Жидкое стекло: компоненты, особенности, применение силикатного клея
Представляем вашему вниманию один из самых широко используемых бытовых составов — силикатный клей. Его называют также канцелярским клеем 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 (Na2O(SiO2)n) или калия (K2O(SiO2)n). Реже — силикат лития. Именно эти вещества наделяют продукт клейкими свойствами.
Есть несколько технологий производства жидкого стекла:
Преимущества и недостатки
Силикатный клей имеет гораздо больше преимуществ, но не во всем он превосходит другие клейкие смеси. К положительным относятся следующие свойства:
Среди недостатков жидкого стекла следует отметить:
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:
Также жидкое стекло применяется в следующих сферах:
Правила использования
Применяя жидкое стекло, следуйте этим простым правилам:
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.
Жидкое стекло – применение и особые свойства раствора
Под жидким стеклом понимают щелочной водный раствор силиката натрия либо калия. Часто его называют силикатным клеем. Уникальные свойства этого соединения обусловили его широкое применение в разных сферах промышленности и в быту.
Как производится силикатный клей?
Жидкое стекло впервые было изготовлено минерологом и химиком из Германии фон Фуксом в 1818 году. Сейчас данный материал производят по разным технологиям. Самыми распространенными являются следующие:
Силикатный клей продается либо в виде сухого порошкообразного вещества, которое необходимо разбавлять в определенных пропорциях водой (особенности этого процесса содержит инструкция к жидкому стеклу), либо как раствор, готовый к использованию. Для применения в быту разумнее брать уже подготовленный состав. А вот строительные и промышленные предприятия нередко заказывают описываемый материал в сухом виде.
Основным показателем химсостава клея считается его силикатный модуль. Эта величина указывает на выход в раствор кремнезема. Также она описывает соотношение окисла кремния к оксидам калия либо натрия, которые содержатся в силикатном клее. При этом стоит знать, что качество стекла по показателю модуля не определяется.
Ключевые характеристики жидкого стекла – вискозность и плотность
Растворы рассматриваемого жидкого соединения включают в себя и разнообразные высокомерные формы, и простейшие ортосиликаты мономерного типа. Величина полимеризации жидкого стекла имеет непостоянное значение. Она изменяется при колебаниях соотношения щелочи и кремнекислоты, а также зависит от концентрации, которой характеризуется силикатное вещество.
Важнейшим показателем качества силикатного клея является вискозность. Она становится меньше при увеличении температуры, при которой происходит изготовление материала, и повышается при увеличении концентрации силикатного раствора. Также вискозность становится выше при внесении в стекло хорошо растворимых солей. Узнать точное значение данной величины можно при помощи специальных приборов – вискозиметров.
Они имеют разную конструкцию, но используют при работе одну методику – замер скорости, с которой в жидком соединении происходит падение шарика, сделанного из стали. Для измерения плотности силикатного клея применяют обычный аэрометр. Он способен максимально достоверно указать реальную плотность соединения даже тогда, когда анализу подвергается малая порция раствора. Данная величина изменяется при колебаниях (в том числе и при незначительных) соотношения щелочной и кремнекислотной составляющей стекла.
Другие свойства силикатного клея
Активное применение жидкого стекла в строительстве и других отраслях обуславливается, как было сказано, особыми характеристиками этого материала. Его высокие вяжущие свойства зависят от точки варки (иначе говоря – температуры разжижения), которая варьируется в пределах 760–870 °С. Силикатный клей характеризуется значением рН на уровне 11–13 единиц. При этом его часто называют нейтральным, что неверно.
Применение в строительстве
Сушка стекла осуществляется при повышенных и при естественных температурах. Производители для ускорения процесса обычно высушивают готовую продукцию при температуре около 375 °С. Силикатный клей растворяется в воде без остатка. Если в его раствор добавить солевые соединения, кетоны, алкогольсодержащие вещества, аммониак либо альдегиды, отмечается так называемый «высаливающий эффект». С органическими соединениями описываемое стекло несовместимо, за исключением мочевины, спирта и сахара.
Применение «чудо-клея» в современном строительстве
Главными потребителями описываемого материала считаются предприятия строительной сферы. Широко распространено применение жидкого стекла в бетоне. Силикатный клей характеризуется относительно небольшой стоимостью. И при этом он существенно улучшает эксплуатационные свойства бетонного раствора, гарантируя последнему отличную гидроизоляцию. Кроме того, жидкое стекло имеет высокие антибактериальные возможности.
За счет этого на бетоне, в который оно добавляется, никогда не появляется плесень, и не заводится грибок. Все бассейны в наши дни, а также конструкции, работающие при постоянно высокой влажности, бетонируются составами, содержащими рассматриваемый нами «чудо-клей». Стоит принимать во внимание то, что застывание жидкого стекла происходит достаточно быстро. И в некоторых случаях смешивать его с бетоном перед началом работ нельзя. Строители нашли выход из такой ситуации.
