Жидкое стекло литиевое – Жидкое стекло для бетона. Свойства, виды, применение и цена

Содержание

что это такое, как пользоваться, характеристики и применение в строительстве и быту

Строительный рынок представлен огромным количеством практичных и эффективных материалов, которые применяются при проведении строительно-ремонтных работ. Одним из них является жидкое стекло, которое благодаря уникальной вязкой структуре и высоким эксплуатационным характеристикам используется для обустройства надежной гидроизоляции различных типов поверхностей.

Что такое жидкое стекло? Оно представляет собой водный щелочной продукт, созданный на основе силикатов натрия и калия. Существует другое название стекла – силикатный клей. Технология изготовления материала предусматривает плавление натриевых и калиевых солей при воздействии высокой температуры.

Содержание статьи

Разновидности жидкого стекла

Впервые жидкое стекло было изобретено немецким минерологом в начале 19-го века, с тех пор его первоначальный состав остается практически неизменным.

С использованием современных технологий производятся следующие типы стекла:

  • Натриевое стекло. Вязкий раствор на основе натриевых солей, обладает повышенной прочностью и адгезией с минералами различной структуры. Он устойчив к возгоранию, перегреву и деформациям.
  • Калиевое стекло. Продукт, разработанный на основе калиевых солей, обладает рыхлой структурой и высокой гигроскопичностью. Подобная поверхность исключает появление бликов, устойчива к перегреву и повреждениям.
  • Литиевое стекло. Раствор, который производится в ограниченных количествах, благодаря своей структуре обеспечивает термическую защиту любому основанию.

Все разновидности стекла относятся к категории монощелочных продуктов. Кроме того, существуют растворы комбинированного и комплексного типа импортного производства.

Свойства и преимущества материала

Внешне жидкое стекло напоминает тягучую резиновую массу, которая после затвердения создает прочную водонепроницаемую основу.

Выделяют основные свойства жидкого стекла:

  • водоотталкивающее – предотвращает проникновение воды;
  • антисептическое – защищает от образования опасных микроорганизмов и грибка;
  • антистатическое – препятствует образованию электростатического разряда;
  • огнеупорное – защищает от возгорания и негативного воздействия кислотосодержащих компонентов;
  • отвердевающее – обеспечивает повышенную прочность и износостойкость обработанного основания.

Подобные характеристики выявляют ряд существенных преимуществ материала:

  • быстрое заполнение мелких щелей и пор, защита деревянных и бетонных оснований;
  • создание прочной влагозащитной пленки;
  • невысокая стоимость и экономный расход материала;
  • длительный срок службы;
  • возможность проведения работ в помещениях с высоким уровнем влажности.

Использование жидкого стекла предусматривает соблюдение специальных правил:

  • Стекло не применяется для гидрозащиты оснований из кирпича.
  • Для повышения прочности стеклянной пленки необходимо использовать дополнительные варианты гидроизоляции.
  • Быстрое затвердевание материала требует опыта и навыков работы с ним.
  • До начала работ поверхность тщательно очищается от мусора и пыли. После чего обрабатывается грунтовкой глубокого проникновения. Далее выполняется грунтовка жидким стеклом с равномерным распределением по всей рабочей зоне.

Области использования жидкого стекла

Материал нашел свое применение во многих сферах человеческой деятельности – в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и быту.

Использование ЖС в строительстве

Благодаря высокой адгезии стекло все чаще используется в строительной сфере:

  • Для гидроизоляции подвалов, чердаков и фундаментов. Оно защищает бетон от повышенной влажности, ультрафиолетового излучения и возгорания.
  • Для гидроизоляции колодцев, скважин и бассейнов. В местах прямого контакта бетонной поверхности с водой материал обеспечивает надежную защиту от разрушения и деформации. Раствор наносится тонким слоем в несколько этапов на внутреннюю часть стен гидросооружений.
  • Для кладки отопительного оборудования – каминов и печей. Раствор готовится с добавлением огнеупорного цемента и песка.
  • Для производства декоративных материалов – замазок, гидрофобизаторов, красящих и клеевых составов.
  • Для изготовления антисептических составов, применяемых при обработке бетонных и деревянных оснований.
  • Для изготовления защитных растворов, используемых при обработке соединительных стыков в канализационных и водопроводных трубах.
  • Для производства прочных красок для дерева, устойчивых к воздействию влаги и высоких температур.

Гидроизоляционное стекло используется и как самостоятельный материал, и в качестве добавок при изготовлении пропиток и смесей.

Применение жидкого стекла в быту

Для чего нужно использовать ЖС в бытовой сфере? Универсальный материал, который применяется для следующего:

  • выполнение ремонтных работ – монтаж ПВХ-плитки, пластиковых панелей, линолеума;
  • производство герметизирующих составов для труб из металла;
  • повышение огнеупорных характеристик различных тканей;
  • сельскохозяйственные и садоводческие работы – обработка поврежденных стволов деревьев;
  • реставрационные работы – восстановление стеклянных, пластиковых, деревянных и фарфоровых поверхностей;
  • производство наливных трехмерных полов;
  • реставрация автомобильных кузовов;
  • декоративная отделка помещений при использовании потолков подвесного типа, зеркальной и керамической плитки, витражей и панно;
  • очистка кухонной посуды и утвари.

Приготовление растворов на основе жидкого стекла

Определившись с тем, что такое стекло в жидкой форме, можно рассмотреть варианты приготовления наиболее востребованных растворов на его основе.

Грунтовочный раствор

Из жидкого стекла можно приготовить грунтовочную смесь для обработки оснований различного типа. Для этого соблюдаются следующие пропорции:

  • 2 части цемента;
  • 2 части стекла.

В цемент добавляется требуемое количество воды, затем вводится стекло. Ингредиенты перемешиваются строительным миксером до получения тягучей смеси. Сколько сохнет готовая смесь? Продолжительность отвердения – 35 минут, поэтому обработка поверхностей начинается после приготовления смеси. Для нанесения используется мягкая кисть или валик.

Гидроизоляционное средство

Чтобы защитить поверхность от повышенной влаги, образования плесени и грибка, рекомендуется приготовить гидроизоляционную смесь. Для этого используется равное количество ингредиентов:

  • 3 части песка;
  • 3 части портландцемента;
  • 3 части стекла.

Ингредиенты необходимо разбавить с водой для получения густой смеси. Готовый раствор подходит для изоляции гидросооружений.

Огнеупорное средство

Этот раствор обеспечит защиту поверхностей от возгорания. Готовится в следующих пропорциях:

  • 1 часть цемента;
  • 3 части песка;
  • 20 % стекла от общего объема раствора;
  • вода.

Вначале замешивается цементно-песчаная смесь на воде, затем вводится стекло. Готовый раствор применяется для каминной и печной кладки.

Антисептический раствор

Антисептики на основе стекла предотвращают образование бактерий, грибка и плесени на бетонных, каменных и деревянных основаниях. Раствор готовится следующим образом:

  • 1 часть стекла;
  • 1 часть воды.

Для нанесения готового средства на поверхность используется мягкий валик.

Пропитывающее средство

Пропитка для обработки стеновых, потолочных и напольных поверхностей готовится следующим образом:

  • 450 г стекла;
  • 1 литр воды.

Как использовать готовый раствор? Обработка поверхностей осуществляется в несколько слоев, при этом каждый последующий наносится после полного высыхания предыдущего.

Важно! Для приготовления растворов вначале соединяются сухие ингредиенты, затем вводятся жидкие.

Рекомендации по использованию жидкого стекла

Как пользоваться жидким стеклом при гидроизоляции поверхностей? Пошаговая инструкция предусматривает соблюдение следующих этапов:

  1. Поверхность тщательно очищается от имеющихся загрязнений.
  2. При помощи кисти или валика наносится грунтовочная смесь.
  3. Спустя полчаса добавляется второй слой грунтовки. При этом важно соблюдать равномерное распределение смеси на поверхности.
  4. Готовится защитный раствор на основе цементно-песчаной смеси и жидкого стекла.
  5. При помощи шпателя раствор наносится на поверхность тонким слоем.

