高效防潮：对水玻璃砂吸湿性的探究

CO₂水玻璃砂的吸湿性是一个长期以来难以解决的问题，尤其在我国南方的梅雨季节，型砂的吸湿性给生产带来了很大的麻烦。为了解决吸湿性的问题，人们力图寻找一种既不破坏强度又能提高抗吸湿性的吸湿剂，但收效甚微。

在潮湿环境中存放水玻璃砂失去强度的原因，是钠水玻璃重新发生水合作用，基体中的Na⁺与OH^-吸收水分并且侵蚀基体，最后使硅氧键Si—O—Si断裂重新溶解，因而使钠水玻璃砂黏结强度大大降低。人们从多个方面探索解决吸湿性的措施。

表4-32所列为在不同模数对水玻璃砂吸湿性的影响，m=1.75的低模数钠水玻璃砂吹气后即时强度低，如果在合适的环境（相对湿度为70%）下存放，则存放强度上升很快。但在高湿度（相对湿度90%）下强度损失殆尽，几乎达100%。而对于m=2.82的高模数水玻璃砂，情况就不一样。当吹气时间短时，强度损失也较大。随着吹气时间的延长，强度损耗率下降。当吹气时间很长时，砂芯的即时强度高，在正常湿度下存放，强度由于过吹而下降，但如果在90%的高湿度的情况下存放，强度下降的不多。这表明高模数水玻璃砂在高湿度条件下吹气时间长有利于砂型的存放。

与连续吹气相比，脉冲吹气对于抗吸湿性并不能有很大的改善。在湿度较低的情况下，应以短时间吹气为好；在湿度较高的情况下，尤其注意避免使用低模数水玻璃黏结剂，并且延长吹气时间，以获得较好的砂型强度。

表4-32 不同模数对水玻璃砂吸湿性的影响

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在实际生产中，人们为了提高水玻璃砂的抗吸湿性，往往采用涂料的方法，尤其是刷醇基快干涂料可以避免水分进入砂型中。在水玻璃砂中加入淀粉水解液，可以较大地提高水玻璃砂的存放性，如图4-36所示。

另外，提高水玻璃砂抗吸湿性的措施还有：①在钠水玻璃中加入锂水玻璃，或在钠水玻璃中加入Li（OH）、CaCO₃、ZnCO₃等无机附加物，由于能形成相对不溶的碳酸盐和硅酸盐，以及可减少游离的钠离子，因而可改善钠水玻璃黏结剂的抗吸湿性；②在钠水玻璃中加入少量有机材料或加入具有表面活性剂作用的有机物，黏结剂硬化时，钠水玻璃凝胶内亲水的Na⁺和OH^-或被有机憎水基取代，或相互结合，外露的为有机憎水基，从而改善其吸湿性。

图4-36 水玻璃砂型芯存放性的比较