[其他]制備完整的玻璃構件的方法

在審

• 申請號: 101985000002025
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003510B
• 公開（公告）日: 1989-03-08
• 發明（設計）人: 萊厄浦;費爾德;休伊津;克羅爾;斯米特
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金;羅宏

正體玻璃構件是用烴氧蒸硅烷，以乙醇為溶劑，在高壓釜中進行膠化作用而制備。在此方法中，加熱溫度高于溶劑的臨界溫度，溫度升到時，逐漸排除壓力。通過提供一種預先加壓的氣體空間，其壓力值高到這樣的程度即升溫到所需要的溫度時，其總的壓力值總是高于溶劑的飽和蒸汽壓，從而防止溶液的沸騰現象。

本發明是關于制備整體式玻璃件的方法，該方法是通過把含有烷氧基硅烷的化合物的醇溶液制成整體式凝膠體的方法來進行的。在此方法中，整體式凝膠體是在一個不透氣的、關閉的容器中用加熱的方法進行干燥的，當把膠加熱到溫度高于溶劑的臨界溫度時去除壓力，然后再加熱以增加其密度。

已知象這樣的方法已經由扎齊克（Zarzyoki）、普拉思（Prassas）和菲利蒲（PHALIPPOU）在材料科學雜誌17期（1982）3371-3379頁中發表了。其內容為“由膠體合成玻璃，其膠體的正體性問題”。在該文中敘述了一種膠體的制備方法，按照其說明的方法，該膠體是用四甲氧基硅烷在甲醇溶液中進行制備的，在此溶液中，加入一定數量的水，其加入的量要足以使硅烷進行水解作用，在膠體已經形成之后，把含有此膠體的容器放入一個高壓釜中，在高壓釜中提供過量的甲醇，以便當達到臨界溫度時，也達到臨界壓力。在溫度升到高于甲醇的臨界溫度之后，再慢慢降低高壓釜中的壓力。利用這種方式，可以得到一個干燥的正體膠體物。在干燥過程中，此膠體不產生任何皺折。按照上述文章所公開的內容，要進行抽真空3～4個小時，這個干燥時間與在大氣壓力下進行干燥所須用的時間相比具有特殊的優越性。如果在大氣壓力下進行干燥，則大約要用一個星期（如：見“電子學通訊”，18（1982）499頁“新型光導纖維制備方法”）。

這種把膠體進行干燥時，用在高壓釜中加溫到高于臨界溫度的方作用，因而在膠體的孔隙中不存在液體-氣體界面。

尼考來（Nicolaon）和特考爾（Teichnec）在《法國化學協會通報》，1968，1906～11頁“從乙醇溶液中的原硅酸酯制備二氧化硅氣凝膠及此類凝膠的性質”一文中指出，用干燥方法生成膠體不僅可以在高于臨界溫度的條件下進行，而且也可以在高壓釜中進行，基于此目的，可以把容器放于高壓釜中。該容器中裝有適于生成膠體的溶液。在此封閉的高壓釜中，當加熱至超臨界溫度時，即發生水解，繼而凝膠化。

在這些已知的方法中，是使用的不透氣的封閉的容器，其內部體積稍小于所含有的乙醇量的臨界體積，理想的情況是，當加熱至高于臨界溫度時，乙醇不發生沸騰現象。此處所說的“理想情況”是指：在密閉的空間中，溫度是均勻上升，而不產生溫度梯度。可以看出，在實際實施時，要作到這一點是很困難的，尤其是當使用大容量的高壓釜時，上述所說的工業實施方法會受到限制。可以看出，溶液進行膠凝作用，和生成膠體的實施過程中，由于局部過熱，會發生沸騰現象，其結果是損害了所生成的膠體的正體性。

另外的不利之處還在于，實際上，當升溫至臨界溫度時，在膠體的孔隙中常常發生液體-氣體界面，從而在表面張力的影響下，使膠體的孔隙發生皺縮，甚至會發生膠體的分裂現象。

本發明的目的在于避免上述已知方法的缺點，按本發明所提供的方法可以解決上述問題。該方法的特征在于對存在于不透氣的密閉容器中的氣體實行預先加壓。該容器的壓力可提高到如此之高以至可以使在加熱時當溫度高于臨界溫度時，在溶劑中不發生沸騰現象。預先加壓的數值可以用PV＝nRT公式，和所使用溶劑的相圖來確定。實驗證明，預先加壓的壓力值取決于此正膠體的最大密度（重量/體積）。可以看出，所選擇的預先加壓的壓力值越大，按本發明的方法所制備的正體膠的密度就越小，其效果是出人意料的。即用選擇適當的預先加壓的方法，可以達到獲取正體膠的目的，在加熱時，使溫度高于臨界溫度，隨之則排除壓力。所生成的膠體不發生皺縮，并且干燥之后，所具有的形狀和尺寸，恰好是膠形成時，所應該具有的形狀和尺寸。很明顯，這意味著，這種方法排除了在膠的孔隙中生成液體-氣體界面的可能性。換句話說，由于預先施加了足夠高的壓力，從而抵消了上述的有害影響。

其優越之處在于，此不透氣的封閉的容器的容積比容器中的乙醇的臨界體積小，當加熱到臨界溫度時，在不透氣的、密閉的容器中的總的壓力在任何溫度下，總是高于用來制備膠所使用的溶劑的飽和蒸氣壓。在混合溶劑中，此混合溶劑具有不同的臨界溫度，其加熱溫度要高于任何單一溶劑存在時所具有的最高的臨界溫度。