水基硅溶胶作粘接剂的熔模铸造厂家，所用的硅溶胶一般为碱性的，使用粘
接剂pH值的改变会引起很多习惯上的不适应。因此，该专利提供的酸性硅溶胶，生产工艺
繁琐复杂，增加了生产成本和销售价格，不利于推广应用。
维素，并在pH值2.7-7.0下生成。但是，该专利需要对硅溶胶进行高要求的酸化、去离子化
和金属离子表现改性，因此，增加了生产工艺；另一方面，酸性硅溶胶对熔模铸造用耐火材
料的性能要求较高，特别是对纯度和浸出物的要求很高，增加了生产成本。另外，在实际生
产过程中，采用水基硅溶胶作粘接剂的熔模铸造厂家，所用的硅溶胶一般为碱性的，使用粘
接剂pH值的改变会引起很多习惯上的不适应。因此，该专利提供的酸性硅溶胶，生产工艺
繁琐复杂，增加了生产成本和销售价格，不利于推广应用。
[0004] 中国专利0213175.X公开了一种用PVA或改性淀粉或改性纤维素改性的硅溶胶粘接剂及其制造方法，其成分含有碱性硅溶胶或改性淀粉或改性纤维素。其制造方法为：先配
制PVA或改性淀粉或改性纤维素的水溶液，再准备碱性硅溶胶溶液，然后混合上述两种溶
液，并使之均匀，即得到发明所述的硅溶胶粘接剂。该发明的硅溶胶粘接剂是碱性的，克服
了酸性硅溶胶的缺陷。但是，在实际生产应用中，并不能较显著地达到其所述的缩短熔模铸
造制壳层间干燥时间，提高常温强度，降低残留强度的效果。
制PVA或改性淀粉或改性纤维素的水溶液，再准备碱性硅溶胶溶液，然后混合上述两种溶
液，并使之均匀，即得到发明所述的硅溶胶粘接剂。该发明的硅溶胶粘接剂是碱性的，克服
了酸性硅溶胶的缺陷。但是，在实际生产应用中，并不能较显著地达到其所述的缩短熔模铸
造制壳层间干燥时间，提高常温强度，降低残留强度的效果。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种聚合物改性的硅溶胶，其利用普通的硅溶胶，经PVP改性后，可较显著地缩短熔模铸造制壳层间干燥时间，有效地提高蜡模型壳常温强度，降低蜡
模型壳残留强度，而不影响其高温强度，产品价格低廉，适于推广应用。
模型壳残留强度，而不影响其高温强度，产品价格低廉，适于推广应用。
[0006] 本发明的技术方案如下：一种聚合物改性的硅溶胶，其含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone，PVP)，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改
性的硅溶胶的质量百分比为20.0％～36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶
胶的质量百分比为0.1％～5.0％。
性的硅溶胶的质量百分比为20.0％～36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶
胶的质量百分比为0.1％～5.0％。
[0007] 所述聚合物改性的硅溶胶的pH值为8.5～10.5。
[0008] 所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0009] 所述碱性硅溶胶为SiO2微粒在水中均匀分散的胶体溶液，其中，SiO2质量百分比为22.0％～40.0％，pH值为9.5～10.5。
[0010] 所述的聚合物改性的硅溶胶的制造方法，包括以下步骤：
[0011] (1)配制聚乙烯吡咯烷酮溶液；
[0012] (2)配制碱性硅溶胶；
[0013] (3)按一定比例将步骤(1)和步骤(2)制备的溶液均匀混合，即得聚合物改性的硅溶胶；
[0014] 其中，步骤(3)中所用的比例使SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％～36.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％～
5.0％。
5.0％。
[0015] 本发明选择聚合物PVP作为催化剂，促使SiO2胶团凝胶的水分平衡点提高，浆料涂层在涂覆砂料后，砂料的吸附层促使其中的水分迅速外渗，使浆料层的水分达到凝胶的
平衡点，开始形成凝胶，快速建立湿强度，因此在上一层涂料尚未完全凝固时就可涂挂下一
层涂料，又不会出现回溶现象。另外，PVP本身也是一种性能优良的有机高分子粘结剂，它
有着良好的成膜性，能改善SiO2在耐火材料中的分布状态。此外，聚合物改性硅溶胶还具有
以下特点：(1)有助于涂层牢固粘附蜡模表面，避免涂料层翘起和开裂；(2)撒砂时砂粒粘
附牢靠，浮砂减少；(3)脱水性能优良，容易形成干燥均匀的涂层；(4)增加型壳湿态强度，
有利防止脱蜡时型壳开裂；(5)由于聚合物在焙烧时会被烧掉，能提高型壳透气性。
平衡点，开始形成凝胶，快速建立湿强度，因此在上一层涂料尚未完全凝固时就可涂挂下一
层涂料，又不会出现回溶现象。另外，PVP本身也是一种性能优良的有机高分子粘结剂，它
有着良好的成膜性，能改善SiO2在耐火材料中的分布状态。此外，聚合物改性硅溶胶还具有
以下特点：(1)有助于涂层牢固粘附蜡模表面，避免涂料层翘起和开裂；(2)撒砂时砂粒粘
附牢靠，浮砂减少；(3)脱水性能优良，容易形成干燥均匀的涂层；(4)增加型壳湿态强度，
有利防止脱蜡时型壳开裂；(5)由于聚合物在焙烧时会被烧掉，能提高型壳透气性。
[0016] 本发明的有益效果为：(1)本发明所述的聚合物改性硅溶胶可较显著地缩短熔模铸造制壳层间干燥时间，有效地提高蜡模型壳常温强度，降低蜡模型壳残留强度，而不影响
其高温强度；(2)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶是碱性的，符合一般厂家熔模铸造型
壳的制造工艺和生产要求；(3)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶其原料为普通硅溶胶和
PVP，其原料为普通材料，价格低廉，适于推广应用；(4)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶
是通过水溶性的PVP溶液直接加入到碱性硅溶胶中，操作工艺简单，生产成本较低，适于推
广应用。
其高温强度；(2)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶是碱性的，符合一般厂家熔模铸造型
壳的制造工艺和生产要求；(3)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶其原料为普通硅溶胶和
PVP，其原料为普通材料，价格低廉，适于推广应用；(4)本发明所述的聚合物改性的硅溶胶
是通过水溶性的PVP溶液直接加入到碱性硅溶胶中，操作工艺简单，生产成本较低，适于推
广应用。
具体实施方式
[0017] 下述实施例中，实施例1、2、3、4、7、8和9所用的碱性硅溶胶是用东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶配制，S-1430A普通硅溶胶含质量百分比
为30％的SiO2，pH值为9.5-10.5；实施例5、6所用的碱性硅溶胶是用东莞市惠和硅制品
有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶配制，S-40普通硅溶胶含质量百分比为40％的
SiO2，pH值为9.5-10.5。显然，实施本发明所用的普通硅溶胶并不限于东莞市惠和硅制品
有限公司的产品，普通硅溶胶只需满足含质量百分比为22％～40％的SiO2即可。
为30％的SiO2，pH值为9.5-10.5；实施例5、6所用的碱性硅溶胶是用东莞市惠和硅制品
