Способ получения стекла

(19) (11) 00 1 51)5 С 0 ОМИТЕТОТКР ЫТИЙМ ОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЙПРИ ГКНТ СССР СА ПАТЕНТ ниверси торенко, ниверси(21) 4928764/33(56) Заявка Японии 1 ч. 58-194748,20/00, 1983,Авторское свидетельство СССИ. 1549931, кл, С 03 В 8/02, 1990 Изобретение относится к стекольнойпромышленности, а именно, к способамполучения высококремнеэемного пеностекла и может быть использовано в различныхобластях строительной и приборостроительной промышленности, в частности, кактеплоизоляционный и эвукопоглощающийматериал различного рода строительных со оружений, тепло- и электроизолятор в приборостроении.Целью изобретения является повышение производительности и получение качественного пеностекла,Способ получения высококремнеземного стекла по золь-гель процессу, включаетобразование золя гидролизом алкилсиликата водным раствором соляной кислоты с добавлением тонкодисперсного порошкакремнезема, образование геля с добавлением раствора слабого основания до достижения рН получаемого раствора равным 5-6,сушку, термообработку, причем введениекатионов щелочного металла, способствующих вспениванию, и образование геля добавлением основания совмещены ипроводятся на стадии гелеобразования пу(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА (57) Изобретение относится к технологии получения высококремнеземистого пеностекла заданной конфигурации, используе.- мого как тепло-, звуко-,злектроизолятор в строительстве и приборостроении, Способ получения пеностекла включает гидролиз алкилсиликата соляной кислотой, последовательное введение воды, тонкодисперсного порошка кремнезема и раствора жидкого стекла до рН 5-6, сушку и термообработку. 1 табл. тем добавления в золь в качестве слабого основания жидкого натриевого стекла либо жидкого калиевого стекла, Повышение производительности процесса получения высококремнеземного пеностекла эа счет упрощения технологии его изготовления заключается в исключении операций выдержки геля в воде и повторную сушку, а введение ионов Йа проводится на стадии гелеобразования, причем в качестве гелеобраэователя выступает жидкое натриевое стекло либо жидкое калиевое стекло,Введение ионов Иа либо К, способствующих вспениванию, на стадии гелеобразования позволяет им более равномерно распределиться в объеме геля, что снижает вероятность растрескивания образца при термообработке.Исключение операции выдержки гелей в воде позволяет избежать их растрескивания при дальнейшей термообработке, что повышает выход годных образцов, особенно в случае гелей больших размеров,Сущность способа получения кварцевого пеностекла заключается в следующем. К тетраэтоксисилану добавляют воду и растворсоляной кислоты. Смесь интенсивно перемешивают, чтобы провести,гидролиз алкилсиликата до образования золя. Затем добавляют тонкодисперсный порошок кремнезема и слабое основание, в качестве которого вьступает жидкое натриевое стекло (либо жидкое калиевое стекло), дпя регулирования рН образования геля до 5-6,Смесь тщательно перемешивают для равномерного распределения компонентов по всему объему и заливают в герметично закрытую разборную фторопластовую форму до перехода золя в гель. Далее блок гель вынимают из формы и подвергают сушке, целью которой является удаление жидкости из пор тела геля. Процесс испарения жидкости с поверхности геля находится в равновесии с внутренними процессами созревания его, что позволяет избежать деформации поверхности геля и в дальнейшем перевести блок-гель температурной обработкой в высококремнеземное пеностекло беэ трещин и вспучивания, При сушке геля на поверхности пор формируется слой ионов гидроксила, равномерно рассредоточенных в объеме тела геля наряду с находящимися там ионами, При термообра,ботке с повышением температуры до 800- 900 С поверхностный слой геля спекается (образуется стекловидная пленка), а группы гидроксипа блокируются внутри пор, При дальнейшем повышении температуры связанная вода выделяется в виде перегретого водяного пара, который и вспенивает материал геля, Роль ионов Ма заключается в снижении вязкости материала геля за счет понижения температуры его размягчения, что позволяет вначале схлопнуться порам и образоваться стекловидной пленке, а затем выделяться воде в виде перегретого пара и вспенивать материал геля. В зависимости от применяемых герметичных форм можно получать заготовки сухого геля, а следовательно, и высококремнеземное пеностекло различной конфигурации, Аналогичные процессы имеют место и в случае применения вместо раствора силиката натрия раствор силиката калия.