Жидкое стекло: компоненты, особенности, применение силикатного клея. Силикатный клей: особенности применения

При работе с многостраничными документами очень важно, чтобы ничего не потерялось. Для этого бумаги часто скрепляют вместе, для чего используют силикатный клей. Он представляет собой бесцветную жидкость, довольно текучую, так что работать с ним нужно аккуратно. Изготавливается он на основе минеральных веществ, поэтому может быть воссоздан даже в домашних условиях. Для этого понадобится небольшой набор ингредиентов, знание основ химии и немного терпения.

Когда кто-то слышит приставку «силикатный», то ему сразу представляется что-то промышленное и сложное. Но на самом деле с этим веществом знакомы практически все люди. Достаточно посмотреть фото силикатного клея в интернете, и все станет ясно. И представление о чем-то невообразимом сразу сменится детскими воспоминаниями.

Делаем своими руками

У многих людей, которые любят открывать для себя что-нибудь новое, возникает вопрос, как сделать силикатный клей? Это вещество знакомо всем с детства, ведь наверняка каждый делал поделки на уроках искусства, а потом приносил их домой и хранил в специальной папке. Но не каждый догадывается, что этот клей очень просто можно изготовить самостоятельно.

Последовательность шагов следующая:

1. Самое сложное - это раздобыть компоненты для будущего клея. Понадобятся силикаты натрия и калия, а также кремниевая кислота.
2. Силикаты металлов необходимо смешать в равных пропорциях, после чего приготовить раствор 10% кислоты и добавить его к полученной смеси.
3. Далее ставим раствор на огонь, доводим его до кипения и кипятим в течение 10 минут, тщательно перемешивая содержимое при помощи длинной палочки.
4. После остывания можно использовать клей для соединения бумаги и картона.

Способ очень простой, но требует осторожности. При работе с химическими элементами всегда нужно надевать защитные перчатки и беречь глаза. Также не стоит для опытов использовать кухонную посуду. Лучше выделить для этого отдельные изделия, которые в случае неудачи можно будет без сожаления выбросить.

Основные недостатки клея

Применяется силикатный клей для различных операций по , а также добавляется в клеи для дерева и другие липкие замазки. Он хорошо справляется с поставленными задачами, но имеет целый ряд недостатков, из-за которых его использование весьма ограничено:

• - на открытом воздухе очень быстро теряет свои свойства и затвердевает, становясь негодным к использованию. Поэтому емкость с клеем всегда нужно держать закрытой и не оставлять ее надолго без крышки;
• - со временем клей кристаллизуется, желтее и деформируется, в результате чего бумага может испортиться. Поэтому для важных документов применяют другие типы клеящих веществ или канцелярский степлер;
• - из-за наличия в составе химически активных металлов реагирует со многими веществами, что может привести к негативным последствиям;
• - является очень опасным для органов зрения, поэтому при работе с клеем нужно беречь глаза. Важно провести воспитательную работу с детьми, так как подобный клей часто используется при создании аппликаций.

Перечисленные недостатки дают понять, что конторский или канцелярский клей является не более чем пережитками прошлого. Его уже практически вытеснили с рынка современные разработки. Окончательно не дают ему исчезнуть разве что невысокая цена. В будущем он, скорее всего, будет применяться только в качестве добавок, а в чистом виде его использовать не будут. В конце концов, зачем нужен клей, который со временем испортит соединенные с его помощью элементы, да еще и так, что их нельзя будет восстановить.

Состав и свойства материала

Состав силикатного клея с химической точки зрения является довольно сложным. Он представляет собой расплав оксидов натрия и кремния, образующих в водной среде полиномиальные связи. Причем молекулы металлического оксида со всех сторон окружены молекулами неметалла. Образование силикатов возможно только с очень активными элементами металлической группы, поэтому для получения клея используют натрий или калий. В редких случаях могут брать литий. Иногда в состав добавляют специальные ароматизаторы, которые не влияют на свойства, но придают веществу приятный запах.

Клей для силикатных блоков представляет собой совершенно иную субстанцию. По своему внешнему виду и структуре он больше похож на раствор, чем на клей в привычном представлении. В его состав не входят силикаты и кислота. Там используются совершенно иные вещества, которые придают соединительному материалу необходимые при строительстве свойства. Поэтому не стоит путать клей и блоки: хотя они и имеют общее прилагательное в названии, но для взаимодействия друг с другом они не предназначены.

За свои свойства силикатный клей получил название жидкое стекло. Это связано с тем, что при застывании он становится очень твердым, но при этом хрупким. Его уже не получится развести водой. По сути, после затвердевания клей можно смело выбрасывать, так как вернуть его к жизни можно только при помощи сложных химических манипуляций, которые будут абсолютно нецелесообразны с экономической точки зрения.

