Файл: Сычев, М. М. Неорганические клеи.pdf

кристаллогидратов сульфатов и хлоридов некоторых металлов с помощью метода ИК-спектроскопии [23, 38]. Получены спектры исходных гидратов прокаленных и затвердевших солей на ос­ нове некоторых сульфатов и хлоридов. Эти спектры свидетель­ ствуют о том, что во время хранения образцов происходит изме­ нение полос колебаний ОН-групп. В то же время установлено, что и прочностные характеристики также меняются симбатно изменениям, наблюдаемым на спектрах. Размыванию полос в спектре во времени соответствует сброс прочности. В то время, когда образцы набирают максимальную прочность, в макро­ структуре камня наблюдается более упорядоченное состояние воды, о чем свидетельствует лучшее разрешение полос валент­ ных колебаний воды. Наблюдаемые периодические изменения прочности во времени и связанные с ними изменения в спектрах позволяют говорить о динамическом состоянии макроструктуры камня. Изучение спектров образцов, затворенных тяжелой водой, привело к аналогичным результатам. В табл. 5 приведены вяжу­ щие свойства кристаллодейтератов.

Следует отметить, что метод ИК-спектроскопии может ис­

50

дящйх при твердении. С его помощью можно, например, просле­ дить положение воды в структуре клея.

Поскольку работа клея определяется комплексообразованием, можно получать связующие, используя водные затвори- тели-комплексообразователи [23, 39]. Так, в табл. 6 и 7 даны

траты, сульфаты) и нерастворимых (карбонаты меди, кадмия, фториды марганца) солей в сочетаниях с затворителями — рас­ творами ферроцианида калия и этиленднамина. Химические пре­ вращения при таких затворениях сопровождаются, вероятно, образованием более сложных комплексов. Так, карбонаты и фториды не твердеют при взаимодействии с водой (в ней не растворяются) и образуют с этилендиамином комплексное сое­ динение, которое обеспечивает отвердевание системы. В ряде случаев при затворении водными растворами-комплексообразо- вателями наблюдается заметное увеличение прочности, в срав­ нении с затворением водой, например, в случае хлоридов каль­ ция и меди, сульфата марганца.

Интересны реакции присоединения групп HF. Сольватирующая способность фторида водорода связана с растворимостью

В этой связи в работе [3, с. 76] показано проявление вяжущих свойств NaF, KF, MgF2, BaF2, ZrF4, CoF2, NiF2, затворен­ ными 35% раствором плавиковой кислоты, причем методом

51

ИК-спектроскопии подтверждено образование гидрофторидов в продуктах взаимодействия.

гии кристаллической решетки при переходе от 1Л+ к Cs+. Приведенный материал показывает возможность создания

большого числа клеев на основе водосолевых систем и перспек­ тивы их широкого использования.

Интересны также некоторые электрические характеристики связующих на основе порошков сульфата алюминия, фторида

в полупроводник.

Водорастворимые связующие нашли применение в металлур­ гии при упрочнении окатышей [149, 150], изготовленных из железоокисного кека. Для этого можно использовать связую­ щие— различные растворимые соли в сочетании с водой [41].

52

(III), которые вводят обезвоженными при 250—300°С, а затем окатывают при использовании воды, или в виде кристаллогид­ ратов (также с последующим окатыванием с помощью воды). В табл. 10 показана прочность образцов из кека с добавкой 5% обезвоженного и необезвоженного сульфата железа(III). Проч­ ность образцов (d = 10 мм, влажность 10%) определяли на воздухе под давлением прессования 100 кгс/см2. Затворение рас­ творов сульфатов производили из расчета содержания вяжу­ щего в кеке в количестве 5%.

нических приемов является введение связующего в виде рас­ твора, о чем свидетельствуют данные табл. 10.

Водосолевые связующие довольно перспективны. При их применении можно использовать сам эффект отвердевания —

53

йапример при грануляции удобрений, когда увлажнение солй является достаточным для «схватывания» и затвердевания. Из­ вестно электрохимическое нанесение покрытий металлов из растворов электролитов. Учитывая, что водосолевые, этилендиаминовые и некоторые другие системы способны отвердевать, вероятно, возможен способ нанесения покрытий методом «твер­ дого электролита». Перспективным, видимо, также является сов­ мещение отвердевания с электрохимическим нанесением па склеиваемый металл слоя другого металла, что должно повы­ сить адгезию клея к металлу.

Что касается использования связующих в качестве клеев и материалов, то оно также весьма перспективно. Дешевые свя­ зующие могут работать в любой среде с органической жидко­ стью или газом, а также в воздушной среде. Цементы-клеи со специфическими свойствами работают в таких же средах. Водо­ растворимые связующие могут представлять интерес для таких технологических процессов, где используется оборудование с разупрочнением после его использования, например в литейном деле при изготовлении водозаборных фильтров. Водораствори­ мые связующие можно использовать при изготовлении катали­ заторов.

СОЛЕЩЕЛОЧНЫЕ КЛЕИ-ЦЕМЕНТЫ

В данном разделе рассматриваются высококонцентрирован­ ные системы, которые отвердевают благодаря образованию аквакомплексов основных или средних солей, или гидроокисей в смеси с ними, за счет реакций порошкового компонента со щелочным затворителем. Известны работы [42, с. 8; 43—45], в которых были исследованы связующие свойства систем на основе растворов щелочей. Однако в целом это — новая область, пред­ ставляющая интерес для многих отраслей техники.

В качестве исходной порошковой составляющей использо­ вали природные силикаты и алюмосиликаты, а также промыш­ ленные отходы (шлаки, золы) [42, с. 8]. Вяжущие свойства в си­ стемах, которые твердеют при нормальных условиях, обуслов­ ливаются образующимися по обменной реакции силикатами ка­ лия или натрия и гелем кремневой кислоты. Большое внимание уделено также получению материалов н^/основе природных ма­ териалов таким образом, чтобы в результате различных прие­ мов синтеза (автоклавирование, пропарка, вибропрогрев) стало возможным образование гидроалюмосиликатов калия или нат­ рия. С этой целью в шихту вводят компоненты, содержащие щелочь.

Любой гидрат комплекса основного характера обеспечивает нормальное отвердевание системы, в которой он формируется при соблюдении соответствующих условий (см. гл. I), причем природа и свойства соединений, участвующих в этом процессе, могут быть самыми разнообразными [43, 44]. Это выяснено на

54