Sodium silicate (hlnal-1)
Cat:Sodium silicate likido
Sodium Silicate (Sodium Water Glass) Model HLNAL-1, tulad ng sumusunod sa pambansang pamantayang mga produkto...
See Details
Sa pang-industriya na pagpapanatili at proteksyon ng kaagnasan, kakaunting kapaligiran ang nagpaparusa sa mga pagkakamali sa pagbabalangkas nang kasing bilis ng serbisyo sa mataas na temperatura. Ang mga bakal na chimney, exhaust duct, incinerator linings, kiln shells, engine manifolds, at process piping ay maaaring gumana nang mas mataas sa temperatura ng decomposition ng conventional organic resins. Kapag nabigo ang coating sa naturang asset, ang kahihinatnan ay hindi isang cosmetic blemising ngunit pinabilis na oxidation, spalling, at structural thinning.
Ang mataas na temperatura na lumalaban sa silicate coating formulation ay nag-aalok ng isang hindi organikong sagot sa problemang ito. Ang mga silicate na pelikula ay likas na ceramic pagkatapos ng ganap na curing: hindi sila nasusunog, umuusok, o lumalambot, at maaari silang i-engineered para sa tuluy-tuloy na serbisyo sa pagitan ng humigit-kumulang 400 at 1000 C depende sa napiling binder, pigment package, at curing cycle. Ang artikulong ito ay nagpapakita ng isang balangkas para sa pagdidisenyo ng naturang coating, kabilang ang pagpili ng binder, filler engineering, mga hakbang sa pagproseso, pamamaraan ng paggamot, pagwawasto ng depekto, at pagsubok sa pagpapatunay.
Ang isang alkali silicate ay ginawa sa pamamagitan ng pagsasama ng silica sa isang alkaline oxide sa mataas na temperatura at pagkatapos ay dissolving ang nagresultang baso sa tubig upang bumuo ng isang malapot, malakas na alkaline na solusyon. Kapag ang solusyon na ito ay inilapat bilang isang basang pelikula, ang tubig ay lumalabas at ang natunaw na silicate ay namumuo sa isang three-dimensional na siloxane network. Dahil ang network na ito ay nakaupo na sa isang mataas na na-oxidized na estado ng mineral, wala itong calorific na halaga upang mapanatili ang pagkasunog at hindi naglalabas ng mga produktong organic na decomposition sa ilalim ng init.
Ang praktikal na thermal ceiling ng isang silicate binder ay samakatuwid ay tinutukoy hindi sa pamamagitan ng pag-aapoy ngunit sa pamamagitan ng densification, crystallization, at kalaunan ay malapot na deformation. Ang mga paghahambing na pag-aaral sa mga pang-industriya na coatings ay nagpapakita na ang mga silicate na pelikula na may mahusay na disenyo ay nakatiis sa mga temperatura ng serbisyo na humigit-kumulang 30-40 porsiyentong mas mataas kaysa sa maihahambing na mga organic na polymer na pelikula sa parehong kapal ng dry film.
Ang isang maayos na inhinyero na silicate film ay hindi nabigo sa pamamagitan ng pagsunog. Ito ay bumababa lamang kapag ang pore structure nito, crystalline phase, o filler chemistry ay lumampas sa idinisenyong thermal window.
Tatlong uri ng alkali silicate ang nangingibabaw sa komersyal na gawaing may mataas na temperatura: sodium silicate, potassium silicate, at lithium silicate. Pareho sila ng condensation chemistry ngunit magkaiba sa cation mobility, hygroscopicity, curing rate, at adhesion behavior, at ang mga pagkakaibang iyon ay nagtutulak sa mga pagpipilian sa formulation sa magkasalungat na direksyon.
Mga kamakailang teknikal na pagsusuri ng mga inorganikong silicate sa mga application na may mataas na temperatura bigyang-diin na ang pagkakakilanlan ng cation, hindi lamang ang nilalaman ng silica, ay ang nag-iisang pinaka-mapagpasyahang variable sa pagganap ng serbisyo.
