Жидкое стекло. Состав и свойства. Применение и особенности

Жидкое стекло – название водного раствора силиката калия или натрия, который широко используется в строительной сфере в качестве гидроизоляции или клеящего состава. Свое название материал получил благодаря внешнему сходству после высыхания со стеклом. Он также прозрачный, но при разбивании не распадается на режущие осколки.

Получение жидкого стекла осуществляется методом переплавки кварцевого песка с добавлением соды, сульфата натрия и угля. Данная технология очень напоминает производство обычного стекла. Существует две разновидности жидкого стекла в зависимости от химического состава: силикат натрия и силикат калия. Оба материала до момента застывания имеют прозрачную пастообразную консистенцию. Иногда они имеют зеленый или желтый оттенок.

Материал продается в различной таре. Это может быть банка на 200-400 мл, пластиковое ведро или большая бочка, объемом 200 л. Это позволяет его покупать как для промышленного применения, так и бытовых целей.

Стекло полученное на калиевой основе нашло применение в направлении производства лакокрасочных материалов, в частности силикатных красок. Оно увеличивает их химическую устойчивость, обеспечивает гладкость, высокую адгезию к поверхности, долговечность.

Жидкое стекло на натриевой основе в основном добавляется в строительные растворы, в частности бетон. Оно способствует увеличению их прочности. Стекло наделяет растворы антисептическими качествами. В них не развиваются микроорганизмы. Это очень важно во влажных помещениях.

Свойства жидкого стекла

Материал имеет широкий перечень важных качеств, позволяющих его использовать в строительной и других сферах. В первую очередь к ним относится:

• Влагонепроницаемость.
• Глубокое заполнение пор.
• Антисептичность.
• Электростатичность.
• Термоизоляционность.

Материал может применяться в качестве влагозащитной пропитки для строительных материалов, что увеличивает срок их службы. При этом важно отметить несовместимость жидкого стекла с кирпичом. Стекло обладает антисептическими свойствами. Оно позволяет уничтожить бактерии, грибки, плесень. Стекло убивает их при нанесении сверху, и в дальнейшем препятствует повторному появлению. В связи с этим его часто изначально добавляют прямо в состав строительного раствора.

Материал является огнестойким. Обработанная им поверхность меньше склонна к воспламенению. Жидким стеклом пропитывают гаражные шторы. Это исключает их возгорания от попадания искр и окалины, к примеру, образуемых при работе электросварки. Обработанная им поверхность становится электростатичной.

Срок службы покрытия из жидкого стекла составляет не менее 5 лет. Уровень эффективности материала напрямую зависит от количества слоев его нанесения.  Жидкое стекло отличается от большинства аналогов более низкой стоимостью, поэтому существенно превосходит их по популярности. Однозначно оно не превосходит другие узкоспециализированные материалы, но обладает достаточными качествами для успешного применения в том или ином направлении.

Наличие запаса жидкого стекла позволяет его израсходовать в самых разных ситуациях, начиная от гидроизоляции, и заканчивая склеиванием древесины, керамики или даже изготовление предметов декора. Это один из самых универсальных строительных материалов.

Где применяется жидкое стекло

Материал выпускается в емкостях различного объема, в разной концентрации, что определяет сферы его применения. Стекло способно вступать в химическую реакцию с жидкими, твердыми и газообразными веществами. Оно увеличивает их клейкость и вязкость.

Примером универсальности материала может послужить обычный силикатный канцелярский клей. Он является слабой концентрацией жидкого стекла. Материал используется в самых разнообразных сферах, поэтому производится промышленностью в огромном количестве.

В основном его применяют в направлениях:

• Строительства.
• Производства красок.
• Изготовления клеев.
• Декорировании.

Использование в строительстве

Данная сфера применения жидкого стекла наиболее широкая. В основном материал ценится за качественную гидроизоляцию. Для этого его разбавляют водой в пропорции минимум 1:2. При такой консистенции он получается достаточно жидким для качественного проникновения в поры минеральной или древесной поверхности. Раствор глубоко впитывается внутрь, создавая поверхностную пленку, связанную с верхними слоями покрытого объекта. Раствором жидкого стекла обрабатывают фундаменты, чаши бассейнов, подвалы и прочие сооружения.