Купить силикатный клей можно в любом магазине канцелярских принадлежностей. Его стоимость по сравнению с другими аксессуарами выглядит чисто символической. Стандартная упаковка емкостью 300 миллилитров обойдется примерно в 25-30 рублей. При покупке крупной партии товара цена единицы продукции будет и того меньше.

Наименование жидкое стекло чаще используется как силикатный клей. Такое название более распространено среди потребителей. Википедия нам дает такое обозначение - водный щелочной раствор силикатов натрия Na 2 O(SiO 2) n и (или) калия K 2 O(SiO 2) n .

Несмотря на возрастающую популярность – грунтовок, шпатлевок, водоотталкивающих и огнеупорных смесей, жидкое стекло на сегодняшний день занимает весомую составляющую долю на рынке.

Фактически термином «жидкое стекло» называют силикатный клей, клеящие, водонепроницаемые характеристики которого и способствуют популярности материала.

Состав, описание и свойства «жидкого стекла» в строительстве

Для общего понятие необходимо знать, что жидкое стекло было придумано в 1818 году. Это сделал немецкий ученый минералог Ян Непомук фон Фукс. Химический процесс включал в себя кремневую кислоту и разнообразные щелочи. Классический состав жидкого стекла, в принципе, остался неизменным и благодаря кремнеземсодержащим материалам и раствором натрия гидроксида.

Водная смесь силиката натрия способна растворяться в воде, образуя густую жидкость, при различной дозировке варьируются и физико-механические, эксплуатационные характеристики строительных растворов. Отсюда «вытекает» расширение сферы применения жидкого стекла.

Важно помнить, что своими руками приготовленный раствор очень быстро схватывается и застывает, поэтому работать со строительными растворами с жидким стеклом рекомендуется специалистам с большим опытом работы. Но конечный результат отделки – ее прочность и долговечность, стоит затраченных усилий.

Способы применения и алгоритмы выполнения строительных работ с жидким стеклом

Сферы применения жидкого стекла практически неограниченны, но все же основным потребителем является строительная промышленность – такой компонент незаменим в первую очередь для гидроизоляционных работ.

Как, где, когда и в каком количестве применяется жидкое стекло (силикатный клей) в строительстве, и основные преимущества:

• , сооружение мостовых конструкций: везде, где бетон контактирует с водой – смешанное растворимое стекло с водой в пропорции 0,4/1 является наилучшим грунтовочным материалом. Но, последующая обработка (окраска/отделка) не осуществляется, поскольку жидкое стекло образует пленку на поверхности;
• Изначально добавляется растворимое стекло в раствор цемента в пропорции 8/1, и бетон будет устойчив к воздействию влаги;
• Огнеупорный цемент для кладки печей, каминов. Состав: цемент с песком в соотношении 1/3, добавить около 20% от общей массы жидкого стекла, затем вводить воду;
• Производство отделочных материалов в промышленных условиях – огнеупорные замазки, гидрофобизаторы, различные красящие и клеевые составы;
• Жидкое стекло – один из лучших антисептиков, введение его в бетон делает материал невосприимчивым к воздействию грибков, различных микроорганизмов;
• Изготовление замазок – обработка швов и стыков канализационных и водопроводных систем;
• Добавление жидкого стекла в краски делает лакокрасочное покрытие долговечным, устойчивым ко всем видам атмосферных воздействий.

Важно:

при работе с жидким стеклом необходимо соблюдать обычные правила техники безопасности, материал экологически чист, но для работы с ним необходимо надевать перчатки и избегать прямого контакта с кожей.

Жидкое стекло – не только в составе строительных смесей

Силикатизация – наиболее эффективный и опробованный метод укрепления грунта, которые широко используют строительные компании. Осадка фундамента распространенное явление, и в случаях неравномерного проседания грунта инъекционное введение укрепляет, упрочняет пески, плывуны. Для садово-огородного хозяйства обработка спилов деревьев жидким стеклом исключает заболевание растений, являясь идеальным антисептиком и монолитной защитной коркой на спиле.

Для чего еще используется силикатный клей (жидкое стекло)

1. Склеивание стекла.
2. Решение хозяйственных и бытовых мелочей:

• удаление накипи и чистка посуды,
• защита металла от коррозии,
• избавление от пятен на одежде.

Жидкое стекло было и будет востребованным и нужным материалом для широкого спектра работ.

Жидкое стекло в разных сферах жизни

Ниже можно посмотреть фото изготовленных столешниц из жидкого стекла.

В последнее время используют жидкое стекло для пола. Очень красиво и уникально смотрится. Несколько фото-идей, как можно сделать пол из силикатного клея.

Как видите, жидкое стекло применяется на полу, для декорирования столов, столешниц и многое другое. Пробуйте, экспериментируйте.

