Полимеризация — объединение молекул, но в отличие от поликонденсации не сопровождается выделением простейшего вещества.
Группы С
Н
0 и ОН в молекулах ЭТС и связующих растворах называют функциональными. Первые могут быть замещены группами ОН, а вторые могут объединяться с образованием воды и новых соединений. Известно, что для протекания гидролиза и поликонденсации каждая молекула должна иметь не менее двух функциональных групп. При изучении связующих из ЭТС введены понятия: степень гидролиза, представляющая собой отношение количества замещенных этоксильных групп С
Н
0, выраженного в процентах, к общему процентному содержанию их в ЭТС и отношение массы воды, необходимой для гидролиза, к массе этоксильных групп ЭТС. ЭТС и вода не растворяются друг в друге, при смешивании они расслаиваются и гидролиз может протекать только на поверхности раздела жидкостей при большом местном избытке воды. Образующиеся в результате гидролиза кремниевые кислоты, будучи совершенно нестойкими в водно-спиртовой среде, быстро коагулируют, образуя осадок (помутнение) или студень.
ЭТС и вода, а также продукты гидролиза хорошо растворяются в спиртах и ацетоне. Поэтому гидролиз ЭТС для получения связую
Рис. 6.20. Схема гидролизера и смесителя для суспензии:.
1 — бак; 2 — лоток для пылевидного материала; 3 — пневмоцилиндр; 4 — пусковое устрой ство; 5 — край включения гидропривода б; 6 — гидропривод поворота бака; 7 — электро двигатель; 8 — крыльчатка; 9 — решетка пола.
щих растворов проводят подкисленным раствором воды в спирте или ацетоне. В этом случае реакции гидролиза и поликонденсации идут во всем объеме смеси, продукты их растворяются в растворителе, выполняющем также роль разбавителя ЭТС, количество которого берут в зависимости от нужного содержания условного Si0
в связующем (например, 16 %). Однако в последние годы вода служит заменителем спирта или ацетона в суспензиях благодаря совмещенному способу гидролиза.
Для интенсификации гидролиза применяют катализатор — соляную кислоту.
Связующие растворы обычно готовят в смесителях конструкции НИИТАвтопром с частотой вращения крыльчатки 2800 об/мин (рис. 6.20). В таком смесителе или подобных ему готовят также суспензии.
Растворы ЭТС можно разделить на три группы: органические, водно-спиртовые и водно-спиртовые с упрочняющими добавками (табл. 6.18).
Таблица 6.18.
Классификация связующих растворов ЭТС
Тип. связующих. растворов | РР | Способ. приготовле. ния | 0. 1. о. 5 Hi S II | Si0 2 из ЭТС, % по массе | Добавки к жидкости, % по массе | Состояние |
Орг-1 | Спирт, ацетои или их смесь | Раздель. ный | 0,25—. 0,35 | 22—16 | Антиис-. пари-. тель | Истинный раствор поли-этокснсиланов |
Орг-2 | То же | Совме. щенный | 0,56—. 0,7 | 15—16 | до 1,2 | Смесь истинных растворов полиэтокси-силанов и коллоидных растворов |
Орг-3 | То же | ~1 | 16-14 | Преимуще. ственно. коллоидные. системы | ||
ВС-1 | Вода | Раздель. ный | 0,65—. 0,7 | 16—14 | Смачи. ватель | Смесь золей Si0 2 и поли- |
ВС-2 | » |