П р и м е р 1, К 150 мл тетраэтоксисиланадобавляли 50 мл 0,1 М раствора НС 1, Смесь интенсивно перемешивали и материал гидролизовался, В результате гидролиэа температура смеси повышалась и при достижении 50 С в раствор добавляли 50 мл деионизованной воды. После 15 минут перемешивания в смесь добавляли 50 г ультрадисперсного порошка кремнезема и продолжали перемешивать еще 15 минут. Далее к полученному зопю добавляли при перемешивании жидкое натриевое стекло10 25 30 40 45 50 55 г каждый, Время сушки блоков составляло 10 суток. В результате получили 10 блоков 1520(силикат натрия) до достижения рН получаемого раствора равным 5-6. Смесь перемешивали и разливали в 10 герметично закрывающихся квадратных фторопластовых форм, где формируются пластины геля весом 40 г каждая, После образования геля формы открывали, крышки заменяли на пористые и блоки высушивали до получения пористых гелей в термошкафу при температуре 70 С, Время сушки составляет 7 суток В результате получали 10 блоков сухого пористого геля без трещин. Далее гели подвергались термообработке при 1350 С для их перевода в пеностекло. Время спекания составляло 0,25 суток, Выход годных образцов составлял 100 О, Полученные данные заносим в таблицу.П р и м е р 2, К 150 мл тетраэтоксисилана добавляли 50 мл 0,1 й раствор НС 3. Смесь перемешивали и материал гидролизовался. В результате гидролиза температура смеси повышалась при достижении 50 С в раствор добавляли 50 мл деионизованной воды. После 15 минут перемешивания в смесь добавляли 50 г ультрадисперсного порошка кремнезема и продолжали перемешивать еще 15 минут. Далее к полученному эолю добавляли при перемешивании силикаты калия (жидкое калиевое стекло) до достижения рН получаемого раствора равным 5-6,смесь перемешивали и разливали в 10 герметично закрывающихся квадратных фторопластовых форм, где формируются пластины геля весом 40 г каждая, После образования геля формы открывали, крышки заменяли на пористые и блоки высушивали до получения пористых гелей в термошкафу при температуре 60 С. Время сушки составляет 7 суток, В результате получали 10 блоков сухого геля пористого без трещин. Далее гели подвергались термообработке при 1350 С для их перевода в кварцевое пеностекло, Время спекания составляло 0,25 суток, Выход годных образцов составлял 1000, Полученные данные заносили в таблицу.П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 готовилась партия из 10 гелей массой 300 г каждый. Время сушки блоков составляло 8 суток, В результате получили 10 блоков сухого пористого геля, Далее гели подвергались термообрэботке при 1350 С для их перевода в пеностекло. Время спекания составляло 0,3 суток. Выход годных образцов составлял 100 ф, Полученные данные ээносипи в таблицу,П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 готовилась партия из 10 гелей массой 15001806105 Составитель Л,ГостевТехред М.Моргентал дактор Т.Егор Корректор С.Юско Заказ 961 , ВНИИПИ Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 роизводственн сухого пористого геля, Далее гели подвергались термообработке при.1350 С для их перевода в пеностекло. Время спекания составляло 0.5 суток, Выход годных образцов пеностекла составлял 100. Полученные данные заносили в таблицу,Из таблицы видно, что время необходимое для получения пеностекла составляет не более 10,5 сут,Ф о р мул а изобретения Способ получения стекла путем образования золя гидролизом алкилсиликата водным раствором соляной кислоты, последовательного введения в него воды, тонкодисперсного порошка кремнезема и раствора слабого основания до рН 5-6, сушки и тер мообработки образовавшегося геля, о т л ич а ю щ,и й с я тем, что, с целью повышения производительности и получения качественного пеностекла, в качестве основания используют раствор натриевого или калив вого стекла,