有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶配制，S-40普通硅溶胶含质量百分比为40％的
SiO2，pH值为9.5-10.5。显然，实施本发明所用的普通硅溶胶并不限于东莞市惠和硅制品
有限公司的产品，普通硅溶胶只需满足含质量百分比为22％～40％的SiO2即可。
[0018] 实施例1：
[0019] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为25.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为1.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为1.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0020] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)10g，加入90g去离子水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，根据
S-1430A的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离
子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即
可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP含量为1.0％，SiO2含量为25.0％，pH值为10.0。
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，根据
S-1430A的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离
子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即
可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP含量为1.0％，SiO2含量为25.0％，pH值为10.0。
[0021] 实施例2：
[0022] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为25.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0023] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20g，加入80g去离子水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到
PVP溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，
用稀盐酸调节pH值为9.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌
下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP
质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，pH值为9.5。
PVP溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，
用稀盐酸调节pH值为9.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌
下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP
质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，pH值为9.5。
[0024] 实施例3：
[0025] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为25.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0026] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20g，加入80g去离子水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，根据
S-1430A的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离
子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即
可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，
pH值为10.0。
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，根据
S-1430A的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离
子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即
可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，
pH值为10.0。
[0027] 实施例4：
[0028] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为25.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为2.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0029] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20g，加入80g去离子水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，用饱
和氯化钙溶液调节pH值为10.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断
搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，
其PVP质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，pH值为10.5。
溶液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶833.3g，用饱
和氯化钙溶液调节pH值为10.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断
搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，
其PVP质量百分比为2.0％，SiO2质量百分比为25.0％，pH值为10.5。
[0030] 实施例5：
