ойных солей [88].

Для кислых связок существует область рН, отвечающая осаждению основных солей, основных двойных солей. Этого значения рН можно добиться, изменяя рН в результате взаимодействия с отвердителем (активный наполнитель) или нагревая связку — нагревание вызывает сдвиг равновесия раствор — твердое вещество в сторону низких рН.

Для связок типа растворимых стекол возможно отвердевание в результате реакций с отвердителем, который медленно поставляет в раствор ион, приводящий к образованию нерастворимых силикатов, обычно в аморфном состоянии. Для этого используют соли металлов II, IV, VI групп или d-металлов. Часто, чтобы кинетика процесса протекала более плавно, применяют труднорастворимые соединения.

Перешедший в раствор кремний (в виде низкомолекулярных кремниевых кислот) может участвовать в ряде процессов: а) в результате поликонденсации с поверхностными группами наполнителя (Si02) переходит из раствора и достраивает поверхность наполнителя; б) то же на поверхности цементирующих частиц; в) взаимодействует в растворе с ионами с образованием труднорастворимых соединений.

Отвердевание связки на основе растворимого стекла протекает по следующим схемам.

с обI. При повышении температуры: раствор Na2Si03 »- испарение воды, коагуляция, пол и конденсация —Si—OH-f-OH—iiI I

55

разованием более высокой степени конденсации.

2. При изменении рН среды, например, идут процессы [89]:

NasSiOa + rbCOj ? Na2COa + H2S1O4

H20-f-C02 2. гЬСО,

Na2Si2Os-f HjCO, Na2CO, + H2Si jOs

Возможна реакция:

Na20 ? nSiOi-f СО2 + mHjO = Na2CCb + nSiOa • тНгО

Некоторые специалисты считают, что основой отвердевания связки является гидролиз силиката натрия:

Na2SiOs-f-2H20 5=? HiSijOs-f 2NaOH NaOH + СОг NaHCOj

В результате образования гидрокарбоната натрия щелочность раствора понижается, и равновесие гидролиза сдвигается вправо. То же самое происходит при введении наполнителей, например Si02, А120з, Fe203, которые изменяют рН локально при контакте раствор — зерно, и происходит образование поверхностных соединений.

3. При воздействии на раствор твердых отвердителей, например:

а) Na2Si03 + Ca2Si04+(n+l)H20 *? Na20-2CaO-SiOj• пНгО + НгБЮз!

б) Na2Si03 + бумага (целлюлоза) *? Впитывание, комплексообразование, поверхностные соединения (ОН--группы

в целлюлозе+ Na2Si03 ->-Na — О — U, где Ц — остаток целлюлозы) .

Таким образом, отвердевание связки из растворимого стекла обусловлено превращением ее в дисперсную систему, твердая фаза которой в момент выделения обладает вяжущими свойствами.

По данным Коршака при гелеобразовании кремниевых кислот происходят два типа процессов: образование зародышей с помощью водородных (силоксановых) связей и контактообразова-ние между зародышами сначала посредством водородных связей между молекулами воды и силанольными поверхностными групНч Ж

пами соседних зародышей(?= S—ОН--- \У ???НО—Si =) с последующей поликонденсацией = Si—О—Si =, что является причиной синерезиса и упрочнения системы с одновременной усадко