水玻璃結合劑(water glassbinder)是一種無機材料的膠結劑。又稱泡花鹼。此類鹼金屬矽酸鹽是用石英砂與鈉、或鉀、或怪的碳酸鹽(或硫酸鹽)熔融反應而製得。這類鹼金屬矽酸鹽溶於水中會水解而形成溶膠。溶膠具有良好的膠結性能。因此在工業上被廣泛用作無機材料膠結劑，在耐火材料工業作為結合劑用相當廣泛，也廣泛用於造紙及紡織等工業。
基本介紹
- 中文名：水玻璃結合劑
- 外文名：water glassbinder
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：耐火材料
- 釋義：無機材料的膠結劑
簡介,分類,製造,性能,套用,
簡介
水玻璃結合劑(water glassbinder)是一種無機材料的膠結劑。又稱泡花鹼。此類鹼金屬矽酸鹽是用石英砂與鈉、或鉀、或怪的碳酸鹽(或硫酸鹽)熔融反應而製得。這類鹼金屬矽酸鹽溶於水中會水解而形成溶膠。溶膠具有良好的膠結性能。因此在工業上被廣泛用作無機材料膠結劑，在耐火材料工業作為結合劑用相當廣泛，也廣泛用於造紙及紡織等工業。
分類
按鹼金屬矽酸鹽中鹼的種類不同，水玻璃可分為矽酸鈉水玻璃、矽酸鉀水玻璃、矽酸銼水玻璃、矽酸鹽季胺水玻璃和鉀鈉矽酸鹽水玻璃等。但除矽酸鈉水玻璃得到大量套用外，其他矽酸鹽水玻璃用量較少。矽酸鈉水玻璃又可按水玻璃模數M(系指SiO2與Na2O的摩爾比)不同加以分類：M≥3的稱為中性水玻璃；M<3.0的稱為鹼性水玻璃，但這只是一種習慣的分類法，實際上，無論是中性還是鹼性水玻璃，水解後水溶液均呈鹼性。
製造
矽酸鈉水玻璃的製造方法有乾法和濕法之分。乾法是由石英粉與碳酸鈉或硫酸鈉按一定比例混合之後，加入1350-1500℃的熔融爐中經過熔融反應而製得固體熔合物。
性能
水玻璃是一類強鹼弱酸鹽，在水的作用下易發生水解，其水解反應較複雜。
1.物理性能
較純的水玻璃溶液呈無色透明或淺灰色、含有雜質的水玻璃呈淺藍色或暗黑色。水玻璐中含有的雜質有CaO、Fe2O3、Al2O3和MgO等，它們對水玻璃的質量及其製品的物理化學性能均有影響。
水玻璃溶液具有較強的結合強度，其結合強度大小與其膠體組成有關。低模數的水玻璃，由於其結晶質矽酸鈉含量要多些，其結合性能弱些，而高模數的水玻璃，其膠態二氧化矽含量高些，結合性能要強些。此外，也可以加入一些外加劑來改善水玻璃的結合強度。
2.化學性質
水玻璃溶液與酸反應時，水玻璃溶液呈鹼性，因此它能同無機酸(如硫酸、鹽酸、磷酸等)和有機酸(如檸檬酸、醋酸、丙酸、丁酸和酒石酸等)發生置換反應。在反應過程中，溶液中存在的游離鈉離子及二氧化矽膠粒表面吸附的鈉離子與帶相反電荷的酸根離子發生作用。
套用
用水玻璃溶液作耐火材料的結合劑時，其凝結和硬化方式有兩種：一是採取乾燥和加熱方法使矽酸溶膠脫水，導致發生凝膠化而起結合作用，如用水玻璃作不燒磚，耐火泥漿、噴補料和搗打料的結合劑，即靠乾燥和加熱烘烤使其發生凝結與硬化作用；另一是藉助於加入促硬劑，促硬劑與矽酸鈉發生化學反應而產生凝結與硬化作用。
