水玻璃资料Word文件下载.docx
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㈦密度：
密度能间接的表示水玻璃种硅酸钠的浓度或固体硅酸钠的含量，密度越大，则固体含量硅酸钠越高，密度可用密度计来计量，用密度或波美度（。
Be）表示。
密度p（g/cm3）与波美之间的关系如下：
p=144.3/（144.3-波美度）
或波美度=144.3-144.3/p
㈧钠水玻璃溶液的性质是一种复杂的分散体即有离子溶液的性质也有胶体溶液的性质，溶液的性质由水玻璃的模数决定。
当m<
2时水玻璃溶液基本上是一种单纯的离子溶液，几乎不存在胶体粒子。
当m>
2时，水玻璃溶液中开始出现SiO2（二氧化硅）胶体粒子。
并随着模数的增大胶体粒子的比例增加，当m=4时，钠水玻璃基本上已硅溶胶化。
因此高模数水玻璃易凝结而不稳定，即有微弱的电泳现象和丁泽尔现象（粒子溶液的性质）又有胶体溶液的特性，而水玻璃种，自发的生成胶粒聚合的现象称为“老化”。
（九）钠水玻璃模数与密度的调整方法：
如购入的水玻璃模数不合适，可加入Naoh（氢氧化钠）水溶液或稀盐酸（氯化铵水溶液）使模数降低或提高，加入量的计算如下：
①降低模数：
往钠水玻璃中加入氢氧化钠中和钠水玻璃中的部分SiO2（二氧化硅）可以降低钠水玻璃的模数，其反应如下：
mSiO2+2Naoh→Na2O·
mSiO2+H2O，
上式中，m为要求达到的水玻璃模数。
要首先测定原水玻璃中SiO2，。
Na2O的质量分数，wSiO2，wNa2O。
如100g钠水玻璃中加入氢氧化钠xg则钠水玻璃的模数便降低m：
m=wSiO2/（wNa2O+x%·
62/80）·
1.033
即：
x%=80/62（1.033·
wSiO2/m-wNa2O）
式中：
62/80表示分别80gNaoh中含有62gNa2O
②提高模数，加入盐酸（HCl）或氯化铵（NH4Cl），加入无定形SiO2等方法，使之与水玻璃中的部分Na2O作用以减少与SiO2结合的Na2O的量，来提高水玻璃的模数，用加入NH4Cl来提高模数的反应为：
mSiO2+2NH4Cl→mSiO2+2NaCl+2NH3↑+H2O
NH4Cl用量的计算方法为：
首先测定原水玻璃中SiO2，Na2O中的百分数，wSiO2，wNa2O然后根据所需要的模数，计算出所需的NH4Cl用量。
要注意的是：
1molNa2O与2mol的NH4Cl起反应，它们的相对分子质量之比为1.73即所用的NH4Cl量是需中和Na2O量的1.73倍。
文献认为：
加入无定形SiO2是提高水玻璃调配模数的方法为：
在100g低模数水玻璃中加入高模数水玻璃xg，此时混合水玻璃模数:
m=（wSiO2（l）+wSiO2（h）·
x%）/（wNa2O（l）+wNa2O（h）·
x%））·
式中:
wSiO2（l）wNa2O（l）为低模数中SiO2，Na2O的质量分数。
wSiO2（h）wNa2O（h）为高模数中SiO2，Na2O的质量分数。
