ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидрофобизация и упрочнение изделий из стекла и керамических материалов из "Свойства и области применения кремнийорганических продуктов" Кремнийорганические продукты применяются в стекольной и керамической промышленности для придания стеклу таких ценных свойств, как гидрофобность, светорассеивание, механическая прочность, химическая стойкость и др. Обработка изделий из стекла кремнийорганическими соединениями не изменяет их внешнего вида. Весьма эффективны кремнийорганические антиадгезионные смазки, используемые для стеклоформующих машин. Силоксаны используют также в качестве связующего при получении керамических материалов. [c.166] Все эти ценные качества силикатные материалы приобретают благодаря специфическим свойствам кремнийорганических соединений высокой термостойкости, химической инертности, гидрофоб-ности, стойкости к окислению, хорошим электроизоляционным свойствам и сродству к силикатам. [c.166] По мокрому способу, если нужно получить гидрофобную пленку с внутренней и наружной поверхности, пзделпе погружают на 0,5—2 мин в водную эмульсию или раствор кремнийорганического гидрофобизатора в каком-либо органическом растворителе (бензин, бензол, хлороформ, дихлорэтан, ацетон и т. п.). Для образования пленки только с внутренней иоверхности изделие просто заполняют раствором или эмульсией [42. Затем его выдерживают прп 150—200 °С в течение 1,5—2 ч тг при 250—300 °С 30 мин. [c.167] По методу распыления раствор или эмульсию гидрофобизатора наносят на нагретую поверхность стекла с помощью форсунки, распылителя или в виде аэрозоля [43]. В настоящее время в промышленности наиболее распространена технология нанесения иленок из растворов [44, с. 46]. Обрабатываемую деталь закрепляют на станке для просветления оптики ( СП ) п после тщательной ее промывки приводят во вращенпе со скоростью от 200 до 20 ООО об/мин (в зависимости от размеров детали). В центр поверхности детали подают необходимое количество пленкообразующего вещества, прп этом раствор растекается но всей поверхности равномерно. [c.167] Для закрепления пленки при любом способе ее нанесения необходима термообработка изделия при 100—300 °С в течение определенного времени. Температура и время термообработки зависят от вида гидрофобизатора. Для мономерных соединений можно ограничиться обработкой при комнатной температуре, так как они содержат очень активные функциональные группы, за счет которых образуется химически связанный гидрофобный слой, однако и в этом случае предпочтительна термообработка [44]. При обработке поверхности полимерными кремнийорганическими соединениями, содержащими небольшое чис.ло реакционноспособных групп, необходима более длительная тердюобработка и при более высокой температуре. С повышением температуры поверхности изделия адгезия и прочность пленок повышаются. Наиболее однородные по толщине, быстро закрепляющиеся пленки образуются на поверхности стеклянных деталей при нагревании их до 200—300 °С. [c.167] Из органохлорсиланов наилучший гидрофобный эффект дает диметилдихлорсилан, который может быть использован в виде растворов в инертных органических жидкостях, а также в виде паров [45]. Стекла с гидрофобной диметилсилоксановой пленкой долговечны, стойки к действию света, их можно продшвать органическими растворителями и водой, оптические свойства обработанного стекла не меняются, светопронускапие сохраняется. Фенилтрихлорсилан для этой цели мало пригоден, так как с его растворами (10%-ными и более) получается пленка с пониженной прозрачностью и значительным сопротивлением скольжению воды [46]. [c.168] Хлорсиланы используют для гидрофобизации как в газообразной форме, так и в виде 1—2%-ных растворов в четыреххлористом углероде или других органических растворителях. Применяя органо-алкоксисиланы и органоацетоксисиланы вместо алкилхлорсиланов, можно избежать вредного действия хлористого водорода. [c.168] Из полимерных соединений хорошими гидрофобными свойствами обладают жидкости ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ПЭС-3, а также ПМС. Их наносят на стекло и керамику в виде 0,5—3%-ных растворов в подходящем растворителе (например, СС или в виде водных эмульсий. Пленки закрепляются на поверхности при нагревании изделий до 250-300 °С. [c.168] Для гидрофобизации стекла и керамики применяют кремнийорганические лаки, в частности полиметилфенилсилоксаны, а также алкилсиликонаты натрия [49]. В результате обработки пористого стекла растворами ГКЖ-10 и ГКЖ-11 покрытия сохраняют свои гидрофобные свойства после 4 лет пребывания в атмосферных условиях. [c.168] Примечание. Концентрация растворов гидрофобизаторов 2—5%, температура термообработки 120—250 °С. [c.169] Как видно из приведенных данных, наилучшими гидрофобными свойствами обладают олигоорганогидридсилоксаны они дают наибольшие углы смачивания (100—104°) и стойкость при дождевании (7 ч). [c.169] Для получения качественной гидрофобной пленки необходима абсолютно чистая обрабатываемая поверхность стекла и равномерное нанесение тонкого слоя гидрофобизатора [51]. Суш,ествует несколько методов очистки поверхности стекла и керамики очистка хромовой смесью, щелочью, органическими растворителями и обжигом. Лучшие результаты дала очистка поверхности хромовой смесью с последующей многократной промывкой водой. [c.169] После нанесения 1%-ной водной эмульсии ГКЖ-94 на изделия в процессе их обжига в лере без специальной термообработки процент боя банок СКО-83-1 снижается в 4,4 раза, а банок с дефектами (посечки долевые и у горла, пузыри и др.) — в 3,4 раза. При обработке стекла олигометилсилоксанами с последующим нагреванием при 250—300 С процент боя снижается более чем в 5 раз [52]. [c.170] Для повышения химической стойкости ампул из нейтрального стекла их обрабатывают 2—5%-ной эмульсией ГКЖ-94 [56]. В таких ампулах дистиллированная вода и бидистиллят сохраняются в течение длительного времени, причем pH практически не меняется и не образуется взвеси. В зависимости от способа нанесения эмульсии химическая стойкость поверхности силикатного стекла к воде повышается от 16 до 40%. Наибольший эффект дает покрытие способом погружения в 2%-ную эмульсию жидкости ГКЖ-94 с последующей термообработкой при 180 °С в течение 1 ч. [c.171] При нанесении гидрофобной пленки на мерную посуду (пипетки, бюретки, цилиндры и т. п.) увеличиваются точность измерения и полнота опорожнения их. В бутылях и колбах, покрытых кремнийорганической пленкой, продукты длительное время сохраняют свои первоначальные свойства. [c.171] Стеклянные, фарфоровые, керамические и эмалированные поверхности, обработанные композициями из кремнийорганических и органических соединений, приобретают антиадгезионные свойства. Например, композиция из полиметилфенилсилоксанов и политетрафторэтилена придает стеклу антиадгезионные свойства по отношению к сахару, желатине, цементу, каучуку и другим веществам [49]. Для придания стеклу адгезионных свойств поверхность стекла обрабатывают дифункциональными кремнийорганическими соединениями, содержащими одну группу, способную гидролизоваться (алкоксил, галоген), и другую — реакционноспособную (винил, аминоалкил, метакрилоксипропил и др.). Двойственная природа этих соединений делает их совместимыми с органическими и неорганическими материалами [58]. [c.172] Вернуться к основной статье