Важно! При выполнении работ рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты – спецовку, очки и резиновые перчатки.

Материал имеет продолжительный срок эксплуатации в условиях низких температур, поэтому допускается хранение в зимний период на открытом воздухе.

Благодаря высокой эффективности подобный материал имеет широкий диапазон использования. Так растворимое стекло на калиевой основе применяется для изоляции фундаментов, тогда как на натриевой – для защиты бетонных строений, гидросооружений, в садоводстве и бытовой сфере.

Имея представление о том, как сделать жидкое стекло и защитные составы на его основе, можно решить вопросы с гидроизоляцией поверхностей различных типов.

sdelatbanyu.ru

Способ получения литиевого жидкого стекла

Изобретение относится к способам получения жидкого литиевого стекла, используемого для создания терморегулируемых покрытий космических аппаратов нового поколения, а также в составах композиционных материалов, при изготовлении силикатных пленок, антибликовых покрытий. Способ осуществляют введением в предварительно нагретый водный раствор гидроксида лития кремниевой кислоты, содержащей 65-80 мас.% диоксида кремния, с последующим перемешиванием реакционной смеси при повышенной температуре и фильтрационной очисткой продукта реакции, при этом к 5,5-9,7%-ному водному раствору гидроксида лития, предварительно нагретому до 35-45°С, при постоянном повышении температуры реакционной массы со скоростью 1-3°С/мин при перемешивании добавляют порошкообразную кремниевую кислоту со скоростью 6,0-22,0 г/мин, после чего реакционную массу перемешивают при температуре 60-80°С до полного растворения кремниевой кислоты и раствор фильтруют при температуре 50-80°С при разрежении 0,2-0,5 атм. Покрытия, получаемые на основе такого литиевого стекла, обладают повышенной адгезией к подложкам, а также повышенной долговечностью, трещиностойкостью и стойкостью к факторам космического пространства. 5 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения жидких стекол, в частности высокомодульного литиевого стекла, используемого для создания терморегулирующих покрытий космических аппаратов нового поколения, а также в составах композиционных материалов, при изготовлении силикатных пленок, антибликовых покрытий.

Литиевым жидким стеклом (ЛЖС) называют прозрачные силикатные растворы силиката лития с модулями более 1,5, которые, согласно известным представлениям, рассматриваются как полимерные соединения, состоящие из катионов лития и полимерных силикат-анионов невысокой степени полимеризации. Жидкое литиевое стекло, так же как натриевое и калиевое жидкие стекла, сохраняет признаки истинного раствора: гомогенность, постоянство концентрации, термодинамическую устойчивость (Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и растворимое стекло. СПб: Стройиздат, 1996, 216 с.).

Известно получение литиевого жидкого стекла, основанное на ионном обмене ионов щелочных металлов (натрия, калия) на ионы лития, осуществляемом при взаимодействии силикатов щелочных металлов с литийсодержащим соединением, например, гидроксидом лития (US 3392039, С01В 33/32, 1968; SU 833496, С01В 33/32, 1981). Основным общим недостатком этих известных способов, с технологической точки зрения, является использование сильно разбавленных растворов, которые затем необходимо концентрировать, что приводит к большой длительности и трудоемкости процессов, и делает их практически неприменимыми в промышленных условиях.

Литиевое жидкое стекло получают также растворением аморфного тонкодисперсного диоксида кремния в растворе гидроксида лития (US 3579597, С01В 33/32, 1971; US 3180747, С01В 33/32, 1965). Однако, при получении литиевых жидких стекол данными способами, также как и в вышерассмотренных способах, получаются сильно разбавленные и низкомодульные растворы.

Для получения литиевого жидкого стекла применим также метод, включающий реакцию взаимодействия алкоксисиланов с соединениями лития. Эту реакцию в известных способах обычно проводят при высоких температурах, например, при температуре кипения смеси алкоксисиланов с гидроксидом лития (US 4120938, С01В 33/32, 1978), причем в качестве тетраалкоксисиланов чаще всего используют тетраэтоксисилан, а в качестве литиевых соединений используют как гидроксид лития, так и его соли, например ацетат лития (KR 20090089642, С01В 33/32, 2009). Однако проведение процесса при высоких температурах приводит к повышенной энергоемкости процесса, а также к сложности его аппаратурного оформления.

Еще один известный метод синтеза, к которому относится и рассматриваемое новое изобретение, включает реакцию взаимодействия кремниевой кислоты с гидроксидом лития (JP 59-69417, С01В 33/32, 1984; SU 1498709, С01В 33/32, 1989).

По последнему цитируемому способу (SU 1498709) литиевое жидкое стекло получают взаимодействием гидроксида лития и кремниевой кислоты, содержащей 15-80 мас.% диоксида кремния, и при молярном соотношении диоксида кремния к оксиду лития и к воде в исходных продуктах, равном 1:(0,22-1):(11,7-25,7), причем кремниевую кислоту вводят при перемешивании со скоростью 5-20 кг/ч в предварительно подогретый до 40-60°С раствор гидроксида лития и перемешивание осуществляют при той же температуре в течение 1-4 часов, а затем раствор фильтруют через фторопластовую пластину (SU 1498709, С01В 33/32, 1989). Известным способом получают прозрачный раствор силиката лития с содержанием диоксида кремния 11,25-21,85 мас.%, оксида лития 1,78-9,87 мас.% и силикатным модулем (молярным соотношением диоксида кремния к оксиду лития), равным 1,01-4,53. Данный способ, как наиболее близкий по технической сущности новому способу, выбран в качестве способа-прототипа. Однако получаемые по способу-прототипу ЛЖС не могут быть использованы для создания терморегулирующих покрытий (ТРП), поскольку они по своим качественным показателям не соответствуют требованиям, предъявляемым к ТРП.

Для получения высокомодульных литиевых жидких стекол, которые могут быть использованы как связующие для получения терморегулирующих покрытий, предлагается новый способ получения литиевого жидкого стекла, который осуществляют введением порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65-80 мас.% диоксида кремния, в 5,5-9,7%-ный водный раствор гидроксида лития, предварительно нагретый до температуры 35-45°С, причем процесс проводится при постоянном повышении температуры реакционной массы со скоростью 1-3°С/мин, а кремниевая кислота вводится в раствор гидроксида лития со скоростью, равной 6,0-22,0 г/мин, после чего реакционная масса перемешивается при температуре 60-80°С до полного растворения кремниевой кислоты и затем подвергается горячему фильтрованию при температуре раствора 50-80°С при разрежении 0,2-0,5 атм.

Новое изобретение отличается от способа-прототипа как количественным соотношением реагентов, так и режимами осуществления процесса, а именно температурно-временными режимами на всех стадиях процесса, количественными признаками способа, контролируемой скоростью введения кремневой кислоты и контролируемой скоростью подъема температуры, а также режимом стадии фильтрации.

В новом способе, как и в способе-прототипе, в качестве исходных реагентов используют кремниевую кислоту с содержанием диоксида кремния 65-80% и гидроксид лития и кремниевую кислоту добавляют к раствору гидроксида лития.

Интервал концентрации 65-80% SiO2 определяется фактическим содержанием SiO2 в используемом реактивном сырье промышленного производства. Концентрация ОН менее 5.5% приводит к образованию сильно разбавленных растворов, а максимальная концентрация 9,7% соответствует насыщенному раствору.

Кремниевая кислота в новом способе, как и в способе-прототипе, добавляется к гидроксиду лития с контролируемой скоростью введения, только в прототипе эта величина составляет 5-20 кг/час, или 83-333 г/мин, а в новом способе эта величина составляет 6,0-22,0 г/мин. При скорости загрузки менее 6,0 г/мин значительно замедляется процесс, а при скорости более 22,0 г/мин ухудшается качество конечного продукта. Существенным признаком способа является скорость подъема температуры нагревания реакционной массы, выбранной в интервале 1-3°С, определяющей максимально высокое качество продукта. В совокупности с контролируемым подъемом температуры в процессе загрузки кремниевой кислоты указанные факторы приводят к получению растворов силиката лития, отличающихся повышенной клейкостью.

