NO146286B - Herdnere for vannglasskitt og fremgangsmaate til fremstilling av slike herdnere - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører herdnere av kondensert aluminiumfosfater, som har P205:Al203~molforhold mellom 1,5:1 og 3:1 og som er egnet til anvendelse i vannglasskitt.

En ytterligere gjenstand for foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte til fremstilling av slike herdnere.

Vannglasskitt anvendes i stort omfang for syrebeskyttelses-, kjemi- og fyririgsbygning. Slike kittmasser består vanligvis av syre- resp. høytemperaturbestandige fyllstoffer, som kvartsmel eller chamotte, et alkali-vannglass og et herdnende binde-middel som ved utskilling av kiselsyregel bibringer herdning av kittmassene.

Fra tysk patent nr. 1.252.835 er det kjent kondenserte aluminiumfosfater som har blitt dannet ved at man underkaster sure aluminiumfosfater med et forhold mellom ^ 2^ 5 °9 A^2°3 P a 1,1-3 for en termisk behandling, idet man først oppvarmer de i et første trinn inntil vektkonstans til maksimalt 400°C

og et annet trinn igjen til vektkonstans på maksimalt 750°C

og anvendes som herdner i vannglasskitt.

I henhold til DOS 1.767.460 fåes kondenserte aluminiumfosfater med et molart forhold fosforpentoksyd:aluminiumtrioksyd på 1,1-3:1, ved at oppløselige, kjedeformede eller ringformet kondenserte alkalipolyfosfater omsettes med oppløselige alu-miniumsalter i vann og de dannede kondenserte aluminiumfcs-fater tempereres i et trinn ved temperaturer mellom 300 og 600°C.

Kondenserte aluminiumfosfater som har et P20^:Al203-molfor-hold på minst 1,5:1 er røntgenamorfe og deres volumvekt ut-gjør mellom 50 og 200 g/l, fremstilles ifølge tysk patent nr. 2.230.175, idet man forstøver aluminiumortofosfatoppløs-ninger eller -suspensjoner i et tårn gjennom en flamme, idet temperaturen i tårnet utgjør mellom 250 og 700°C og i avgassene mellom 100 og 500°C. Eventuelt tempereres deretter det dannede forstøvningsprodukt, hvorved egenskapen av sluttproduktet kan påvirkes som hurtig- eller langsomtavbindende herdner i vannglasskitt.

Videre er det fra tysk patent nr. 2.264.475 kent fremstillingen av kondensert aluminiumfosfat, som har et Po0r:Al00~-molfor-hold på minst 1,5 ved termisk behandling av aluminiumorotfos-fater, idet aluminiumortofosfatoppløsninger eller -suspensjoner i et tårn ved forstøvningstørkning med varmgasser av 250-700°C direkte overføres i de kondenserte aluminiumfosfater og deretter tempereres eventuelt forstøvningsproduktet. Skal disse kondenserte aluminiumfosfater være egnet som hurtig-avbindende herdnere i vannglasskitt, gjennomfører man forstøv-ningstørkningen av oppløsningen eller suspensjonen ved temperaturer mellom 300 og 400°C. Derimot blir for fremstilling av kondenserte aluminiumfosfater som er egnet som langsomt avbindende herdnere, oppløsningene eller suspensjonene for-støvningstørket ved temperaturer mellom 400 og 600°C.

Aluminiumfosfater, som avbinder vannglasskitt i en ønsket

tid, fåes idet man forstøvningstørker oppløsningen eller suspensjonen ved temperaturer mellom 300 og 400°C og deretter tempererer det dannede forstøvningsprodukt.

Således fremstiller man kondenserte aluminiumsfosfater som avbinder de nevnte kitt i løpet av 10-50 minutter, når man tempererer forstøvningsproduktet 10-60 minutter ved temperaturer mellOm 400 og 600°C, idet temperaturen velges desto høyere jo lenger avbindingstid herdneren skal være innen de nevnte grenser, og tempereringstiden velges desto kortere jo kortere avbindingstiden av herdneren skal være.

