Особенности жидкого стекла

Впервые жидкое стекло в лабораторных условиях было получено при взаимодействии кремниевой кислоты H2SiO3 с гидроксидами щелочных металлов (щелочами). Чаще всего для получения жидкого стекла используют щелочи на основе калия (КОН) или натрия (NaOH). В результате реакции на выходе получается средняя соль метасиликат калия (К2SiO3) или метасиликат натрия (Na2SiO3) и вода (Н2О). В сухом виде силикат калия и силикат натрия – кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в холодной воде.

Жидкое стекло – это совокупность химических элементов, образующих защитную пленку на наносимой поверхности.

Насыщенный коллоидный раствор силикатов щелочных металлов с формулами Na2O(SiO2)n или K2O(SiO2)n – основа жидкого стекла, производимого компанией Сканворд.

В быту и торговле жидкое стекло известно под другим именем – силикатный клей. Доступность сырья, простота получения, дешевизна и уникальные свойства позволили жидкому стеклу найти применение во многих областях промышленности, строительства, быта.

Применение силикатных смесей очень широкое, что делает их универсальными.

В современном производстве для получения больших объемов конечного продукта используют специальные герметичные реакторы с высокой температурой и давлением. В качестве исходного сырья служат диоксид кремния и щелочь или кварцевый песок с содой. О консистенции жидкого стекла говорит его название. Это – вязкая полупрозрачная жидкость с оттенками цвета от желтого до темно-зеленого.

Правильно сформировавшаяся защитная пленка из жидкого стекла способна продлить срок службы любому изделию.

Вязкость раствора зависит от концентрации раствора. Уменьшением массы воды в растворе, силикатный клей легко переводится в твердое, сухое состояние. Такая форма стекла популярна у потребителей, удобна для транспортировки товара. Перед применением исходный раствор жидкого стекла получают путем добавления к твердой субстанции нужного количества воды.

Жидкое стекло имеет обширную сферу применения.

Основное свойство жидкого стекла, обеспечившее ему широкое применение во всем мире – это способность склеивать самые разные материалы. На воздухе жидкое стекло со временем разлагается, поэтому его лучше держать в герметичной таре.

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Плюсы

Одним из главных достоинств является высокая проникающая способность или адгезия по отношению ко многим органическим и неорганическим материалам. Отсюда вытекает способность склеивать различные поверхности, заполнять трещины и поры.
Клеевой раствор наносится ровным слоем, образуя гладкую поверхность, тонкую влагостойкую пленку.
Для достижения положительного результата не требуется много материала, у жидкого стекла – экономный расход.
Низкая стоимость и доступность обеспечивают дополнительную выгоду.
Отличные антисептические свойства. Применяется для пропитки деревянных конструкций, тем самым защищает древесину от множества микроорганизмов и вредителей.
Обладает антистатическими свойствами. Снимает с поверхностей избыточное статическое напряжение.
Обладает высокой огнестойкостью. При нанесении на материалы придает им способность сопротивляться действию высоких температур.
Сравнительно большой до 5 лет срок эксплуатации.
Экологическая безопасность, обусловленная нейтральным составом, отсутствием вредных для здоровья выделений.

Популярность жидкого стекла обусловлена клейкостью и водонепроницаемостью.

Минусы

Хрупкость в твердом состоянии, низкая ударная прочность.
Применение для гидроизоляции только плотных материалов: бетона, дерева. Пористые материалы типа кирпича при отвердении в них жидкого стекла могут разрушиться.
Быстрое затвердевание, необходимость работать быстро с небольшими объемами раствора.
Имеются проблемы с получением качественной окраски или лакировки поверхности.

Жидкое стекло очень универсально и подходит для использования во множестве сфер.

Виды жидкого стекла

По присутствию силиката определенного щелочного металла различают три разновидности жидкого стекла.

Калиевое – из-за рыхлой поверхности обладает повышенной гигроскопичностью. Чаще используется при производстве огнеупорных и силикатных красок, обеспечивая их устойчивость к повреждающим факторам. Хорошие антисептические свойства позволяют использовать как добавку против плесени и грибка. Способствует созданию антибликовой поверхности.
Натриевое – обладает усиленной прочностью, высокой проникающей способностью, термостойкое. Приоритетное использование в качестве клеевых составов. Создаваемое покрытие выдерживает воздействие кислот, деформирующих усилий.
Литиевое – на основе гидроксида лития. Высокие адгезионные свойства, качественное термоустойчивое покрытие. Сферы применения ограничены. Поверхностные слои не образуют трещин и отлично защищают от атмосферных воздействий. Применяется для создания матовых поверхностей.

Натриевое

Известно как силикатный клей на основе силиката натрия. Прозрачная вязкая жидкость. При затвердевании образует слой с высокими водоотталкивающими свойствами. Широко применяется в качестве гидроизолирующих покрытий, эксплуатационные качества которых проверены длительным временем.

Натриевое жидкое стекло добавляют в клеевые растворы.