При предварительном нагреве раствора гидроксида лития ниже 35°С практически не происходит гидратации гранул кремниевой кислоты, выше 45°С — образовываются короткие силикат-анионы. При температуре синтеза ниже 60°С процесс протекает медленно, при температуре выше 80°С происходит сильный гидролиз реакционной массы с образованием хлопьев.

Условия горячего фильтрования растворов ЛЖС при температуре 50-80°С и разрежении 0,2-0,5 атм, выбранные экспериментально, позволяют значительно интенсифицировать процесс фильтрации.

Сопоставление качества покрытий на основе ЛЖС, полученного по способу-прототипу, с новым способом показали, что адгезия к подложкам из стекла, металлическим сплавам и полимерным материалам составляет в первом случае 3-4 балла и 1-3 балла соответственно. Эти данные, с одной стороны, говорят о техническом преимуществе ЛЖС, полученных новым способом, а с другой стороны, подтверждают наличие технического эффекта при использовании нового способа. Пигментно-наполненные покрытия, в частности терморегулирующие покрытия (ТРП) космических аппаратов, изготовленные с применением ЛЖС, полученных по заявляемому способу, по сравнению с ранее разработанными композициями на основе калиевых, натриевых и литиевых стекол, полученных по способу-прототипу, обладают не только более высокой адгезией к металлическим сплавам и высокой водостойкостью, но и отличаются повышенными долговечностью, трещиностойкостью, и стойкостью к факторам космического пространства, что является одним из наиболее важных показателей для ТРП на космических аппаратах длительных сроков эксплуатации.

Как показали дополнительные исследования, уникальные свойства получаемого продукта могут быть объяснены образованием более высокомолекулярных силикат-анионов, чем в калиевых, натриевых и литиевых жидких стеклах, полученных по способу-прототипу, и более близки по структуре к глобулам концентрированных силикатных золей. Образованию таких глобул способствует гидратация кремниевой кислоты при медленном введении ее в реакционную массу при контролируемом режиме повышения температуры. Гидратация в области относительно низких температур первоначально введенных порций кремниевой кислоты способствует росту силикат-анионов за счет новых порций кремниевой кислоты уже на стадии загрузки и позволяет в дальнейшем повысить температуру синтеза до 80°С, что также способствует образованию более длинных и разветвленных силикат-анионов. Такие силикат-анионы более эффективно структурируют покрытия в процессе высушивания.

Испытаниями было показано, что в ТРП на основе литиевых жидких стекол, полученных по новому способу, преобладает диффузионная составляющая поглощения солнечного излучения, создающая антибликовый эффект, в результате чего повышается суммарный коэффициент поглощения в соответствии с формулой:

Rотр=Rзерк+Rдиф

Все рассмотренные признаки нового способа в комплексе влияют на эффективность процесса, обеспечивая интенсивное осуществление процесса (в течение 0,5-2,5 часов), и, кроме того, данным способом получают продукт высокого качества, отвечающий требованиям, предъявляемым к продуктам, применяемым в высокотехнологичных областях техники и непосредственно для создания ТРП для космических аппаратов нового поколения.

Важнейшими показателями качества ТРП являются стойкость к протонному излучению, повышенная электропроводность, обеспечивающая отекание электростатических зарядов с поверхности космического аппарата и низкое газовыделение.

В таблице сопоставлены вышеперечисленные основные показатели ТРП, полученные на различных применяющихся в настоящее время связующих, показывающие однозначное и существенное преимущество литиевых силикатных связующих, полученных по новому способу. Основные показатели литиевого жидкого стекла, полученного по способу-прототипу, сопоставимы с показателями ТРП, полученными на калиевых жидких стеклах, приведенных в последнем столбце таблицы.

Таблица
ПоказателиСвязующие
Фторлон Ф-32ЛАкриловая смола АСЛак КО-08Лак КО-116ЛЖС*КЖС, ЛЖС1
Изменение коэффициента поглощения солнечной энергии при воздействии протонного излучения As5,03,20,081,00,0410,06-0,07
0,065
0,052
0,052
0,055
Удельное объемное сопротивление, R, Oм·м1012-1013108-10101011-10121011-10123·105106-107
8·106
5·103
Газовыделение по ГОСТ 50109-92:3,20,982-43-110,11-0,280,12-0,30
Реальная потеря массы, мас.%1,020,100,6-0,82,4-9,10,02-0,080,02-0,09
Легколетучие конденсирующиеся вещества, мас.%
Примечания
1) ЛЖС* — полученное по новому способу;
2) ЛЖС1 — полученное по способу-прототипу;
3) Нормы по ГОСТ 50109-92 мас.%, не более:
— Реальная потеря массы — 1,0;
— Легколетучие конденсирующиеся вещества — 0,1.

Следует отметить также, что композиции для нанесения ТРП не содержат органических растворителей, являются нетоксичными. Использование воды в качестве растворителя улучшает санитарно-гигиенические условия при нанесении ТРП и не влияет на оптические свойства элементов оптических систем космических аппаратов. Ниже изобретение иллюстрируется примерами, которые никак не ограничивают возможность осуществления данного процесса при других параметрах, но находящихся в рамках заявляемого объема притязания.

Пример 1

В полипропиленовый реакционный сосуд заливают 361 г раствора гидроксида лития с концентрацией 5,50% и нагревают раствор на водяной бане при перемешивании до 35°С. Загрузку 137,5 г водной порошкообразной кремневой кислоты, содержащей 72,5% диоксида кремния, ведут при перемешивании со скоростью введения 14 г/мин при одновременном подъеме температуры от 35 до 45°С со скоростью 1°С/мин. Далее, продолжая перемешивание реакционной массы, повышают температуру с той же скоростью до 60°С. Время перемешивания составляет 2,5 часа от момента начала загрузки до полного растворения кремниевой кислоты. Раствор фильтруют на нутч-фильтре через слой бельтинга и фторопластовую пластину при 50°С при разрежении 0,5 атм. После фильтрования получают прозрачный раствор с содержанием 17,41% диоксида кремния, 2,16% оксида лития, плотностью 1,162 г/см3 модулем 3,9.

Пример 2

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 164,7 г раствора гидроксида лития с концентрацией 9,7% и нагревают раствор до 45°С. Загрузку 69,6 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65% диоксида кремния, ведут при скорости загрузки 6,0 г/мин, при скорости нагревания 2°С до температуры 80°С. Процесс перемешивания при 80°С (от момента начала загрузки) продолжают 2 часа. Фильтрование ведут, как в примере 1, но при температуре 80°С и разрежении 0,4 атм. Горячее фильтрование ведут, как в примере 1, при 80°С при разрежении 0,2 атм. получают прозрачный раствор с содержанием 15,3% диоксида кремния и 2,9% оксида лития, плотностью 1,153 г/см3 и модулем 2,7.

Пример 3

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 491 г раствора гидроксида лития с концентрацией 6,4% и нагревают раствор до 45°С. Загрузку 162,9 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 75% диоксида кремния, ведут при перемешивании со скоростью введения кремниевой кислоты 22,0 г/мин при одновременном подъеме температуры до 60°С со скоростью 3,0°С/мин. Время процесса, включая загрузку, составляет 2,5 часа. Раствор фильтруют, как в примере 1, при температуре 50°С и разрежении 0,3 атм. После фильтрования получают прозрачный продукт с содержанием диоксида кремния 20,90%, оксида лития 2,87%, плотностью 1,203 г/см3 и модулем 3,6.

Пример 4

Аналогично примеру 1 заливают 625 г раствора гидроксида лития с концентрацией 7,11% и нагревают раствор на водяной бане до 45°С. Загрузку 174,9 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 80% диоксида кремния, ведут при скорости подачи кремниевой кислоты, равной 12,8 г/мин, при одновременной подъеме температуры до 80°С со скоростью 2,3°С. Процесс синтеза от момента начала загрузки продолжается 30 мин. Раствор фильтруют, как в примере 1, при температуре 80°С и разрежении 0,2 атм. После фильтрования получают прозрачный продукт с содержанием диоксида кремния 20,6% и оксида лития 3,43%, плотностью 1,204 г/см3 и модулем 3,0.

