NO780728L - Herdnere for vannglasskitt og fremgangsmaate til fremstilling av slike herdnere - Google Patents

Description

Herdnere for"vannglasskitt og fremgangsmåte

til fremstilling av slike herdnere.

Oppfinnelsen vedrører herdnere av kondensert aluminiumfosfater, som har P2°5 : A12^3~molforhol(^ på minst 1,5:1 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 syrebe-skyttelses-, kjemi- og fyringsbygning. Slike kittmasser består vanligvis av syre- resp. høytemperaturbestandige fyllstoffer,

som kvartsmel eller chamotte, et alkali-vannglass og et herdnende bindemiddel som ved utskilling av kiselsyregel bibringer herdning av kittmassene.

Fra tysk patent 1.252.835 er det kjent kondenserte aluminiumfos fater som har blitt dannet ved at man underkaster sure aluminiumfosfater med et forhold mellom P2O5°S A^Oj på

1,1 til 3 for en termisk behandling, idet man først oppvarmer dem i et første trinn inntil vektkonstans til maksimalt '-I00 oC 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 aluminiumf osfater med et molart forhold fos forpentoksyd:aluminiumtrioksyd på 1,1 til 3 : 1, ved at oppløselige, kjedeformede eller ring-formet kondenserte alkalipolyfosfater omsettes med oppløselige aluminiumsalter i vann og de dannede kondenserte aluminiumfos fater tempereres i et trinn ved temperaturer mellom 300 og 600°C.

Kondenserte aluminium fosfater som har et ?20^ :kl20y molforhold på minst 1,5:1 er røntgenamorfe og deres volumvekt ut-gjør mellom 50 og 200 g/l, fremstilles ifeSlge tysk patent nr.

2.230.175, idet man forstøver aluminiumortofosfatoppløsninger 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 for-støvningsprodukt, hvorved egenskapen av sluttproduktet kan påvirkes som hurtig- eller langsomtavbindende herdner i vannglasskitt .

Videre er det fra tysk patent 2.264.475 kjent frem-stillingen av kondensert aluminiumf osf at, som har et P20,- : Al 2Cl- z)~ molforhold på minst 1,5 ved termisk behandling av aluminiumorto-fosfater, idet aluminiumortofosfatoppløsninger eller -suspensjoner i et tårn ved forstøvningst^rkning med varmgasser av 250-700°C • direkte overføres i de kondenserte aluminiumfosfater og deretter tempereres eventuelt forstøvningsproduktet. Skal disse kondenserte aluminiumsfosfater være egnet som hurtigavbindende herdnere i vannglasskitt, gjennomfører man forstøvningstørkningen av opp-løsningen eller suspensjonen ved temperaturer mellom 300 og 400°C. Derimot blir for fremstilling av kondenserte aluminiums fosfater som er egnet som langsomt avbindende herdnere, oppløsningene eller suspensjonene forstøvningstørket 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 iløpet av 10 til 50 minutter, når man tempererer forstøvningsproduktet 10 til 60 minutter ved temperaturer mellom 400 og 600°C, idet temperaturen velges dessto høyere jo lenger avbindingstid herdneren skal være innen de nevnte grenser, og tempereringstiden velges dessto kortere jo kortere avbindingstiden av herdneren skal være.

Alle etter disse og lignende kjente fremgangsmåter fremstilte kondenserte aluminiumpolyfosfater egner seg riktignok prinsipielt 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 ukon-trollerbar vekslende sammensetning. Vekslende og bare unøyaktig forutsebare forarbeidelsestider av de med herdnere blandede kitt begrenser deres anvendelsesevne og-fører ved produksjon av aluminiumf osf at-herdne re til ikke uunngåelige feilblandinger.

Denne usikkerhet ved de kjente produkter øker den

■generelle interesse for herdnere som avbinder i liktblivende og forutsebar måte. Det besto også interesse for en enkel fremgangsmåte til å fremstille- slike,, herdnere..

Det er 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 komponent A - bestående av et kortkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde på 3 til 6, tilsvarende et vanninnhold på 6 til 4 vekt-% med en komponent B - bestående av et langkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold på mindre enn 0,5 vekt-%. Herdnere som bevirker korte avbindingstider av vannglasskitten inneholder derved en høy mengde, av komponent A og omvendt herdnere som bevirker lange avbindingstider - en høy mengde av komponent B i herdeblandi-ngen. Dette betyr at herdnerene for regulering av kittens avbindingstider mellom 4 og 50 minutter inneholder komponentene 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 komponent A, behandler sure aluminiumortofosfatoppløsninger eller -suspensjoner eller blandinger av polyfosforsyre og aluminiumhydroksyd med et PpOp:A1?0 -molforhold på minst 1,5:1 termisk ved temperaturer mellom 200. og 350 C så lenge inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde fra 3 til 6, tilsvarende et vanninnhold på fra 6 til 4 vekt-%(komponent A).

