1.1 加熱硬化

　　水玻璃的加熱硬化系物理脫水硬化過程，水玻璃脫水后成為脫水硅酸凝膠。常溫下水玻璃溶膠中的水分蒸騰，水玻璃中的硅酸陰離子聚集成膜，Na+ 無規　地散布在涂膜中。水玻璃凝膠中存在較多的Si-OH鍵，遇水易溶，則固化物破壞。當溫度升高時（80℃），水分子重排，并對相鄰硅醇基之間的縮合起催化作用。進一步加熱至120~130℃以上，殘存的水分子促使硅醇基縮合，并且Si-OH鍵之間彼此脫水締合，構成Si-O-Si 鍵，這是耐水性極好的三維結構的固化體系。Na+ 和H+ 處于三維結構膜的封閉狀況中，遇水不溶。固化溫度升至200℃以上，即可得到耐水性極好的固化系統，并且加熱硬化時靠外加的能量，使玻璃水溶液削減，濃度增大。這樣，既添加硅酸分子間的磕碰機會，有利于形成更多的膠粒，也使膠粒中包括的水溶液削減，因此膠粒細微導致終究系統硬化后強度較高。加熱條件下的水玻璃固化反響式如下：

　　Na2O·nSiO2+（2n+1）H2O → 2NaOH+nSi（OH）4

　　1.2 微波硬化

　　選用微波硬化水玻璃，具有強度高、硬化速度快、水玻璃加量少、殘留強度低等許多優點。微波加熱是在交變的微波電場效果下，水分子間沖突發熱，使水玻璃脫水硬化而不受復雜因素影響，可以使各部位一起硬化而不會發作過熱現象，并大幅度進步了水玻璃的黏結效率，在滿意運用強度的前提下，使水玻璃的加量降低。微波加熱過程中，水玻璃吸收微波能后，硅酸分子和水分子一起高速振動，溫度迅速上升，膠粒熱運動加劇，發作凝聚，使硅酸縮合，迅速形成膠粒嚴密細微、巨細均勻的玻璃狀硅酸鈉網狀結構。微波加熱功率越高，構成的網狀結構就越細密，然后黏結強度就會增大。在滿意黏結強度條件下，微波硬化水玻璃極大地降低了水玻璃的加量，然后也解決了水玻璃殘留強度高的難題。

　　1.3 CO2 氣體硬化

　　向水玻璃中吹入CO2 氣體后，鈉水玻璃能快速硬化。水玻璃在CO2 中的凝結固化首要經過炭化和脫水結晶固結2 個過程來實現。跟著炭化反響進行，即在CO2氣體效果下，鈉水玻璃與CO2 反響，構成硅酸凝膠，終究硅酸凝膠脫水。CO2是一種枯燥性很強的氣體，可以加速鈉水玻璃的枯燥過程，水分蒸騰和硅膠脫水成固體SiO2 而凝結硬化，發作物理的或玻璃質的黏結，并且水玻璃硬化后的機械強度，首要來源于水玻璃的脫水。用CO2 硬化的鈉水玻璃的Na+ 構成了水合碳酸鈉，較安穩，但CO2 硬化時，硅酸的硅羥基與硅羥基間的結合可以自在進行，缺少約束，并且膠粒中包括的水溶液較多，因此膠粒粗大，影響硬化后系統的終究強度。故對CO2 硬化法來說，可行的途徑是向水玻璃中引入能與水玻璃起效果，并能按捺膠粒長大，而對CO2 硬化無負面影響的物質。詳細的做法是改動水玻璃的分子結構，引入能有效地按捺膠粒長大的極性基團。

　　1.4 醇和酯的硬化

　　有機酯硬化劑對水玻璃的硬化可分為3 個階段：第一階段，有機酯在堿性水溶液中發作水解，生成有機酸或醇；第二階段，與水玻璃反響，使水玻璃模數升高，且整個反響過程為失水反響。當水玻璃的黏度超越臨界值時，其便失掉流動性而固化；第三階段，水玻璃進一步失水硬化。以乙二醇二醋酸酯為例，反響構成的醋酸鈉和乙二醇都有強烈的吸收結晶水或溶劑化水的傾向，使水玻璃膜因脫水而硬化。脫水包括水合硅酸凝膠的脫水與水玻璃反響的脫水，且酯硬化法可獲得細微的水玻璃凝膠膠粒。這是由于醋酸和聚硅酸外表硅羥基以氫鍵鍵合，即經過氫鍵使醋酸捆綁在高聚硅酸鹽粒子上按捺膠粒長大，終究構成的硬化系統強度較高。在水玻璃中參加多元醇（高達30% 左右），如丁醇、戊醇、己醇和氫化麥芽糖等，可以進步水玻璃的黏結強度。首先是這些多元醇吸附在硅酸膠粒外表上，阻止后者增大。膠粒愈細，硅酸凝膠單位體積內黏結點也愈多，強度進步，但有機物的分化可能對水玻璃的后期強度有影響；其次這些多元醇具有很強的吸水性，可以使水玻璃在固化過程中快速脫水，硬化速度大大進步，硬透性也進步，并且有機醇分子的存在，必然影響硅酸凝膠的結構。從結果來看，這種改動顯然有利于水玻璃的黏結強度和其他性質。

　　1.5 有機高分子的硬化

　　在水玻璃中參加少數的聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等水溶性高分子物質，在水玻璃固化時，可在硅酸凝膠膠粒外表構成高分子保護層，然后約束硅酸凝膠粒子長大。高分子改性劑靠靜電引力或氫鍵吸附在膠粒外表，改動其外表位能和溶劑化能力，使水玻璃固化時獲得細微的凝膠膠粒，然后進步水玻璃的黏結強度，但是高分子物質的分化可能對水玻璃的后期強度有影響。用聚丙烯酰胺改性水玻璃時，一般是往水玻璃中參加聚丙烯酰胺粉末，然后在熱壓釜內加熱，高溫下水玻璃的強堿性使聚丙烯酰胺發作水解反響，最多可有70% 酰氨基水解成羧酸基（高分子的立體位阻效應），起改性效果的實際是丙烯酸與丙烯酰胺的共聚物

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