Они используют «хитрый» способ, предполагающий обработку уже возведенной конструкции из бетона раствором воды и жидкого стекла (составляющие этой смеси берутся в равных количествах). Силикатные растворы хорошо подходят для борьбы с просадкой грунта под возведенными зданиями и сооружениями. В данном случае рекомендуется использовать именно жидкое стекло, применение которого не требует выполнения каких-либо масштабных работ.
Обработка поверхности жидким стеклом
Силикатный клей при борьбе с просадками закачивается в грунт под постройку по одной из двух схем:
Распространена пропитка штукатурки и древесины жидкими силикатными растворами (об этом мы расскажем ниже). Силикатный клей также добавляют в цинксиликатную краску, которая обеспечивает защиту металлических изделий от коррозионных проявлений на протяжении 25–30 лет! Входит жидкое стекло и в состав современных древесно-стружечных плит. Их пропитка «чудо-клеем» делает любые изделия из дерева прочными и очень устойчивыми к сжатию.
Об областях использования жидкого стекла
Пропитка оштукатуренных и бетонных поверхностей силикатным раствором гарантирует получение превосходного антисептического эффекта. Покрытия становятся устойчивыми к влиянию агрессивных внешних факторов, дымовых газов, высокой влажности и улучшают другие свои эксплуатационные характеристики. Они обретают:
Пропитка дерева (строительных изделий из древесины), бетона и оштукатуренных поверхностей бывает разной. Чаще всего используется способ, при котором пропиточный состав наносится на укрепляемое покрытие краскопультом либо обычной малярной кисточкой несколько раз. Такая методика называется глубокой обработкой поверхностей. Есть и более «щадящий» способ защиты штукатурки, бетона и дерева. Он предполагает обработку покрытия всего один раз.
Жидкое стекло, кроме всего прочего, используется при производстве:
А в быту силикатные растворы издавна применяются садоводами для обработки стволов деревьев. Сейчас на смену жидкому стеклу приходят более современные составы для ухода за растениями. При этом многие садоводы-любители отдают предпочтение именно недорогому и проверенному временем силикатному клею.
Клей «жидкое стекло» – характеристики силикатного состава и инструкция по применению
Силикатный клей – необычное средство, которое имеет и другие названия: жидкое стекло и канцелярский клей. Изначально он был создан как конторский (бумажный) клей, но позже обрел более широкое применение и даже вошел в состав различных строительных смесей. Данный клей имеет множество достоинств, но использовать его нужно правильно, с соблюдением инструкции.
Особенности клея
Жидкое стекло представляет собой щелочной водный раствор кремнеземов – стекловидных силикатов. Впервые оно было создано еще в начале XIX века в Германии химиком Яном Непомук фон Фуксом. Организовать производство клея труда не составило, ведь силикаты широко распространены в природе, их добыча не несет особых затрат. Именно поэтому силикатный клей реализуется повсеместно и стоит недорого.
Как выглядит жидкое стекло? Оно отличается от простого оконного стекла не только физической формой, но и цветом – имеет легкий желто-зеленоватый оттенок. Клей довольно плотный, прозрачный, желеобразный в незастывшем виде. Масса однородная, в норме не содержит посторонних частиц. Силикатный клей по ОКПД 2 включается в группу 220.52.10 «Клеи», производится в соответствии с ГОСТ 13078-81.
Сколько сохнет клей? Определить полное высыхание несложно, оно происходит примерно за сутки, хотя первоначальное застывание длится 10 минут. Время отверждения меняется в зависимости от добавления иных химических компонентов или введения клея в строительные смеси. Канцелярский клей имеет специальный состав, который быстро проникает в твердые и пористые материалы, отдает влагу и увеличивает плотность изделия. Прочие особенности клея:
Область применения
Клей широко применяется в бытовых целях и в промышленности. Как конторский клей, используется для склеивания бумаги, картона, покупается в офисы, почтовые отделения. Для чего он нужен в домашних условиях? Силикатный клей, как ни странно, поможет очистить пригоревшую посуду. Для этого надо налить его в воду и в растворе прокипятить кастрюлю, сковороду, а потом без труда удалить нагар.
На стройке средство незаменимо: из него делают отличный раствор для заливки фундамента, смешивая с цементно-песчаной массой. Это серьезно увеличивает скорость затвердевания и качество готовой конструкции. Особенно часто армируют фундаменты и стяжки натриевыми составами, также они применяются для огнеупорной обработки материалов. Калиевые клеи стойки к условиям агрессивной среды, поэтому подходят для производства защитных лакокрасочных покрытий.