Ang bawat high-temperature na silicate coating ay maaaring ilarawan na may parehong istraktura: isa o higit pang silicate binders, isang reactive silica source, refractory fillers at pigments, isang curing o hardening agent, additives, at tubig bilang carrier.
| Component | Tungkulin | Mga Karaniwang Pagpipilian | Epekto sa Paglaban sa init |
|---|---|---|---|
| Pangunahing panali | Ang pagbuo at pagdirikit ng pelikula | Potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate | Itinatakda ang pinakamataas na limitasyon ng serbisyo |
| Reaktibong silica sol | Densification ng network | Alkalina o acidic na silica sol | Pinapataas ang punto ng paglambot, pinapababa ang pag-urong |
| Matigas ang ulo tagapuno | Thermal barrier at reinforcement | Calcined alumina, mika, wollastonite, silica flour | Kinokontrol ang thermal expansion at crack resistance |
| Mga functional na pigment | Kulay, kontrol ng kaagnasan, pagmuni-muni ng init | Zinc dust, iron oxide, titanium dioxide, aluminum flakes | Pinapalawak ang buhay at thermal tolerance |
| ahente ng paggamot | Pagpapabilis ng condensation | Sodium hexafluorosilicate, zinc oxide | Nagpapabuti ng maagang tigas at paglaban sa tubig |
| Mga additives | Basa, defoaming, suspension | Nonionic surfactant, mineral defoamer, clay rheology modifier | Hindi direkta ngunit kritikal para sa integridad ng pelikula |
Binubuo ng binder ang tuloy-tuloy na yugto, kaya ang kalidad at estado ng kemikal nito ay nararapat na bigyang pansin. Ang isang na-stabilize, pre-formulated na inorganic binder na lumalaban sa mataas na temperatura ay nagpapaikli sa oras ng pag-unlad at binabawasan ang panganib ng batch variation, dahil ang silicate ay naproseso na sa isang workable modulus, solids level, at pH.
Kapag gumagamit ng hilaw na silicate sa halip, dapat na kontrolin ng formulator ang modulus nang direkta. Ang modulus ay ang molar ratio ng silica sa alkali oxide; ang mas mataas na modulus ay nagbibigay ng mas water-resistant na pelikula ngunit ginagawang mas mahirap matunaw ang solusyon at mas sensitibo sa pag-gel.
Ang pagpili ng alkali cation ay ang una at pinakakinahinatnang desisyon sa isang mataas na temperatura na pagbabalangkas. Ang tatlong opsyon ay bumubuo ng tuluy-tuloy na spectrum ng gastos, reaktibiti, at thermal performance.
Ang sodium silicate ay ang pinakamababang halaga ng miyembro ng pamilya at gumagawa ng matitigas, malakas na pagkakadikit na mga pelikula na nagkakaroon ng mahusay na maagang mekanikal na lakas. Gayunpaman, ang mga sodium cation ay madaling lumilipat sa mahalumigmig na mga kondisyon, na ginagawang ang mga pelikulang mayaman sa sodium ay madaling kapitan ng efflorescence at paglambot ng tubig kung ang reaksyon ng condensation ay hindi kumpleto. Sa serbisyong may mataas na temperatura, pinakamainam na limitado ang sodium silicate sa mga primer, fire-stop, at mga sistema ng ekonomiya na tumatakbo sa ibaba ng humigit-kumulang 500 hanggang 600 C, o binago nang husto gamit ang silica sol at refractory fillers.
Sodium silicate(HLNAL-1) Brand: Hengli Modelo: HLNAL-1 Hitsura: Transparent o translucent viscous liquid Mga detalye ng packaging: 20L, 200L, 1000L. Maaaring makipag-usap nang hiwalay ang pag-iimpake... Tingnan ang Produkto → Potassium silicate ay ang workhorse ng mataas na temperatura at fire-resistive coatings. Ang mas malaking potassium cation ay lumilikha ng hindi gaanong hygroscopic na pelikula kaysa sa sodium, mas madaling tumugon sa atmospheric carbon dioxide sa panahon ng paggamot, at gumagawa ng condensed network na may mas mataas na softening point. Ang mga sistema ng potasa ay mahigpit ding kumakapit sa blast-cleaned na bakal at nagpapakita ng mas kaunting pamumulaklak o exudation sa mataas na temperatura. Ipinapaliwanag ng mga katangiang ito kung bakit karamihan sa mga pintura na lumalaban sa init, intumescent na topcoat, at mga primer na silicate na mayaman sa zinc ay itinayo sa mga base ng potassium silicate.
