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

MgO добавляют NaF, Na2SiF6, Na2B207. Прозрачные и стабильные растворы с хорошей клеящей способностью получают при растворении плавленого периклаза (живучесть до 5 дней) [85]. Порошок плавленого MgO и Н3Р 0 4 смешивают в нужных со­ отношениях [расчет на M g(H2P 0 4)2] и кипятят 15 мин до полу­ чения гомогенной массы и затем охлаждают в закрытом сосуде. Полученная связка стабильна до 5 суток, после чего начинается ее медленная кристаллизация без изменения значения pH, ко­ торое равно 4.

Для получения жидкой магнийфосфатной связки используют также порошок металлургического магнезита, который засы­

Иногда используют в виде связки сухой M g(H2P 0 4)2, вводя его в шихту [88]. Для получения такого фосфата магния к подо­ гретому раствору фосфорной кислоты небольшими порциями добавляют эквивалентное количество активной MgO до полного ее растворения (раствор выпаривают до полного удаления воды). На такой «сухой» связке изготовляют огнеупорные ма­ териалы из плавленой MgO (5—20% связки). После смешения из массы, затворенной водой, прессуют изделия под давлением 800— 1000 кгс/см2 и сушат при 100—110°С. Прочность безобжиговых изделий — 580—620 кгс/см2 и пористость — 22—88%. Если изделия спекать при 900°С, то прочность вначале умень­ шается до 2—30 кгс/см2, вследствие дегидратации и увеличе­ ния пористости до 32%, а затем растет и достигает после об­ жига при 1500 °С 1100 кгс/см2.

Магнийфосфатную связку применяют при производстве огне­ упорных бетонов (высокоглиноземистые, форстеритовые, хроми­ товые) [89], а также для получения электроизолирующей об­ мазки— смеси электрокорунда, асбеста и магнийфосфатной связки. Электрокорунд М-14 и М-5 смешивают с «распушен­ ным» асбестом, после чего добавляют связку и перемешивают 20—30 мин до получения однородной массы. Такая масса при­ годна к употреблению в течение 2 ч. Изделие, полученное из массы, сразу же после формирования можно подвергнуть обра­ ботке. Покрытие сушат при комнатной температуре в течение суток, а затем при медленном подъеме температуры (56 ч) —

121

При 50—220 °С. У такого покрытия прочность на изгиб состав­ ляет 240 кгс/см2, на скалывание— 15,6 кгс/см2, огнеупорность — 1750°С. Удельное сопротивление (объемное) р„ (в Ом-см) по­ крытия зависит от температуры:

Магнийфосфатную связку используют также при изготовле­ нии шамотных жаростойких бетонов [90]. После «сушки» изде­ лия из такой массы имеют прочность 120 кгс/см2 (после об­ жига— 500 кгс/см2).

Другие фосфатные связка

Антикоррозионные высокотемпературные кальцийфосфатные связки получают, используя водные растворы одноили дву-

крытие наносят пульверизатором и подвергают термообработке при 250 °С в течение 10 ч. Покрытие хорошо сцепляется с ме­ таллической подложкой (70—90 кгс/см2) и имеет ударную проч­

жащий ферриты или алюмоферриты кальция, то образуется СаЫаР04 [92]. Получена натрийхромфосфатная связка на ос­ нове бихромата натрия и ортофосфорной кислоты.

В качестве антипиренов (огнезащитных покрытий) предло­ жены водные растворы цинкфосфатных и цинкалюмофосфатных

связующих (связки) с мольным соотношением ZnO + А120 з с

[93]. Разработаны условия получения водостойкого покрытия хо­ лодного твердения.

СВЯЗКИ НА ОСНОВЕ ОКСИНИТРАТОВ И ОКСИХЛОРИДОВ

Связки на основе оксинитратов и оксихлоридов алюминия

Коллоидно-химические и связующие свойства основных со­ лей алюминия зависят от соотношения А1 : N 03 в их молеку­ лах [94] — с увеличением основности солей возрастает pH рас­ творов, их вязкость, а также степень полимеризации. При соотношении А1: N 03 = 1 — 2 раствор опалесцирует (золь, кон­ центрация А120 3 составляет 150—200 г на 1 г соли). Растворы солей с соотношением А1 : Ы02 > 2 — студни (81% воды).

Оксинитраты алюминия используют как связующее или в виде растворов или золей [1]. Основные соли алюминия

122

A1(0H )2N 03, A12(0 H )5N 03i A13(0 H )sN 03> A14(0 H )„N 0 3* гото­ вят, растворяя свежеосажденную гидроокись алюминия в сте­ хиометрическом количестве азотной кислоты [95]. Воздушно-су­ хие гранулы цеолитов, полученных с помощью основных солей алюминия (например, цеолит ЫаАЦ-202-30-ГОБ), имеют проч­ ность от 40 [из АЦ(ОН)hN 03] до 124 [из A12(0 H )5N 03] кгс/см2.