[0031] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为30.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为4.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为4.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0032] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)40g，加入60g水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP溶
液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶750.0g，根据S-40
的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离子水，得
到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚
合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为4.0％，SiO2质量百分比为30.0％，pH值为
10.0。
液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶750.0g，根据S-40
的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离子水，得
到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚
合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为4.0％，SiO2质量百分比为30.0％，pH值为
10.0。
[0033] 实施例6：
[0034] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为35.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为4.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为4.0％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为10.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0035] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)40g，加入60g水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP溶
液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶875.1g，根据S-40
的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离子水，得
到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚
合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为4.0％，SiO2质量百分比为35.0％，pH值为
10.0。
液。另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-40的普通硅溶胶875.1g，根据S-40
的实际pH值，用稀盐酸或饱和氯化钙溶液调节pH值为10.0，并加入一定量的去离子水，得
到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚
合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分比为4.0％，SiO2质量百分比为35.0％，pH值为
10.0。
[0036] 实施例7：
[0037] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.5％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.5％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0038] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)5g，加入95g水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP溶液。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为9.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.5％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为9.5。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为9.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.5％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为9.5。
[0039] 实施例8：
[0040] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.3％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.3％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为9.0，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0041] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)3g，加入97g水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP溶液。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为9.0，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.3％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为9.0。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为9.0，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.3％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为9.0。
[0042] 实施例9：
[0043] 一种聚合物改性的硅溶胶，含有碱性硅溶胶和聚乙烯吡咯烷酮，其中，所述碱性硅溶胶中的SiO2占所述聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为20.0％，聚乙烯吡咯烷酮占所述
