Этилсиликат и его подготовка
Этилсиликат
Технический этилсиликат – эфир кремниевой кислоты (C2H5O)4Si – является прозрачной жидкостью желтовато-зеленого или коричневого цвета плотностью до 1- 1,1 г/см3. Это продукт реакции четыреххлористого кремния с этиловым спиртом.
SiCl4 + 4C2H5OH → (C2H5O)4Si + 4HCl.
При этом для получения 1 кг этилсиликата расходуется 2 кг этилового спирта. После прохождения этой реакции хлористый водород удаляют почти полностью .
Кроме соединения (C2H5O)4Si, являющегося эфиром ортокремниевой кислоты(моноэфиром) и содержащего 28,8% SiO2 по весу, в этилсиликате могут находиться в некотором количестве и другие соединения – (C2H5O)6 Si2O, (C2H5O)8 Si3O2, (C2H5O)10 Si4O3, (C2H5O)12 Si5O4, (C2H5O)14 Si6O5, содержащие соответственно 35,1;37,8; 39,3;40,3; и 42 % SiO2. Из-за различного содержания этих соединений в этилсиликате содержание SiO2 в нем колеблется в пределах : по ТУ МХП 1689 – 48 28-41%, по ТУ МХП 2818-51 30-34%, по ВТУ МХП ЕУ 135-56 38-42%. Кроме этих соединений в этилсиликате имеется до 0,5% соляной кислоты (H Cl). Применение этилсиликата как связующего объясняется тем, что он , взаимодействуя с водой, способен выделять кремнезем до реакции.
(C2H5O)4 Si + 2H2O → SiO2 + 4C2H5OH.
Сначала образуется золь, так называемый коллоидный раствор (тончайшая взвесь твердого материала и жидкости), который используется для приготовления растворов покрытия, т.е. для смешивания с пылевидным кварцем. В дальнейшем при сушке золь переходит в гель (студенистый нерастворимый осадок), обволакивающий и склеивающий отдельные песчинки, затем – в аморфный кремнезем, а после прокаливания — в кристаллический кремнезем.
Таким образом, после прокаливания огнеупорное покрытие состоит только из кристаллического кремнезема ( кремнезема кварцевого песка и кремнезема, выделившегося из этилсиликатак), что обеспечивает высокую огнеупорность покрытия.
Спирт (C2H5OН), образующийся по приведенной выше реакции, удаляется из огнеупорного покрытия испарением при сушке. Однако вода с этилсиликатом почти не смешивается, поэтому реакция гидролиза идет очень медленно. Для введения воды в этилсиликат и ускорения реакции применяют различные растворители, хорошо растворяющие в себе и этилсиликат и воду. Раствор этилсиликата и воды в растворителе называют гидролизованным раствором этилсиликата.
