Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент применяют в качестве связующего для укладки штучных химически стойких материалов (кирпича, плитки) при защите корпусов химической аппаратуры, а также для изготовления кислотоупорных растворов и бетонов. Цементный камень из кислотоупорного цемента стоек к действию большинства минеральных и органических кислот. Исключение составляют фтористоводородная (НР) и крем-нефтористоводородная (Н251Р6) кислоты, в которых растворяется кремнезем. Такой цемент недостаточно стоек к действию кипящей воды, водяного пара и щелочей.
Для изготовления кислотостойких замазок применяют также тонкомолотую андезитовую муку в смеси с кремнефтористый натрием (андезитовая замазка). Смесь затворяют жидким стеклом (модуль 2,8, плотность 1,4 г/см3) при следующем соотношении компонентов, масс, ч.: андезитовая мука — 95, Ыа^Рб— 5, жидкое стекло натриевое — 35.
Одним из основных потребителей кислотоупорных цементов, замазок и бетонов на жидком стекле является целлюлозно-бумажная промышленность (производство целлюлозы сульфитным способом), где материалы такого типа применяют для защиты варочных котлов, отстойников и др. Технологическая аппаратура изготовляется в этом случае из стали или бетона, а коррозионная защита выполняется в виде кислотоупорной керамической плитки или кирпича, уложенных на жидкостекольной замазке. Используется также монолитная футеровка из кислотоупорного бетона на жидком стекле. Основными характеристиками защитного кислотостойкого материала являются коррозионная стойкость, непроницаемость, нетоксичность, дешевизна.
Наибольшее применение находят полимерсиликатные композиционные материалы, представляющие собой водорастворимые силикаты с активными добавками, в основном фуранового ряда, работающие в условиях кислых и нейтральных сред и под воз-Действием повышенных температур. Материалы являются дешевыми и простыми в изготовлении, нетоксичными, негорючими. Стоимость полимерсиликатиых материалов соизмерима со стоимостью Цементных бетонов и в несколько раз ниже стоимости полимер-бетонов. Полимерсиликатные материалы в виде бетонов, растворов, замазок применяют для изготовления конструкций различного назначения, монолитной и штучной футеровки. Перспективны Композиционные материалы на основе жидкостекольного связующего с добавками фурфурилового спирта.
210
211
Традиционные кислотостойкие материалы получают на осноЩтекле предложены технические лигносульфонаты [52]. Показано, натриевого жидкого стекла модуля 2,6—3,1 и плотностью 1,38-Цт0 лигносульфонаты определенного вида оказывают существен-1,42 г/см3 при его отверждении кремнефторидом (фторсиликатом) воздействие на процессы твердения и свойства жидкостеколь-натрия. Оптимальная концентрация фторсиликата для получения ^ых композиций. Так, аммониевые лигносульфонаты- улучшают водостойких материалов составляет 15—20% от массы жидкого прочностные показатели материала. Введение в состав жидкого стекла. Избыток фторсиликата увеличивает пористость, снижает стекла натриевых лигносульфонатов с повышенными молекуляр-прочность и повышает проницаемость материалов. Содержание ^ыми массами является предпосылкой для получения тонкопористои фторсиликата рассчитывается [22] исходя из щелочности системы структуры микрогеля, высокой водонепроницаемости и прочности по стехиометрии уравнения реакции: материала. Введение 3% лигносульфонатов и 15% кремнефторида
натрия обеспечивает наилучшее структурообразование и достижение высоких эксплуатационных показателей.
I
Ыа251Рб-г-4ЫаОН->5Ю2-Ь2Н20+6ЫаР.
Рекомендуемая концентрация Ыа251Р6 превышает концентра! цию, необходимую для отверждения жидкого стекла, составляю) щую обычно 3—5%.
Совершенствование свойств жидкостекольных связующих ДЛЯ кислотостойких материалов связано в большой степени с применением в составе связующего различных активных добавок как неорганической, так и органической природы. Введение таких добавок интенсифицирует гелеобразование в системе, связывает щелочь, воду, обеспечивает образование нерастворимых в кислоте соединений, кольматацию пор, увеличивает адгезию связки, и наполнителя. Такими добавками, например, могут быть нефели новый шлам, доменные и феррованадиевые шлаки, алунит, перлит добавки, содержащие активный кремнезем, фосфаты и т. д. Улуч шение технических свойств кислотостойких материалов за сче введения в их состав активных неорганических добавок типа пере численных выше в ряде случаев наблюдается, однако значительнс большую перспективу представляет применение органических добавок, особенно для повышений непроницаемости. По данным Дилера [2], взаимодействие функциональных группировок орга нических веществ и силанольных групп кремнезема происходи за счет образования водородных связей. Определенные успех» достигаются за счет введения в раствор щелочного силиката фур фурилового спирта, что позволяет повысить непроницаемое^ полимерсиликатиых материалов [5]. Аналогичный эффект достигнут при введении в состав жидкостекольного связующего водно» эмульсии кремнеорганической жидкости ГКЖ-94. Дальнейшее совершенствование этого направления улучшения свойств жидко стекольного связующего явилось основой для разработки сери! эффективных полимерсиликатиых материалов, содержащих в ка честве органической добавки, наряду с фурфуриловым спиртом фенольно-резольную водорастворимую смолу, ДИ-, олиго- и поли изоционатов, олигоэфиров и т. д. Действие добавок таких груп является полифункциональным и обеспечивает отверждение и модификацию щелочных силикатов.