Жидкое стекло в огромном количестве используется промышленностью для производства стройматериалов. К примеру, он добавляется в затирку для заделки межплиточных швов. На его основе делают клей для линолеума и инженерной доски. Жидким стеклом восстанавливают старые ржавые коммуникации, в частности водонапорные башни. В этом случае он просто наливается изнутри резервуара. Состав растекается по ржавым стенкам, которые используются им в качестве формы. После застывания получается емкость с двумя стенками, внутренняя из которых является устойчивой к коррозии и чистой.

Применение жидкого стекла для гидроизоляции должно осуществляться с точным следованием концентрации растворения. К примеру, его разбавление 1:4 позволит получить на поверхность гладкую оболочку. Она эффективно отталкивает влагу, но является плохим основанием для окрашивания. Если же покраска необходима, то гидроизоляция проводится раствором 1:8. В таком случае он проникает глубоко в поры. В результате основание получается шероховатым, поскольку слегка проступает. Малая концентрация раствора исключает образование застывших наплывов материала, которые достаточно сложно убираются.

Для улучшения защитных качеств при обработке стен, полов, потолков и фасадов лучше наносить слабую концентрацию жидкого стекла, но большое количество раз. Это позволит связать поверхность изнутри, полностью перекрыв проникновение влаги в поры. При этом она укрепляется, становится более устойчивой к разрушению. Способ нанесения раствора значения не имеет. Можно использовать кисть, валик, пульверизатор.

В случае же использования материала для гидроизоляции бассейна, его лучше наносить толстым слоем, а не множеством тонких. В таком случае создается более износостойкое покрытие, адаптированное до постоянного нахождения в водной среде. Кроме этого чаша бассейна, пропитанная жидким стеклом, в покраске не нуждается.

Добавление жидкого стекла в строительные растворы обеспечивает их лучшую устойчивость к влажной среде. Его включают в состав бетона, особенно при заливке фундаментов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Жидкое стекло нередко добавляют в цементные штукатурки, особенно используемые для отделки влажных помещений. Также оно увеличивает устойчивость фасадных штукатурок.

Бетон или штукатурка с жидким стеклом в составе, при условии его достаточной концентрации, не могут поражаться грибком и плесенью. Попадая на такую поверхность, их споры просто погибают.

Использование в качестве клея

Жидкое стекло обладает мощными склеивающими качествами. Его можно применять для соединения ДСП, ДВП, керамики, фанеры. Однако нужно отметить, что для этих целей лучше подходят узкоспециализированные клеящие составы. Зачастую они держат крепче и сохнут быстрее. Но любой специализированный клей под конкретный материал стоит дороже жидкого стекла. В связи с этим если требуется соединение среднего качества, то силикатный клей вполне приемлем.

Клеящие качества позволяют использовать пропитку жидким стеклом не только для гидроизоляции, но и укрепления верхнего рыхлого слоя поверхности. Им можно пропитывать бетонную стяжку для предотвращения образования на ее поверхности пыли по мере истирания. Частицы стяжки, пропитанные клеем, держатся между собой крепче, поэтому пыль образовывается в меньших количествах.

Жидкое стекло применяется для заклеивания сучков на живой древесине. Оно более эффективно, чем садовый вар. После спила ветки силикатный клей наносится на срез. Застыв, он препятствует проникновению влаги, воздуха. Он исключается испарение сока из ствола. Кроме этого пленка образованная жидким стеклом исключает развитие гнили. Она является надежной защитой от проникновения насекомых.

Бытовое применение

Свойства, которыми обладает материал, позволяют его использовать в быту. К примеру, им пропитывают ткани, для обеспечения их огнеупорности. Конечно, речь не идет об одежде, а о чехлах, театральных шторах и т.д. Вещество может даже использоваться для чистки посуды. К примеру, рекомендуют кипятить старые сковородки в растворе жидкого стекла приготовленного в пропорции 1:25. Правда длительность такого кипячения составляет 2 часа. Подобная обработка позволяет убрать копоть и жир, вернув сковороде абсолютную чистоту. От кипячения нагар размягчается и в дальнейшем просто стирается губкой.

