ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 1
от |
содержания щелочей представляет |
большой |
инте |
||||
рес. |
|
|
|
|
гидролизе |
метил- |
|
|
К. А. Андрианов указывает, что при |
||||||
трихлорсилана в присутствии |
избытка |
щелочи образуются |
|||||
силанолятные |
группы, |
препятствующие поперечному росту |
|||||
молекул |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН3 |
СН3 |
СН3 |
|
||
|
|
| |
1 |
|
I |
|
|
|
|
НО— Si— |
—О—S i— — O - S i — ОН |
|
|||
|
|
| |
| |
п—2 |
| |
|
|
|
|
ONa |
ONa" |
ONa |
|
||
Это |
явление |
приводит |
к образованию на гидрофобизиро- |
||||
ванной поверхности ослабленных участков. Таким |
обра |
||||||
зом, если на поверхности стекла имеются участки, обога щенные щелочью, то такая поверхность должна иметь пониженную гидрофобизационную способность.
Полированная поверхность и поверхность, получен ная при растрескивании стекла, являются весьма актив ными к действию воды и даже водяных паров.
Входящие в состав стекла основные окислы образуют при плавке соли кремниевых кислот, содержащие от одной до двух молекул кремнезема. Однако не весь кремнезем, находящийся в стекле, оказывается связанным основными окислами. Часть его находится в свободном состоянии и образует прочный скелет, заполненный переохлажденным раствором кремнекислых солей друг в друге.
При действии на стекла влаги, находящейся |
в воздухе |
(особенно на стекла системы NaaO — S i0 2), |
происходит |
выщелачивание NaOH, которая сосредоточивается в мик ропетлях кремнеземистого скелета. Такая поверхность име
ет |
участки, насыщенные щелочью, которая влияет на |
ход |
гидрофобизации. |
59
Безусловно, описанный механизм имеет место при крат ковременном действии влажного воздуха на стекло. При длительном действии пленка, насыщенная щелочью, дв-^ лается сплошной.
Нами [26] изучен процесс гидрофобизации щелочесили
катных |
сплавов растворами |
метилтрихлорсилана. |
Для |
|||||||
этой |
цели изготовлены |
щелочесиликатные |
сплавы 10 сос |
|||||||
тавов |
с |
содержанием Na20 от |
3,27 |
до 32,75% |
(табл. |
3). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||
|
|
Химический состав щелочесиликатных сплавов |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Содержание окислов, % |
|
|
|
|
||
№ шихты |
Si62 |
Na20 |
А12Оя |
|
Fe20, |
MgO |
SO, |
|
||
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
96,42 |
3,27 |
0,18 |
Следы |
0,05 |
0,04 |
|||
2 |
|
92,85 |
6,50 |
0,35 |
|
0,01 |
0,11 |
|
0,07 |
|
3 |
|
89,28 |
9,82 |
0,53 |
|
0,03 |
0,16 |
0,13 |
||
4 |
|
85,71 |
13,10 |
0,74 |
- |
0,03 |
0,21 |
|
0,16 |
|
5 |
|
82,04 |
16,17 |
0,89 |
|
0,04 |
0,27 |
0,20 |
||
6 |
|
78,40 |
18,21 |
1,06 |
|
0,05 |
0,33 |
0,26 |
||
7 |
|
75,00 |
22,91 |
1,24 |
|
0,05 |
0,38 |
0,30 |
||
8 |
|
71,43 |
26,20 |
1,42 |
|
0,06 |
0,44 |
0,35 |
||
9 |
|
67,86 |
29,74 |
1,61 |
|
0,07 |
0,49 |
0,40 |
||
10 |
|
64,29 |
32,75 |
1,78 |
|
0,08 |
0,55 |
0,44 |
||
Полученные |
щелочесиликатные |
стекла |
|
f |
|
|
||||
измельчались. |
||||||||||
Из порошков путем спекания |
при |
температуре |
600—900° |
|||||||
изготовлялись |
образцы — таблетки. |
Гидрофобизация |
про |
|||||||
изводилась в 7% -ном растворе |
метилтрихлорсилана |
в то |
||||||||
луоле. Процесс пропитки производился под вакуумом |
до |
|||||||||
полного |
прекращения |
выделения пузырьков |
воздуха |
из |
||||||
60
раствора над пропитываемым изделием, после чего пропит ка продолжалась в течение 1 часа. После пропитки в раст-
,воре CH3SiCl3 изделия подвергались термообработке при температуре 200° в течение 2 час.