Potassium Silicate(HLKL-1) Brand: Hengli Modelo: HLKL-1 Hitsura ng Produkto: Transparent o semi-transparent na malapot na likido Detalye ng pag-iimpake: 20L, 200L, 1000L ay maaaring i-customize na packaging Manu... Tingnan ang Produkto → Ang lithium silicate ay nagdadala ng pinakamaliit na cation at pinakamabilis na tumutugon sa tatlo. Gumagamot ito sa ambient temperature sa isang siksik, mataas na water-resistant film, na ginagawang mahalaga sa mga concrete densifier at anti-corrosion primer. Sa mataas na temperatura coatings, lithium silicate ay bihirang ginagamit lamang; ang mga maliliit na karagdagan ay nagpapabilis ng maagang katigasan at paglaban ng tubig nang hindi nababawasan ang thermal stability ng isang potassium base. Ang mas mataas na gastos nito at mas mababang tolerance para sa mabibigat na pigment load ay nakakulong dito sa isang pagbabagong papel.
| Ari-arian | Sodium Silicate | Potassium Silicate | Lithium Silicate |
|---|---|---|---|
| Kamag-anak na gastos | Mababa | Katamtaman | Mataas |
| Pagkasensitibo sa tubig | Mas mataas | Mababa | Napakababa |
| Katatagan ng init | Katamtaman | Mataas | Mataas |
| Pagdirikit sa bakal | Mabuti | Magaling | Magaling |
| Karaniwang tungkulin | Primer, fire-stop | Mga topcoat na lumalaban sa init at lumalaban sa sunog | Mabilis na lunas modifier |
Ang mga pang-industriyang formulator ay madalas na pinagsasama ang potasa at sodium silicate upang ma-optimize ang gastos nang hindi isinusuko ang thermal margin. Halimbawa, pinapanatili ng isang timpla na naglalaman ng humigit-kumulang 70 porsiyentong potassium silicate at 30 porsiyentong sodium silicate, ang karamihan sa benepisyo sa heat-stability habang makabuluhang binabawasan ang paggasta sa materyal.
Ang mga filler at pigment ay hindi passive extender; kinokontrol nila ang thermal expansion coefficient, pore structure, oxygen permeability, at mechanical strength ng cured film. Ang target ay upang tumugma sa pag-uugali ng pagpapalawak ng coating sa substrate upang ang paulit-ulit na pag-init at paglamig ay hindi makabuo ng delamination.
Pinapataas ng calcined alumina at silica flour ang softening point ng tuyo na pelikula at binabawasan ang volumetric shrinkage sa unang pag-init. Ang mga lamellar filler tulad ng mica at talc ay nagpapahaba sa diffusion path para sa oxygen at tubig, nakakaantala sa pagpapalaganap ng crack, at pinapabuti ang film resistance sa thermal shock. Ang mga acicular filler tulad ng wollastonite ay nagdaragdag ng lakas ng baluktot at huminto sa mga micro-crack bago sila lumaki sa nakikitang mga depekto.
Ang pamamahagi ng laki ng butil ay kasinghalaga ng pagkakakilanlang kemikal. Ang isang bimodal na pamamahagi ng humigit-kumulang 70 porsiyentong magaspang at 30 porsiyentong pinong mga particle ay naka-pack nang mas mahusay, na binabawasan ang mga void at pag-urong. Ang siksik na packing ay nagpapababa din sa water vapor permeability ng pelikula, na nagpoprotekta sa substrate interface mula sa corrosion-driven failure.
Pinapalawak ng mga functional na pigment ang misyon ng patong. Ang zinc dust sa mataas na loading ay lumilikha ng galvanic na proteksyon at ito ang karaniwang pagpipilian para sa mataas na temperatura na anti-corrosion primer. Ang mga aluminum flakes ay sumasalamin sa nagniningning na init at mga klasikong sangkap sa mga coating ng exhaust system. Nag-aalok ang mga pigment ng iron oxide ng matipid na kulay at heat barrier hanggang sa humigit-kumulang 500 C, habang ang mga mixed metal oxide ceramic na pigment ay tinutukoy kapag ang temperatura sa ibabaw ay lumalapit sa itaas na limitasyon ng binder.
Ang nananatiling mas mababa sa kritikal na konsentrasyon ng dami ng pigment ay mahalaga. Kung hindi lubusang mabasa ng binder ang ibabaw ng pigment, ang pelikula ay nagiging buhaghag, chalky, at mahina pagkatapos ng init. Ang mga silicate na binder ay karaniwang pinahihintulutan ang isang mas mababang konsentrasyon ng dami ng pigment kaysa sa mga organikong resin dahil ang inorganic na film na dating ay matibay at hindi maaaring dumaloy upang pagalingin ang mga micro-defect.
Bagama't ang eksaktong kagamitan at antas ng paggugupit ay nag-iiba-iba ayon sa planta, ang pagkakasunud-sunod sa ibaba ay kumakatawan sa isang matatag na generic na proseso para sa paggawa ng waterborne high-temperature silicate coating sa laboratoryo o sa produksyon.