Используется в строительстве, металлургии, автомобильной отрасли, быту. При нанесении на поверхность медленно твердеет, образуя прочный защитный слой.

Получают плавлением при температуре 1400 градусов кварцевого песка и соды Na2CO3 (сульфата натрия). В промышленном производстве натриевое стекло сначала получают в твердом состоянии в виде кусков зеленоватого цвета. Для получения жидкого раствора силикат-глыбы растворяют в воде.

Применение натриевого стекла значительно шире, в отличие от остальных видов.

Полученный продукт должен соответствовать ГОСТ 13078 81 и нижеперечисленным характеристикам:

плотность – 1,3-1,45 г/см3
срок годности – 1 год.

Выпускается в таре различной емкости, позволяющей не покупать лишний раствор.

Защищает материалы от воздействия вредных микроорганизмов. Снимает статическое напряжение. Обработанные поверхности меньше изнашиваются. Не реагирует на действия кислот, высоких температур. Применяется как огнеупорный защитный состав.

Сегодня жидкое стекло используют для защиты современных гаджетов.

Нанесение тонким слоем обеспечивает экономный расход. Применяется для покрытия бетонных и деревянных поверхностей. Из-за пористости кирпича и угрозы его разрушения не наносится на кирпичные и другие подобные материалы. Гидроизоляционный слой кладется на очищенную от пыли и мусора, предварительно прогрунтованную поверхность.

Особенность жидкого стекла заключается в том, что оно проникает в структурные элементы лака, делая состав прочным и защищая от повреждений.

Калиевое

Получают методом, аналогичным получению натриевого раствора. Конечный продукт обладает теми же свойствами, что и натриевый собрат. В отличие от последнего обладает гигроскопичными свойствами. Застывший слой образует матовую поверхность. Входит в состав силикатных и огнеупорных красок, значительно усиливая их эксплуатационные качества.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов.

Плотность – 1,5-1,3 г/см3. Силикатный модуль у натриевого стекла – 2,0 -3,5, у калийного стекла – 3,5-4,5. Более высокий модуль стекла свидетельствует о лучших качественных показателях калиевого продукта. Натриевое стекло более дешевое. Общим свойством калиевого и натриевого стекла является растворимость в воде. Срок хранения раствора силиката калия – 12 месяцев.

Литиевое

Прозрачный раствор с модулем стекла более 1,5, выпускается небольшими партиями. Создавался как защитный терморегулируемый материал для космических аппаратов.

Литиевое жидкое стекло имеет массу преимуществ, основное из них – это долговечность.

Получается путем взаимодействия водного раствора гидроксида лития и кремниевой кислоты при повышенной температуре. Литиевое стекло отличается большим коэффициентом адгезии, продолжительным сроком службы, устойчивостью к трещинам.

Области применения жидкого стекла

Строительство

Для гидроизоляции фундаментов, стен подвалов, цоколей домов. Раствор силиката натрия наносится широкой кистью в два слоя. Перед нанесением второго покрытия первый должен обязательно высохнуть.
При производстве товарного бетона. Для придания влагостойкости бетонным конструкциям при изготовлении бетонной смеси добавляется жидкое стекло.
Для гидроизоляции чаш бассейнов, крыш и кровель домов и различных сооружений Раствор жидкого стекла заполняет все трещины и поры в бетоне, застывает и не пропускает воду.
Для скрепления цементных полов в производственных помещениях.
Для антисептической пропитки деревянных конструкций и защиты их от высокой температуры и огня.
Добавка к цементным растворам для ускорения схватывания.
Вместо герметика, для заделки соединений трубной арматуры.
Растворы с добавлением огнеупорного цемента для кладки печей и каминов.
Устройство стяжек и наливных полов.
Обработка лотков и колодцев для прокладки труб отопления.
Производство моющих средств, антисептических составов.

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве.

В быту

Добавка для улучшения свойств силикатных и огнеупорных красок.
Склеивание листов ДВП или ДСП при ремонте помещений.
Чистка кухонной посуды от нагара.
Склеивание различных материалов: бумаги, картона, тканей, фарфора, дерева.
Защитное покрытие для срезов веток и стволов при обрезке садовых деревьев.
Огнезащитная пропитка тканей.
Ремонтные отделочные работы: укладка керамической плитки в ванной, линолеума, ковровых покрытий.

Жидкое стекло часто используется для соединения труб при сантехнических работах.

В творчестве и дизайне

Жидкое стекло востребовано в творчестве архитекторов и художников, занимающихся дизайном комнат и помещений. С помощью силикатных клеевых составов реставраторы восстанавливают произведения искусства, ценные изделия из фарфора, стекла, дерева.

В автомобильной сфере для устройства защитного покрытия и полировки кузова автомашины.

Особой популярностью жидкое стекло пользуется у автомобилистов.

В литейном производстве для изготовления быстросохнущих формовочных смесей.
Для изготовления электродов.
Для обработки ПВХ-покрытий и линолеума.
В химическом производстве и художественной отделке и декорировании применяется только калиевое жидкое стекло.

