Неорганические клеи стр.99
Нитратные связки могут быть полезны при грануляции сорбентов на основе Zr02 и солей циркония. Поскольку при нагревании происходит переход к диоксиду циркония, который, как многие неорганические полимеры, является хрупким полимером, то данная связка могла бы представить интерес для связывания волокнистых материалов (асбеста и др.).
Связки-кремнезоли успешно использовали при грануляции порошков сорбентов — силикагеля, активного оксида алюминия, пористых стекол, активного, кремнезема, цеолитов. Для этого порошок гранулируемого материала смешивали с водой, а затем добавляли связующее и перемешивали, после чего гранулировали. Гранулы выдерживали 14—18 ч при 110—120 °С и подвергали вторичной тепловой обработке при 200—300 °С. Образующиеся гранулы характеризовались прочностью на раздавливание от 15 до 60 МПа.
Кремниевые золи служат связующими при получении изделий из металлических порошков. Иногда для этого золь Si02 сочетают с латексом. В качестве клея гидрозоль Si02 в сочетании с фор-миатом алюминия, поливиниловым спиртом, крахмалом, латексом, акриловым полимером используют при получении материалов и изделий из стекловолокна, из асбеста или алюмосиликатных волокон, из волокнистого титаната калия, жаростойких алюмосиликатных волокон.
Полуколлоидные, коллоидные растворы Si02 и щелочноземельных металлов являются связующими при упрочнении окатышей из концентратов руд — «химическая» агломерация. Такие коллоидные растворы в сочетании с нитратными или ацетатными растворами различных солей используют для получения покрытий.
Ацетоновые растворы кремниевых кислот (АРК) используют в качестве связующих при изготовлении из маршаллита (песка) литейных форм по выплавляемым моделям. АРК являются многокомпонентной системой, состоящей из коллоидной кремневой кислоты, ацетона и водосолевого раствора. Получают их нейтрализацией раствора силиката натрия соляной кислотой [138]. При нейтрализации происходит гидратация кремнекислородных цепей. При введении ацетона гидратная оболочка поликремниевых кислот, видимо, замещается сольватной оболочкой ацетона, а при добавлении NaCl происходит высаливание и выделение кремниевых кислот в ацетоновую фазу. В свежем АРК мицеллы имеют шарообразную форму, при старении АРК происходит уменьшение концентрации поверхностных ОН-групп кремнезема, сопровожающееся полимеризационно-поликонден-сационным процессом. Все это вызывает потерю раствором вяжущих свойств.
Наиболее широко в литейной технологии применяют жидкие стекла, хотя в последние годы стали использовать для этих целей фосфатные связки. На наш взгляд, значительный интерес для литейной технологии представляют связки на основе .гидроксохлоридов и гидроксонитратов, а также некоторые растворы электролитов. Однако в этом плане работа только начинается.
Одной из важных областей использования жидкого стекла является технология применения формовочных смесей с жидким стеклом, затвердевание которых происходит в результате обдувания отлитой формы или стержня углекислым газом (или вследствие взаимодействия жидкого стекла и отвердителя). Прочность склеивания зерен наполнителя в формовочных смесях обусловлена в основном наличием геля кремниевой кислоты, образующегося в результате продувания углекислым газом и нагревания. Исследования показали, что как структура, так и свойства продуктов различны в том и другом случае. При нагревании жидкостекольной смеси прочность достигается благодаря выделению пленки силиката натрия. При продувании же углекислым газом также происходит образование геля кремниевой кислоты, но в этом случае затвердевание происходит значительно быстрее (табл. 36).