Литий- и калийборатные связки в композиции с бентонитом или нефелиновым шламом имеют адгезию к титану, латуни, нержавеющей стали 1,5—2,2 МПа.

Отвердевание связок протекает вследствие образования ассо-циатов в растворе при изменении рН (СОг воздуха) с выделением кристаллогидратов полиборатов лития и калия; кроме того, цементирующие фазы образуются в результате взаимодействия с наполнителем (полибораты железа).

КЛЕИ-ЗОЛИ

Клеи-связки часто содержат зародыши твердой фазы или некоторое количество золевых частиц. Поэтому разделение клеев на клеи-связки и клеи-золи в определенной степени условно. Однако существуют и типичные клеи-золи, например золи кремниевой кислоты. Крайнее положение по степени дисперсности занимают связки-гели — суспензии, получаемые, например, по методу Пи-винского [137].

Коллоидный раствор кремниевой кислоты можно получать из силиката натрия с помощью извлечения из раствора катиона Na обменными смолами. Такие золи малоустойчивы (получают на холоду) и имеют низкую концентрацию. Золь переходит в гель в течение суток. Более распространен способ получения коллоидных растворов кремниевой кислоты из органических эфиров ортокремниевой кислоты. Для этой цели получают концентрированный золь поликремниевой кислоты. В одном из вариантов такой золь получили гидролизом этилового эфира ортокремниевой кислоты (этилсиликата) в присутствии нескольких капель соляной кислоты как катализатора. При добавлении к таким эфирам большого количества воды идет гидролиз и образуется спирт и кремниевая кислота:

(C₂H₅0)₄Si+4H₂0 H4S1O4 + 4C2H5OH

Реакция сильно смещена вправо, поэтому для повышения устойчивости раствора ее проводят в присутствии спирта. Для стабилизации раствора кремниевой кислоты к нему добавляют борную кислоту, бораты или несколько капель концентрированной минеральной кислоты [138]. Устойчивость раствора кремнеэти-лового эфира повышают, заменяя спирт ацетоном. Для получения коллоидного раствора кремниевой кислоты используют 85 % этиловый спирт: к 100 мл тетраэтилового эфира ортокремниевой кислоты (свежеперегнанного при 167—168 °С) приливают при энергичном перемешивании 45 мл 85 % этилового спирта. К смеси добавляют 15 мл воды и 2 капли концентрированной азотной кислоты. В растворе находятся в равновесии эфир и ортокрем-ниевая кислота.

Устойчивость золя определяется рН среды, концентрацией ЭЮг и органических растворителей. Полярные растворители (спирт) стабилизируют поликремниевую кислоту, так как образуются комплексы на основе водородных связей. Свойства водно-спиртовых золей кремниевой кислоты, образующихся после гидролиза раствора этилсиликата, зависят от: а.) соотношения этилсиликата, спирта и воды, количества соляной кислоты; б) температуры и длительности гидролиза; в) степени полимеризации кремнекислоты; г) отношения Т/Ж. С увеличением концентрации этилсиликата в исходной композиции (этилсиликат — этиловый спирт — вода — соляная кислота) и соответственно повышением концентрации Si0₂ в золе устойчивость золя к за студневанию падает. Аналогичная картина наблюдается и при повышении концентрации кислоты в композиции. Таким образом, изменяя состав композиции, можно регулировать время застудневания от суток до 30, что позволяет регулировать дисперсность золя (удавалось получать системы с размером глобул 0,1 нм) и глубину полимеризации поликремниевых кислот. По другому способу золь кремниевой кислоты получали взаимодействием жидкого стекла (р = 1,2 г/см³) с модулем 2,36 и серной кислоты (р = 1,25 г/см³) в смесительной форсунке.