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第27卷内蒙古石油化工

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正硅酸乙酯水解过程的研究进展

王喜贵赵慧张强吴红英

（内蒙古师范大学化学系呼和浩特010022）

摘要本文综述了近几年来正硅酸乙酯水解、缩合反应历的研究进展，并讨论了影响

反应速率和反应历的因素。

关键词正硅酸乙酯水解反应

正硅酸乙酯的水解是利用湿化学方法制备新型璃、陶瓷及其它无机功能材料的崭新方法，也被称

为溶胶—凝胶方法，所谓溶胶—凝胶法是指金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经过

热处理而形成氧化物或其它化合物固体的方法，该法是在19世纪中叶，由法国化学家Ebeman〔1〕等人最

早应用的。正硅酸乙酯的水解是溶胶—凝胶技术中应用最广的制备以SiO2为基质材料的璃、陶瓷等

新型材料的方法。1950年AELION〔2〕等人对正硅酸乙酯水解进行了系统的研究，得出了一些有实际应

用的结论，为以后利用正硅酸乙酯水解制备各种材料提供了理论基础。溶胶—凝胶技术与传统的使用熔

融—冷却法制备璃和陶瓷等材料相比具有许多独特的优点：（1）反应温度低，能确保各组份分子保持

其物理、化学特性。（2）反应从溶液开始，确保各组份在分子状态混合均匀，防止相分离。（3）化学计量准

确，易于加工成型，易于改性、易于控制掺杂成分的种类和数量。（4）不涉及高温反应，所以副反应少，可

制备高纯度和高均匀度的材料。（5）工艺简单、生产设备简单，不需要昂贵设备。由于溶胶—凝胶工艺独

〔3—6〕

特的优点日益受到人们的重视，其应用也十分广泛。但溶胶—凝胶技术的水解过程对制备出的材料

性能有很大影响，特别是对正硅酸乙酯来说，如果控制不好其水解过程，制备过程的材料极易破裂，所以

人们对正硅酸乙酯的水解过程进行了详细研究，通过控制水解和聚合反应的条件，制备出的各种性能的

材料，本文综述了正硅酸乙酯水解过程的各种控制研究。

1正硅酸乙酯的水解缩合反应

正硅酸乙酯的水解缩合反应分三步，第一步是正硅酸乙酯水解形成羟基化的产物和相应的醇，羟基

化的产物也称硅酸。第二步是硅酸之间或硅酸与正硅酸乙酯之间发生缩合反应形成胶体状态混合物。第

三步形成的低聚合物继续聚合形成硅三维网络结构，反应过程如下：

第一步：水解反应

Si（OCH）＋4HO＝Si（OH）＋4CHOH

2542425

第二步：缩合反应

OHOHOHOH

——＋——————＋2

HOSiOHHOSiOHHOSiOSiOHHO

OHOHOHOH

●内蒙古科委自然科学基金资助项目

正硅酸乙酯水解过的研究进展第27卷

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2525

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——＋25——25———