Жидкое стекло дешевле других полиролей, пропиток и клеев.

К недостаткам применения жидкого стекла можно отнести невозможность качественной покраски поверхностей с присутствием силикатов щелочных металлов.

Как сделать жидкое стекло в домашних условиях своими руками?

В торговой сети продается готовое жидкое стекло различной фасовки по сравнительно недорогой стоимости. Готовить состав собственными силами нет особой необходимости. Существуют рецепты приготовления растворов стекла дома самостоятельно.

Первый способ

В огнеупорную емкость насыпают чистый без примесей песок, затем добавляют карбонат натрия (кальцинированную соду) в пропорции соответственно 1: 4.
Смесь тщательно перемешивают и нагревают до полного растворения составных частей.
Следующее добавление – вода. Полученный продукт – водный раствор силиката натрия.

Жидкое стекло можно приготовить самостоятельно, не выходя из дома.

Второй способ

Ингредиенты:

400 гр. гидроксида натрия (щелочи);
600 гр. силикогеля (используется для кошачьих туалетов);
500 мл воды.

В емкость с водой добавляют щелочь, помешивая длинной мешалкой. Тара должна быть из нержавеющей стали или керамики.

Для изготовления жидкого стекла своими руками понадобится щелочь, вода и силикагель.

Затем постепенно частями добавляют селикогель. Для его полного растворения постепенно нагревают смесь, но не кипятят. В результате на выходе получают густой прозрачный раствор жидкого стекла. Его можно разбавить водой до нужной концентрации.

Третий способ – состав для полировки кузова автомобиля

Парафиновую свечу натереть мелкой стружкой и смешать в чашке с растворителем White Spirit в соотношении 2-3 части растворителя на 1 часть парафина. Полученный раствор жидкого стекла с помощью мягкой салфетки растереть на полируемой поверхности.

На картинке можно заметить качество обработки машины жидким стеклом.

Важное условие! При приготовлении домашнего жидкого стекла нужно соблюдать определенные меры безопасности. Защищать глаза, открытые части тела. Могут возникнуть сложности с получением необходимой высокой температуры.

Пропорции составов с содержанием жидкого стекла

Для грунтовки оснований

Применяются растворы, состоящие из двух частей цемента и двух частей жидкого стекла. В цемент добавляется требуемое количество воды и жидкое стекло. Все перемешивается строительным миксером.

Добавление жидкого стекла в бетон повышает его качественные характеристики.

Для гидроизоляции

Цемент, песок и жидкое стекло смешиваются в равных частях. Затем смесь разбавляют водой до нужной густоты.

Огнеупорный

Для кладки печей и каминов:

на одну часть цемента 3 части песка;
одну пятую часть стекла от общего объема раствора;
вода в требуемом количестве.

Используйте правильную пропорцию для создания смеси для кладки печей и каминов.

В жидкий цементно-песчаный раствор вводится жидкое стекло и полученный состав используется для связывания элементов кладки.

Антисептический

Для приготовления обеззараживающих составов для бетонных, деревянных и каменных поверхностей на одну часть жидкого стекла берут одну часть воды.

Перед нанесением жидкого стекла, поверхность подвергается полной зачистке и дезинфекции.

Ремонтный, окрасочный

Для пропитки напольных и потолочных покрытий на один литр воды добавляют 450 грамм силиката натрия.

Широкое применение жидкого стекла позволяет нам делать интерьер уникальным.

Укладка на поверхности

Жидкое стекло наносится на обрабатываемые поверхности широкими кистями, валиками или шпателями. Обрабатываемая поверхность хорошо очищается и предварительно грунтуется, при необходимости два раза. Составы укладываются в несколько слоев, при этом, прежде чем наносится следующий слой, дают хорошо высохнуть предыдущему.

Жидкое стекло может использоваться для дизайна мебели и интерьера.

Для гидроизоляции фундаментов и стен раствор намазывается широкой кистью или валиком в 2-3 слоя. Каждая следующая полоса частично захватывает предыдущую. Первый слой сохнет перед накладыванием второго не менее 30 минут. Последним этапом выполняется слой защитной штукатурки.

Жидкое стекло часто используется для украшения поверхностей дерева.

Грунтовочные составы наносятся валиками, а в местах стыков стен и потолков плоскими кистями. Жидкое стекло кладется тонким ровным слоем, обеспечивающим равномерное высыхание.

Как выбрать качественный товар?

При покупке продукта лучше не брать дешевые составы. Из-за низкого качества они могут принести больше вреда, чем пользы. Следует покупать раствор в таре с нужным объемом. Перед приобретением не мешает внимательно прочитать и усвоить информацию на упаковке: имя и адрес производителя, состав, срок годности, способ и условия применения жидкого стекла.

Современные заводы производят качественное жидкое стекло.

При возможности стоит визуально проверить однородность и прозрачность раствора, отсутствие осадка, примесей. Основной гарантией выбора качественного продукта является покупка жидкого стекла у проверенных временем производителей.