Жидкое стекло используется в дизайне для изготовления наливных декоративных полов. Его применение обходится в разы дешевле, чем использование эпоксидных составов. Хотя нужно отметить, что последние в этом качестве более стойкие. Из жидкого стекла делают самодельные витражи. После застывания оно напоминает обычное стекло. Добавляя в состав колоранты можно менять его оттенок. Застыв, оно останется прозрачным.

Похожие темы:

• Стекловолокно. Виды и применение. Производство и особенности

Жидкое стекло для авто — особенности технологии, преимущества

Состав жидкого стекла известен давно, однако эксперименты по применению его для полировки лакокрасочного покрытия кузова автомобиля начались в Японии относительно недавно. В последнее время полировка авто жидким стеклом становится все более популярной у российских водителей, но сама процедура пока остается окутана тайной.

Особенности жидкого стекла для авто

Жидкое стекло (или полироль) представляет собой щелочной раствор силикатов натрия или калия. Нормальное состояние этих соединений — жидкое, но на воздухе они высыхают и образуют на поверхности пленку.  Для придания определенных технологических качеств в него вводятся различные присадки.

Выбор полироли зависит, в первую очередь, от цвета автомобиля. Это связано с тем, что темные и светлые цвета преломляют свет по-разному. Особых ограничений по применению жидкого стекла нет. Иногда могут предъявляться требования к обрабатываемой поверхности, но чаще всего оговаривается ее технология мойки. Длительность сохранения результатов нанесения жидкого стекла зависит от применения рекомендованных специальных шампуней.

Производители жидкого стекла для автомобиля дают гарантию, что результат обработки кузова сохранится на протяжении нескольких лет, но при условии соблюдения всех рекомендаций. При правильном уходе за кузовом автомобиля гарантия составляет 2 года. Однако было бы верно считать не время до наступления момента потери блеска лакокрасочного покрытия, а число моек, так как применение стандартных моющих средств приводит к уничтожению покрытия. Особенно это касается средств, в составе которых присутствуют абразивные добавки.

Полировка жидким стеклом

Жидкое стекло наносится на поверхность кузова для сохранения лакокрасочного покрытия в первоначальном виде или для того, чтобы скрыть его дефекты, возникшие при эксплуатации.

Толщина слоя превышает в 1,5-2 раза толщину других полиролей, что обеспечивает гарантию результата.

Кузов автомобиля постоянно подвергается различным воздействиям, которые приводят к разрушению ЛКП. Таким образом, для сохранения заводского покрытия целесообразно проводить обработку кузова сразу после приобретения автомобиля. Причем жидкое стекло для автомобиля используют не только для кузова, но и для других деталей — стекла или колпака. Его нанесение позволяет получить слой, который будет служить надежной защитой от воздействия коррозии и других факторов, а также поможет устранить мелкие дефекты и сохранить блеск ЛКП.

Преимущества полировки именно жидким стеклом

Обработка лакокрасочного покрытия кузова автомобиля жидким стеклом — инновационная технология, которая позволяет получить ряд преимуществ:

1. Слой полироли является надежной защитой от механических и химических воздействий;
2. Заводское ЛКП гарантированно остается в первоначальном виде и сохраняется эффект зеркала;
3. Оптимальный баланс стоимости средства и длительности эффекта его применения;
4. Устранение различных небольших дефектов, возникающих вследствие нарушения технологии мойки автомобиля;
5. Долговечность покрытия;
6. При необходимости можно оперативно провести корректировку цвета при его потускнении;
7. Водоотталкивающие свойства полироли не позволяют скапливаться на поверхности кузова грязи и удаляют воду;
8. Материал обеспечивает защиту от ультрафиолетового излучения;
9. Увеличивается стойкость ЛКП при нагреве;
10. Покрытие не допускает возникновения статического электричества;
11. Прочность материала обеспечивается введением специальных добавок;
12. Автомобиль сохраняет привлекательный вид, благодаря абсолютной прозрачности жидкого стекла, которое сохраняет блеск и подчеркивает глубину цвета.