商品水玻璃的模数一般不自行调整由水玻璃生产厂家根据需用要求进行调整，密度不合适可加入纯净水稀释或加热浓缩进行调整。
（十）钠水玻璃的化学硬化分三个阶段①硅酸钠水解②硅酸溶胶的形成③硅酸凝胶的形成。
钠水玻璃在ph值大于10以上时2很稳定，加入适量的酸性物资（硬化剂）时ph值降低稳定性下降，钠水玻璃的水解缩聚凝胶过程加速进行。
《甲水玻璃》
（一）钾水玻璃是硅酸钾的水溶液，硅酸钾在水中溶解度比硅酸钠高得多，当他溶解于水时，产生水解而是碱性反应，硅酸钾具有很强的吸湿性，吸收空气中的水分，而在短时间内潮解。
①硅酸钾可分为原硅酸钾（K4SiO4或2K2O·
SiO2）
②偏硅酸钾（K2SiO3或K2O·
2SiO2）
③多硅酸钾（如=硅酸钾K2O·
④四硅酸钾（K2O·
4SiO2等）分子通式为：
K2O·
mSiO2
在高温下硅酸钾（硅酸钾K2O·
2SiO2）容易与SiO2，KOH及NaOH熔合生成固熔体，因此钾水玻璃较高的型砂溃散性较钠水玻璃差。
（二）除商品钾水玻璃外，还有商品钾钠水玻璃甲钠比为：
1:
1,2:
1,3:
1,4:
1模数为2.5-3.7，在钠水玻璃中加入一定量的钾水玻璃（即复合水玻璃改性）可以提高水玻璃的粘结强度。
钾钠水玻璃的行业标准（HG/T2830-1997）
一类：
（钾钠比1:
1）密度20℃/（g/cm3）1.4.8-1.436模数：
2.5-2.70
二类：
（钾钠比2:
1）密度20℃/（g/cm3）1.436-1.465模数：
三类：
（钾钠比4:
1）（一型）密度20℃/（g/cm3）1.394-1.422模数：
2.5-2.70粘度20℃PR·
S1.5
（二型）密度20℃/（g/cm3）1.465-1.495模数：
2.8-3.3
（三）水玻璃的复合改性：
将钠水玻璃，钾水玻璃和季铵水玻璃两种或两种以上混合起来称作复合水玻璃。
在铸造中主要往钠水玻璃中加入钾水玻璃或锂水玻璃，复合水玻璃优点如下：
①钾水玻璃抗老化性能较好，而且硬化速度比较快，在往钠水玻璃中加入适量的钾水玻璃后在冬季低温下可促使CO2硬化完全，所以说复合水玻璃的保存性能好，且硬化强度较高。
②钾水玻璃具有较强的吸湿性，但当它以30%（质量分数）比较快，在往钠水玻璃中，抗吸湿性比两个单独成分都好，由此可见复合水玻璃不是简单地机械混合，而是发生了水玻璃凝胶结构的变化。
③硅酸锂水玻璃不溶于水，所以使用钠锂复合水玻璃或往混合料中加入1%（质量分数）的LiOH（氢氧化锂）的溶液有助于改善抗吸湿性。
《锂水玻璃》
（一）锂水玻璃的分子式为：
Li2O·
mSiO2·
nH2O其中m和n分别表示锂水玻璃的模数和水合程度，n是可变的，由模数，浓度，ph值，温度等因素决定水合程度（即n的大小）
（二）硅酸锂的分子与不同类的硅酸钠和硅酸钾截然不同，锂原子序数为3，相对原子质量为6.94，原子半径很小，电荷密度特别高，在溶液中锂水合离子就阻碍二氧化硅相互靠拢，接触发生聚合，所以硅酸锂可制得很稳定的高模数溶液，一旦使溶液脱水干燥，锂离子的水合层消失，很小的锂离子又不会阻碍二氧化硅靠拢接触，故而脱水后二氧化硅很快聚合链形的无定形高分子聚合物或生成不溶于水的酸锂沉淀。
