Na-1 钠水玻璃固化剂及其应用 1.前言 水玻璃类材料在化工,建筑防腐蚀上应用广泛。用水玻璃配制成的胶泥,砂浆和混凝土可用于接触酸性介质的塔,槽等设备的衬里,铺砌耐酸地坪、排酸沟和浇灌设备基础等。水玻璃类材料有工程造价低 (水玻璃的价格仅为树脂的1/100 到 1/50) ,耐酸性好(尤其是对强氧化性酸 ),耐热性高(极限使用温度可达800-900℃)等优点,这些是树脂类材料所无法相比的。 要使水玻璃类材料能在常温下较短时固化并具有一定的强度,必须要加入一定量的固化剂。传统的水玻璃固化剂是氟硅酸钠。使用氟硅酸钠在技术上是成熟的,但存在以下缺点和问题: ( 1) 氟硅酸钠具有一定的毒性。 食品工业有关设备禁止使用加氟硅酸钠固化的水璃类材料。 ( 2) 氟硅酸钠易吸潮而结块,使用时要敲碎、过筛,不但给使用带来麻烦,而且过筛时氟硅酸钠粉尘易吸人呼吸道。 ( 3)目前国内氟硅酸钠货源紧缺,因它可用于其它方面出口创汇。因此,研制开发一种新固化剂是当务之急。 2. Na-l 水玻璃固化剂的研制及应用试验 研制一种新型水玻璃固化剂应考虑达到如下要求: ( 1)低毒或无毒; ( 2)固化物的物理力学性能应达到或超过现行规范的要求; ( 3)固化物的耐腐蚀性能不低于使用氟硅酸钠时的性能, ( 4)固化速度合适,能满足施工要求, ( 5)加入量不高于氟硅酸钠,产品价格与氟硅酸钠相近; ( 6)生产无污染,原料易得。 2.1 Na-l 水玻璃固化剂及固化机理简介 Na-l 水玻璃固化剂是一种无毒的非卤素类复合型固化剂,由主剂和助剂I、助剂2 复合而成。主剂在固化反应中起主导作用,助剂I、助剂2 起调节、促进固化反应的作用。 Na-l 水玻璃固化剂的性状为: 外观: 白色或灰白色粉状固体; 细度:全部通过80 目筛孔,在空气中不会因吸潮而结块; 水混合物的pH 值 : 3-4 当水玻璃中加入一定量Na-l固化剂后,Na-l固化剂先与水玻璃中的水起水解反应而产生H+,H+与水玻璃中的OH-作用,中和成水,使溶液的PH 值降低,随之产生硅酸凝胶,硅酸凝胶在Na-1固化剂的催化作用下进一步失水聚合而固化,其反应示意如下: Na2SiO3 + 2H+ +H2O → 2Na+ +Si(OH)4 OH OH OH OH ∣ ∣ ∣ ∣ HO-Si-OH + HO-Si-OH → HO -Si -O- Si- OH + H2O ∣ ∣ ∣ ∣ OH OH OH OH 进一步聚合而成: ∣ ∣ ∣ - Si – O – Si – O – Si - ∣ ∣ ∣ O O O ∣ ∣ ∣ -...