玻璃類材料在化工，建筑防腐蝕上應(yīng)用廣泛。用華昌水玻璃配制成的膠泥，砂漿和混凝土可用于接觸酸性介質(zhì)的塔，槽等設(shè)備的襯里，鋪砌耐酸地坪、排酸溝和澆灌設(shè)備基礎(chǔ)等。水玻璃類材料有工程造價(jià)低 (水玻璃的價(jià)格僅為樹脂的1/100到1/50) ，耐酸性好(尤其是對(duì)強(qiáng)氧化性酸 )，耐熱性高(極限使用溫度可達(dá)800-900℃)等優(yōu)點(diǎn)，這些是樹脂類材料所無(wú)法相比的。  要使水玻璃類材料能在常溫下較短時(shí)固化并具有一定的強(qiáng)度，必須要加入一定量的固化劑。傳統(tǒng)的水玻璃固化劑是氟硅酸鈉。使用氟硅酸鈉在技術(shù)上是成熟的，但存在以下缺點(diǎn)和問題:  （1） 氟硅酸鈉具有一定的毒性。 食品工業(yè)有關(guān)設(shè)備禁止使用加氟硅酸鈉固化的水璃類材料。 （2） 氟硅酸鈉易吸潮而結(jié)塊，使用時(shí)要敲碎、過(guò)篩，不但給使用帶來(lái)麻煩，而且過(guò)篩 時(shí)氟硅酸鈉粉塵易吸人呼吸道。  （3）目前國(guó)內(nèi)氟硅酸鈉貨源緊缺，因它可用于其它方面出口創(chuàng)匯。 因此，研制開發(fā)一種新固化劑是當(dāng)務(wù)之急。， 2．Na-l水玻璃固化劑的研制及應(yīng)用試驗(yàn)  研制一種新型水玻璃固化劑應(yīng)考慮達(dá)到如下要求: （1）低毒或無(wú)毒;  （2）固化物的物理力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)行規(guī)范的要求; （3）固化物的耐腐蝕性能不低于使用氟硅酸鈉時(shí)的性能， （4）固化速度合適，能滿足施工要求，  （5）加入量不高于氟硅酸鈉，產(chǎn)品價(jià)格與氟硅酸鈉相近; （6）生產(chǎn)無(wú)污染，原料易得。  2.1 Na-l水玻璃固化劑及固化機(jī)理簡(jiǎn)介   Na-l水玻璃固化劑是一種無(wú)毒的非鹵素類復(fù)合型固化劑，由主劑和助劑I、助劑2復(fù)合而成。主劑在固化反應(yīng)中起主導(dǎo)作用，助劑I、助劑2起調(diào)節(jié)、促進(jìn)固化反應(yīng)的作用。        Na-l水玻璃固化劑的性狀為:  外觀:           白色或灰白色粉狀固體;  細(xì)度：          全部通過(guò)80目篩孔，在空氣中不會(huì)因吸潮而結(jié)塊； 水混合物的pH值: 3-4     當(dāng)水玻璃中加入一定量Na-l固化劑后，Na-l固化劑先與水玻璃中的水起水解反應(yīng)而  產(chǎn)生H+，H+與水玻璃中的OH-作用，中和成水，使溶液的PH值降低，隨之產(chǎn)生硅酸凝膠，硅酸凝膠在Na-1固化劑的催化作用下進(jìn)一步失水聚合而固化，其反應(yīng)示意如下：             

            Na2SiO3 + 2H+ +H2O → 2Na+ +Si(OH)4 OH           OH           OH      OH              ∣           ∣            ∣     ∣  HO-Si-OH  + HO-Si-OH   → HO-Si -O- Si- OH + H2O ∣           ∣            ∣     ∣ OH           OH            OH     OH 進(jìn)一步聚合而成：              ∣      ∣      ∣           - Si – O –Si –O – Si -             ∣      ∣      ∣     O       O       O ∣     ∣      ∣   - Si –O- Si –O – Si - ∣     ∣      ∣         固化物具有一定強(qiáng)度并能耐酸類、鹽類等介質(zhì)。 2.2 應(yīng)用試驗(yàn)與討論 2.2.1 加入量范圍的試驗(yàn)       TJ212-76“建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范”對(duì)水玻璃膠泥的凝固時(shí)間作了規(guī)定，要求初凝≥30分鐘，終凝≤8小時(shí)。初凝時(shí)間太短，膠泥會(huì)來(lái)不及施工就凝固報(bào)廢。終凝時(shí)間太長(zhǎng)，影響施工的進(jìn)展和工程質(zhì)量。影晌凝固時(shí)間的因素很多，但固化劑加量多少是影響凝固時(shí)間的一個(gè)重要因素。在不同的氣溫條件下，加入不同量的Na-l水玻璃固化劑，觀察和測(cè)定了水玻璃膠泥的凝固時(shí)間。試驗(yàn)表明當(dāng)Na-l固化劑的加量≤10%時(shí)，凝固的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，終凝時(shí)間超過(guò)8小時(shí)，氣溫低時(shí)更明顯。當(dāng)Na-l固化劑加入量≥18%時(shí)，固化速度較快，在氣溫高時(shí)更快。當(dāng)氣溫在10-35℃范圍內(nèi)，Na-l固化劑加量在12-16%，凝固時(shí)間適中，可滿足規(guī)范的要求。通過(guò)上述試驗(yàn)，初步確定了Na-l固化劑的加入量范圍，進(jìn)而進(jìn)行了有關(guān)物埋力學(xué)性能和耐腐蝕性能的試驗(yàn)。 2.2.2水玻璃膠泥、砂漿的強(qiáng)度試驗(yàn)        根據(jù)規(guī)范規(guī)定的方法，對(duì)于Na-l固化劑固化的水玻璃膠泥的強(qiáng)度進(jìn)行了多次測(cè)試，并以氟硅酸鈉為固化劑作了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果見表1。試驗(yàn)表明，當(dāng)原材料、試驗(yàn)條件符合TJ212-76規(guī)范要求，配比按照規(guī)范推薦的選用時(shí)，用Na-l水玻璃固化劑固化的水玻璃膠泥、砂漿的強(qiáng)度均達(dá)到規(guī)范要求。