Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Коллоидный кремнезем — концентрированные золи
595
кислота образует смесь гидратов Ре203 и Сг203, в которой кремнезем способен коагулировать и отлагаться на поверхности. Адгезия политетрафторэтилена к металлической поверхности кухонной посуды улучшается посредством включения коллоидного кремнезема в исходное покрытие [606]. В полиэфирном стекловолокне послойная адгезия между смолой и стекловолокном может быть повышена в результате смешивания коллоидного кремнезема с обычным ненасыщенным алкил-аминосиланом, который представляет собой вещество для отделочных покрытий. При этом поверхность покрывается частицами коллоидного кремнезема, на которых имеются реагирующие с полимером поверхностные группы [607]. Элмес [608] утверждает, что введение в стекловолокнистый шинный корд сложного состава из коллоидного кремнезема в смеси резорцинол—формальдегид с добавлением полибутадиенсти-рол-2-винилпиридина, дает возможность получить более прочную адгезию корда к смесям из натурального и синтетического каучука [608]. Саката и Танака [609] сообщили, что получено четырехкратное повышение адгезии полиэфирного шинного корда к смесям из натурального и синтетического каучука, когда такой корд предварительно обрабатывался хлорфенолом, а кремнезем в диспергированном виде добавлялся в каучук перед его вулканизацией.
Введение 2,6 % коллоидного кремнезема в полиолефиновую смолу перед полимеризацией с. последующим травлением с целью выделения кремнезема на поверхности формируемого изделия позволяет покрывать такой полимер металлом с помощью электролиза [610].
Понижение адгезии
Может показаться неожиданным, что кремнезем может не только повышать адгезию к поверхностям, но и понижать адгезию между подобными поверхностями. Хорошо известно, что добавление небольшого количества сухого кремнеземного порошка с низкой плотностью предотвращает спекание гранулированных материалов; это рассматривается в качестве примера в гл. 5. В этом разделе будут показаны примеры, в которых золи, добавляемые к различным материалам, вызывают понижение адгезии.
Маленькие стеклянные шарики становятся непылящими в потоке благодаря обработке поверхности шариков смесью, состоящей из водного коллоидного кремнезема, длинноцепочеч-ной четвертичной аммониевой соли, содержащей алкильные группы, и изопропилового спирта [611]. 12*
596
Глава 4
Коллоидный кремнезем введен в Венгрии в перечень средств для приготовления фармацевтических препаратов как официально утвержденный ингредиент [612]. Благодаря ему стало возможным приготовлять разнообразные лекарства в диспергированной твердой форме.
При восстановлении железной руды в псевдоожиженном кипящем слое частицы руды имеют тенденцию к слипанию вместе еще до того, как закончится процесс восстановления. Нанесение кремнеземной пленки на частицы решает эту проблему [613].
Небольшие частицы кремнезема на поверхности полиэфирной пленки действуют как прокладки, предохраняющие пленку от склеивания и слипания. В этом случае кремнезем может осаждаться из паров при протекании реакции между SiCU и Н20 [614]. Слипание листового целлофана не происходит, если его поверхность обрабатывается диспергированным пиро-генным кремнеземом в водном растворе полиэтиленимина или кремнеземом, смешанным с меламинформальдегидной смолой на стадии ее растворения [615]. Возможно, что наблюдаемый эффект противослипания материалов объясняет, почему коллоидный кремнезем, как отмечал Бретон [616], в охлаждающих агентах, применяемых при резке металлов, предотвращает возможную сварку стружки и улучшает качество обрабатываемой поверхности.
Композиционные покрытия
Органические составы, используемые для различных покрытий, с улучшенными адгезионными, прочностными, электрическими свойствами и стойкие в течение длительного времени получаются в результате Добавления коллоидного кремнезема к органическим полимерным дисперсным системам [617—623].
В неорганических покрытиях кремнезем может использоваться как основной компонент или как связующее вещество в смесях. Для покрытий, состоящих главным образом из коллоидного кремнезема, проблема заключается в том, каким образом предотвратить усадку и образование сетки волосных трещин. Этот вопрос обсуждался в связи с рассмотрением прочности гелей. Почти невозможно себе представить, что можно получить толстое кремнеземное покрытие, которое не являлось бы пористым. Если исходить из измельченного в порошок «плавленого кварцевого» стекла с отсортированными по размеру частицами для получения плотной упаковки и суспендировать такой порошок в минимально возможном количестве концентрированного золя коллоидного кремнезема, также имеющего несколько размеров частиц для плотной упаковки,
Коллоидный кремнезем — концентрированные золи
597
то можно получить высушенное изделие, имеющее максимальную прочность и минимальную пористость, которое проявляет минимальную усадку в процессе последующего спекания при 1000°С или даже выше [219].
Свойство коллоидного кремнезема образовывать пленки улучшается путем введения диспергированных микроволокнистых материалов в золь, чтобы добиться минимального образования сетки волосных т-рещин. Барбарас [624] утверждает, что целесообразно использование хризотил-асбеста, который в форме коротких волокон может диспергировать до коллоидного состояния при введении его в стабилизированные щелочью золи кремнезема. В этом случае образование волосных трещин также сводится к минимуму, и прочность сетки улучшается за счет добавления некоторых водорастворимых полимеров, хотя многие полимеры оказывают вредное воздействие. Было заявлено, что желатин [625], способные полимеризоваться циклические сульфониевые амфотерные ионы [626] и не вызывающий гелеобразования агент флокуляции, такой, например, как линейный углеводородный полимер с четвертичными имидазо-лами в боковых цепях [627], оказывают благотворное влияние.