Alle etter disse og lignende kjente fremgangsmåter fremstilte kondenserte aluminiumpolyfosfater egner seg riktignok prin-sippielt som herdnere for vannglasskitt, har imidlertid den ulempe at deres avbindingsevne endrer seg med de fremstillings-betingelser som hver gang gir seg.

Anvendere av aluminiumfosfat-herdnere forlanger imidlertid av de tilblandede kjeder jevn herdning ved forutbestembar forarbeidelsestid. Dette er imidlertid ikke mulig med de etter alle tidligere kjente fremgangsmåter fremstilte herdnere, da - som det ble funnet - etter de kjente arbeidsmåter oppstår tvangs-messige blandinger av aluminiumpolyfosfater av udefinert og ukontrollerbar vekslende sammensetning. Vekslende og bare unøyaktig forutsebare forarbeidelsestider av de med herdnere blandede kitt begrenser deres anvendelsesevne og fører ved produksjon av aluminiumfosfat-herdnere til uunngåelige feil-blandinger.

Denne usikkerhet ved de kjente produkter øker den generelle interesse for herdnere som avbinder på jevn måte. Det besto også interesse for en enkel fremgangsmåte til å fremstille slike herdnere.

Det ér foreliggende oppfinnelses oppgave ved hjelp av en

enkel fremgangsmåte å fremstille herdnere hvormed man målrettet kan blande kitt av forskjellig forarbeidelsestid (avbindingstid) uten at andre herdeegenskaper derved påvirkes.

Overraskende ble det funnet at denne oppgave lar seg løse

når herdnere er oppbygget av en blanding av en bestanddel A - bestående av et kortkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde på 3-6, tilsvarende et vanninnhold på 6-4 vekt-% med en bestanddel B - bestående av et langkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold mindre enn 0,5 vekt-%. Herdnere som-bevirker korte avbindingstider av vannglasskitten inneholder derved en høy mengde av bestanddel A og omvendt herdnere som bevirker lange avbindingstider - en høy mengde av bestanddel B i herdeblandingen. Dette betyr at herdnerene for regulering av kittens avbindingstider mellom 4 og 50 minutter inneholder bestanddelene A og B i et mengdeforhold på 1:1 til 1:15.

På enkel og alltid reproduserbar måte lar det seg fremstille slike herdnere når man i et første fremgangsmåtetrinn for fremstilling av bestanddel A, behandler sure aluminiumortofos-fatoppløsninger eller -suspensjoner eller blandinger av polyfosforsyre og aluminiumhydroksyd med et ?205: Al203-mo"'':^orho^

mellom 1,5.1 og 3:1 termisk ved temperaturer mellom 200 og 350°C inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde P*-"- . 3-6, tilsvarende et vanninnhold på 6-4 vekt-%

(bestanddel A).

Deretter blir for fremstilling av bestanddel B en del av dette produkt i et annet fremgangsmåtetrinn temperert ved temperaturer på 4 00-600°C inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold mindre enn 0,5 vekt-%, deretter blandes produktene av de to fremgangsmåtetrinn med hverandre.

Anvendes som utgangsprodukter polyfosforsyre og aluminiumhydroksyd er det fordelaktig i det første trinn å blande og å kna disse stoffer i en til 200-350°C oppvarmet reaktor. Derved lønner det seg å gjennomføre denne omsetning på kontinuerlig måte.

De ved hjelp av herdnere ifølge oppfinnelsen fremstilte kitt har med hensyn til deres avbindingsevne, syrefasthet, vannfasthet osv. de samme egenskaper som de kjente kitt, kan imidlertid i tillegg målrettet endres i deres avbindings-resp. herdningstid.

Det viser seg at avbindingstiden stadig kan varieres med blandingsforhold mellom kortkjedet og langkjedet mengde av aluminiumpolyfosfat. Sluttfasthet og vannfasthet av kittene fremkommer ved anvendelse av herdnere ifølge oppfinnelsen i minst samme størrelse som ved de kjente herdnere.

Muligheten med deres hjelp målrettet å endre avbindingstider av kitt, gjør herdnerene ifølge oppfinnelsen interessante for et utvidet anvendelsesområde, eksempelvis for anvendelse til hurtig avbindende sprøytbare syrekitt uten nedsettelse

av deres sluttfasthet.