Ang pagkakasunud-sunod ng karagdagan ay hindi kosmetiko. Ang pagpapakilala ng isang curing agent nang masyadong maaga ay nagbubunga ng hindi maibabalik na lagkit na pagtaas, at ang mga nagpapakalat na mga filler bago ang surface-active na mga additives ay natunaw na mga dahon na naayos na mga agglomerates na sumasinter sa magaspang, porous na mga depekto sa mataas na temperatura. Ang mga silicate na likido ay may mababang lagkit, kaya ang mga high-shear impeller na idinisenyo para sa mga organikong resin ay maghagupit lamang ng hangin sa solusyon sa halip na magpakalat ng pigment.
Ang pagbuo ng silicate film ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng pagkakasunod-sunod ng pisikal at kemikal na mga kaganapan: pagsingaw ng libreng tubig, konsentrasyon ng mga natunaw na silicate species, paghalay ng mga grupo ng silanol sa isang network ng siloxane, at, sa panahon ng serbisyong may mataas na temperatura, bahagyang sintering ng network na iyon. Ang bawat yugto ay may sariling kinetics at sarili nitong failure mode kung minamadali.
Sa temperatura ng silid, ang isang potassium silicate film ay natutuyo sa pagpindot sa loob ng isang oras ngunit nananatiling sensitibo sa tubig sa loob ng maraming araw dahil ang condensation ay dahan-dahang nagpapatuloy sa 20 hanggang 25 C. Maaaring pabilisin ng mga formulator ang yugtong ito sa pamamagitan ng mga curing agent tulad ng zinc oxide o sodium hexafluorosilicate, o sa pamamagitan ng katamtamang post-heating.
Dalawang ruta ng paggamot ay karaniwan sa industriya. Ang ambient na lunas ay umaasa sa atmospheric carbon dioxide at mabagal na pag-dewatering; nangangailangan ito ng tuyo, maaliwalas na mga kondisyon at karaniwang umaabot sa praktikal na paglaban sa tubig pagkatapos ng pitong araw. Ang heat cure ay mas agresibo: ang isang staged ramp sa 60 C, pagkatapos ay 120 C, pagkatapos ay 250 C, na sinusundan ng pagkakalantad sa nilalayon na temperatura ng serbisyo, ay nagpapalabas ng nasipsip na tubig bago ang sintering at kapansin-pansing binabawasan ang panganib ng blistering.
Ang kapal ng dry film ay isang kritikal na control lever. Ang isang solong amerikana na mas makapal sa 80 hanggang 100 micrometer ay bumubuo ng isang siksik na balat na kumukuha ng tubig sa ilalim; sa unang pag-init, ang nakulong na singaw ay bumubulusok sa pelikula bilang mga paltos. Maramihang manipis na coats na 30 hanggang 50 micrometers, na may flash-off time sa pagitan ng mga application, ay gumagawa ng isang siksik at walang butas na pelikula na nakakaligtas sa thermal cycling na mas mahusay.
Kapag nabigo ang isang mataas na temperatura na silicate coating, kadalasang matutunton ang ugat na sanhi sa isang maliit na hanay ng mga desisyon sa pagbabalangkas at aplikasyon. Inililista ng talahanayan sa ibaba ang pinakamadalas na mga depekto na naobserbahan sa pagsubok sa pag-unlad at produksyon.
| Depekto | Malamang na Dahilan | Pag-aayos ng pagbabalangkas |
|---|---|---|
| Pagbitak pagkatapos ng lunas | Labis na pag-load ng pigment, mga magaspang na tagapuno, labis na kapal ng pelikula | Mababaer pigment volume concentration, add lamellar filler, spray thinner coats |
| Namumula sa init | Nakulong na tubig, napakabilis ng heating ramp | Palawakin ang pagpapatayo, i-stage ang iskedyul ng paggamot, bawasan ang kapal ng pelikula |
| Mahina ang pagdirikit sa bakal | Mamantika o kontaminadong substrate, mataas na solusyon sa pag-igting sa ibabaw | Sabog o solvent-clean na bakal, magdagdag ng wetting agent, bawasan ang silicate modulus |
| Efflorescence at namumulaklak | Natirang natutunaw na alkali, mahalumigmig na imbakan | Lumipat sa potassium o lithium silicate, magdagdag ng reactive silica sol, itaas ang antas ng curing agent |
| Pinholes | Nakapasok na hangin, hindi sapat na defoamer | Premix defoamer sa water phase, pabagalin ang dispersion speed, payagan ang de-aeration bago punan |
| Pag-chalk sa temperatura | Binder burnout, mataas na antas ng carbonate filler | Dagdagan ang nilalaman ng binder, palitan ang carbonate ng sintered alumina o silica filler |
Dapat i-reproduce ng validation ang nilalayong kapaligiran ng serbisyo. Ang isang coating para sa isang tambutso stack ay dapat na masuri sa parehong substrate, paghahanda sa ibabaw, at dry film kapal bilang bahagi ng produksyon, dahil ang pagdirikit at pag-crack na gawi ay nakasalalay nang malaki sa mga kondisyon ng interface.