Пример 5(альтернативный)

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 164,7 г раствора гидроксида лития с концентрацией 9,7% и нагревают раствор до 80°С. Загрузку 69,6 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65% диоксида кремния, ведут при скорости загрузки 6,03 г/мин, при температуре 80°С. Процесс перемешивания при 80°С (от момента начала загрузки) продолжают 2 часа. Фильтрование ведут, как в примере 1, но при температуре 80°С и разрежении 0,2 атм. Получают мутный продукт, содержащий большой избыток нерастворенной кремниевой кислоты. После фильтрования получают полупрозрачный раствор с содержанием 15,2% диоксида кремния и 2,7% оксида лития, плотностью 1,153 г/см3 и модулем 2,7.

Способ получения литиевого жидкого стекла введением в предварительно нагретый водный раствор гидроксида лития кремниевой кислоты, содержащей 65-80 мас.% диоксида кремния, с последующим перемешиванием реакционной смеси при повышенной температуре и фильтрационной очисткой продукта реакции, отличающийся тем, что к 5,5-9,7%-ному водному раствору гидроксида лития, предварительно нагретому до 35-45°С, при постоянном повышении температуры реакционной массы со скоростью 1-3°С/мин при перемешивании добавляют порошкообразную кремниевую кислоту со скоростью 6,0-22,0 г/мин, после чего реакционную массу перемешивают при температуре 60-80°С до полного растворения кремниевой кислоты и раствор фильтруют при температуре 50-80°С при разрежении 0,2-0,5 атм.

www.findpatent.ru

Жидкое стекло: инструкция по применению

В наше время появилось огромное количество самых разных строительных материалов – как для обработки поверхностей, так и для их отделки. Однако это вовсе не значит, что нужно забывать обо всех старых средствах. Некоторые из них не устарели, а лишь получили проверку временем, подтвердив свое право оставаться на рынке. Одним из таких материалов можно назвать жидкое стекло.

Жидкое стекло: разновидности и состав

Этот материал был изобретен двести лет назад ученым Йеном фон Фуксом, который использовал щелочь вместе с кремниевой кислотой. Результат оказался настолько удачным, что с тех пор его состав практически не поменялся. Менялась лишь технология производства, чтобы соответствовать техническому прогрессу.

  • Жидкое стекло, создаваемое с использованием солей натрия, называют натриевым. Структура состава вязкая и высокопрочная, обладает хорошей проникающей способностью и клейкостью. Также состав обладает стойкостью против высоких температур и огнеупорными свойствами. Кроме того, этот материал сохранил форму, даже если то, на что он был нанесен, деформировалось. Чаще всего его используют для огнеупорной обработки, укрепления фундаментов, ремонта изделий из стекла. Также он применяется как один из компонентов различной бытовой химии.
  • Жидкое стекло, создаваемое с использованием солей калия, называют калиевым. В отличие от натриевого, оно обладает свойством поглощать влагу из воздуха. При застывании поверхность получается матовой. Этот материал также будет стойким против деформации и воздействия высокой температуры. Помимо перечисленных выше вариантов использования, которые подходят и для этого материала тоже, его можно использовать для обработки поверхностей как внутри, так и снаружи дома. Также это жидкое стекло входит в состав огнеупорных красок и используется при создании электродов.
  • Литиевое жидкое стекло – материал редкий. Его выпускают маленькими партиями и применяют для термозащиты обрабатываемых поверхностей.

Жидкое стекло на основе натриевых солей дешевле калиевого, однако калиевое лучше по многим характеристикам. Выбирать между этими двумя нужно, исходя из потребностей.

Характеристики и свойства жидкого стекла

Прежде чем перечислять преимущества и недостатки материала, выделим основные его характеристики, на которых и основаны как плюсы, так и минусы. Итак, при обработке поверхностей жидкое стекло становится антистатиком, антисептиком и антипиреном. То есть защищает, соответственно, он бактерий, от появления статического электричества и от воздействия огня и кислот. Кроме этого, гидрофобные свойства материала защитят поверхность от влаги.  Свойство же проникать в поры материала поверхности сделают ее плотность выше, соответственно, она станет прочнее. Основываясь на всем вышеперечисленном, можно выделить основные преимущества материала.

  • Благодаря высокой проникающей способности устраняет мелкие трещины в обрабатываемой поверхности. Также повышает плотность и твердость путем проникновения в поры обрабатываемого материала. Кроме этого, делает поверхность идеально ровной. Прекрасно подходит для покрытия поверхностей из дерева и бетона.
  • Расход материала на метр квадратный невелик, как и его стоимость.
  • Жидкое стекло при застывании превращается в гидрофобную пленку, которая при условии правильного нанесения может прослужить в среднем пять-шесть лет.
  • Если застывшее жидкое стекло покрыть краской, то срок жизни гидрофобного покрытия вырастет вдвое.
  • Влажность окружающей среды не мешает работе с этим материалом и не влияет на конечный результат покрытия им поверхностей.

Недостатков у описываемого материала намного меньше, и некоторые из них можно считать и преимуществами тоже. Например, жидкое стекло очень быстро засыхает. Это увеличивает скорость работ, однако может стать проблемой, если вы работаете с этим материалом впервые. Также нужно учитывать, что в качестве гидроизолятора одно только жидкое стекло скорее всего не справится. Следовательно, лучше применять его вместе с другими средствами. Для того, чтобы покрытие и все его защитные свойства были максимально качественными, нужно предварительно нанести на поверхность грунтовку.

Важно знать, что жидким стеклом ни в коем случае нельзя обрабатывать кирпичные поверхности. Из-за его свойств оно способно разрушить структуру кирпича за довольно короткое время.

Для чего применяется жидкое стекло

Сфер, в которых можно применять этот материал очень много. Его используют и в строительстве, и в быту, и для создания внутреннего декора помещений, для обработки мебели и даже в рукоделии.

Использование влагозащитных свойств

Например, жидкое стекло используется для обработки колодцев. Сначала его наносят на внутреннюю часть бетонных колец. Затем после засыхания покрывают слоем цемента, в который также добавляют жидкое стекло.

Также оно прекрасно годится для того, чтобы защищать от влаги и сделать огнестойкими самые разные помещения – как комнаты жилого дома, так и подвалы или гаражи.

С помощью этого материала можно заделать мельчайшие трещинки в стенках бассейна. Это предотвратит не только утечку воды, которая его наполняет, но и проникновение в нее загрязненных почвенных вод (так называемой «верховодки»). В этом случае жидкое стекло следует наносить в несколько слоев.

Применение в садоводстве

Нестандартный, но довольно популярный способ применения жидкого стекла находится в сфере садоводства. С его помощью можно защищать деревья от паразитов и «лечить» небольшие повреждения.

Использование антисептических свойств

Благодаря антисептическим свойствам, этот материал нередко применяют для обработки стен и потолка перед тем, как клеить обои. Также  им обрабатывают пол перед укладкой паркета, ламината или линолеума. Жидкое стекло поможет вывести грибок со стен в ванной, где он может появиться из-за повышенной влажности. Также его можно применять вместо клея при отделке потолка или стен плиткой из ПВХ.

Использование свойств антипирена

Из-за своих огнеупорных свойств, жидкое стекло в случае необходимости добавляют в краски и различные растворы, использующиеся для строительства конструкций, подверженных высоким температурам.

Использование в сфере декора

Этот многофункциональный материал также можно использовать в обработке небольших предметов – начиная от деревянной мебели, и заканчивая различной керамикой. Кроме того с его помощью можно ремонтировать стеклянные и керамические предметы.

Жидкое стекло широко используется при создании декора – как в мелких предметах, так и в ремонтных работах. Например, оно используется для наливных полов.

Это далеко не все возможности применения описываемого материала. Мы перечислили основные, а дальше все зависит от опытности мастера. Хорошо зная свойства материалов, опытный мастер сможет придумать куда больше применений для жидкого стекла любого типа.

Растворы с жидким стеклом

Этот материал практически не используется в чистом виде. В зависимости от желаемого результата, необходимо готовить различные растворы. Наиболее распространенные мы перечислим ниже.