Представляем вашему вниманию один из самых широко используемых бытовых составов - силикатный клей. Его называют также или жидким стеклом. Спектр его применения начинается канцелярией и заканчивается строительством. Из чего делают клеящее вещество, его положительные и отрицательные свойства, способы применения и меры предосторожности - все это кратко описано в статье.

Состав, производство

Силикатный клей, или жидкое стекло - это водный щелочной раствор стекловидных силикатов (кремнеземов). Впервые жидкое стекло было получено в начале 19 века немецким химиком Я.Н. фон Фуксом. Тогда и обнаружились удивительные клеящие свойства вещества. Силикаты распространены в природе в виде залежей, и их добыча малозатратна. Легкое и недорогое изготовление силикатного клея сделало его популярным и доступным продуктом, каким он остается и в наше время.

Формула клея зависит от используемых ингредиентов. Чаще всего, участвуют соли кремниевой кислоты - силикаты натрия (Na 2 O(SiO 2) n) или калия (K 2 O(SiO 2) n). Реже - силикат лития. Именно эти вещества наделяют продукт клейкими свойствами.

Есть несколько технологий производства жидкого стекла:

1. Плавление в специальном сосуде кварцевого песка с гидрокарбонатом натрия (больше известным как пищевая сода).
2. Воздействие на силикат гидроксидом натрия, калия или лития.

Преимущества и недостатки

Силикатный клей имеет гораздо больше преимуществ, но не во всем он превосходит другие клейкие смеси. К положительным относятся следующие свойства:

• склеивает практически любую поверхность, подходит для пропитки тканей, дерева, бумаги, стекла, фарфора, кожи;
• скрепляет разнородные плоскости;
• состав глубоко проникает в структуру материалов и отдает им влагу, достаточно надежно скрепляя их;
• высокая теплопроводность, пожароустойчивость;
• стойкость к перепадам температур;
• экологичность (состав не токсичен);
• устойчивость к воздействию воды и неблагоприятным погодным условиям;
• предотвращает появление ржавчины;
• проникает в самые маленькие щели, повышая прочность конструкций;
• невысокая цена;
• простота использования.

Среди недостатков жидкого стекла следует отметить:

• быстрое затвердевание смесей с включением клея;
• не подходит для обработки поверхностей под покраску (скользкая пленка не даст красящим веществам закрепиться);
• склеенная бумага со временем желтеет и деформируется.

Применение

Жидкое стекло используется как в быту, так и в промышленности. Состав называют канцелярским или конторским: именно в этих учреждениях он получил распространение в первую очередь, из-за свойства хорошо склеивать бумагу и доступности по цене.

В строительстве, как правило, применяется жидкое стекло не в чистом виде, а в композиции различных строительных смесей.

Свойства канцелярского клея зависят от его состава. Так, силикат калия отличается повышенной устойчивостью к химикатам и неблагоприятным погодным условиям. Это позволяет использовать такой материал в приготовлении специальных красок для защиты поверхностей. Клей на основе силиката натрия добавляется в огнезащитные составы, подходит для улучшения любых других клеев. Он также нередко выступает как компонент очищающих средств благодаря противогрибковым и антисептическим свойствам.

Совет
Попробуйте использовать силикатный клей вместо спецсредства для пригоревшей посуды. Смешайте клей с водой и прокипятите с раствором емкость. Когда нагар отойдет (а это произойдет быстро и легко), не забудьте тщательно прополоскать емкость.

Силикатный клей широко применяется в строительстве:

1. В работах, где требуются высокие гидроизоляционные свойства материалов: ремонт ванных комнат, бассейнов, саун. Клей выдерживает постоянный контакт с водой.
2. Как добавка в цемент, ускоряющая его затвердевание. Силикат вступает в реакцию с раствором цемента, в результате чего образуется алюминат натрия. Он отвечает за быстрое высыхание цемента.
3. Используется в составе теплоизоляционных материалов. Вещество способно выдерживать температуру до +1200˚ C, поэтому применяется для противопожарной обработки труб и печей.
4. Изготовление штукатурки для заделки щелей.
5. На основе жидкого стекла, цемента и воды готовится качественная грунтовка.
6. Для улучшения других клеящих составов.

Также жидкое стекло применяется в следующих сферах:

• в литейной промышленности - изготовление форм для литья;
• машиностроении - соединение деталей;
• текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности - придание блеска тканям и бумаге;
• химической промышленности - улучшение свойств стирального порошка;
• садоводстве - обработка свежих спилов деревьев, чтобы избежать развития грибковых заболеваний.

Правила использования

Применяя жидкое стекло, следуйте этим простым правилам:

1. Лучше не допускать попадания щелочи на кожу. При работе с силикатным клеем наденьте защитные перчатки.
2. Использование клея детьми должно проходить в присутствии взрослых. Объясните малышу, что клей опасен для глаз.
3. Всегда следуйте инструкции при приготовлении строительных смесей.

