1 水玻璃结合剂 (water glass blinder) 一种无机材料的胶结剂。又称泡花碱。 此类碱金属硅酸盐是用石英砂与钠、或钾、 或锂的碳酸盐 ( 或硫酸盐 )熔融反应而制得。其化学通式为R2O?nSiO2?mH2O,R2O指碱金属氧化物,如Na2O、K2O、Li 2O;n 指 SiO2 摩尔数; m指所含 H2O摩尔数。这类碱金属硅酸盐溶于水中会水解而形成溶胶。溶胶具有良好的胶结性能。因此在工业上被广泛用作无机材料胶结剂,在耐火材料工业作为结合剂用相当广泛,也广泛用于造纸及纺织等工业。分类按碱金属硅酸盐中碱的种类不同,水玻璃可分为硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸锂水玻璃、硅酸盐季胺水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。但除硅酸钠水玻璃得到大量应用外,其他硅酸盐水玻璃用量较少。硅酸钠水玻璃又可按水玻璃模数M(系指 SiO2 与 Na2O的摩尔比 ) 不同加以分类:M≥3 的称为中性水玻璃;M<3. 0 的称为碱性水玻璃,但这只是一种习惯的分类法,实际上,无论是中性还是碱性水玻璃,水解后水溶液均呈碱性。制造硅酸钠水玻璃的制造方法有干法和湿法之分。干法是由石英粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例混合之后,加入 1350~1500C 的熔融炉中经过熔融反应而制得固体熔合物,其反应如下:2 或湿法是用硅石微粉或非晶质硅质原料与苛性碱(Na()H) 直接反应而制得,其反应如下:但,目前几乎都采用干法制造。从 Na2O-SiO2 二元状态图 ( 图 1) 可以看出: 随着 SiO2 含量的不同, 或随 SiO2 与 Na2O摩尔比不同, 其反应产物不同,当 M≥2 时反应产物为:Na2O-SiO2和石英;当2≥M≥1 时,反应产物为Na2O?2SiO2和 Na2O?SiO2;当 1≥M≥0.5 时,反应产物为Na2O?SiO2和 2Na2O?SiO2,而当 M≥1 时,反应产物为2Na2O?SiO2。但一般熔融制得的硅酸钠固态熔合物是由正硅酸钠(2Na 2O?SiO2 和偏硅酸钠 (Na2O?SiO2) 或二硅酸钠 (Na 2O?SiO2) 组成的混合物。这类熔融反应生成的固体熔合物装入蒸压釜内,用蒸汽使其溶解于水中便形成液体水玻璃。但随着硅酸钠的模数M和水解时的加水量不同,会形成不同性能的产品,见图2。图中 1 区为含正硅酸钠和氢氧化钠的混合区;2 区为含偏硅酸钠的结晶性硅酸钠区;3 区为含部分结晶硅酸钠的混合区;4 区为硅酸钠玻璃区;5 区为水合玻璃区;6 区为水合无定形粉末区;7 区为半固体物;8 区为高粘稠硅酸钠区;9 区为工业上使用的硅酸钠水玻璃区;10 区为过稀硅酸钠溶液区;11 区为不稳定的凝胶混合...