Наполненные системы
Ромата, перманганата. Можно смешивать цинковую Аже в таких соотношениях, как 2:1, и использс |
Когда жидкое стекло играет роль связующего между частицами того или иного наполнителя, прочность структуры, образовавшейся после высыхания при обычной температуре, зависит От многих факторов, но по характеру разлома затвердевшего камня можно определить наиболее слабое место образовавшегося материала. Разрушение может носить адгезионный характер (по местам стыка связующего и наполнителя) или когезионный (преимущественно по связке или по наполняющему материалу). Жидкое стекло обладает хорошей адгезией к большинству материалов, что легко определяется по углу смачивания. Силикатные Растворы с модулями ниже 3,5—3,7 хорошо смачивают все виды •^органических стекол и керамик, асбест, целлюлозу, натураль - иУю и синтетическую шерсть, волос, нейлон, несмолистое дерево, глины, алюмосиликатные породы, силикатные, карбонатные, фос-
Фатные, окисные минералы. Они дают хороший контакт с щ лезом, алюминием, цинком, свинцом и другими металлическими поверхностями, а также со стиролом и многими пластполимерами Время смачивания при этом может быть разным и в сильно! степени зависеть от вязкости жидкого стекла. Сажа, графит, жиры воски силикатными растворами щелочных металлов не смачивают - ся и действуют как разделяющие слои. Растворы силикато{ четвертичного аммония, особенно такие как силикат тетраэта. ноламмония, обладают лучшей смачиваемостью многих органических полимерных материалов.
Хорошее смачивание материала обусловливает хорошую адге - зию в затвердевшем состоянии. Поэтому большинство затвердев - ших композиций на жидком стекле разрушаются когезионно или по смешанному механизму. Если от затвердевшей системы требуется высокая прочность, то при этом, естественно, используются прочные композиционные материалы, значительно превышающие по физико-механическим характеристикам затвердевшее жидкое стекло. Казалось бы, в этом случае прочность композиции должна была бы определяться физико-механическими свойствами жидкого стекла. Однако даже в простейшем случае склеивания поверхностей различных материалов жидким стеклом обнаруживается разнообразие прочностных характеристик.
Анализ данных табл. 25 показывает, помимо очевидной зависимости прочностных характеристик от модуля и времени сушки, некоторое различие прочности связи разных материалов. Это различие, небольшое при малом времени сушки, становится весьма существенным с его возрастанием. При связывании неорганических материалов — окислов, карбонатов, кварца, силикатов, алюмосиликатов — разнообразие физико-механических характеристик еще более заметно и свидетельствует о не совсем инертном характере связываемого материала. Слой связывающего стекла из-за участия в нем атомов или группировок связываемого материала сплошь и рядом оказывается неоднородным по толщине. Время твердения, т. е. время значительной потери подвижности отдельных элементов взаимодействующей системы, часто слишком мало по сравнению с временем протекания межфазной реакции между связывающим и связываемым материалом. Поэтому оказывается, что толстый слой связки менее прочен, чем тонкий
При отработке рецептур силикатных красок время протекания межфазной реакции между твердыми компонентами и жидким стеклом определяет живучесть краски. Различные компоненты, используемые в красках, разделяют по их активности в отношении жидкого стекла на ряд групп.
Компоненты пассивные: слюда, титановые белила, кобальтовые и кадмиевые окисные пигменты, полевой и тяжелый шпат - кирпич. Они не посылают своих ионов в раствор силиката, 11 затвердевшая пленка жидкого стекла оказывается водораств0' римой и с соответствующей прочностью.
Компоненты пониженной активности: мел, мраморная муї тальк, волластонит, окись хрома, двуокись марганца, сурик лезный, черный железо-окисный пигмент, отожженные окись Маг. ния и окись алюминия, различные алюмосиликатные породы кварцевый песок.
Компоненты активные: окись цинка, карбонаты магния, д0. ломит, охра глинистая, брусит, гидраргиллит, мука из битого стекла, бронзовые и алюминиевые пудры, цинковые пыли. Эт| вещества в короткий срок при хорошем измельчении обеспечиваю переход жидкого стекла в твердое водонерастворимое состояние.
Компоненты высокоактивные: известь, компоненты портланд. цемента, окись магния (неотожженная), свинцовый сурик, евин - цовые белила, фторосиликаты.
Предложенная градация очень приближенная. Активность большинства окислов и карбонатов зависит от их происхождения. Как почти во всех гетерогенных реакциях, где твердое вещество реагирует с жидкой фазой, химический состав твердой фазы еще не указывает на кинетику процесса.
Второй способ получения жидких стекол включает прямое рас - гВорение кремнеземсодержащих компонентов в едких щелочах с получением требуемых щелочно-силикатных растворов (жидких стекол) в один этап на одном технологическом переделе. Несмотря ла кажущуюся простоту возможных технологических решений, этот способ не получил значительного промышленного распространения в силу ряда причин, главными из которых являются нестабильность технологического процесса, определяемая широким диапазоном состава и свойств исходного кремнеземсодержащего сырья, высокие параметры процесса растворения (давление, температура), худшее по сравнению с жидким стеклом из силикат - глыбы качество готового продукта, большее количество промышленных отходов, дефицит едкой щелочи, сложность получения высокомодульных стекол.
В отдельных случаях жидкое стекло производится в качестве побочного продукта основного производства [27] или как один из продуктов комплексной переработки минерального сырья [17].