  • Для наилучшего антисептического эффекта на обрабатываемую поверхность нужно разбавить жидкое стекло водой, взяв оба компонента в одинаковом количестве.
  • Для придания эффекта антипирена раствору для кладки нужно смесь цемента (одна часть) и песка (три части) разбавить водой до получения пластичной консистенции. Затем в образовавшуюся смесь добавить жидкое стекло в количестве одной пятой от общей массы смеси.
  • Для наилучшего гидрофобного эффекта на обрабатываемую поверхность следует смешать цемент, песок и жидкое стекло. При этом все компоненты нужно взять в одинаковом количестве.
  • Для приготовления пропитки, повышающей срок службы обрабатываемой поверхности, нужно разбавить жидкое стекло (одна часть) водой (пять частей). Затем на конструкции или крупные предметы такая смесь наносится с помощью кистей или валиков. Мелкие же предметы можно просто окунать в готовый раствор.
  • Для того, чтобы заделать небольшие трещины или стыки, нужно перемешать цемент (одна часть), жидкое стекло (одна часть) и песок (три части). Разбавлять водой не нужно, потому что раствор должен быть густым. Особенно это важно при работах на вертикальных поверхностях или на потолке.
  • Чтобы сделать наилучшую грунтовку для бетона, нужно перемешать жидкое стекло и цемент. Оба компонента при этом нужны в одинаковом количестве.
  • Для придания краскам огнеупорного эффекта используется калиевое жидкое стекло, которое смешивается с пигментами или готовыми красками.

Правила работы с жидким стеклом

  • Растворы следует готовить в следующей последовательности. Сухие ингредиенты смешиваются отдельно, жидкие – отдельно. Затем они соединяются путем медленного заливания жидких в сухие и постоянного перемешивания.
  • При работе обязательно используйте защитные перчатки и очки. А при объемных работах, например, при обработке стен, пола и потолка в квартире или гараже, потребуется и респиратор.
  • Перед началом работы с поверхностью ее необходимо тщательно очистить от загрязнений и обезжирить.
  • Растворы, в состав которых входит жидкое стекло, застывают в течение получаса, потому работать с ними нужно быстро. Если требуется нанести несколько слоев, то каждый следующий можно наносить через тридцать минут после окончания предыдущего.
  • После окончания работы все инструменты необходимо тщательно вымыть теплой водой.
  • Срок годности описываемого материала – год. Однако при покупке стоит обращать внимание на его консистенцию. Она должна быть однородной, без комков.
  • Нельзя выливать остатки описываемого материала или растворов с ним в составе на землю или в канализацию.

wallsgrow.ru

Как клей и не только

Жидкий клей на основе окиси кремния используется повсеместно. Водно-щелочной раствор на основе силикатов калия  и натрия  обладают рядом замечательных свойств. Литиевое   стекло используется довольно редко.

Свойства жидкого стекла

Несколько видов жидкого стекла:

  • натриевое стекло – это вязкая жидкость, отличается высоким прилипанием (адгезией) к разным материалам, имеет высокую текучесть и проникающую способность. Обладает прочностью к деформации;
  • калиевое стекло имеет рыхлую структуру, обладает свойствами гигроскопичности, устойчиво к перегреву, легко проникает в поры материалов;
  • литиевое стекло производят в небольших количествах, применяют для термозащиты в обжиговых печах.

Основные свойства силикатного клея:

  • гидрофобизатор – водоотталкивающее действие, нулевое поглощение влаги;
  • великолепный антистатик, на поверхности, покрытой жидким стеклом, не возникает статическое электричество;
  • щелочная реакция не дает возможности развиваться микроорганизмам, используют в качестве антисептика;
  • выдерживает высокую температуру, применяют для предотвращения распространения огня;
  • быстрое отвердение на воздухе.

Преимущества перед другими материалами:

  • растворы отлично заполняют любое пространство, куда могут стечь, поэтому используются для защиты деревянных конструкций, а также в бетонных сооружениях, где нужно отсечь влагу;
  • доступная цена при низком расходе;
  • высокая продолжительность использования;
  • работы могут выполняться при высокой влажности помещений.

В строительстве жидкое стекло используют для строительства гидроизолированных сооружений. Разработаны нормативы смешивания компонентов для получения растворов по назначению (табл.).
Таблица
Состав растворов для гидроизоляционных работ

Гидроизолирующие свойства  используют при наружной обработке деревянных сооружения. Дома из оцилиндрованного бревна или профилированного бруса покрывают тонким слоем жидкого натриевого стекла. Поверхность древесины после такой обработки невосприимчива к атмосферной влаге (рис. 1).

Рис. 1 Вид стены из оцилиндрованного бревна, обработанного силикатным клеем
При строительстве бассейнов применяют сложные растворы, в которых полную гидроизоляцию обеспечивает жидкое стекло. Оно надежно перекрывает фильтрацию воды в порах.
Антисептические свойства используют при подготовке помещений перед отделкой. Например, перед оклейкой обоями выполняют обработку жидким раствором силикатного клея. Имеющаяся на стенах плесень исчезает.

Рис. 2 Антисептическая обработка стен перед оклейкой обоями
При строительстве печей возникает необходимость защиты от перегрева. В растворах для наружного и внутреннего оштукатуривания применяют жидкое стекло.

Рис. 3 Оштукатуривание печи раствором с силикатным клеем
Канцелярский клей совместно с другими компонентами применяют:

  • для фиксации линолеума, а также при установке плиток ПВХ;
  • для приготовления защитных замазок при монтаже стальных труб;
  • для обработки хлопчатобумажных тканей с целью понижения их возгорания;
  • при обработке спилов в садах используют особенность стечь в микропоры и защитить срез от загнивания;
  • для придания идеально блестящего вида, так как силикатный клей, имея плотную и гладкую структуру на поверхности, придает вид полированной поверхности.

Для замешивания строительных растворов с жидким стеклом используют миксеры с электродрелью или перфоратором. Работу выполняют в определенной последовательности:

  1. В ведро наливают воду в требуемом количестве.
  2. Насыпают порцию цемента согласно рецептуре раствора.
  3. Тщательно перемешивают до полного растворения цемента.
  4. Вливают жидкое стекло, соблюдая осторожность.
  5. Добавляют просеянный песок, ориентируясь на данные табл.

Смесь готова к употреблению. Ее следует наносить мастерком и растирать на поверхности терками. Финишная обработка производится влажными губками или тряпками.

Внимание! Растворы с жидкими силикатами имеют сильную щелочную реакцию. При проведении работ следует защищать органы дыхания, лицо и руки. У некоторых людей возможна аллергия на этот материал.

Видео: ЖИДКОЕ СТЕКЛО и БЕТОН. Нюансы правильной работы

accorel.ru

Как применяется жидкое натриевое стекло

Жидкое стекло – всем известный материал, применяющийся во многих сферах жизни как в быту, так и в промышленности. Широко применяется в строительстве, металлургии, производстве лакокрасочной продукции, защитных автомобильных полиролей, изготовлении различных клеевых составов и их производных, а также косметики и мыла.

Жидкое стекло представляет из себя водно-щелочной раствор из силикатов калия, силикатов натрия или лития. Исходя из состава, жидкое стекло делится на три вида: калиевое, натриевое и литиевое. Силикат лития используется только в промышленности и его выпуск ограничен. Большим спросом пользуется силикат натрия и силикат кальция.

Кальциевое жидкое стекло благодаря своим свойствам часто применяют в производстве красок. Устойчивость к химическому и атмосферному воздействию делает его незаменимым. Но оно довольно дорогое и его сложно найти в продаже. Более распространенное натриевое жидкое стекло. Оно не уступает по своим физическим и химическим качествам другим видам, но более доступно для покупателя. Поэтому интересны именно его характеристики.

Какими свойствами обладает натриевое жидкое стекло? Рассмотрим по порядку.

Преимущества натриевого жидкого стекла

Гидроизоляция

В производстве бетонных строительных конструкций часто применяют жидкое стекло для гидроизоляции. Так обеспечивается защита от грунтовых вод, агрессивных атмосферных влияний. Также силикат натрия применяют в строительстве водных сооружений: колодцев, бассейнов, подвалов для их устойчивости от влаги.

