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    為什么水玻璃會“老化”呢?有哪些因素影響呢?

    所屬分類:常見問題    發布時間: 2021-01-25    作者:鑫聚運達化工
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    新疆水玻璃廠家的小編告訴你,水玻璃也是會“老化”的,影響水玻璃“老化”的因素有哪些?如何消除水玻璃“老化”?跟著小編一起來了解一些吧!

    新制備的水玻璃是一種真溶液。但是在存放過程中,水玻璃中硅酸要進行縮聚,將從真溶液逐步縮聚成大分子的硅酸溶液,.后成為硅酸凝膠。因此,水玻璃實際上是一種由不同聚合度的聚硅酸組成的非均相混合物,易受其模數、濃度、溫度、電解質含量和存放時間的影響。

    水玻璃在存放過程中分子產生縮聚,形成凝膠,其粘結強度隨著貯存時間的延長而逐漸降低,這一現象稱為水玻璃“老化”。

    “老化”現象可由下述兩組試驗數據來說明:

    高模數水玻璃(M=2.89,ρ=1.44g/cm3)貯放20、60、120、180、240天后,吹CO2硬化的水玻璃砂干拉強度相應下降9.9%、14%、23.5%、36.8%和40%;低模數水玻璃(M=2.44,ρ=1.41g/cm3)貯放7、30、60和90天后,干拉強度分別下降4.5%、5%、7.3%和11%。

    水玻璃存放時間對酯硬化水玻璃自硬砂初期強度影響不大,但對后期強度影響明顯,據測定,對于高模數水玻璃下降60%左右,對于低模數水玻璃下降15~20%。殘留強度也隨存放時間的延長而降低。

    水玻璃

    水玻璃在存放過程中聚硅酸的縮聚反應和解聚反應同時進行著,分子量發生了歧化,.終生成單正硅酸和膠粒并存的多重分散體系,也就是在水玻璃的老化過程中,聚硅酸的聚合度發生了歧化,單正硅酸和高聚硅酸的含量均隨存放時間的延長而增多。水玻璃在存放中縮聚、解聚反應的結果,使粘結強度下降了,即產生“老化”現象。

    影響水玻璃“老化”的因素主要有:存放時間、水玻璃的模數和濃度。存放時間越長,模數越高,濃度越大,則“老化”越嚴重。

    對久存的水玻璃可以采用多種方法的改性處理,以消除“老化”,使水玻璃恢復到新鮮水玻璃的性能:

    1、物理改性

    水玻璃老化是緩慢釋放能量的自發過程,用物理改性處理“老化”的水玻璃就是用磁場、超聲波、高頻或加熱等辦法,向水玻璃體系提供能量,促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚,促使聚硅酸的分子量重新均勻化,從而消除了老化現象,這就是物理改性的機理。例如,用磁場處理后,水玻璃砂的強度提高了20~30%,減少水玻璃加入量30~40%,節約CO2,改善潰散性,有較好的經濟效益。

    物理改性的缺點是不持久,處理后再貯放,粘結強度又會下降,故適用于鑄造廠處理后盡快使用。尤其是M>2.6的水玻璃,硅酸分子濃度大,經過物理改性解聚后又會較快地縮聚,..是處理后立即使用。

    2、化學改性

    化學改性是往水玻璃中加入少量化合物,這些化合物均含有羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基團,通過氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒表面,改變其表面位能和溶劑化能力,提高聚硅酸穩定性,從而阻止“老化”進行。

    例如往水玻璃中加入聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等,可取得較好的效果。

    往普通水玻璃甚至改性水玻璃中摻入有機物可以起到多種作用,如:改變水玻璃的粘流性質;改善水玻璃混和料的造型性能;提高粘結強度,使水玻璃的..加入量減少;提高硅酸凝膠的可塑性;降低殘留強度,使水玻璃砂更適用于鑄鐵和有色合金。

    3、物理—化學改性

    物理改性適宜于已“老化”的水玻璃,改性后立即使用?;瘜W改性適宜于處理新鮮水玻璃,改性后的水玻璃可較長時間的存放。物理改性與化學改性結合起來,能使水玻璃具有持久的改性效果,例如在高壓釜中加聚丙烯酰胺來改性“老化”的水玻璃效果很好,其中利用高壓釜的壓力和攪拌是屬于物理改性,加聚丙烯酰胺是化學改性。

    2 如何防止CO2吹氣硬化水玻璃砂型(芯)表面粉化?

    鈉水玻璃砂吹CO2硬化并放置一段時間后,有時在下型(芯)表面會出現象白霜一樣的物質,嚴重降低該處表面強度,澆注時易產生沖砂缺陷。根據分析,這種白色物質的主要成分是NaHCO3,可能是由于鈉水玻璃砂中含水分或CO2過多而引起的,其生成的反應如下:

    Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH

    Na2O+2CO2+H2O→2NaHCO3

    NaHCO3易隨水分向外遷移,使型、芯表面出現類似霜的粉狀物。

    解決的方法如下:

    1、控制鈉水玻璃砂的水分不要偏高(特別是雨季和冬季)。

    2、吹CO2時間不宜過長。

    3、硬化的型、芯不要久放,應及時合型澆注。

    4、在鈉水玻璃砂中加入占砂1%(質量分數)左右、密度為1.3g/cm3的糖漿,可以有效地防止表面粉化。

    以上就是新疆水玻璃小編為您帶來的關于水玻璃的一些“老化”的原因和一些解決方法,如果您這邊有需要的話,歡迎前來進行咨詢!

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