Способ получения жидкого стекла Советский патент 1993 года по МПК C01B33/32 

стве 0,47-2,1 мас.% существенно влияет на структуру получаемого жидкого стекла и обеспечивает его низкую вязкость при сохранении исходного модуля. Известные способы понижения вязкости жидкого стекла введением щелочи приводят к существенному понижению модуля, что затрудняет их использование в качестве связующего.

Способ реализуется следующим образом.

Во вращающийся автоклав загружают измельченную силикат-глыбу с размером частиц 20-150 мм (ГОСТ 13079-81)и воду при соотношении Т:Ж 3:4. Затем вводят ОЭВЖС и борную кислоту при их соотношении 1:(20-30) в количестве 0,47-2,1 мас.% от силикат-глыбы. Доводят температуру до 150-170°С, что соответствует 0,5-0,7 МПа. Процесс растворения осуществляется в течение 1,5-1,7 ч. Затем нагрев отключают и автоклав охлаждают до комнатной температуры; Жидкое стекло сливают, термостати- руют при 20°С и при помощи воронки ВЗ-4 определяют его условную вязкость.

Характеристика используемых веществ и материалов:

Силикат натрия растворимый (ГОСТ 13079-81)

Борная кислота (ГОСТ 18704-78)

Препарат ОС-20 (ГОСТ 10730-76) - мо- ноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов

Синтанолы ДТ-7 и ДС-10 (ТУ 6-14-1037- 79)- моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на Основе первичных жирных спиртов

П р и м е р. В лабораторный горизонтальный вращающийся автоклав емкостью 2 л загружают натриевую силикат-глыбу с модулем 2,8 и размером частиц 20-40 Мм в количестве 450 г, воду 600 г (Т:Ж 3:4), моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов (ОС-20) 0,17 г и 4,33 г борной кислоты. Соотношение между ОЭВЖС и борной кислотой составляет 1:25. Общая масса добавки составляет 1,0% от массы силикат-глыбы. Режим растворения: температура 160°С, давление 0,6 МПа, время 1,5 ч. Условная вязкость полученного жидкого стекла по воронке ВЗ-4 составляет 10с (см.таблицу, пример 2).

Установлено, что природа предлагаемого входящего в состав добавки ОЭВЖС и режимы проведения автоклавного растворения силикат-глыбы выбраны из условий/ обеспечивающих полное растворение силиката натрия с получением жидкого стекла, характеризующегося низкой вязкостью (см.таблицу, примеры 1-9).

При снижении Соотношения ОЭВЖС:борная кислота ниже предлагаемо

го предела (1:17), то есть при недостаточном количестве борной кислоты, не реализуется структура жидкого стекла, обеспечивающая его низкую вязкость (см.таблицу, пример

10).

С повышением соотношения ОЭВЖС:борная кислота выше предлагаемого предела в сторону избыточного содержания борной кислоты (1:33) происходит

увеличение вязкости за счет коагулирующего действия избытка борной кислоты (см.таблицу, пример 11).

Снижение количества добавки ниже предлагаемого предела не обеспечивает

получения структуры жидкого стекла с низкой вязкостью (см.таблицу, пример 12).

При введении добавки в количестве больше предлагаемого сказывается избыток борной кислоты, приводящий к загущению жидкого стекла (см.таблицу, пример

1-з). .--.- :;-: ; ./.- ;, .-.

Данные, представленные в таблице, подтверждают преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным. Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить вязкость жидкого стекла с 50 до 10-15 с, то есть в 3-5 раз при сохранении исходного модуля и плотности, что улучшает его качество как связующего. Кроме того, указанный способ предотвращает образование настылей, улучшает фильтруемость и перекачивае- мость жидкого стекла.

Жидкое стекло, полученное предлагае- мым способом, имеет вязкость в 2-3 раза меньшую, чем вязкость жидкого стекла, полученного по аналогу (30 с).

Высокое качество жидкого стекла, полученного предлагаемым способом, позво- лит широко его использовать в качестве связующего при получении различных композиционных материалов (защитных покрытий, электродных обмазок, строительных материалов).

: .,- .,.-..:,.: .,

.Формул а изобретения

Способ получения жидкого стекла, Ёключающий автоклавное растворение измельченной силикат-глыбы в воде при нагревании в присутствии структурирующего вещества, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости продукта, в качестве структурирующего вещества используют борную кислоту и смесь

оксиэтилированных высших жирных спиртов общей формулы CnH2rH-iO(C2H40)mH, где т 10-18, т 6-21 при массовом соотношении (20-30):1 соответственно, причем структурирующее вещество берут в количестве 0,47-2,1 мас.% от массы силикат-глыбы.

Примечание. Препарат ОС-20 - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов общей формулы Ci8H370(C2H/iO)2oH, Синтанол ДТ-7 - CnH2n+i(C2H/iO)mH, где п 10-13; . Синтанол ДТ-10-СпН2п+1(С2Н40)тН, где п 10-18; . Используемые ПАВ представляют собой единые и неделимые технические продукты.