Модифицированные композиционные материалы на основе силиката натрия

• Автор: Мажирин, Петр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил

Общая характеристика решеточных теорий. Список использованных источников 6

1. Современные области применения жидких стекол в промышленности и строительстве обширны. Они охватывают машиностроение связующие для литейных формовочных смесей и противопригарных красок, целлюлознобумажную промышленность пропитка бумажной массы, склеивание, производство жароупорных материалов растворы и бетоны, кислотоупорных материалов, катализаторов, цеолитов, силикагеля, белой сажи, синтетических моющих средств, производство электросварочных материалов штучных сварочных электродов и керамических флюсов, силикатных лакокрасочных материалов, приготовление инъекционных составов для укрепления грунтов при строительстве, в частности, способом силикатизации, причем важность последней задачи не требует пояснений, особенно учитывая катастрофическое положение в центре Москвы ул. Малая Дмитровка и в районах, прилегающих к Москва реке, а также в СанктПетербурге КировскоВыборгская линия метрополитена и в других городах.


Полисиликаты характеризуются широким диапазоном полимерности анионного состава и являются дисперсиями коллоидного кремнезема в водном растворе силикатов щелочных металлов. Сравнительно новую область науки о водорастворимых силикатах, нашедшую в настоящее время значительный практический выход, составили силикаты органических оснований. Синтез этого класса соединений основам на способности кремнезема растворяться в области выше ,5 в органических основаниях различной природы, прежде всего в четвертичных аммонийных основаниях. Четвертичные аммонийные основания продукты замещения водорода в аммиаке органическими, радикалами ион четвертичного аммония являются достаточно сильными основаниями для растворения в них кремнезема. Растворы силикатов четвертичного аммония это обычно высококремнеземные лиофильные стабильные дисперсные системы, в которых кремнезем присутствует как в коллоидных формах, так и формах, характерных для истинных растворов. Их производят часто в тех случаях, когда натриевые или калиевые аналоги таких систем оказываются недостаточно устойчивыми. Растворенный кремнезем в таких системах представляет собой олигомеры со степенью полимерности , размер частиц коллоидного кремнезема возрастает от 5 до нм в зависимости от значения силикатного модуля системы в пределах 2. Наибольшее практическое применение нашли низшие алкил и алканолпроизводные силикат тетрабутиламмония, силикат тетраэтиламмония, силикат тетраэтаноламмония. Отсутствие в этой группе водорастворимых силикатов ионов щелочных металлов, а также возможность широкого варьирования составом органических оснований открыли новые области применения таких водорастворимых силикатов, отличные от традиционных. Группа жидких стекол щелочных силикатных растворов весьма обширна. Входящие в эту группу силикатные системы классифицируют по следующим признакам. Но степени полимерности кремнезема числу атомов кремния , образующих систему силоксановых связей ОБ в процессе полимеризации. При полимеризации кремнезема происходит возрастание его молекулярной массы М, а при высоких степенях полимеризации увеличение размера 0 частиц кремнезема. По химическому составу по мере возрастания щелочности, характеризующейся отношением ЗЮгМгО мольн. По виду катиона жидкие стекла подразделяют на калиевые, натриевые, литиевые и силикаты органических оснований наиболее распространены силикаты четвертичного аммония. Синтезируют также смешанные жидкие стекла внутри этих четырех групп. Таким образом, щелочные силикатные системы жидкие стекла представлены широким диапазоном составов, характеризующихся разной щелочностью, различной природой катионов включая органические, различным составом силикатанионов от мономерных до высокополимерных, присутствием в системе коллоидного кремнезема различных форм, различным агрегатным состоянием связок от жидкостей до порошков. В этом многообразии систем традиционные и широко применяемые в промышленности натриевые и калиевые жидкие стекла представлены сравнительно узким диапазоном составов и являются по существу частным случаем жидких стекол. Жидкие стекла, как видно из приведенной классификации, характеризуются широким диапазоном составов, а следовательно, и свойств. Специфической особенностью таких систем является то, что при монотонном непрерывном изменении химического состава по мере уменьшения щелочности от высокощелочных систем до золей кремнезема, происходит изменение их свойств, связанное с принципиальными изменениями физикохимической природы растворов, в частности с появлением в системе высокополимерного кремнезема в коллоидной форме. Практическое использование жидких стекол осуществляется по одному из трех направлений рис. Первое направление связано с проявлением жидким стеклом вяжущих свойств способности к самопроизвольному отвердеванию с образованием искусственного силикатного камня. Уникальной способностью жидкого стекла являются также его высокие адгезионные свойства к подложкам различной химической природы. В этих случаях жидкое стекло выступает в качестве химической связки для склеивания различных материалов, изготовления покрытий и производства композиционных материалов широкого назначения.