Была определена также химическая стойкость щелоче силикатных сплавов.
Результаты определения химической стойкости щело чесиликатных сплавов и краевого угла после гидрофобизадии в зависимости от содержания Na20 в сплаве приве дены в табл. 4, из которой видно, что все стекла, независи
мо от содержания в них щелочей (Na20 ), |
обладают гидрофо- |
|||||
бизационной |
способностью. Однако |
при увеличении |
коли |
|||
чества щелочи в стекле его гидрофобность падает |
(уменьша |
|||||
ется краевой |
угол). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Зависимость химической стойкости и |
смачиваемости |
после |
|
|||
гидрофобизации щелочесиликатных |
сплавов |
от |
содержания в них |
Na20 |
||
|
Химическая стойкость |
|
|
|
||
Содержание Na20 |
количество Na20, |
|
|
Краевой угол, |
||
в сплаве |
перешедшее в |
потери в весе, % |
град. |
|||
|
раствор прй кипя- |
|
|
|||
|
чении, мг |
|
|
|
|
|
3,27 |
3,5 |
|
0,44 |
|
147 |
|
6,50 |
6,4 |
|
0,80 |
|
146 |
|
9,82 |
9,9 |
|
1,24 |
|
144 |
|
13,10 |
18,6 |
|
2,33 |
|
143 |
|
16,17 |
31,6 |
|
3,96 |
|
135 |
|
18,21 |
52,0 |
|
6,50 |
|
130 |
|
22,91 |
84,5 |
|
10,50 |
|
126 |
|
26,20 |
113,0 |
|
14,10 |
|
124 |
|
29,47 |
146,0 |
|
18,3 |
|
119 |
|
32,75 |
187,0 |
|
23,4 |
|
114 |
|
61
Вместе с тем следует отметить, что с повышением хими ческой стойкости стекла растет и угол смачивания, т. е. гидрофобность возрастает.
Проведенная нами работа показала, что все технические** стекла могут быть гидрофобизированы силанхлоридами.
Лучшими гидрофобизаторами для стекла являются силанхлориды— метил-, этил- и бутилхлорсиланы типа RSiX3
или R2SiX 2 (R |
— углеводородный радикал, X — галоген). |
Чаще всего |
применяются метил- и этилхлорсиланы. |
Гидрофобизация может производиться в парах и раст ворах кремнийорганических соединений.
Для гидрофобизации стекла в парах его предварительно обезжиривают, промывая в ацетоне, а затем в дистиллиро ванной воде/после чего сушат при температуре 100°. Вы сушенное стекло охлаждают на воздухе и затем помещают в гигростат с влажностью 70%, где выдерживают 18—20 час. Подготовленное таким образом стекло помещают в специальные камеры с кислотоустойчивой футеровкой, чтобы обеспечивалось хорошее омывание силанхлоридами. Камеру предварительно нагревают до температуры 40— 50°. Силанхлорид подогревается в колбе до слабого кипе ния; пар поступает в камеру для обработки через соеди
нительную трубку. |
Температура |
кипения силанхлоридов |
||
65—67°. |
|
|
|
|
Обработка продолжается 5—6 час., после чего подачу |
||||
пара силанхлорида |
прекращают, |
а |
стекло |
нагревают в |
течение 1 часа при температуре |
110— 120° |
(желательно |
||
в той же камере). |
|
|
|
|
Гидрофобизацию |
стекла можно |
производить и в рас |
||
творах силанхлоридов. С этой целью |
готовят |
1— 10%-ный |
||
раствор соответствующего силанхлорида в инертном раст ворителе. В качестве растворителей силанхлоридов лучше всего применять уайт-спирит, толуол, бензин, керосин или
62