Прочные гранулы получаются также при использовании 13— 14% раствора оксинитрата алюминия [96].

Для того чтобы материал, полученный при использовании оксинитратов в качестве связующих, был водостоек (например, гранулы цеолитов), его подвергают прокаливанию при 450— 550 °С, в результате чего образуется А120 3. При этом прочность материала повышается.

В табл. 41 приведены свойства гранул из порошков силика­ геля, полученных при использовании оксинитратов в качестве связующих.

блюдается при использовании оксинитратов алюминия для гра­ нуляции порошков цеолитов. При формовании порошков сили­ кагелей удобной в работе оказалась масса с влажностью в 30%.

При получении носителей для катализаторов используют оксихлориды алюминия и метод быстрой каогуляции гидрозоля в капле (метод углеводородно-аммиачной формовки) [98].

Свежеосажденная гидроокись алюминия амфотерна и со­ стоит из сфероидальных частиц размером от 25 до сотен и ты­ сяч ангстрем [99]. Если гель получен при pH ^ 7 , то он содер­ жит основные соли [100]. При выдерживании под маточным раствором гель гидроокиси «стареет» — происходит гидролиз основных солей и кристаллизация гидроокиси. Гели, получен­ ные при повышенной температуре, и pH = 7—9 превращаются в плохо кристаллизованный бемит. Если старение происходит при pH > 10 и комнатной температуре, они переходят в байерит [101]. Таким образом, изменяя pH раствора, можно регули­ ровать пористость полученного продукта. Прочные гранулы

* Указанные формулы условны и не отраж аю т содерж ания в молекулах основных солей аква-, гидрооксо-, оксо- и других групп.

123

активной окиси алюминия можно получить, работая с гелями, занимающими промежуточное положение между аморфным и кристаллическим состоянием [102]. Аморфную гидроокись полу­

натной температуре [103].

Истинный золь А12(ОН)5С1 образуется при содержании А120 3 в растворе, равном 8— 10%. При больших концентрациях А120 3 образуется псевдозоль. Грануляция из истинных золей затруд­ няет последующую сушку гранул. Поэтому грануляцию в капле ведут из псевдозолей с высоким содержанием А120з. Стабиль­

свежесформированные и прокаленные гранулы, если это соотно­ шение составляет 0,15—0,2. Если соотношение НС1:А120 3 < 0,1, то гранулы не имеют нужной прочности; если оно больше, чем 0,2, то золи затвердевают и их необходимо разбавлять водой.

Получен алюмоокисный носитель для катализаторов мето­ дом коагуляции оксихлорида алюминия в водном растворе ам­ миака (коагуляция в капле) [104]. Для получения носителя в водный раствор нитрата алюминия (40 г/л) приливали 15% водный раствор аммиака до pH = 10. Тонкодисперсный осадок гидроокиси алюминия отфильтровывали и отмывали от ам­

Для этого золь направляли в формовочную колонку (стеклян­ ный сосуд диаметром 75 и высотой 800 мм), в которой над раствором аммиака находился слой керосина толщиной 5— 7 см. В керосине капли золя оксихлорида приобретали шаро­ видную форму, а в растворе аммиака коагулировались. Гра­ нулы носителя отделялись в сепараторе и поступали на сушку и прокаливание. После формования гранулы выдерживали при

еще 2 ч. После медленного охлаждения гранулы носителя имели следующие характеристики:

124

Если необходимо получить носитель с более крупными по­ рами, то на стадии формования в оксихлорид вводят ~ 20% раствора FeCl3 с последующим прокаливанием носителя при 900 °С. Так как FeCl3 плавится при 309 °С и кипит при 370 °С, то при прокаливании большая его часть возгоняется и поры носителя расширяются.

Основные соли алюминия используют и как связующее на основе переосажденной гидроокиси алюминия. Показано, что гидроокись алюминия пептизирует под воздействием некоторых кислот, например азотной [105].

Пептизированная переосажденная гидроокись алюминия спо­ собна образовывать пластичные, хорошо формуемые массы. Это было использовано для разработки связующего и способов грануляции прочных и водоустойчивых гранул на его основе [106]. Переосажденную гидроокись алюминия готовили по спо­ собу получения основных солей алюминия, согласно рекомен­ дациям [107, 108]. Переосажденную гидроокись алюминия и азотную кислоту вводили в формуемую массу из расчета обра­

и собственно связующим в этом случае является, как и при

им. Ленсовета показана возможность использования в качестве связок оксинитратов циркония и церия.

Связки на основе оксинитратов циркония

в растворе растет степень полимеризации. Это было использо­ вано для приготовления связки из 60% раствора нитрата цир­

кий опалесцирующий раствор оказался устойчивым во времени и сохранял устойчивость при разбавлении. Связка, содержащая

числа нитратных групп вызвало усложнение катионного состава

125