Технология нанесения

Нанесение жидкого стекла на кузов автомобиля, несмотря на простоту технологии, требует строгого выполнения всех требований производителя полироли.

Перед началом работ обрабатываемая поверхность должна быть тщательно очищена и просушена. Температура воздуха в помещении должна находится в пределах 10°-40°С, иначе достичь требуемого эффекта не удастся. Состав подготавливается строго в соответствии с прилагаемой инструкцией и наносятся небольшими порциями на обрабатываемую поверхность. После того, как материал частично высохнет, его растирают при помощи специального инвентаря.

Время высыхание зависит от температуры, при которой выполняется процедура. При температуре более 25°С для высыхания материала достаточно 10 минут. Если температура составляет 10°-20°С, то длительность этого процесса увеличивается до 20 минут. При температуре ниже 10°С от проведения мероприятия следует отказаться.

Распыляемое жидкое стекло совершит революцию почти во всем

Трещина была создана для того, чтобы представить изображение, которое показывает характеристики покрытия. На изображении показано покрытие SiO2 на нити микроволокна.

(PhysOrg.com) — Распыляемое жидкое стекло прозрачно, нетоксично и может защитить практически любую поверхность практически от любых повреждений, вызванных такими опасностями, как вода, УФ-излучение, грязь, тепло и бактериальные инфекции. Покрытие также является гибким и воздухопроницаемым, что делает его пригодным для использования на огромном количестве продуктов.

Спрей жидкого стекла (технически называемый «SiO

2 ультратонкое наслоение») состоит из почти чистого диоксида кремния (диоксид кремния, обычное соединение в стекле), извлеченного из кварцевого песка. В зависимости от типа покрываемой поверхности добавляется вода или этанол. В нем нет никаких добавок, а наноразмерное стеклянное покрытие связывается с поверхностью из-за задействованных квантовых сил. По словам производителей, жидкое стекло обладает длительным антибактериальным эффектом, потому что микробы, попадающие на поверхность, не могут легко делиться или размножаться.

Жидкое стекло было изобретено в Турции, и патент принадлежит немецкой семейной компании Nanopool. Исследования продукта проводились в Саарбрюккенском институте новых материалов. Nanopool уже ведет переговоры в Великобритании с рядом компаний и с Национальной службой здравоохранения с целью его широкого внедрения.

Спрей жидкого стекла образует водостойкое покрытие толщиной всего около 100 нанометров (15-30 молекул). В этом наномасштабе стекло очень гибкое и дышащее. Покрытие экологически безвредно и нетоксично, его легко чистить, используя только воду или просто протирая влажной тканью. Он отталкивает бактерии, воду и грязь, устойчив к теплу, ультрафиолетовому излучению и даже кислотам. Менеджер проекта Nanopool в Великобритании Нил Макклелланд сказал, что вскоре почти каждый продукт, который вы покупаете, будет покрыт жидким стеклом.

Предприятия пищевой промышленности в Германии уже провели испытания спрея и обнаружили стерильные поверхности, которые обычно необходимо очищать сильным отбеливателем, чтобы сохранить их стерильными, а если они были покрыты жидким стеклом, их нужно было только промыть горячей водой. Уровни стерильности были выше для поверхностей со стеклянным покрытием, и поверхности оставались стерильными в течение месяцев.

Другие организации, такие как железнодорожная компания и сеть отелей в Великобритании, а также сеть гамбургеров в Германии, также тестируют жидкое стекло для широкого спектра применений. Годовые испытания спрея в больнице Ланкашира также дали «очень многообещающие» результаты для ряда применений, включая покрытия для оборудования, медицинских имплантатов, катетеров, шовных материалов и бинтов. Британская ассоциация военных захоронений изучает возможность использования спрея для обработки каменных памятников и надгробий, поскольку испытания показали, что покрытие защищает от атмосферных воздействий и граффити. Испытания в Турции проверяют продукт на таких памятниках, как мавзолей Ататюрка в Анкаре.

