Силикатный клей. Силикатный клей: особенности применения

Клей силикатный, иначе называемый жидким стеклом - это водный насыщенный щелочной раствор стекловидных силикатов калия или натрия.

Применение

Клей силикатный используется в разных областях. Без этого средства довольно трудно обойтись в строительстве, он применяется для выполнения гидроизоляции. Также его употребляют при производстве кислостойких, водостойких и жаростойких бетонов.

Применение жидкого стекла в качестве дополнения к стройматериалам позволяет повысить их долговечность, крепость, огнеупорность и атмосферостойкость. Клей силикатный используют для пропитки изделий из дерева и тканей, что придает им огнеустойчивость и плотность.

Данное клеящее средство можно применять при обрезке сада. С его помощью выполняют грунтование древесных, кирпичных, бетонных, а также заштукатуренных поверхностей, делают гидроизоляцию емкостей и бассейнов. Клей силикатный понадобится для склеивания всевозможных изделий из картона и бумаги, стекла, дерева, кожи, фарфора и ткани. Также используется на различных видах облицовочных плиток и линолеума.

Данный состав можно применять и в качестве самостоятельного продукта, и совместно с различными материалами. Жидкое стекло используют как чистящее и моющее средство. Клеевой состав также употребляется в текстильной, картонной, химической и мыловаренной индустрии. Состав относится к экологически чистому антисептику, предотвращает образование плесени, грибков и гнилости.

Недостатки

Клей канцелярский силикатный используется для склеивания картона и бумаги. Однако со временем клеевой шов приобретает хрупкость и желтеет, а бумага начинает коробиться. Есть и другие недостатки. К ним можно отнести и трудоемкий процесс приготовления, который не оправдывает даже достаточно высокие эксплуатационные характеристики. Именно в связи с этим в настоящее время его редко используют для выполнения ответственных работ как самостоятельный компонент, а чаще всего в комплексе с иными материалами, к примеру, его добавляют в клеевые замазки и смеси.

Как пользоваться жидким стеклом

Перед началом применения силикатный монтажный клей необходимо перемешать. Для выполнения работы нужно приготовить валик, щетку или кисть. Перед нанесением состава поверхность очищается от различных загрязнений, древесный материал рекомендуется зачистить наждачной бумагой. Силикатный клей наносится тонким слоем на соединяемые поверхности, которые потом придавливаются друг к другу.

Для изготовления водостойкой штукатурки необходимо смешать цемент и песок (1 к 2,5) с 15%-м составом жидкого стекла. Такой же раствор употребляется для кладки внешних элементов дымовых труб, печей, каминов.

Для выполнения гидроизоляции перекрытий, подвальных помещений, полов, стен, клеящий состав соединяется с бетонным раствором в соотношении 1 к 10.

При обычных работах по оклейке силикатный клей, цена которого от 8 рублей, берется из следующего расчета: 300 — 400 грамм на 1 м. кв.

Для очищения посуды (кастрюль, сковород и иных предметов домашнего обихода) готовится раствор из водянистого стекла и воды (1 к 25), в котором затем кипятят посуду.

Силикатный клей – самый популярный бытовой клеящий состав, является щелочным раствором стекловидных силикатов калия и/или натрия на водной основе. По своему составу он очень близок к стеклу, поэтому и получил свое второе название «жидкое стекло». Еще одно его название – «канцелярский клей». Приобрел он его из-за своего свойства хорошо склеивать бумагу. До прихода в обиход степлеров, в канцеляриях и бухгалтериях всю документацию соединяли именно этим клеящим составом.

Клеим жидким стеклом (нажмите для увеличения)

История возникновения и состав

«Отцом» канцелярского клея является немецкий химик Ян Непомук фон Фукс. В 1818 году он впервые получил жидкое стекло путем воздействия щелочи на кремниевую кислоту. Изучив полученный раствор, ученый установил, что это такое замечательное вещество, обладающее уникальными клеящими свойствами. При этом изготовить его несложно, а сырье широко распространено и стоит недорого. Все это сделало силикатный клей популярным и доступным продуктом.