（三）固体硅酸锂不能溶于水，因此不能用碳酸锂与石英粉共热的固相法来制取锂水玻璃晶态的石英粉也不容易溶解于氢氧化锂溶液中。
因此也不能用一般的液相法制取锂水玻璃。
（四）锂水玻璃为无色，无味，透明或半透明微浑浊液体，呈弱碱性ph值为11左右，产品的密度和粘度随型号而不同，密度在1.16-1.19g/cm3之间（25℃）粘度在1PR·
S以下（25℃）质量高的锂水玻璃粘度低，在0.4PR·
S左右。
锂水玻璃可用水无限稀释，通常呈多分子涂团状分散性的均匀溶液，如果浓缩至很高浓度时，会发生聚合，进步蒸发失水，即成固体钴酸锂，它不溶于水及有机溶剂，但与其他碱性水溶液可以互溶迂酸则起化学反应，生成二氧化硅凝胶。
（五）锂水玻璃价格昂贵，目前多用于建筑物外层的耐水性涂料或耐腐蚀涂层等特殊用途，以及抗吸湿的电焊条焊药的粘结剂用硅酸锂制造的特殊涂料。
经涂布后，可产生耐水，耐热，防水的坚固涂层，对金属防腐蚀有很好的作用。
（六）锂水玻璃模数为：
4.8±
0.1密度20℃/（g/cm3）1.18±
0.01，粘度25℃/PR·
S〈2.5ph值11.5±
0.5稳定性（贮存期）〉12个月。
（七）硅酸钾不溶于水，锂水玻璃失水后也不溶于水，所以实用钠锂复合水玻璃或混合料中加入1%（质量分数）的LiOH的溶液有助于改善抗吸湿性和溃散性
《水玻璃硬化剂》
（一）为了使水玻璃具有一定的温度和可塑性，可加入1-3%的膨润土或3-6%的普通粘土（如）也可加入1-5%的木屑和石棉粉作溃散性物资。
（二）粉末硬化剂。
如；
硅酸二钙.硅铁粉各种水泥及氟硅酸钠.等粉状硬化剂。
粉末硬化剂的共同特点是能够吸附水颗粒小.表面积大。
脱水后引起水波璃粘度增加。
从而产生粘结力，粉末硬化剂的化学性能也会对粘结力的形成产生很大的影响。
一些粉末硬化剂与水玻璃均匀混合。
经造型紧实后，由于硬化剂与水玻璃发生化学反应而硬化。
在很短时间内就可获得很高的强度。
（三）一般粉末硬化剂的加入量都偏大，比如硅铁粉的加入量为水玻璃的加入量的20-30%粘土型配方1.膨润土3%.凡粉.6%.水4%。
2.膨润土5.7%.凡粉.1.6%.水4.1%谷物0.8%。
（四）树酯类用硅砂.呋南树脂。
酚醛树脂1.2固化剂对甲苯磺酸甲醇溶液0.36%。
呋南树脂1.5磷酸0.45做固化剂。
（五）有机酯固化剂如：
乙=醇=乙酸酯作水玻璃的固化剂生产环境好，有害气体少等优点，使用方法：
水玻璃3%（含糖3%）酯0.3%.酸硬化水玻璃。
（六）凡是能除去钠水玻璃中水分的方法使水玻璃失水有液态到固态的物理硬化都可以采用比如：
加热烘干.吹热空气或干燥的压缩空气。
真空脱水微波照射加热以及假如产生放热反应的化合物等都都可使气内水玻璃硬化。
加热硬化系硬化过程。
水玻璃脱水后为脱水硅酸凝胶。
脱水硅酸凝胶的强度很高，水玻璃如在120-200摄适度加热的条件下，水玻璃的硬化（抗压）强度高达6MPa.
