Неорганические клеи стр.8
Поскольку неорганические полимеры — соединения, в которых ковалентная составляющая существенная, то полярности воды недостаточно и она как растворитель мало эффективна. Поэтому используют главным образом кислые или щелочные растворители, приводящие к разрыву связей М — О за счет протони-зации.
Образование полимерной структуры в жидкостях возможно также на основе кооперативных явлений, например кооперативного характера водородных связей. Такие явления играют определенную роль в формировании вязких свойств фосфорной кислоты и связок на ее основе.
Если растворитель вязкий (растворы фосфорной кислоты или щелочей), то в результате кинетической специфики время жизни ассоциатов должно существенно повыситься. Таким образом, применение вязких жидких сред — существенный компонент формирования клеев-связок. В этом случае связки можно формировать не только из соединений, являющихся неорганическими полимерами или полимеризующихся при растворении, но и из соединений, склонных давать при растворении ассоциаты.
Полифосфорные кислоты содержат линейные макромолекулы — цепи фосфатных тетраэдров в сочетании с низкомолекулярными циклическими три-, тетра- и гексаметафосфатами. Все эти образования соединены водородными связями в единую систему — вязкую жидкость, которую можно рассматривать как своеобразную связку. Вводя в такую структурированную жидкость катионный компонент или растворяя в ней оксиды и гидроксиды, можно получать неорганические клеи.
Особенности получения связки. Концентрированные вязкие растворы неорганических полимеров, пригодные для использования в качестве клеев, можно получать растворением:
1) твердых полимеров или химически малоустойчивых стекол (к сожалению, последний способ пока слабо используется). Возможны варианты: а) растворение природных или синтетических полимеров — кварца или аэросила в щелочах; б) растворение полиэлектролйтов, например силикат-глыбы;
2) веществ, склонных к полимеризации; полимеризация возможна по катиону (кислые связки) или аниону (щелочные связки);
3) оксидов, гидроксидов или солей в ассоциированных жидкостях (например, в фосфорной кислоте) с образованием в результате реакций кислотно-основного взаимодействия растворов кислых фосфатов в фосфорной кислоте; одним из вариантов такого процесса является реализация окислительно-восстановительных реакций, например растворение металла в кислоте [6].
Для элементов с различной степенью окисления возможно образование как катионных многоядерных гидроксокомплексов (низшие ступени окисления), так и анионных. Реализация поли-меризационных процессов с участием окислительно-восстановительных реакций позволяет получать неорганические смолы [6].
Кроме того, в качестве клеев, составляющих особую группу, можно использовать неорганические концентрированные растворы кристаллогидратов, содержащие ассоциаты и предзародышевые группировки и являющиеся структурированными растворами. Возможны два варианта: а) растворение кристаллогидратов до концентраций, близких к насыщению; б) растворение многоводных гидратов в собственной кристаллизационной воде.