4.4 硅酸盐防腐材料(KP-1胶泥)
水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料,又称泡花碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃,其分子式分别为Na2O.nSiO2和K2O.nSiO2式中的系数n称为水玻璃模数,是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比(或摩尔比)。水玻璃模数是水玻璃的重要参数,一般在1.5~3.5之间。水玻璃模数越大,固体水玻璃越难溶于水,n为1时 常温水即能溶解,n加大时需热水才能溶解,n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大,氧化硅含量越多,水玻璃粘度增大,易于分解硬化,粘结力增大。
水玻璃的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等。
在防腐领域,水玻璃更多是与氟硅酸钠、石英粉、铸石粉、石英砂、石英石等配合一起制成耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土,制品耐热性能好,能长期承受一定高温作用而强度不降低。耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土主要是用于有耐酸要求的工程,如硫酸池等。特别注意:钾水玻璃的抗水渗透性远胜于钠水玻璃,市面上很多以次充好廉价的钾水玻璃实际上都掺入了钠水玻璃。此外水玻璃胶泥和耐热耐酸混凝土也可用于耐火材料的砌筑和修补。水玻璃耐热砂浆和混凝土主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。
目前市场上已经出现了一些改性的钾水玻璃,其耐酸、耐温、密实、抗渗等性能都不错,价格也不高、使用方便,可拌和成耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土,已经在化工、冶金、电力、煤炭、纺织等部门各种结构的防腐蚀工程得到了应用,也可作为贮酸池、耐酸地坪、耐酸表面砌筑的原材料。
水玻璃在重防腐领域最主要的表现形式就是KP-1胶泥,以下针对KP-1胶泥作详细的介绍。
KP-1系列耐酸耐热胶泥(简称KP-1胶泥)是以钾水玻璃为胶材料,缩合磷酸铝为固化剂,硅铝氧化物为耐酸耐热粉料和骨料,以及少量辅助材料集配而成的新型耐酸耐高温防腐材料。其产品主要表现形式有:KP-1胶泥粉料、KP-1砂浆、KP-1耐酸耐热混凝土(简称KP-1砼)。目前市场上的钾水玻璃都是与KP-1胶泥粉料配套使用。使用中要按比例一次性配好,并放入搅拌器搅拌均匀,一次用完。
KP-1胶泥具有较高的机械强度和优越的粘接性能,特别在砌筑花岗岩块材、耐酸瓷砖、瓷板与水泥的粘接力大于母体。KP-1耐酸耐热KP-1材料在各种浓度的有机酸、无机酸中性能稳定,特别是在稀酸、工业水、中性水溶液中不产生结晶盐,并具有较高的抗渗性。KP-1胶泥采用无毒固化剂,对操作施工人员无毒害,可用于食品、医药等设备防腐工程中。耐酸耐热KP-1胶泥与有机胶泥相比,价格低廉。它除具有有机胶泥耐腐蚀的同等性能,还具有耐强氧化介质腐蚀的独特性能。KP-1胶泥可室温固化,施工简单,使用方便,易于运输,防潮贮存。
KP-1胶泥可用于各种浓度的硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、铬酸、次氯酸、氯磺酸、甲酸、草酸、醋酸等酸类,各种有机溶剂及酸性盐类、氯气、双氧水等氧化性介质以及上述各类介质的混合物中,适用于石油、化工、冶金、农药、食品、发酵、水解、酸洗等工业部门的 反应釜、贮罐、塔、池、地坪、地沟、电解槽、高温腐蚀性的烟囱、烟道等设备工程。 KP-1胶泥粉料用于衬砌耐酸砖板、铸石板及地坪、地板、花岗岩勾缝、整体面层抹面等,特别在氧化性炉窑砌筑方面具有良好性能,使用温度可达1000℃以上。 KP-1砂浆在工业厂房的墙群、屋顶及酸性液体飞溅的场所具有良好的防腐作用,用于铺砌块材、座浆、灌缝及整体的施工。 KP-1混凝土主要用于整体浇注地坪、酸沟、槽、罐、设备基础等,是理想的一次浇注成型的建筑防腐材料。
KP-1胶泥应用于重防腐工程中,和其他有机类防腐材料相比,它最致命的弱点在于它的密实性和抗渗透性能不足,更无韧性可言。KP-1胶泥和其他防腐方法的优缺点比较在后文中还会有提及。除KP-1硅酸盐胶泥之外的其他胶泥材料,会在后文中进行全面系统的说明,在此不作详细比较。
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