（七）水玻璃粘结剂的模数是调节水玻硬化速度的一个重要参数。
木材用的水玻璃M=3.2左右，使用水玻璃粘结剂的模数也不是一层不变的。
应试具体情况而定。
比如夏季的环境温度高达30度以上，应该选取底模数。
在冬季，环境温度很底，一般低于10度应选用高模数的2.7-3.2。
春秋季温度在10-20度之间这时选用2.4-2.6
温度对水玻璃硬化的影响：
硬化所需的时间/S用的CO2量与水玻璃量的比
水玻璃模数22℃2-3℃22℃2-3℃
230s30000.2424.9
2.517s3000.142.49
3.271000.060.83
为了加速水玻璃硬化速度，可采用较高模数的水玻璃一般用选用M=3.2左右，一般的可选用中等模数的M=2.3-2.6生产期长的应选用较底模数的水玻璃M=2.0-2.2
（八）高模数水玻璃加入适量的NaOH溶液可以提高水玻璃硬化后的强度为NaOH的加入可做模数降低.NaOH与游离的SiO2结合生成硅酸钠这样减少了游离的SIO2，避免过早凝胶化，而导致降低硬化后的强度。
一般高模数水玻璃动用10%浓度的NaOH溶液加入量1-1.5%即可，根据气温变化也可以稍微改变。
低模做水玻璃不可使用。
一般高模数水玻璃用10%浓度的NaOH溶液加入量为1-1.5%即可根据气温变化也可稍微改变，低模数水玻璃不可使用。
（九）有机酯硬化剂的化学组成
由酸与醇反应脱水后生产的化合物成为酯，这里的酸包括无机酸和有机酸（羧酸）两类。
醇和含氧无机酸（硫酸、碳酸、硼酸、硝酸等）作用生成无机酸酯。
有机酸（羧酸）与醇作用脱水而生成有机酯（羧酸酯）。
有机酯的种类很多，用作水玻璃硬化剂的有机酯常用如下：
（由丙三醇乙酸酯组成的快、中、慢硬化剂）
B配方慢酯：
丙三醇=乙酸酯（%）丙三醇三乙酸酯（%）
①慢酯：
2080
②中酯：
6040
③快酯;
8020
就实际硬化速度而言，乙二醇单乙酸酯大于乙二醇二乙酸酯，若以乙二醇二乙酸酯为基础①加入约10%的乙二醇单乙酸酯为慢酯。
②加入约20%的乙二硅单乙酸酯则为中酯。
③加入30-40%的二醇单乙酸酯为快酯，
（十）有机酯的固化剂的加入量一般为水玻璃质量的10-12%水玻璃模数偏低的有机酯加入量取上限。
水玻璃模数偏高的有机酯固化剂加入量取下限。
硬化剂加入量过多，会使反应过度，是产品强度下降，硬化剂加入量不足，硬化反应不充分产品强度也低。
通常有机酯硬化剂的加入量只需水玻璃加入量的10%。
但实际生产中还应根据水玻璃模数，浓度有机酯的种类及纯度等因素做必要的调整。
如对产品的厚大型应适当填加酯的加入量。
（十一）水玻璃加入量对有机酯硬化强度的影响
水玻璃加入量
1小时
2小时
4小时
24小时
4
0.39
0.68
0.85
2.7
3.5
0.34
0.63
0.79
2.6
3
0.33
0.51
0.64
2.4
2.5
0.2
0.36
2.1
例如水玻璃加入量为3，有机酯固化剂加入量0.3即可.
（十二）不同种类的有机酯与水玻璃的反应速度是不相同的，所获取的产品硬化强度也不一样，以丙三醇乙酸酯的硬化剂为例：
丙三醇二乙酸酯的硬化速度较快。
而丙三醇三乙酸酯放的硬化速度较慢，这两种酯按不同的配比可组成快、中、慢三种硬化速度的有机酯硬化剂，如前B配方，使用快速硬化剂制出的产品硬化强度较高。
（十三）环境温度与湿度的影响：
不同的环境和湿度对水玻璃的硬化速度的影响环境温度越高，硬化速度越快见下：
抗压强度
水玻璃黏结剂
硬化剂
温度℃
湿度%
1h
6h
24h
0.3快酯
15
87
0.26
1.14
1.78
0.3中酯
8
85
0.08
0.69
1.45
16
1.89
2.52
95
0.56
1.52