Для чего силикатный клей (нажмите для увеличения)

Основу состава силикатного клея составляют кремнеземы (силикаты) – неорганические соединения щелочного металла и метакремниевой кислоты. Формула клея зависит от используемых ингредиентов. В основном для производства продукта используют соли кремниевой кислоты (силикат натрия Na2O(SiO2)n и/или силикат калия K2O(SiO2)n). Реже в производстве применяют силикат лития Li2SiO3. Именно кремнеземы придают составу его основные клеящие свойства.

Способы производства

Силикатный клей получают несколькими технологическими приемами. Можно сплавить кварцевый песок с гидрокарбонатом натрия (сода пищевая) в специальном сосуде. Получить продукт можно и воздействием на силикат растворами едкого натра (NaOH), едкого кали (KOH) и/или гидроксида лития (LiOH).

Полученное вещество обладает высокой адгезией практически с любой поверхностью. Сцепление разнородных плоскостей (адгезия) базируется на физических свойствах твердых тел. Нанесение силикатного клея стимулирует возникновение притяжения между молекулами, которые у поверхности связаны слабее, чем внутри. Вследствие адсорбции клеевой жидкости повышается вязкость, и клеевой шов становится плотнее. Из-за сдвига равновесия поверхностных частиц и видоизменения цепочек кремниевой кислоты, происходит поликонденсационный процесс и образуется надежный клеевой шов.

Посмотрите видео и вы узнаете больше:

Сферы применения

Силикатный клей используется в самых разнообразных сферах деятельности человека. Он нужен в быту и востребован различных отраслях промышленности.

В домашнем хозяйстве

Многим с детства знаком прозрачный клей в пластиковой бутылочке, который может быстро и надежно склеить бумагу и картон. Как радовались дети, принося домой аппликации, склеенные своими руками. Используется для этого бытовой вариант жидкого стекла – канцелярский клей. Его можно применить для соединения кожаных, тканевых, керамических и стеклянных изделий. Нашел клей силикатный свое применение и в садоводстве: им обрабатывают свежие спилы. Этот клеящий состав обладает прекрасными антисептическими свойствами и предотвращает появление грибковых заболеваний на дереве.

Из видео вы узнате подробности:

Совет! С помощью этого продукта можно с легкостью устранить нагар на сковородке своими руками. Для этого из клея конторского и воды делается раствор и в нем кипятится требуемая очистки посуда. После этого нагар легко отойдет, а сковородку нужно будет тщательно прополоскать.

В строительстве

Самое широкое применение жидкое стекло нашло в современном строительстве. Добавление клея в бетонные, шпаклевочные и грунтовочные смеси придаст им большую прочность, дополнительные гидроизоляционные и антисептические свойства.

Использование силикатного клей для пола (нажмите для увеличения)

Подобные составы успешно используют в местах с повышенной влажностью или напрямую контактирующие с водой. Сделать гидроизоляцию бассейна, защитить фундамент здания от воздействия грунтовых вод, предотвратить разрушение полов, стен и перекрытий подвалов можно при помощи жидкого стекла.

Посмотрев видео вы узнате как использовать в строительстве:

Интересно! Силикатный клей – негорючее вещество. Обработка им или смесями на его основе деревянных, пластиковых, синтетических частей конструкции здания в значительной степени способно повысить пожароустойчивость строения.

Совсем недавно жидкое стекло в строительстве использовать приходилось в чистом виде. Мастера своими руками добавляли его в смеси, соблюдая необходимые пропорции. Теперь на рынке продаются готовые смеси, с уже включенным в состав силикатом. Производятся они с соблюдением нормативных предписаний, что позволяет быть уверенным в качестве и конечном результате.

В других отраслях

Еще одно полезное свойство жидкого стекла используют для изготовления теплоизоляторов. Дело в том, что во вспененном состоянии клей имеет очень низкую теплопроводность. Такой материал способен выдержать неоднократное нагревание и охлаждение. Максимальная температурная нагрузка — 1300 градусов.

