【摘要】：水玻璃的老化是指水玻璃在存放过程中硅酸逐步聚合成胶粒的过程。其表现为水玻璃粘度和粘结强度显著下降,凝聚胶化速度加快。水玻璃老化过程是水玻璃内部能量缓慢释放的过程。在水玻璃存放过程中,缩聚和解聚同时进行着,聚硅酸盐的相对分子质量发生了歧化,这就是水玻璃的老化过程。水玻璃的老化对水玻璃的使用性状有很大害处。所以铸造生产中应尽可能使用新鲜水玻璃,对已经老化的水玻璃应通过物理改性后再使用。
水玻璃的老化是指水玻璃在存放过程中硅酸逐步聚合成胶粒的过程。其表现为水玻璃粘度和粘结强度显著下降,凝聚胶化速度加快。水玻璃老化过程是水玻璃内部能量缓慢释放的过程。
硅酸的聚合过程可简示如下:
以此类推,聚合过程不断进行下去。
若以“·”代表一个硅酸单元,则完整的聚合过程见图4-2。这一聚合过程持续进行,直至生成立方八硅胶及其缩聚物胶粒。
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图4-2 硅酸的聚合过程
在硅酸缩聚的同时,被排斥出来的钠离子进攻另一聚硅酸的分子链,使后者解聚。
在水玻璃存放过程中,缩聚和解聚同时进行着,聚硅酸盐的相对分子质量发生了歧化,这就是水玻璃的老化过程。老化过程进行到最后,理论上达到聚硅酸胶粒和正硅酸钠的平衡体系。但随着老化过程的推移速度越来越慢,不可能达到上述平衡体系。
水玻璃的老化对水玻璃的使用性状有很大害处。它使水玻璃砂混合料的可使用时间缩短20%～30%,迫使型砂配比中水玻璃加入量增加,导致型砂的溃散性和旧砂的回用性恶化。所以铸造生产中应尽可能使用新鲜水玻璃,对已经老化的水玻璃应通过物理改性后再使用。
必须指出的是,水玻璃中盐(NaCl、Na2SO4、Na2CO3…)的存在对水玻璃的稳定性有很不利的影响。这些电解质的存在,使硅酸胶粒的ζ电位下降,胶体稳定性降低,加速水玻璃老化。
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