Прочие области применения клея:
В металлургии клей соединяют с напыляющим составом для электродов, которые далее эксплуатируются в сварочных работах. В машиностроении многие детали склеивают именно жидким стеклом. В текстильной и бумажной промышленности клеем пропитывают материалы для придания им блеска, твердости. Жидкое стекло может входить в состав моющих средств, многих продуктов химической индустрии. Мебельщики покрывают силикатами столы, тумбы, иную продукцию. Еще клей используют для:
Виды канцелярского клея
В группу канцелярских клеев включается не только описанный выше жидкий силикатный состав. Сюда же относят обычные ПВА, а также клеи-карандаши. ПВА – это эмульсия поливинилацетата в воде, к которой добавлены пластификаторы и прочие добавки. ПВА не токсичен, широко используется в творчестве. Самыми популярными марками являются:
Под клеящим карандашом понимают твердый клей в поворотной тубе. Его удобно использовать из открытой части тубы, не марая пальцы. Применять карандаши можно в качестве замены конторскому клею. Вот известные марки:
Состав клея
Химическая формула клея довольно сложная. Она будет зависеть от вида основного компонента – им может выступать силикат калия или натрия, редко – лития. Эти вещества и придают жидкому стеклу клейкие свойства. Расплав оксидов натрия, калия, лития с кремнием в водной среде формирует полиномиальные связи, где молекулы металлического оксида окружаются молекулами неметаллов. Также некоторые производители включают в состав клея ароматизаторы для придания приятного запаха.
Формы упаковок
Канцелярский клей разливают в разные упаковки. Жидкое средство бывает расфасованным в бутылочки, отличие которых друг от друга во внешнем виде, объеме, форме колпачка. Последний может быть обычным, а также в виде супер-колпачка – узкой откручивающейся крышечки, вытянутой вверх с носиком, с помощью которого осуществляется нанесение клея.
Некоторые марки выпускают флакончики с силикатным клеем, оснащенные удобным колпачком-кистью. Для его использования не потребуется иных приспособлений, не нужно будет думать, как отмыть инструменты. Также у флакона с жидким стеклом встречаются колпачки-уточки, они шире супер-колпачков, имеют большое отверстие. Еще в продаже есть жидкие клеи-роллеры, оснащенные роликом по типу дезодоранта, и клеи-спреи. 
Твердая форма (клей-карандаш) представлена собственно карандашом-роликом. Из новинок среди форм канцелярского клея следует указать ленту-паутинку, которую используют для склеивания ткани, кожи, наклеивания аппликаций. Активируется лента после прогревания утюгом.
Достоинства и недостатки
Средство имеет множество положительных сторон, хотя многими считается пережитком прошлого, ведь в магазинах представлен обширный ассортимент более современных клеев. Плюсы состава таковы:
Клей отличается простотой применения и доступной для пользователя ценой, одной из самых низких среди аналогов. Удалить пятно средства с ткани можно путем обычной стирки. К сожалению, минусов у силикатного клея тоже много:
Расклеить бумагу, склеенную клеем, до его высыхания можно, но она будет пропитана им и после деформируется, особенно при нанесении толстого слоя. Жидкое стекло имеет сильнощелочную реакцию, потому при неосторожном использовании способно вызвать ожог кожи. Клей очень опасен для глаз, и детям разрешается применять только его безвредную разновидность – ПВА.
Технические параметры
Ниже приведены основные технические характеристики клея согласно ГОСТ:
Температура эксплуатации изоляционного слоя, созданного на основе клея, составляет 1300 градусов.
Как приготовить клей своими руками – инструкция
Несмотря на дешевизну, жидкое стекло можно не покупать, а сделать самостоятельно. Обычно этим занимаются народные умельцы или те, кто имеет доступ к компонентам, а средство требуется в большом объеме. Будут нужны кремниевая кислота, силикаты калия и натрия в готовом виде. Порядок действий таков:
При варке состава нужно надевать защитные очки, перчатки. Нельзя для этой цели применять кухонную посуду, лучше взять ту, что не жалко будет выбросить.
Правила использования
Силикатный клей удобнее всего наносить при помощи кисточки, пульверизатора. Последний способ не только облегчает работу, но и сокращает затраты средства благодаря равномерности клеевого шва. В промышленности некоторые детали покрывают жидким стеклом методом окунания.
Особенности применения состава таковы:
Если готовится штукатурка или цементная смесь для заливки, клеевой состав вводят в нее в объеме 25% от общей массы. Вначале разводят цементно-песчаную смесь, и только затем в нее добавляют жидкое стекло. Для изготовления антисептического покрытия в грунтовку вливают силикатный клей 1:1, после чего наносят средство на стены, пол, потолок.
Производители клеев
В продаже не слишком много марок, которые продолжают выпускать силикатные клеи. Чаще всего на рынке можно встретить продукцию компании «Оксиум», которая производит натриевое жидкое стекло. Также клей создает фирма «Силикат» (Санкт-Петербург), он фасуется в разные упаковки для применения в быту и на производстве. Кроме того, клей делает компания «Стеклопродукт», но у нее можно найти только промышленные формы большого размера. Жидкий клей в мелких бутылочках, роллерах, спреях выпускают фирмы:
Силикатные клеи являются недорогими и практичными. Применяются человеком уже почти 200 лет и остаются популярным клеевым средством. Конечно, они были значительно вытеснены с рынка более качественными составами, но еще производятся благодаря надежности, стабильности результата.