Кроме этого клей на основе солей кремниевой кислоты находит применение в таких отраслях промышленности:

• металлургия и литейное производство – при изготовлении форм для литья, стержней и покрытия для электродов, используемых при сварочных работах;
• машиностроение – для бережного соединения деталей;
• легкая промышленность и целлюлозно-бумажное производство – добавления силикатов придает тканям и бумаге блеск и дополнительную прочность;
• химическая промышленность – как устойчивое к кислой среде покрытие, при работе с агрессивными компонентами. В составе стирального порошка тоже присутствует клей. Добавляю силикат и в различные виды фасадных красок.

Узнайте больше информации из видео:

Канцелярский клей до сего времени остается востребованным в различного рода учреждениях, где проходит большой поток бумажной документации. И это несмотря на то, что конкуренцию ему составляют такие современные приспособления как степлер, файлы и скоросшиватели.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам жидкого стекла можно отнести его относительную дешевизну, простоту производства и доступность исходных материалов. Благодаря своим свойствам он нашел широчайшее применение в различных отраслях промышленности. Но этот состав имеет и ряд недостатков:

• работая с бумагой, стоит иметь в виду, что по истечении некоторого времени склеиваемые места пожелтеют и деформируются. А такая бумага выглядит испорченной;
• в составе жидкого стекла присутствуют химически активные металлы. Они способны вступать в реакцию со многими элементами, что может привести к негативным последствиям;
• при контакте с воздухом клей канцелярский быстро твердеет и теряет свои свойства. Поэтому посуду с клеящим составом стоит открывать только во время работы с ним.

Важно! Если с канцелярским клеем будут клеить дети, то с ними обязательно необходимо провести инструктаж по поводу техники безопасности. Компоненты силикатного клеевого состава очень опасны для глаз и, работая с ним, нужно об этом помнить.

Несмотря на наличие ряда отрицательных характеристик у силикатного клея (жидкое стекло), он остается востребованным продуктом и продается достаточно хорошо. Хотя постепенно использование его в чистом виде сокращается. Он вытесняется с рынка современными разработками. Но в разнообразных смесях в качестве добавки жидкое стекло не потеряет своей актуальности еще долгие годы.

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.

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:

• Помещение в щелочные растворы диатомитов, трепелов, опок и других видов кремнистого сырья, где оно растворяется при сравнительно малых температурах и обычном давлении.
• Обработка гидроксидом натрия (в концентрированном виде) соединений, которые содержат кремний. Такая операция выполняется в специальном автоклаве.
• Сплавление соды и кварцевого .

Силикатный клей

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.

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.

Жидкое стекло

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.

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

Изменить показатель рН раствора на значительную величину невозможно. Если добавить к нему от 10 до 100 частей воды, рН изменится максимум на одну единицу, и станет равным 10–12. Отвердевает описываемый клей при разных температурах – от -2 до +10°. При разбавлении он возвращается в начальное состояние, не теряя при этом свои свойства. Правда, хранить клей при отрицательных температурах нежелательно из-за риска появления кристаллов на его поверхности. После разогрева устранить их не получится.

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:

• Одномоментный способ – формируется смесь из специального отвердителя и жидкого стекла, которая и подается под здание.
• Последовательная методика – первым закачивают стекло, затем – состав для отвердения.

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:

• прочность на истирание;
• высокий показатель твердости;
• способность «запирать» различные неровности и поры, образующиеся в покрытиях (такие поры разрушают слой бетона или штукатурки).

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:

• гидро- и огнеупорных красящих составов для изделий из дерева;
• замазок для труб из чугуна, эксплуатируемых в водопроводных сетях;
• кислотоупорных цементных смесей;
• растворов для очистки машинных масел;
• электродов для сварочных работ;
• клеящих составов для соединения изделий из целлюлозы.

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.

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.

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.