1.81
0.07
0.72
18
93
0.61
1.62
1.88
0.3慢酯
28
92
1.72
1.83
上述配方水玻璃m=2.2～2.3波美度≈50°
Be
（十四）有机酯硬化剂生产厂家产品多样，不但生产快、中、慢型硬化剂，有的厂家还生产出：
超快、超慢硬化产品，可根据实际使用需要和天气变化碱性选用和调配所需的硬化剂，例如：
用50%慢酯+50%中酯可配成“慢中”硬化速度的硬化剂。
（十五）用钠水玻璃中制成的产品，在温度较大的地方贮存使产品有“回潮”的现象，使产品温度下降或开胶，目前还缺乏根本解决的措施比较有效的方法：
①在钠水玻璃中加入锂水玻璃，或在钠水玻璃中加入Li2CO3（碳酸锂）
CaCO3（方解石）ZnCO3等无机附加物，都可改善钠水玻璃黏结剂的抗吸湿性。
②表面（产品）粉化（白霜）产品放置一段时间后产品表面出现白色粉状物，成为白霜。
它会严重的降低产品的表面强度，解决的方法是：
在钠水玻璃砂中加入占砂重1%左右，密度为1.3g/cm3的糖浆，可有效的防止表面粉化。
（一般的100kg砂中加入硅酸钠3-6kg）。
（十六）使用有机硬化剂常见的缺陷及防治措施
①加入有机酯固化剂后，水玻璃使用时间短（常发生在夏季高温季节）产品强度低。
原因是:
水玻璃模数太高，所用的有机酯不合适（硬化速度太快，操作时间长，环境温度高。
解决办法：
应采用较低模数的水玻璃，采用硬化速度慢的有机酯，调整生产节奏，在可用时间内完成）。
②硬化速度太慢（常在冬天低温季节）。
原因：
水玻璃模数太低，所用的拥挤酯不合适硬化速度太慢，环境温度太低。
采用较高模数的水玻璃，使用硬化速度快的有机酯，预热原材料水玻璃等。
提高生产环境下的温度。
（十七）水玻璃硬化速度的调节方法：
环境温度与湿度变化很大，因此必须根据环境温度和湿度的变化来调节水玻璃的硬化速度。
调节水玻璃的硬化速度方法通常有两种：
一种是调节水玻璃的模数。
另一种方法是采用不同硬化速度的固化剂。
根据水玻璃模数的不同将水玻璃分为：
3.1-3.2m、2.1-2.3、2.4-2.6、2.7-2.9m。
温度在10-25℃（春秋两季）可选用m=2.4-2.6的水玻璃，环境温度少于10℃的冬天可选用模数m=2.1-2.3的水玻璃。
（十八）根据有机酯硬化剂的硬化速度可分为：
特快、快、中、慢、特慢五种。
可根据温度的变化选用不同的硬化剂，冬天选用快酯（很冷的天气可用特快酯），夏天可选用慢酯（很热的天气可以选用特慢酯）而春秋两季可选用中酯。
硬化剂的选择（种类）要由试验来确定，温度达的季节一天早中晚也要对硬化剂的种类和配比进行调整。
通过调整水玻璃的模数（低模数、中模数、高模数）和硬化剂的种类（特快、快、中、慢、特慢）的变化，可实现气温变化（-5-+40℃）下正常生产。
①YT-800型极慢。
②YT-M型慢。
③YT-901型中速。
④YT-902型为中速偏快。
⑤YT-Q型很快。
对于不同条件选用相应的固化剂来调节可使用时间，使之达到实际要求，一般选用原则是：
春节选用慢固化剂，冬季选用快固化剂。
《水玻璃中可加的填加剂》
（一）可加入1-3%的膨润土或3-6%的普通粘土，还可加入1-5%的木屑和石绵粉。
（二）可加入糖类、树脂类、纤维素类、石灰石、氧化铁等无机物，如葡萄糖、糊精、淀粉、树脂类如：
呋南树脂、水溶性酚醛树脂。
纤维素类如：
聚醋酸乙烯、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氧化铬粉末、高铝矾土、高岭土、叶腊石、膨润土、氧化镁粉末、石灰石、氧化铁。
（三）石英粉也叫“硅石粉”是最廉价的耐火粉料之一，它的密度小，有利于填稠在载液中悬浮，属酸性。
