p> в‰Ў Si - O - H в‰Ў Si ... O - H
в‰Ў Si - O - H + в‰Ў Si - OH в†’ в†’ в†’
в‰Ў Si - O - H в‰Ў Si - O ... H
в‰Ў Si - O - Si в‰Ў + H 2 O. (7)
Рис.1.1. Діаграма розчинності системи ТЕОС-етанол-вода. <В
При отриманні скла золь-гель методом основною умовою розподілу компонентів один в одному на молекулярному рівні є взаємна розчинність всіх реагентів, проміжних сполук і продуктів реакції. При цьому слід мати на увазі нерозчинність тетраетілортосіліката у воді і обмежену його розчинність в потрійній системі ТЕОС - етанол - вода (рис.1.1). Тому для успішного протікання процесів гідролізу і поліконденсації необхідно в систему вводити певну кількість етанолу, що забезпечує взаємну розчинність ТЕОС і води. Встановлено, що оптимальними співвідношеннями [ТЕОС]/[C 2 H 5 OH] при отриманні монолітних ксерогелей і стекол є 1:1 і 1:2 [2]. Однак необхідно зауважити, що додавання етилового спирту у великих кількостях призводить до небажаних ефектів при сушінні гелів, а саме - збільшує ймовірність розтріскування за рахунок бурхливого виділення парів спирту з пористої структури і зменшує загальну концентрацію твердих частинок в тілі гелю, що призводить до великих усадкам і розтріскування гелів на стадії переходу гель-скло.
Питання про механізм переходу "золь-гель", про що відбуваються при цьому процеси і структурних перебудовах належить до числа найбільш складних і маловивчених. Цей перехід завершується, коли однофазна рідина перетворюється на двофазний гель, що складається з твердої і рідкої фаз, який може бути перетворений на двофазний ксерогель [7]. Перехід незворотній і протікає без зміни обсягу, він проявляється у зростанні в'язкості. Вважають, що при зростанні полімерів у розчині в результаті реакції конденсації вони з'єднуються в кластери все більшого розміру, поки весь розчин не перетворюється в один кластер. Вважають, що при зростанні полімерів у розчині в результаті реакції конденсації вони з'єднуються в кластери все більшого розміру, поки весь розчин не перетворитися в один кластер.
Управління процесами полімеризації ускладнюються тим, що у разі кислотного каталізу реакція конденсації має тенденцію починатися на досить пізній стадії, а кінетика реакцій гідролізу і конденсації носить складний характер. br/>
1.4 Лиття й гелеутворення
Для нейтралізації кислотної середу і прискорення процесу гелеутворення до суміші додають по краплях водний розчин аміаку до рН 4-6. Залежно від остаточного значення рН встановлюють час гелеутворення. Час гелеутворення залежить від таких основних чинників: співвідношення [HO]/[TЕОС], ph золь-колоїдної ситеми. p> Встановлено, що для системи [Н0]/[ТЕОС] характерна лінійна залежність логарифма часу гелеутворення від рН золь-колоїду. Причому для різних молярних співвідношень [АЛЕ]/[ТЕОС] ця залежність дотримується за умови повного протікання процесу гідролізу ТЕОС. Пр...
