活性离子改性水玻璃优化方案

图2-20表示了反应温度对改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响。

图2-20 反应温度对酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响

注：活性离子加入量为1％（质量分数），反应时间为60min。

从图中可以看出，随着反应温度的增加，酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度大幅增加，当温度超过75℃时，其24h抗拉强度趋于不变。因为，反应温度越高，改性剂活性离子在水玻璃胶体溶液中溶解越快，改性效果越好，相应地，改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度也就越高；但温度达到75℃以上时，加入的活性离子已经能够完全溶解并均匀分布于水玻璃中，此时再增加温度，对改性影响已不显著，因此其24h抗拉强度变化很小。

图2-21为反应时间对改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响。分析图中数据可以看出，随着反应时间的延长，改性后酯硬化水玻璃砂24h强度逐步增大，但是当反应时间超过60min以后，其抗拉强度变化较小。原因在于，反应时间越长，活性离子在水玻璃中的溶解越充分，因此酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度大幅增加，但是当反应时间超过60min时，活性离子已完全溶解于水玻璃胶体溶液中，此时再增加反应时间，改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度增幅较小。

图2-21 反应时间对酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响(https://www.xing528.com)

注：反应温度为75℃，活性离子加入量为1％（质量分数）。

图2-22反映了活性离子加入量对改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响。从图中曲线可以看出，随着活性离子加入量不断增加，改性后酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度大大提高，同时，试验过程中我们发现，活性离子的加入，不仅改善了水玻璃的粘结能力，更加能够提高水玻璃砂的流动性以及硬透性。但是综合考虑水玻璃砂工艺性能以及成本等因素，最终确定活性离子的加入量为2％（质量分数）。

图2-22 活性离子加入量对酯硬化水玻璃砂24h抗拉强度的影响

注：反应温度为75℃，反应时间为60min。

通过上述优化试验，可得到活性离子改性水玻璃的反应温度为75℃，反应时间为60min，活性离子加入量为2％（质量分数）。