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为8.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
聚合物改性的硅溶胶的质量百分比为0.1％。聚合物改性的硅溶胶的pH值为8.5，聚乙烯
吡咯烷酮的分子量为1万～20万。
[0044] 上述聚合物改性的硅溶胶的制备方法：取分子量为1万～20万聚乙烯吡咯烷酮(PVP)1g，加入99g水中，并在室温剧烈搅拌30～60分钟，使PVP完全溶解，得到PVP溶液。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为8.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.1％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为8.5。
另取东莞市惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A的普通硅溶胶666.7g，用稀盐酸调
节pH值为8.5，并加入一定量的去离子水，得到碱性硅溶胶900g。在不断搅拌下，将上述
PVP溶液缓慢加入到碱性硅溶胶中，即可得到聚合物改性的硅溶胶1000g，其PVP质量百分
比为0.1％，SiO2质量百分比为20.0％，pH值为8.5。
[0045] 为了检验上述实施例所制备的聚合物增强硅溶胶在精密铸造中的使用性能，实验通过模拟精密铸造的过程，测量了实施例所制备的聚合物改性硅溶胶型壳的性能指标，具
体测试方法如下：
体测试方法如下：
[0046] (1)制作蜡模：采用商品精密铸造用HA-1068模型蜡制备尺寸为100mmx40mmx8mm的蜡模若干。
[0047] (2)配制浆料：通过精密铸造用200目莫来粉和各实施例所示不同组成聚合物改性硅溶胶以1.5∶1的粉液比配制涂料，控制涂料粘度为30-50秒(用4号杯测试)。
[0048] (3)制涂料块：将涂料均匀涂抹于蜡模上，撒上35目莫来砂后自然干燥，待干燥后再重复涂挂，共涂五层，最后一层不撒砂。
[0049] 环境条件：相对湿度40％～50％，温度24℃～25℃，普通电扇吹风，风速约3米/秒。
[0050] 层间干燥时间以涂挂下一层时较少回溶并可顺利涂挂为标准。
[0051] 在完成涂挂24小时后加温脱蜡。
[0052] (4)常温强度测量：将(3)所制备的涂料块在110℃下保温2小时，测量其强度。
[0053] (5)高温强度测量：将(3)所制备的涂料块放入焙烧炉，在300℃以下入炉，逐渐升温至900℃，保温2小时，降至300℃以下出炉，测量其强度。
[0054] (6)残留强度测量：将(3)所制备的涂料块放入焙烧炉，在300℃以下入炉，逐渐升温至1500℃，保温2小时，降至300℃以下出炉，测量其强度。
[0055] 上述(4)，(5)，(6)测试所用仪器和方法均按照HB5352.1-86《熔模铸造型壳抗弯强度测量方法》。
[0056] 对上述9个实施例制备的样品进行了测试，并对照广东东莞惠和硅制品有限公司生产的型号为S-1430A和型号为S-40的普通硅溶胶进行了对比试验。具体实验结果如表
1所示：
1所示：
[0057] 表1：硅溶胶组成及性能测试结果
[0058])
强留残 apM(度 67.4 83.4 63.4 72.4 52.4 80.4 28.4 39.4 61.5 85.5 34.5
)
强温 apM( 31. 93. 04. 54. 90. 42. 11. 60. 20. 34. 21.0
高 度 8 8 8 8 9 9 8 8 8 8 1
)
强温 apM( 87. 61. 12. 42. 47. 89. 26. 85. 64. 21. 93.
常 度 4 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4
干 间
间 时 ) 3 2 1 1 6 5 4 4 6 4 8
层 燥 h( .2 .2 .2 .2 .1 .1 .2 .2 .2 .3 .2
5 0 5
0.01：H 5.9：H 0.01：H 5.01：H 0.01：H 0.01：H .9：Hp； .9：Hp； .8：Hp；
和比分百量质分组各 p；％52：％OiS；％1：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％03：％OiS；％4：2 p；％53：％OiS；％4：2 ％02：％OiS；％5.0：2 ％02：％OiS；％3.0：2 ％02：％OiS；％1.0：2 5.01-5.9：Hp；％03： 5.01-5.9：Hp；％04：
胶 ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％2 ％2
溶硅 Hp PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP OiS OiS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 A0
品 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 341- 04-
样 实 实 实 实 实 实 实 实 实 S S
强留残 apM(度 67.4 83.4 63.4 72.4 52.4 80.4 28.4 39.4 61.5 85.5 34.5
)
强温 apM( 31. 93. 04. 54. 90. 42. 11. 60. 20. 34. 21.0
高 度 8 8 8 8 9 9 8 8 8 8 1
)
强温 apM( 87. 61. 12. 42. 47. 89. 26. 85. 64. 21. 93.
常 度 4 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4
干 间
间 时 ) 3 2 1 1 6 5 4 4 6 4 8
层 燥 h( .2 .2 .2 .2 .1 .1 .2 .2 .2 .3 .2
5 0 5
0.01：H 5.9：H 0.01：H 5.01：H 0.01：H 0.01：H .9：Hp； .9：Hp； .8：Hp；
和比分百量质分组各 p；％52：％OiS；％1：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％52：％OiS；％2：2 p；％03：％OiS；％4：2 p；％53：％OiS；％4：2 ％02：％OiS；％5.0：2 ％02：％OiS；％3.0：2 ％02：％OiS；％1.0：2 5.01-5.9：Hp；％03： 5.01-5.9：Hp；％04：
胶 ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％2 ％2
溶硅 Hp PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP PVP OiS OiS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 A0
品 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 例施 341- 04-
样 实 实 实 实 实 实 实 实 实 S S
[0059] 分析表1中的数据可知，(1)相比较普通的硅溶胶，本发明所述的聚合物改性硅溶