Легкий в изготовлении, недорогой и практичный - силикатный клей остается ведущим бытовым клейким составом вот уже третье столетие. Соблюдение правил использования и мер предосторожности гарантируют стабильный результат во многих бытовых и промышленных областях. Отдавая предпочтение силикатному клею, вы защищаете себя от вредных испарений и других нежелательных эффектов, которые имеют конкуренты продукта.

Силикатный клей используется в различных областях. Без него сложно обойтись в строительстве, материал пригодится для выполнения гидроизоляции. Кроме этого, его используют в процессе производства кислостойких, жаростойких и водостойких бетонов.

Применение силикатного клея в качестве дополнения к строительным материалам позволяет повысить их прочность, атмосферостойкость, долговечность и огнеупорность. Силикатный клей (калиевое применяют для пропитки тканей и деревянных изделий, что позволяет им придать большую плотность и огнеустойчивость.

Средство можно использовать в качестве защиты при ранениях или обрезке деревьев. С его помощью производят грунтование кирпичных, деревянных, бетонных, оштукатуренных поверхностей, а также и емкостей. Клей силикатный пригодится для склеивания изделий из бумаги, дерева, стекла, картона, кожи, ткани и фарфора. Кроме этого, можно выполнить приклеивание на любые поверхности линолеума и облицовочных плиток.

Силикатный клей может быть использован и как самостоятельный продукт, и в сочетании с различными материалами. Его можно применять в качестве чистящего и моющего средства. Клеевой состав используют в бумажной, текстильной, химической, жировой и мыловаренной промышленности. Он является прекрасным экологически чистым антисептиком, предотвращает образование грибков, гнили и плесени.

Перед применением клей монтажный следует перемешать, для работы рекомендуется подготовить щетку, валик и кисть. Перед нанесением поверхность необходимо очистить от различных загрязнений, деревянные материалы лучше зачистить с помощью наждачной бумаги. Во время работы силикатный клей наносят на соединяемые поверхности, которые затем прижимают друг к другу.

При использовании грунтовки для обработки поверхности и жидкое стекло смешивают в одинаковом соотношении. Для создания гидроизоляции бетонных колодцев их стенки обрабатывают силикатным клеем, а затем покрывают раствором, приготовленным из жидкого стекла, песка и цемента (в равных пропорциях).

Для изготовления водостойкой штукатурки следует смешать песок и цемент (2,5 к 1) с 15 процентным раствором силикатного клея. Такой же состав используют для ремонта и кладки наружных частей печей, дымовых труб и каминов.

Для гидроизоляции подвальных помещений, перекрытий, полов, стен, устройства бассейнов берут силикатный клей и соединяют с 10 частями бетонного раствора.

В качестве обычных работ по оклейке клеевой материал берут из расчета 200 - 400 грамм на 1 квадратный метр.

Для очищения посуды, сковород, кастрюль и других предметов необходимо приготовить раствор из жидкого стекла с водой в соотношении 1 к 25. После этого посуду следует прокипятить в данном составе.

Силикатный клей также применяют для ремонта аквариумов и склеивания стекла, им пропитывают известковые строительные материалы, бетонные, деревянные и цементные изделия, что увеличивает их прочность. С помощью клея изготавливают удаляют жирные и масляные пятна с одежды.

Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития , например, в электродном покрытии.

Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое название).

История

Впервые жидкое стекло получил в 1818 году немецкий химик и минеролог Ян Непомук фон Фукс (нем.) действием щелочей на кремниевую кислоту.

В настоящее время жидкое стекло получают обработкой в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья концентрированными растворами гидроксида натрия или сплавлением кварцевого песка с содой . Известны также способы получения жидкого стекла, основанные на прямом растворении кремнистого сырья (опоки , трепелы , диатомиты и другие) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре (температура кипения раствора щелочи).

Характеристикой химического состава жидкого стекла является силикатный модуль. Модуль показывает отношение содержащегося в жидком стекле оксида кремния к оксиду натрия или калия и характеризует выход кремнезёма в раствор. По величине силикатного модуля о качестве жидкого стекла не судят, но в некоторых технологических прописях присутствуют указания к использованию конкретного модуля, когда конечный продукт напрямую зависит от количественного соотношения данных оксидов.

Свойства

Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590…670 °C. Отвердевшая плёнка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуется труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая плёнка под воздействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната.

Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Растворы спиртов, альдегидов, кетонов, аммиака и солевые растворы производят эффект «высаливания» .

Применение

Областей применения жидкого стекла очень много. Его, в частности, применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов , в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

В сочетании со спиртом и самым мелким песком используют для создания «керамических» или оболочковых форм, в которые после прокаливания до 1000 °C отливают металлические изделия.

Жидкое стекло используется в буровых растворах, образуя нерастворимые соединения (так называемая «силикатизация» поверхности).