Антикоррозийная защита

Материалы, обработанные жидким стеклом надежно защищены от коррозии, так как частицы силиката обладают сильными противокоррозионными свойствами. Его часто наносят на металлические поверхности против образования ржавчины.

Антисептическая обработка

Используя силикат натрия в качестве пропитки при строительстве не придется сталкиваться с проблемами плесени, грибка и сырости.

Адгезия – это высокая клеящая способность, благодаря которой силикат натрия является незаменимым материалом. Использование жидкого стекла позволяет склеить и связать между собой различные строительные материалы и растворы.

Противопожарная защита

При возведении зданий и отделки помещений используются не только негорючие материалы вроде бетона, кирпича и металла, а еще и пожароопасные (пластик, дерево). Поэтому такие места обрабатывают пропиткой на основе жидкого стекла. Температура плавления этого материала более тысячи градусов, поэтому он имеет высокие огнеупорные характеристики.

Прочность и долговечность

Силикат натрия увеличивает прочность изделий, образуя на поверхности защитный слой. Кристаллы силикатного состава проникают в молекулярный слой твердых материалов и тем самым защищают их от быстрого разрушения. При добавлении в цементный раствор увеличивает его прочность в 1,5 раза.

Экологичность

Силикат натрия не имеет вредных примесей. Поэтому этот материал экологически безопасен для человека, что также считается несомненным преимуществом его применения. 

Применение натриевого стекла в строительстве

Грунтование

Есть множество вариантов использования жидкого стекла в быту. Например, сделать грунтовку для бетонной стяжки. Нанесенный слой пропитает поверхность и увеличит ее прочность. Для его приготовления необходимо смешать силикат и цемент в соотношении 1/1. Сначала смешать цемент с водой и в конце добавить жидкое стекло. Перемешивать миксером и наносить быстро, иначе смесь затвердеет.

Советы:

  • Скорость высыхания жидкого стекла 10 минут, в растворах от нескольких часов.
  • В случае застывания раствора нужно добавить небольшое количество воды и перемешать миксером.
  • Если планируется кладка плитки, силикат натрия разводят с водой для грунтовки.
  • Если перед нанесением растворов использовалось чистое жидкое стекло, не ждите его полного высыхания. Затвердевшая стеклообразная пленка может препятствовать хорошему сцеплению нанесенных составов.

Раствор для гидроизоляции

При защите колодцев и резервуаров от гидроизоляции стоит постараться, ведь влага поступает и из грунтовых вод, снаружи конструкции. Для обработки таких сооружений нужно предварительно нанести жидкое стекло на всю поверхность. Затем смешать раствор из равных частей песка, цемента и натриевого стекла и нанести вторым слоем.

Совет: при использовании железобетонных колец в постройке колодца, тщательно обработайте места стыковки колец.

При добавлении в бетонные растворы с целью гидроизоляции смешивают жидкое стекло и бетон 1/10. Такой состав используется в подвальных помещениях, для заливки искусственных водоемов.

Покрытие для пола, стойкое к воде можно сделать также благодаря силикату натрия. Готовим цементно-песчаный состав, в котором больше песка в 2,5 раза. Добавляем смесь из жидкого стекла и воды, где воды 85%, а силиката натрия 15%.

Замазка пустот и трещин в обрабатываемых помещениях производится смесью из песка, цемента и жидкого стекла 3/1/1.

Совет: для того, чтобы увеличить прочностные и гидроизоляционные свойства, необходимо повторно залить силикатом натрия наружную поверхность пола.

Наружные виды работ

Водостойкая штукатурка с добавлением жидкого стекла используется для защиты стен от разрушающего действия атмосферных влияний. Особенно это важно в регионах, где северный климат и много осадков. Всем известно, что материал постепенно разрушается изнутри от частого оттаивания и замерзания воды. Поэтому необходимо обрабатывать гидроизоляционными растворами. В домашних условиях для изготовления штукатурки нужно сделать смесь из натриевого стекла, цемента и песка 1/2/5 и перемешать.

При использовании известковых растворов тоже добавляют жидкое стекло.

Советы:

  • Предварительно стены можно прогрунтовать разбавленным силикатом натрия с водой.
  • В случае, когда планируется последующая покраска или штукатурка поверхности, жидкое стекло лучше не использовать. Поверхность будет слишком гладкая и раствор не возьмется.
  • В кладочных работах для наружной облицовки дымоходных труб от печей и каминов также часто присутствует силикат натрия. Он обладает стойкостью к действию высоких температур. Раствор готовится путем смешивания песка и цемента 3/1 и добавления 10% жидкого стекла.

Пропитка деревянных поверхностей

Для придания деревянным материалам огнеупорности, а также чтобы защитить от плесени и грибка, проводят обработку раствором из жидкого стекла. Для этого наносят смесь из силиката натрия и воды 1:5 на предварительно отшлифованную поверхность. Можно наносить краской, пульверизатором или валиком. Если обрабатываемый материал небольших размеров, можно погрузить его прямо в пропитку.

Применение в быту

Натриевое стекло является прекрасным клеевым составом. У него небольшой расход и стоимость. Поэтому его часто встретишь в любом доме. Он применяется для склеивания разнообразных вещей: стекла, бумаги или дерева.

Чистка посуды

Многие хозяйки чистят свою кухонные приборы в смеси из силиката натрия. Этот способ более эффективный и доступный, чем чистка покупными средствами. Весь нагар исчезает, если приготовить раствор из воды и жидкого стекла 25/1 и прокипятить в нем свою посуду.

Удаление пятен

Жидкое стекло является отличным пятновыводителем. Нанести на испачканную ткань силикатную смесь и оставить на 10-15 минут. Пятно должно исчезнуть.

Помогает при отмывании пятен от масляной краски и лаков с поверхности.

Сантехнические работы

Многие средства для замазки водопроводных труб изготовляются на основе натриевого силикатного стекла.

Защита для автомобилей

Совсем недавно жидкое стекло стало пользоваться огромным спросом в уходе машин. Для этого кузов автомобиля обрабатывают специальными полиролями на основе силиката натрия. Это надежно защитит поверхность от воды, грязи и царапин.

Обработка деревьев

Опытные садоводы давно используют жидкое стекло для обработки мест среза у дерева. Это обеззараживает и способствует быстрому заживлению растений.

Рекомендации по использованию:

  • работы проводить в перчатках и защитных очках. Средство щелочное, может оставлять ожоги на коже. При случайном попадании в глаза и незащищенные участки тела промыть водой.
  • хорошая вентиляция в местах где хранится жидкое стекло необходима
  • хранить в темном помещении, вдали от попадания прямых солнечных лучей.
  • при замерзании и оттаивании появляется осадок. Свойства при этом натриевое жидкое стекло не теряет.
  • при контакте с воздухом силикатный состав быстро твердеет, поэтому его добавляют в раствор перед самым началом работ и используют полностью. В некоторых случаях при загустении можно разбавлять водой.
  • для увеличения сроков эксплуатации поверхностей, обработанных жидких стеклом, проводите повторные работы каждые 3-5 лет.

Инстаграм

superarch.ru

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

  • Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
  • Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
  • Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

  • Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик — использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
  • Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
  • Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
  • Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
  • В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

  • Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
  • Плотности жидкого стекла;
  • Значения силикатного модуля;
  • Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
  • Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

  • Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
  • Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
  • Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
  • Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
  • Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
  • Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, — повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

  • Показатели влажности воздуха;
  • Температура воздуха;
  • Пропорции смеси — процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

  • С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
  • Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
  • Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

  • Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги — вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
  • Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
  • Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
  • Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

  • Портландцемент – 65-70%.
  • Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения  Цемент   Песок       Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка     30%     55%               15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций35%

 

 

55%

 

 

10%
идроизоляция колодцев     30%     40%                30%
Грунт-составы     50%      —                50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

  1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
  2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
  3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
  4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

all-for-remont.ru

Способ получения литиевого жидкого стекла

Изобретение относится к способам получения жидкого литиевого стекла, используемого для создания терморегулируемых покрытий космических аппаратов нового поколения, а также в составах композиционных материалов, при изготовлении силикатных пленок, антибликовых покрытий. Способ осуществляют введением в предварительно нагретый водный раствор гидроксида лития кремниевой кислоты, содержащей 65-80 мас.% диоксида кремния, с последующим перемешиванием реакционной смеси при повышенной температуре и фильтрационной очисткой продукта реакции, при этом к 5,5-9,7%-ному водному раствору гидроксида лития, предварительно нагретому до 35-45°С, при постоянном повышении температуры реакционной массы со скоростью 1-3°С/мин при перемешивании добавляют порошкообразную кремниевую кислоту со скоростью 6,0-22,0 г/мин, после чего реакционную массу перемешивают при температуре 60-80°С до полного растворения кремниевой кислоты и раствор фильтруют при температуре 50-80°С при разрежении 0,2-0,5 атм. Покрытия, получаемые на основе такого литиевого стекла, обладают повышенной адгезией к подложкам, а также повышенной долговечностью, трещиностойкостью и стойкостью к факторам космического пространства. 5 пр., 1 табл.

