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水玻璃结合剂

一种无机材料的胶结剂

水玻璃结合剂(water glassbinder)是一种无机材料的胶结剂。又称泡花碱。此类碱金属硅酸盐是用石英砂与钠、或钾、或怪的碳酸盐(或硫酸盐)熔融反应而制得。这类碱金属硅酸盐溶于水中会水解而形成溶胶。溶胶具有良好的胶结性能。因此在工业上被广泛用作无机材料胶结剂，在耐火材料工业作为结合剂用相当广泛，也广泛用于造纸及纺织等工业。

分类
按碱金属硅酸盐中碱的种类不同，水玻璃可分为硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃、硅酸锉水玻璃、硅酸盐季胺水玻璃和钾钠硅酸盐水玻璃等。但除硅酸钠水玻璃得到大量应用外，其他硅酸盐水玻璃用量较少。硅酸钠水玻璃又可按水玻璃模数M(系指SiO2与Na2O的摩尔比)不同加以分类：M≥3的称为中性水玻璃；M<3.0的称为碱性水玻璃，但这只是一种习惯的分类法，实际上，无论是中性还是碱性水玻璃，水解后水溶液均呈碱性。
制造
硅酸钠水玻璃的制造方法有干法和湿法之分。干法是由石英粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例混合之后，加入1350-1500℃的熔融炉中经过熔融反应而制得固体熔合物。
性能
水玻璃是一类强碱弱酸盐，在水的作用下易发生水解，其水解反应较复杂。
物理性质
较纯的水玻璃溶液呈无色透明或浅灰色、含有杂质的水玻璃呈浅蓝色或暗黑色。水玻璐中含有的杂质有CaO、Fe2O3、Al2O3和MgO等，它们对水玻璃的质量及其制品的物理化学性能均有影响。
水玻璃溶液具有较强的结合强度，其结合强度大小与其胶体组成有关。低模数的水玻璃，由于其结晶质硅酸钠含量要多些，其结合性能弱些，而高模数的水玻璃，其胶态二氧化硅含量高些，结合性能要强些。此外，也可以加入一些外加剂来改善水玻璃的结合强度。
化学性质
水玻璃溶液与酸反应时，水玻璃溶液呈碱性，因此它能同无机酸(如硫酸、盐酸、磷酸等)和有机酸(如柠檬酸、醋酸、丙酸、丁酸和酒石酸等)发生置换反应。在反应过程中，溶液中存在的游离钠离子及二氧化硅胶粒表面吸附的钠离子与带相反电荷的酸根离子发生作用。
应用
用水玻璃溶液作耐火材料的结合剂时，其凝结和硬化方式有两种：一是采取干燥和加热方法使硅酸溶胶脱水，导致发生凝胶化而起结合作用，如用水玻璃作不烧砖，耐火泥浆、喷补料和捣打料的结合剂，即靠干燥和加热烘烤使其发生凝结与硬化作用；另一是借助于加入促硬剂，促硬剂与硅酸钠发生化学反应而产生凝结与硬化作用。
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