硅酸鈉(Na2O·nSiO2·xH2O)
俗名水玻璃,又稱泡化堿.它是一種可溶性的硅酸鹽,由不同比例的堿金屬（鈉）和石英砂(SiO2)組成系列的產(chǎn)品,其典型分子式為Na2O·nSiO2·xH2O,簡(jiǎn)式為Na2SiO3一般產(chǎn)品均含有水分.水玻璃的價(jià)格低廉,阻燃性好,使用方便,受到青睞,其應(yīng)用已有上百年的歷史.在紙板、紙盒的膠接中廣泛使用.水玻璃膠的初粘力小,膠接中需施以適當(dāng)?shù)牧右怨潭ú⑹拐忱?干后的膠層是脆性的,且易吸潮呈堿性,會(huì)污染物件.近期來(lái)雖用淀粉膠和合成樹(shù)脂膠來(lái)替代部分水玻璃膠用于膠粘紙盒、紙箱等,但水玻璃膠的耗量仍是占首位的；再則用金屬氧化物等改性水玻璃來(lái)制取耐熱上千度的耐熱膠,用于金屬、陶瓷、石英材料的膠接已在開(kāi)拓中,它仍將是無(wú)機(jī)膠粘劑中的主角.(1)制法.硅酸鈉的生產(chǎn)方法主要有堿法和硫酸鈉法兩種.堿法又可分為濕法和干法,或稱一步法和兩步法.產(chǎn)品的性能與模量(n)有關(guān),模量是指二氧化硅(SiO2)與氧化鈉(Na20）的重量百分比.不同的配料比可得到不同模量的產(chǎn)品,產(chǎn)品的模量一般在么2.2～3.7.模量高,膠接強(qiáng)度強(qiáng).生產(chǎn)高模量產(chǎn)品以干法（純堿法）較易控制,低模量產(chǎn)品以濕法（燒堿法）較為簡(jiǎn)單.①濕法（燒堿法）.按照產(chǎn)品模量來(lái)定原料的配比,將石英砂和液體燒堿按要求配比放人有攪拌的加壓釜內(nèi),、混合均勻,通直接蒸汽加熱到溫度175℃,釜內(nèi)壓力控制在0.7～0.8MPa,反應(yīng)4-6小時(shí).將反應(yīng)物冷卻后過(guò)濾,除去未反應(yīng)的石英砂,濃縮后即可得到液體硅酸鈉（水玻璃）.其反應(yīng)式如下：nSiO2＋2NaOH→Na20·nSiO2+H2O②干法（純堿法）.干法生產(chǎn)需經(jīng)過(guò)熔融和溶解兩步,放亦稱兩步法.此法是將石英砂和純堿按一定比例混合均勻,在1400℃左右的高溫下進(jìn)行熔融反應(yīng),約4～6小時(shí)生成熔融態(tài)物料,經(jīng)水淬冷卻后呈玻璃料,即為固體硅酸鈉；再將該固體趁熱投人加壓滾筒或開(kāi)口的溶解鍋內(nèi),通人蒸汽加熱溶解,經(jīng)沉降、濃縮,得到無(wú)色透明的粘稠液體即是水玻璃.其反應(yīng)式如下：nSiO2＋Na2CO3→Na2O·nSiO2+CO2↑③硫酸鈉法.硫酸鈉的用量按產(chǎn)品的模量而定,先與煤粉混合均勻,再同石英砂按規(guī)定的配比混合均勻,迅速投人反射爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng).反應(yīng)完成后,物料出爐冷卻、粉碎、溶解、分離掉不溶物、濃縮,得到水玻璃.其反應(yīng)式如下：Na2SO4+4C→Na2S+4CO↑nSiO2+Na2S+3/2O2→Na2O·nSiO2+SO2↑上述三法中,純堿法的生產(chǎn)條件易控制,易于工業(yè)化生產(chǎn),易于生產(chǎn)出高模量產(chǎn)品.但操作環(huán)境差且能耗大.燒堿法生產(chǎn)條件簡(jiǎn)易,操作環(huán)境較好,能耗低,但不宜于生產(chǎn)高模量產(chǎn)品.硫酸鈉法在反應(yīng)中易產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性物料且產(chǎn)生二氧化硫,污染環(huán)境,工業(yè)上很少采用.