Изобретение относится к способам получения жидких стекол, в частности высокомодульного литиевого стекла, используемого для создания терморегулирующих покрытий космических аппаратов нового поколения, а также в составах композиционных материалов, при изготовлении силикатных пленок, антибликовых покрытий.

Литиевым жидким стеклом (ЛЖС) называют прозрачные силикатные растворы силиката лития с модулями более 1,5, которые, согласно известным представлениям, рассматриваются как полимерные соединения, состоящие из катионов лития и полимерных силикат-анионов невысокой степени полимеризации. Жидкое литиевое стекло, так же как натриевое и калиевое жидкие стекла, сохраняет признаки истинного раствора: гомогенность, постоянство концентрации, термодинамическую устойчивость (Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и растворимое стекло. СПб: Стройиздат, 1996, 216 с.).

Известно получение литиевого жидкого стекла, основанное на ионном обмене ионов щелочных металлов (натрия, калия) на ионы лития, осуществляемом при взаимодействии силикатов щелочных металлов с литийсодержащим соединением, например, гидроксидом лития (US 3392039, С01В 33/32, 1968; SU 833496, С01В 33/32, 1981). Основным общим недостатком этих известных способов, с технологической точки зрения, является использование сильно разбавленных растворов, которые затем необходимо концентрировать, что приводит к большой длительности и трудоемкости процессов, и делает их практически неприменимыми в промышленных условиях.

Литиевое жидкое стекло получают также растворением аморфного тонкодисперсного диоксида кремния в растворе гидроксида лития (US 3579597, С01В 33/32, 1971; US 3180747, С01В 33/32, 1965). Однако, при получении литиевых жидких стекол данными способами, также как и в вышерассмотренных способах, получаются сильно разбавленные и низкомодульные растворы.

Для получения литиевого жидкого стекла применим также метод, включающий реакцию взаимодействия алкоксисиланов с соединениями лития. Эту реакцию в известных способах обычно проводят при высоких температурах, например, при температуре кипения смеси алкоксисиланов с гидроксидом лития (US 4120938, С01В 33/32, 1978), причем в качестве тетраалкоксисиланов чаще всего используют тетраэтоксисилан, а в качестве литиевых соединений используют как гидроксид лития, так и его соли, например ацетат лития (KR 20090089642, С01В 33/32, 2009). Однако проведение процесса при высоких температурах приводит к повышенной энергоемкости процесса, а также к сложности его аппаратурного оформления.

Еще один известный метод синтеза, к которому относится и рассматриваемое новое изобретение, включает реакцию взаимодействия кремниевой кислоты с гидроксидом лития (JP 59-69417, С01В 33/32, 1984; SU 1498709, С01В 33/32, 1989).

По последнему цитируемому способу (SU 1498709) литиевое жидкое стекло получают взаимодействием гидроксида лития и кремниевой кислоты, содержащей 15-80 мас.% диоксида кремния, и при молярном соотношении диоксида кремния к оксиду лития и к воде в исходных продуктах, равном 1:(0,22-1):(11,7-25,7), причем кремниевую кислоту вводят при перемешивании со скоростью 5-20 кг/ч в предварительно подогретый до 40-60°С раствор гидроксида лития и перемешивание осуществляют при той же температуре в течение 1-4 часов, а затем раствор фильтруют через фторопластовую пластину (SU 1498709, С01В 33/32, 1989). Известным способом получают прозрачный раствор силиката лития с содержанием диоксида кремния 11,25-21,85 мас.%, оксида лития 1,78-9,87 мас.% и силикатным модулем (молярным соотношением диоксида кремния к оксиду лития), равным 1,01-4,53. Данный способ, как наиболее близкий по технической сущности новому способу, выбран в качестве способа-прототипа. Однако получаемые по способу-прототипу ЛЖС не могут быть использованы для создания терморегулирующих покрытий (ТРП), поскольку они по своим качественным показателям не соответствуют требованиям, предъявляемым к ТРП.

Для получения высокомодульных литиевых жидких стекол, которые могут быть использованы как связующие для получения терморегулирующих покрытий, предлагается новый способ получения литиевого жидкого стекла, который осуществляют введением порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65-80 мас.% диоксида кремния, в 5,5-9,7%-ный водный раствор гидроксида лития, предварительно нагретый до температуры 35-45°С, причем процесс проводится при постоянном повышении температуры реакционной массы со скоростью 1-3°С/мин, а кремниевая кислота вводится в раствор гидроксида лития со скоростью, равной 6,0-22,0 г/мин, после чего реакционная масса перемешивается при температуре 60-80°С до полного растворения кремниевой кислоты и затем подвергается горячему фильтрованию при температуре раствора 50-80°С при разрежении 0,2-0,5 атм.

Новое изобретение отличается от способа-прототипа как количественным соотношением реагентов, так и режимами осуществления процесса, а именно температурно-временными режимами на всех стадиях процесса, количественными признаками способа, контролируемой скоростью введения кремневой кислоты и контролируемой скоростью подъема температуры, а также режимом стадии фильтрации.

В новом способе, как и в способе-прототипе, в качестве исходных реагентов используют кремниевую кислоту с содержанием диоксида кремния 65-80% и гидроксид лития и кремниевую кислоту добавляют к раствору гидроксида лития.

Интервал концентрации 65-80% SiO2 определяется фактическим содержанием SiO2 в используемом реактивном сырье промышленного производства. Концентрация ОН менее 5.5% приводит к образованию сильно разбавленных растворов, а максимальная концентрация 9,7% соответствует насыщенному раствору.

Кремниевая кислота в новом способе, как и в способе-прототипе, добавляется к гидроксиду лития с контролируемой скоростью введения, только в прототипе эта величина составляет 5-20 кг/час, или 83-333 г/мин, а в новом способе эта величина составляет 6,0-22,0 г/мин. При скорости загрузки менее 6,0 г/мин значительно замедляется процесс, а при скорости более 22,0 г/мин ухудшается качество конечного продукта. Существенным признаком способа является скорость подъема температуры нагревания реакционной массы, выбранной в интервале 1-3°С, определяющей максимально высокое качество продукта. В совокупности с контролируемым подъемом температуры в процессе загрузки кремниевой кислоты указанные факторы приводят к получению растворов силиката лития, отличающихся повышенной клейкостью.

При предварительном нагреве раствора гидроксида лития ниже 35°С практически не происходит гидратации гранул кремниевой кислоты, выше 45°С — образовываются короткие силикат-анионы. При температуре синтеза ниже 60°С процесс протекает медленно, при температуре выше 80°С происходит сильный гидролиз реакционной массы с образованием хлопьев.

Условия горячего фильтрования растворов ЛЖС при температуре 50-80°С и разрежении 0,2-0,5 атм, выбранные экспериментально, позволяют значительно интенсифицировать процесс фильтрации.