Spesielt egner herdnerene ifølge oppfinnelsen seg til anvendelse i slike vannglasskitt, som ved siden av 1-5 vekt-% av herdneren inneholder 20-35 vekt-% alkalivannglass og 50-80 vekt-% fyllstoff som kvartsmel eller lignende.

Eksempel

I et første fremgangsmåtetrinn ble det av aluminiumhydroksyd og polyfosforsyre (84 vekt-% ?205^ 1 en oppvarmet knaer ved 250 C fremstilt et aluminiumpolyf osf at (?2^5 : Al2^3~mo^ orn°lcl på 3) og tempereres ved 300°C inntil det var dannet et produkt med en kjedelengde på ca. 4, tilsvarende et vanninnhold på 5,5 vekt-% (kortkjedet, surt aluminiumpolyfosfat, bestanddel A).

Deretter ble en del av produktet fra første fremgangsmåtetrinn temperert videre ved 500°C ■ ' inntil det var dannet et produkt med en kjedelengde på ca. 40, tilsvarende et vanninnhold på 0,5 vekt-% (langkjedet aluminiumpolyfosfat, bestanddel B) .

Av disse to bestanddeler A og B ble herdnere sammenblandet

i forskjellige mengdeforhold, og 3,15 vekt-% av blandingen satt til et vanlig kitt (kvartsmel ~ 68% og kalivannglass ~ 28%) .

De funnede forarbeidelsestider i avhengighet av blandingsfor-holdene mellom de kortkjedete og langkjedete bestanddeler viser følgende tabell. "Forarbeidelsestiden" er derved definert som herdningstid av kittet. Shore-hårdheten-D

(SH) etter 24 timer ble i alle eksempler bestemt ifølge DIN 53505 resp. ASTM 1484.

De angitte forarbeidelsestider er middelverdier.

i

Claims (5)

1. Herdnere bestående av kondenserte aluminiumfosfater som har et P20^:Al203-molforhold mellom 1,5:1 og 3:1, for vannglasskitt, karakterisert ved at de er oppbygget av en bestanddel A, bestående av et kortkjedet aluminiumfosfat med en kjedelengde På 3-6, tilsvarende et vanninnhold på 6-4 vekt-%, med en bestanddel B bestående av et langkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold mindre enn 0,5 vekt-%, herdnere som bevirker korte avbindingstider av vannglasskittet .har en høy mengde av bestanddel A, og omvendt herdnere som bevirker lange avbindingstider har et stort innhold av komponent B i herdeblandingen.

2. Herdnere ifølge krav 1, karakterisert ved at de til regulering av avbindingstidene mellom 4 og 50 minutter inneholder bestanddelene A og B i et mengdeforhold fra 1:1 til 1:15.

3. Fremgangsmåte til fremstilling av herdnere bestående av kondenserte aluminiumfosfater som har et P20c-: Al-jO^-molfor-hold mellom 1,5:1 og 3:1 ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at man i et første fremgangsmåtetrinn for fremstilling av bestanddel A behandler sure aluminiumortofosfatoppløsninger eller -suspensjoner eller blandinger av polyfosforsyrer og aluminiumhydroksyd med et P2°5:A^O^-molforhold mellom 1,5:1 og 3:1 ved temperaturer mellom 200 og 350°C termisk inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde på 3-6,. tilsvarende et vanninnhold på 6-4 vekt-% (komponent A), at man deretter for fremstilling av bestanddel B, tempererer en del av dette produkt i et annet fremgangsmåtetrinn ved temperaturer på 4 00-6 00°C inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold miiidre enn 0,5 vekt-%, og at man blander produktene av de to fremgangsmåtetrinn med hverandre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at man i første fremgangsmåtetrinn blander og knar polyfosforsyren og aluminiumhydroksydet i en d& a 200-350°C oppvarmet reaktor.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert ved at man gjennomfører blanding og knaing av polyfosforsyren med aluminiumhydroksyd på kontinuerlig måte.