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

с металлическим хромом. В огнестойкие силикатные массы кроме хрома можно вводить различные металлы и металличе­ ские сплавы, например, цинк, алюминий, бронзу, латунь, железо.

Разработана технология получения жароупорного бетона на основе жидкого стекла [133, с. 5]. Вяжущее в жароупорном бе­ тоне представлено жидким стеклом с добавкой кремнефторида натрия. Тонкомолотые шамот, кварцевый песок, хромит — на­ полнители в таком бетоне; щебень из хромита, изверженных горных пород — мелкий и крупный наполнитель. Модуль приме­ няемого в таком случае жидкого стекла составляет не менее 2,4 (р = 1,38— 1,42). Жароупорный бетон с RCm = 100—200 кгс/см2

используют при 900 °С и выше. Применяют такой бетон в хими­ ческой и металлургической промышленности как фундамент доменных печей, для футеровки туннельных печей, печей для обжига руд цветных металлов и т. д. Жидкое стекло исполь­ зуют как связку для дозировок в металлургических печах. На основе жидкого стекла изготавливают также огнеупорный по­ ристый бетон для утепляющих надставок изложниц доменных печей.

Получен состав легковесного пенобетона на основе мелко­ зернистого известнякового заполнителя и жидкого стекла [134].

Огнеупорная обмазка для металла может быть приготовлена из порошка состава: 97% циркона, 3% кремнефторида натрия, асбест мягкой текстуры (10% от веса основной смеси) и жид­ кость затворения — калиевое стекло с М = 3,0—3,3.

Рассмотрим некоторые технические свойства огнеупорной обмазки:

Большое применение жидкое стекло нашло в производстве абразивных изделий. Для придания поверхности такого изделия водостойкости в силикатную массу добавляют некоторое коли­ чество окиси цинка. При изготовлении точильных кругов ис­ пользуют порошки корунда, алунда, карборунда.

Жидкое стекло обладает ценными клеящими свойствами, что позволяет его использовать для склеивания различных ма­ териалов— стекла, фарфоровых и фаянсовых изделий, а также стекла с металлом, бумаги с деревом, металлом, камнем. Воз­ можно также склеивание асбеста. Таким путем можно готовить асбестовые огнестойкие картон и бумагу (с использованием

136

высокомодульного жидкого стекла). Клеящую способность жид­ кого стекла используют в производстве бумажных труб и тары, а также для склеивания войлока, причем воспламеняемость войлока, смоченного жидким стеклом, существенно снижается. На основе жидкого стекла с различными органическими и не­ органическими добавками готовят всевозможные клеи, обла­ дающие рядом ценных свойств [124].

Применяют жидкое стекло и для изготовления силикатных красок, в которых используют различные органические краси­ тели, а также минеральные пигменты в чистом виде и . как смеси. Например, белая силикатная краска может быть изго­ товлена смешением в определенной пропорции мела, магнезита и жидкого стекла. При изготовлении силикатных красок исполь­ зуют высокомодульное жидкое стекло. Силикатные краски от­ носятся к быстротвердеюгцим, скорость их отвердевания зави­ сит от влажности и температуры. Их применяют для работы в условиях, которых не касается действие атмосферных осад­ ков. Силикатные краски используют для окрашивания природ­ ных и искусственных камней, покрытия полов, изделий из дре­ весины, в настенной живописи. На глазурованные керамиче­ ские изделия можно наносить жидкое стекло. Тогда получаются так называемые холодные глазури и эмали для покрытия ме­ таллических изделий. На алюминиевом порошке и высокомо­ дульном жидком стекле можно готовить температуростойкие силикатные краски.

Поскольку жидкое стекло на поверхности (например, ме­ талла) может образовывать пленку щелочного силиката и геля кремневой кислоты, его с успехом используют как антикорро­ зионное средство. Таким путем можно защитить алюминий от действия агрессивных средств: если погрузить алюминий в рас­ твор жидкого стекла, то на его поверхности осядет устойчивая защитная пленка кремнегеля. Силикатная обработка повышает устойчивость и алюминиевых сплавов. Металлический цинк после обработки жидким стеклом приобретает большую кор­ розионную устойчивость. Такое же действие оказывает силика­ тизация на металлический свинец и железо, что используют, например, для предотвращения отложения соединений железа на внутренней поверхности водопроводных труб или защиты котлов от образования накипи. Известно также применение с этой целью жидкого стекла в конденсационных установках хо­ лодильных машин и в электролитических ваннах, где оно умень­ шает разъедание железного электрода. Таким образом, кол­ лоидные кремнеземистые пленки, образующиеся на поверхностях, обусловливают применение жидкого стекла как весьма эффек­ тивного коррозионно-устойчивого средства во многих отраслях промышленности.

Клеящие способности растворимого стекла можно использо­ вать для брикетирования шихты, используемой для варки стекла. Жидкое стекло имеет ряд преимуществ перед гидроокисями

137

138

скую мелочь. В последнем случае сперва готовят смесь из порош­ ков известняка, кокса, металлургической мелочи, которую увлаж­ няют 40% раствором жидкого-стекла с высоким модулем. Полу­ ченную массу прессуют под большим давлением и высушивают в печи в течение 1—2 мин при 500 °С. Этого времени достаточно для образования на поверхности брикетов упрочняющей пленки. Высушенные брикеты обладают достаточной механической ПРОЧ­ НОСТЬЮ и водостойкостью.

Алюмосиликатные клеи

В принципе возможно модифицирование всех известных ти­ пов связок: силикатных, алюминатных, оксинитритных, оксихлоридных, алюмофосфатных. В настоящее время разработаны смешанные связки на основе силикатных и алюмофосфатных, на которых мы и остановимся. Модифицирование, на наш взгляд, является весьма перспективным направлением развития химии и технологии клеев-связок, поскольку позволяет суще­ ственно менять свойства клеев довольно простыми методами. Модифицирование иногда достигается введением малых доба­ вок других соединений (всего несколько процентов), в иных же случаях имеется возможность широко варьировать концентра­ ционные пределы смешанных связок. Эти пределы в смешанных связках определяются ' устойчивостью последних; целесообраз­ ные же соотношения связаны с характером изменения в сторону улучшения свойств связок (вязкость, адгезионные свойства, ра­ бочие пределы температуры, физико-химические основы созда­ ния смешанных связок были рассмотрены ранее).

Возможность модифицирования щелочных связок на основе растворимого стекла экспериментально подтверждена Корнее­ вым, Сычевым, Архинчеевой и Казанской [47, гл. I]. Были полу­ чены щелочные связки, содержащие цинк- и вольфрамосили­ катные, а также алюмосиликатные ионы. Связки готовили сме­ шением жидкого стекла с растворами вольфрамата, алюмината и цинката натрия. Цинкат получали растворением свежеосаж-

денной гидроокиси цинка в 40% растворе NaOH. Ион WOi" вносили в жидкое стекло насыщенным раствором Na2W04* •2НгО. Вяжущие свойства смешанных связок на основе рас­ творимого стекла определяли по прочности на сжатие образ­ цов, полученных из масел пластичной консистенции (наполни­ тель— порошок S i0 2 с удельной поверхностью s = 3000— 3200 см2/г при соотношении Ж : Т = 0,80 мл/г) '(•табл. 48).

Несмотря на то, что в сильно щелочной среде комплексообразование не происходит, прочностные характеристики образцов на смешанных связках выше, чем на одном жидком стекле. Это связано с тем, что добавки щелочных цинкатных и вольфра­ матных растворов уменьшают вязкость жидкого стекла, улуч­ шая, таким образом, его вяжущие свойства.

139