Сопоставление качества покрытий на основе ЛЖС, полученного по способу-прототипу, с новым способом показали, что адгезия к подложкам из стекла, металлическим сплавам и полимерным материалам составляет в первом случае 3-4 балла и 1-3 балла соответственно. Эти данные, с одной стороны, говорят о техническом преимуществе ЛЖС, полученных новым способом, а с другой стороны, подтверждают наличие технического эффекта при использовании нового способа. Пигментно-наполненные покрытия, в частности терморегулирующие покрытия (ТРП) космических аппаратов, изготовленные с применением ЛЖС, полученных по заявляемому способу, по сравнению с ранее разработанными композициями на основе калиевых, натриевых и литиевых стекол, полученных по способу-прототипу, обладают не только более высокой адгезией к металлическим сплавам и высокой водостойкостью, но и отличаются повышенными долговечностью, трещиностойкостью, и стойкостью к факторам космического пространства, что является одним из наиболее важных показателей для ТРП на космических аппаратах длительных сроков эксплуатации.

Как показали дополнительные исследования, уникальные свойства получаемого продукта могут быть объяснены образованием более высокомолекулярных силикат-анионов, чем в калиевых, натриевых и литиевых жидких стеклах, полученных по способу-прототипу, и более близки по структуре к глобулам концентрированных силикатных золей. Образованию таких глобул способствует гидратация кремниевой кислоты при медленном введении ее в реакционную массу при контролируемом режиме повышения температуры. Гидратация в области относительно низких температур первоначально введенных порций кремниевой кислоты способствует росту силикат-анионов за счет новых порций кремниевой кислоты уже на стадии загрузки и позволяет в дальнейшем повысить температуру синтеза до 80°С, что также способствует образованию более длинных и разветвленных силикат-анионов. Такие силикат-анионы более эффективно структурируют покрытия в процессе высушивания.

Испытаниями было показано, что в ТРП на основе литиевых жидких стекол, полученных по новому способу, преобладает диффузионная составляющая поглощения солнечного излучения, создающая антибликовый эффект, в результате чего повышается суммарный коэффициент поглощения в соответствии с формулой:

Rотр=Rзерк+Rдиф

Все рассмотренные признаки нового способа в комплексе влияют на эффективность процесса, обеспечивая интенсивное осуществление процесса (в течение 0,5-2,5 часов), и, кроме того, данным способом получают продукт высокого качества, отвечающий требованиям, предъявляемым к продуктам, применяемым в высокотехнологичных областях техники и непосредственно для создания ТРП для космических аппаратов нового поколения.

Важнейшими показателями качества ТРП являются стойкость к протонному излучению, повышенная электропроводность, обеспечивающая отекание электростатических зарядов с поверхности космического аппарата и низкое газовыделение.

В таблице сопоставлены вышеперечисленные основные показатели ТРП, полученные на различных применяющихся в настоящее время связующих, показывающие однозначное и существенное преимущество литиевых силикатных связующих, полученных по новому способу. Основные показатели литиевого жидкого стекла, полученного по способу-прототипу, сопоставимы с показателями ТРП, полученными на калиевых жидких стеклах, приведенных в последнем столбце таблицы.

Таблица
ПоказателиСвязующие
Фторлон Ф-32ЛАкриловая смола АСЛак КО-08Лак КО-116ЛЖС*КЖС, ЛЖС1
Изменение коэффициента поглощения солнечной энергии при воздействии протонного излучения As5,03,20,081,00,0410,06-0,07
0,065
0,052
0,052
0,055
Удельное объемное сопротивление, R, Oм·м1012-1013108-10101011-10121011-10123·105106-107
8·106
5·103
Газовыделение по ГОСТ 50109-92:3,20,982-43-110,11-0,280,12-0,30
Реальная потеря массы, мас.%1,020,100,6-0,82,4-9,10,02-0,080,02-0,09
Легколетучие конденсирующиеся вещества, мас.%
Примечания
1) ЛЖС* — полученное по новому способу;
2) ЛЖС1 — полученное по способу-прототипу;
3) Нормы по ГОСТ 50109-92 мас.%, не более:
— Реальная потеря массы — 1,0;
— Легколетучие конденсирующиеся вещества — 0,1.

Следует отметить также, что композиции для нанесения ТРП не содержат органических растворителей, являются нетоксичными. Использование воды в качестве растворителя улучшает санитарно-гигиенические условия при нанесении ТРП и не влияет на оптические свойства элементов оптических систем космических аппаратов. Ниже изобретение иллюстрируется примерами, которые никак не ограничивают возможность осуществления данного процесса при других параметрах, но находящихся в рамках заявляемого объема притязания.

Пример 1

В полипропиленовый реакционный сосуд заливают 361 г раствора гидроксида лития с концентрацией 5,50% и нагревают раствор на водяной бане при перемешивании до 35°С. Загрузку 137,5 г водной порошкообразной кремневой кислоты, содержащей 72,5% диоксида кремния, ведут при перемешивании со скоростью введения 14 г/мин при одновременном подъеме температуры от 35 до 45°С со скоростью 1°С/мин. Далее, продолжая перемешивание реакционной массы, повышают температуру с той же скоростью до 60°С. Время перемешивания составляет 2,5 часа от момента начала загрузки до полного растворения кремниевой кислоты. Раствор фильтруют на нутч-фильтре через слой бельтинга и фторопластовую пластину при 50°С при разрежении 0,5 атм. После фильтрования получают прозрачный раствор с содержанием 17,41% диоксида кремния, 2,16% оксида лития, плотностью 1,162 г/см3 модулем 3,9.

Пример 2

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 164,7 г раствора гидроксида лития с концентрацией 9,7% и нагревают раствор до 45°С. Загрузку 69,6 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65% диоксида кремния, ведут при скорости загрузки 6,0 г/мин, при скорости нагревания 2°С до температуры 80°С. Процесс перемешивания при 80°С (от момента начала загрузки) продолжают 2 часа. Фильтрование ведут, как в примере 1, но при температуре 80°С и разрежении 0,4 атм. Горячее фильтрование ведут, как в примере 1, при 80°С при разрежении 0,2 атм. получают прозрачный раствор с содержанием 15,3% диоксида кремния и 2,9% оксида лития, плотностью 1,153 г/см3 и модулем 2,7.

Пример 3

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 491 г раствора гидроксида лития с концентрацией 6,4% и нагревают раствор до 45°С. Загрузку 162,9 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 75% диоксида кремния, ведут при перемешивании со скоростью введения кремниевой кислоты 22,0 г/мин при одновременном подъеме температуры до 60°С со скоростью 3,0°С/мин. Время процесса, включая загрузку, составляет 2,5 часа. Раствор фильтруют, как в примере 1, при температуре 50°С и разрежении 0,3 атм. После фильтрования получают прозрачный продукт с содержанием диоксида кремния 20,90%, оксида лития 2,87%, плотностью 1,203 г/см3 и модулем 3,6.

Пример 4

Аналогично примеру 1 заливают 625 г раствора гидроксида лития с концентрацией 7,11% и нагревают раствор на водяной бане до 45°С. Загрузку 174,9 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 80% диоксида кремния, ведут при скорости подачи кремниевой кислоты, равной 12,8 г/мин, при одновременной подъеме температуры до 80°С со скоростью 2,3°С. Процесс синтеза от момента начала загрузки продолжается 30 мин. Раствор фильтруют, как в примере 1, при температуре 80°С и разрежении 0,2 атм. После фильтрования получают прозрачный продукт с содержанием диоксида кремния 20,6% и оксида лития 3,43%, плотностью 1,204 г/см3 и модулем 3,0.

Пример 5(альтернативный)

Проводят аналогично примеру 1, а именно заливают 164,7 г раствора гидроксида лития с концентрацией 9,7% и нагревают раствор до 80°С. Загрузку 69,6 г водной порошкообразной кремниевой кислоты, содержащей 65% диоксида кремния, ведут при скорости загрузки 6,03 г/мин, при температуре 80°С. Процесс перемешивания при 80°С (от момента начала загрузки) продолжают 2 часа. Фильтрование ведут, как в примере 1, но при температуре 80°С и разрежении 0,2 атм. Получают мутный продукт, содержащий большой избыток нерастворенной кремниевой кислоты. После фильтрования получают полупрозрачный раствор с содержанием 15,2% диоксида кремния и 2,7% оксида лития, плотностью 1,153 г/см3 и модулем 2,7.

bankpatentov.ru