Покрытие из жидкого стекла воздухопроницаемо, что означает, что его можно использовать на растениях и семенах. Испытания на виноградниках показали, что опрыскивание лоз повышает их устойчивость к грибковым заболеваниям, в то время как другие испытания показали, что семена, обработанные опрыскиванием, прорастают и растут быстрее, чем необработанные семена, а покрытая древесина не подвергается нападению термитов.

Другие области применения на виноградниках включают покрытие пробок жидким стеклом для предотвращения «закупоривания» и загрязнения вина. Спрей нельзя увидеть невооруженным глазом, а это значит, что его также можно использовать для обработки одежды и других материалов, чтобы сделать их грязеотталкивающими. Макклелланд сказал, что вы можете «налить бутылку вина на дорогую шелковую рубашку, и она тут же польется».

В домашних условиях напыление на стекло устранит необходимость мытья и сделает большинство чистящих средств устаревшими. Поскольку он доступен как в растворах на водной, так и в спиртовой основе, его можно использовать в духовке, в ванных комнатах, плитке, раковинах и почти на любой другой поверхности в доме, и говорят, что одного распыления хватает на год.

Распылитель жидкого стекла, пожалуй, самый важный продукт нанотехнологий, появившийся на сегодняшний день. Вскоре он будет доступен в магазинах DIY в Великобритании по цене от 5 фунтов стерлингов (8 долларов США). Другие торговые точки, такие как многие супермаркеты, могут не захотеть складировать продукты, потому что они получают огромную прибыль от чистящих средств, которые необходимо регулярно заменять, а жидкое стекло сделает практически все из них устаревшими.

Дополнительная информация: Нанопул: www.nanopool.eu/couk/index.htm

---

• Присоединяйтесь к PhysOrg.com на Facebook!
• Подпишитесь на PhysOrg.com в Твиттере!

---

© 2010 PhysOrg.ru

Цитата : Распыляемое жидкое стекло вот-вот произведет революцию почти во всем (2010, 2 февраля) получено 22 апреля 2023 г. с https://phys.org/news/2010-02-spray-on-liquid-glass-revolutionize.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Почему жидкое стекло должно быть новым состоянием материи

Как ни банально это может показаться, стекло — загадочный материал. Недавние исследования в Университете Констанца пришли к выводу, что жидкое стекло — это новое состояние вещества с необычными свойствами.

Что такое жидкое стекло?

Стекло производится из природных и сырьевых материалов, таких как кальцинированная сода, известняк и песок.

Вопреки распространенному мнению, стекло не является ни жидкостью (переохлажденной или иной), ни твердым телом. Стекло представляет собой аморфное твердое тело, существующее между твердым телом и жидкостью. Вот почему стекло можно выдувать, прессовать, отливать и формовать в различные формы.

Хотя стекло повсеместно используется в нашей повседневной жизни, оно также представляет собой серьезную научную загадку.

Жидкое стекло, с другой стороны, представляет собой прозрачный нетоксичный материал, который может покрывать практически любую поверхность, не создавая опасности. Покрытие является гибким и воздухопроницаемым, что делает его идеальным покрытием для большинства продуктов.

Технически называемый диоксидом кремния (SiO2), он состоит из почти чистого кремния, что придает ему высокую температуру плавления. Революционный продукт позволяет пользователям защищать промышленные и бытовые поверхности с помощью прочного, легко очищаемого и невидимого покрытия из жидкого стекла.

Проверить: Производство под высоким давлением улучшает качество стекла для оптоволоконных кабелей система коллоидных суспензий. Смесь содержит крупные твердые частицы, взвешенные в жидкости.

Обычно использовались сферические частицы, но команда использовала продолговатые частицы, чтобы лучше наблюдать, в каком направлении они будут указывать.

Исследователи проверили различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая и наблюдая, как частицы будут вращаться в различных условиях.

В конце концов, данные свидетельствуют о том, что при более высокой концентрации частицы будут блокировать вращение друг друга, сохраняя при этом подвижность, образуя состояние жидкого стекла.