Главная → Статьи

Сухие щелочные силикатные связки (порошки)

Изготовление и использование связующих в виде твердых порошков, а не водных растворов, имеет ряд технологических и экономических преимуществ. При работе с порошками сокращаются расходы на транспортирование, исключается замораживание связующего в зимнее время, упрощается возможность длительного хранения. Кроме того, что особенно важно, появляется возможность приготовления и перевозки готовых смесей для изготовления композиционных материалов, что в большинстве случаев невыполнимо при использовании жидкого связующего из-за его взаимодействия с компонентами шихты при хранении. Причем становится реальным централизованное приготовление смесей с последующей их доставкой потребителю.

Главное требование, предъявляемое к сухой связке,— быстрое и полное растворение ее в воде с воспроизведением уровня свойств исходной жидкой связки.

Щелочные силикатные связки в сухом виде выпускаются двух видов — высокощелочные и низкощелочные. Высокощелочные сухие силикатные связки — это кристаллические порошки орто- или метасиликатов натрия, а также кристаллогидраты ме-тасиликатов. Кристаллы ортосиликата имеют островную структуру и не имеют силоксановых связей. При взаимодействии с водой высокая щелочность препятствует образованию полимерных ионов, поэтому такие силикаты растворяются конгруэнтно.

Больший интерес представляют растворимые порошки с п >2,5. Однако повышение модуля порошка затрудняет процесс его растворения в воде, что связано не столько с уменьшением щелочности раствора и повышением его вязкости, сколько с увеличением количества силокеановых связей в силикатном анионе при увеличении значения п.

Известный способ увеличения скорости растворения высокомодульных стеклообразных силикатов заключается в их предварительной гидратации. Стекла высокомодульных силикатов с содержанием 20% Н2О мало изменяют внешний вид и твердость, однако при большем содержании воды они превращаются в густую вязкую массу, поэтому увеличение степени гидратации сверх 20% нецелесообразно. При переходе от негидратирован-ного стекла к гидратированному скорость растворения увеличивается на два порядка.

Однако наиболее легко растворимые высокомрдульные порошки получают путем создания гидратированных аморфных продуктов в условиях, когда образование силокеановых связей маловероятно. Это достигается низкотемпературной сушкой растворов высокомодульных силикатов.

Частицы коллоидного кремнезема и прослойки обезвоженного раствора образуют при высыхании общую стекловидную массу, сохраняющую структуру раствора. Распределение воды в такой стекловидной массе неравномерно, так как прослойки более обводнены. При растворении прослойки переходят в жидкую фазу легко, а коллоидные частицы не изменяются при образовании порошка и его растворении. Таким образом, при низкотемпературной сушке, например в распылительной сушилке, полимерный состав раствора изменяется мало, а вновь образующийся при растворении порошка в воде раствор удовлетворительно воспроизводит исходный. Поскольку силикаты четвертичного аммония обладают высокой устойчивостью к агрегации, то их порошки сохраняют способность растворяться в воде при увеличении силикатного модуля вплоть до золей.

Ваш отзыв