石英粉的技术条件：
①SiO2含量>
98%粒度95%过200目其余100目。
水基涂料中常加的悬浮剂有：
膨润土、凹凸棒土、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、海藻酸钠等。
有机溶剂涂料常用的悬浮剂有：
有机膨润土、锂膨润土、凹凸棒土、聚乙烯醇缩丁醛等。
（四）膨润土：
膨润土是水基涂料中常加的悬浮剂，它能在水中膨胀，形成水化膜，并搭接成立体网状结构，使涂料产生屈服值，阻止耐火填料下沉，钠膨润土的效果比钙基膨润土更好，但钙基膨润土可以通过活化处理后在使用。
如加入少量极性溶剂呈厚稠凝胶，可用作溶剂型胶粘剂的填稠剂参考用量5-10%。
直接加入有机膨润土搅拌1小时候加入少量（2-3%）极性溶剂（如甲醇或乙醇）等。
有机膨润土，它是醇类有机溶剂涂料（醇基涂料）较为理想的悬浮剂。
国内生产的有机膨润土是以季铵盐取代膨润土中的金属离子，所得到的能在甲苯二甲苯中膨胀的产物，由于它不能直接在醇类有机溶剂中溶胶，因此需用二甲苯等引发剂先将有机膨润土成膏状（称之为引发）具体做法是：
将有机膨润土加入到5-10倍的二甲苯调成膏状使其充分溶胀，然后加入到醇基涂料中，二甲苯有难闻的气味。
作为悬浮剂用的膨润土应提前3-5天加水调成浆状使其充分溶胀。
如果是钙基膨润土则应加入Na2CO3（碳酸钠）进行活化处理，然后再加到涂料中。
锂膨润土，它是在天然钙膨润土中加入锂盐，通过离子交换反应后得到的产物，锂膨润土可先用水使其溶胀再配制醇基涂料，它的悬浮作用很强。
且价格比有机膨润土便宜的多。
膨润土、粘土、磷酸盐、水玻璃常用做含水系涂料的高温粘结剂。
但应注意！
当采用后两种化合物时，会与膨润土发生凝聚或胶溶作用。
（悬浮剂CMC见D56）每吨胶可加原胶1-2kg和CMC1-2kg可使固体不沉淀。
（五）聚丙烯酰胺（PAM）一般采用阳离子PAM。
在水溶液中只要含有0.01-0.1%质量的吸附作用，使涂料具有很好的悬浮性。
还可以聚乙烯醇短纤维。
规格有：
2mm、3mm、6mm、9mm、12mm，加量0.9-1.2kg/T0931-33673277525001手机：
136093332360931-3537165宋经理。
《松系改性水玻璃》
（一）硅酸钠与松系树脂混合在低温下搅拌成液态，粘结强度比单用硅酸钠强度高。
配比：
硅酸钠（36波美）100松系树脂5
（二）碱松系树脂配方及生产工艺：
松系
100
苏达灰（苏达）无水碳酸钠
13.7
水
80
氢氧化钠
1
11.25
将适量碱液加热到130-140℃然后缓缓地加热松系到120-135℃时再缓缓地加入适量碱液，搅拌5-6小时，再连续加热1-2小时至游离碱消失，呈液状，冷却后呈透明物。
《中性水玻璃配制》
（一）中性水玻璃（波美度36）模数在3以上为中性水玻璃。
将40波美度硅酸钠30kg加水30kg搅均即为中性水玻璃。
（二）模数在3以下称为碱性水玻璃
（三）在硅酸钠中加入10-20%的氟硅酸钠可做粗凝剂。
《硅酸钠配方原料作用》
①硅酸钠100②二氧化硅50为骨架填料可降低固化物的收缩率③氧化锌50为固化剂与硅酸钠反应固化④氧化镁30固化剂与硅酸钠反应固化⑤铝粉可加入15-25%为宜，可明显在增加强度。
《硅酸钠制品粉化（白霜）》
在钠水玻璃中加入1%左右密度为1.3g/cm3的糖浆可有效的防止表面粉化。
《提高水玻璃抗吸湿性》
在钠水玻璃中加入1-2%锂水玻璃（加入多少看成本）或加入氢氧化锂、方解石、碳酸锌等可提高钠水玻璃抗吸湿性能。
《胶合板用的硅酸钠》
模
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