Ang nag-iisang pinakakapaki-pakinabang na eksperimento ay isang thermal cycling test na may kontroladong heating at cooling rate. Inihayag nito hindi lamang ang temperatura ng pagkabigo kundi pati na rin ang mode ng pagkabigo, na direktang tumuturo sa pagkilos ng pagwawasto sa pagbabalangkas.
Ang waterborne silicate coatings ay nabibilang sa pinakamababang-emission class ng industrial coatings dahil ang carrier ay tubig at ang cured film ay mineral. Sa panahon ng aplikasyon at serbisyo, ang reaksyong bumubuo ng pelikula ay hindi naglalabas ng mga mapanganib na organikong singaw, na isang mapagpasyang kalamangan sa mga nakapaloob na espasyo, lagusan, at mga pagtitipon na may sunog.
Ang mga silicate na likido ay gayunpaman ay malakas na alkalina. Ang mga puro solusyon ay maaaring makairita sa balat at mata, at ang alikabok mula sa mga tuyong hilaw na materyales ay mekanikal na nakakairita. Ang paggawa ng formulation ay nangangailangan ng mga guwantes na lumalaban sa kemikal, proteksyon sa mata, at sapat na bentilasyon, na may mga ahente ng neutralisasyon tulad ng mga solusyon sa dilute acid na magagamit para sa paglilinis ng spill.
Ang pagganap ng pagpapanatili ay kanais-nais. Ang mga silicate na mineral ay sagana, ang pinagaling na pelikula ay hindi nag-leach ng mga organikong lason, at ang ilang mga sistema ng mataas na temperatura ay nagpapagaling sa temperatura ng kapaligiran, na iniiwasan ang pangangailangan ng enerhiya ng mga hurno. Ang mga batch ng basura ay maaaring pagsama-samahin at itapon bilang alkaline inorganic na basura, isang mas simple at mas murang landas kaysa sa mapanganib na pagtatapon ng organikong solvent.
Sa pamamagitan ng potassium silicate binder, silica sol modification, at refractory fillers gaya ng calcined alumina at ceramic microspheres, ang tuluy-tuloy na serbisyo sa itaas ng 900 C ay makakamit. Ang mga formulation na sodium-silicate-only ay karaniwang tumataas malapit sa 500 hanggang 600 C. Ang eksaktong limitasyon ay depende sa uri ng binder, kumbinasyon ng filler, pamamaraan ng paggamot, at kapal ng pelikula.
Ang potasa silicate ay bumubuo ng hindi gaanong hygroscopic na pelikula, mas mabilis na tumutugon sa carbon dioxide sa panahon ng paggamot, at nagbubunga ng condensed network na may mas mataas na softening point. Nagpapakita rin ito ng mas mahusay na pagdirikit sa bakal at isang mas mababang posibilidad na mamukadkad o mag-effloresce, na lahat ay mahalaga kapag ang isang patong ay dapat na makaligtas sa parehong pagkalantad ng apoy at pagkatapos ng apoy na thermal shock.
Hindi ito inirerekomenda. Sa mataas na temperatura ng serbisyo ang organikong primer ay nabubulok at naglalabas ng mga pabagu-bagong gas na nagpapapaltos sa silicate na topcoat, na sumisira sa pagdirikit. Gumamit ng inorganic na zinc-rich silicate primer o direktang ilapat ang silicate system sa isang maayos na inihandang substrate.
Bawasan ang kapal ng dry film sa bawat coat, isama ang lamellar o acicular filler, babaan ang konsentrasyon ng dami ng pigment, at gumamit ng staged heating ramp na nagbibigay-daan sa pag-absorb ng tubig bago magsimula ang sintering.
Hindi palagi. Ang Lithium silicate at low-modulus sodium silicate ay maaaring gamutin nang walang hiwalay na ahente ng paggamot. Gayunpaman, ang pagdaragdag ng isang reaktibong materyal tulad ng zinc oxide o sodium hexafluorosilicate ay kapansin-pansing nagpapabuti sa maagang water resistance, tigas, at batch consistency, lalo na kapag ang coating ay na-cure sa ambient temperature.