Deretter blir for fremstilling av komponent B en del av dette produkt i et annet fremgangsmåtetrinn temperert ved temperaturer fra 400 til 600°C så lenge, inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde på større enn 40, tilsvarende et vanninnhold på mindre enn 0,5 vekt-%, deretter blandes produktene av de to fremgangsmåtetrinn med hverandre.

Anvendes som utgangsprodukter polyfos forsyre og aluminiumhydroksyd er det fordelaktig i det første trinn å blande

og å kna disse stoffer i en til.200 til 350°C oppvarmet reaktor. Derved lønner det seg å gjennomføre denne omsetning på kontinuerlig måte.

De ved hjelp av herdnerne ifølge oppfinnelsen fremstilte kitt har med hensyn til deres avbintlingsevne, 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 frem-kommer ved anvendelse av herdnerene ifølge oppfinnelsen i minst samme størrelse som ved de kjente herdnere.

Mulighetene med deres hjelp målrettet å endre avbindingstider av kitt, gjør herdnerene ifølge oppfinnelsen inter-essante 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 til 5 vekt-% av herdneren inneholder 20 til 35 vekt-% alkalivannglass og 50 til 80 vekt-% fyllstoff som kvartsmel eller lignende.

E ksempel

I et første fremgangsmåtetrinn ble det av aluminiumhydroksyd og polyfosforsyre (84 vekt-% P^ O^) i en oppvarmet knaer ved 250°C fremstilt et aluminiumpoly f osf at ( PpO^ : AlpO-^-molf orhold på 3) og tempereres ved 300°C så lenge inntil det var dannet et produkt med en kjedelengde på ca. 4, tilsvarende et vanninnhold på

5,5 vekt-%(kortkjedet, surt aluminiumpolyfosfat, komponent A).

Deretter ble en del av produktet fra første fremgangs-rnåtetrinn temperert videre ved 500°C så lenge inntil det var dannet et produkt med en kjedelengde på ca. 40, tilsvarende et vanninnhold på 0,5 vekt-% (langkjedet aluminiumpolyfos fat, komponent B).

Av disse to komponenter A1og B ble herdnere sammen-blandet 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 blan-dingsforholdene mellom de kortkjedete og langkjedete komponenter 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.

Patentkrav

1. Herdnere av kondenserte aluminiumfos fater som har et P2(->5: AlpOj-molf orhold på minst 1,5:1, for vannglasskitt,karakterisert vedat de er oppbygget av en komponent A, bestående av et kortkjedet aluminiumfos fat med en kjedelengde fra 3 til 6, tilsvarende et vanninnhold på fra 6 til 4 vekt-%, med en komponent B bestående av et langkjedet aluminiumpolyfosfat med en kjedelengde større enn 40, tilsvarende et vanninnhold på mindre enn 0,5 vekt-%, idet herdnere som bevirker korte avbindingstider av vann-glasskittet har en høy mengde av komponent A, og omvendt herdnere

som bevirker lange avbindingstider har et stort innhold av komponent B i herdeblandingen. 2. Herdnere ifølge krav 1,karakterisertved at de til regulering av avbindingstidene mellom 4 og 50 minutter inneholder komponentene A og B i et mengdeforhold fra 1:1 til 1:15-3. Fremgangsmåte til fremstilling av herdnere ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat man i et fyrste fremgangsmåtetrinn for fremstilling av komponent A behandler sure aluminiumortofosfatoppløsninger eller -suspensjoner eller blandinger av poly fosforsyrer og aluminiumhydroksyd med et PpO^ : Al^O-^-molf orhold på minst 1,5:1 ved temperaturer mellom 200 og 350°C termisk så lenge inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde fra 3 til 6, tilsvarende et vanninnhold 6 til 4 vekt-% (komponent A) at man deretter for fremstilling av komponent B, tempererer en del av dette produkt i et annet fremgangsmåtetrinn ved temperaturer fra 400 til 600°C så lenge, inntil det er dannet et produkt med en kjedelengde på større enn 40, tilsvarende et vanninnhold på mindre enn 0,5 vekt-%, og at man blander produktene av de to fremgangsmåtetrinn med hverandre. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisertved at man i første fremgangsmåtetrinn blander og knar polyfos-forsyren og aluminiumhydroksydet i en fra 200 til 350°C oppvarmet reaktor. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisertved at man gjennomfører blanding og knaing av polyfos forsyren med aluminiumhydroksyd på kontinuerlig-rnåte .