AT282842B - Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gußformen od.dgl. und Bindemittel hiefür - Google Patents
Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gußformen od.dgl. und Bindemittel hiefürInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1>
Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gussformen od. dgl. und Bindemittel hiefür
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Ein typischer Montmorillonit-Ton für die erfindungsgemässen Schlichten zeigt unter dem Elektronenmikroskop Teilchen von etwa l Länge, 100 bis 200 mf- Breite und 1 bis 10 mf- Dicke.
Hydrophile Xanthomonas-Kolloide sind exocelluläre Polysaccharidharze von hohem Molekulargewicht, die durch Fermentation hergestellt werden. Dieses Kolloid ist ein Polymerisat, das Mannose-, Glucose-, Kaliumglucuronat- und Acetylgruppen etwa im Molverhältnis von 2 : l bis 1 : 1 enthält. Dieses Kolloid wird durch Fermentation eines Mediums mit Hilfe des Bacteriums Xanthomonas campestris in der in der USA-Patentschrift Nr. 3, 067, 038 beschriebenen Weise hergestellt.
Das Fermentationsmedium kann 2 bis 5% technische Glucose, anorganische Stickstoffverbindungen, wie Maisquellwasser oder lösliche Schlempebestandteile, Dikaliumphosphatund die erforderlichen Spurenelemente enthalten.
Das bevorzugte Suspendierungsmittel ist ein Gemisch aus einem Xanthomonas-Kolloid und einem Magnesium-Montmorillonit-Ton. Vorzugsweise enthält das Gemisch 1, 5 Teile Kolloid/1 Teil Ton ; dieses Verhältnis ist allerdings nicht ausschlaggebend ; man kann auch mit gleichen Teilen Ton und Kolloid oder mit einem grösseren Anteil Ton als Kolloid arbeiten.
Das Suspendierungsmittel ist in der wässerigen Suspension des Quarzglaspulvers in dem Kieselsäuresol in Mengen von 0, 05 bis 2 Gew.-% enthalten. Mengen von etwa 0, 25 Gew.-% werdenbevorzugt.
Unter Umständen können sich beim Auftragen dieser kieselsäurehaltigen Schlichten auf heisse Metalloberflächen Blasen in dem Überzug bilden. Solche Blasen sind in Anbetracht ihrer Zerreibbarkeit für Überzüge auf Bodenplatten unerwünscht, da sie die Gefahr von kieselsäurehaltigen Einschlüssen in den Stahlgussstücken bedingen.
Ferner wurde gefunden, dass die kieselsäurehaltigen Schlichten unter gewissen Bedingungen ein schlechtes Benetzungsvermögen für heisse Metalloberflächen aufweisen, indem sie z. B. Bodenplatten von 3150C schlechter benetzen als solche von 120 C. Dies äussert sich in einer schlechten Haftfestigkeit des Belages an der Metalloberfläche.
Diese Schwierigkeiten können weitgehend behoben oder sogar beseitigt werden, wenn man den Schlichten einen mehrwertigen Alkohol zusetzt. Zu dem gleichen Zweck können auch Netzmittel zugesetzt werden. Die relativen Mengenanteile der Bestandteile des Gemisches sollen innerhalb bestimmter Grenzen bemessen werden.
Die Bindemittel aus dem wässerigen Kieselsäuresol und den oben genannten Suspendierungs- und Netzmitteln sowie mehrwertigen Alkoholen sind bereits für sich allein als Bindemittel oder Träger gewerblich verwertbar, u. zw. nicht nur, wie oben erläutert, für Quarzglaspulver, sondern auch für verschiedene andere pulver- oder faserförmige anorganische Stoffe. Dieser Träger kann daher auch als Bindemittel für andere Formen der Kieselsäure, wie Kieselsäuremehl, Sand und Diatomeenerde, verwendet werden. In ähnlicher Weise, wie es als Träger für Quarzglaspulver verwendet-wird, kann dieses Bindemittel auf der Basis von kolloidaler Kieselsäure auch als Bindemittel für winzige Glaskügelchen, Alu-
EMI2.1
Bindemittel für Metallpulver, wie Zinkstaub, Aluminiumpulver usw., dienen.
Dieser Träger kann auch verwendet werden, um Faserstoffe, wie Glasfasern, Aluminosilicatfasern, Steinwolle, Asbest und Kaliumtitanat, zu binden. Ebenso können verschiedene anorganische Stoffe an sich selbst oder an Unterlagen gebunden werden. Je nach den relativen Mengenanteilen des Trägers und des pulver- oder faserför- migen Materials können die so erhaltenen Massen auf Metalloberflächen durch Spritzen oder Anstreichen aufgebracht werden oder zu Mörteln oder Formmassen zum Beschichten von Metallerzeugnissen angemacht werden.
Wenn die Bindemittel auf der Basis von kolloidaler Kieselsäure als Bindemittel in für heisse Metalloberflächen bestimmten Schlichten verwendet werden sollen, ist es vorteilhaft, ihnen einen mehrwertigen Alkohol und ein Netzmittel zuzusetzen.
Im Rahmen der Erfindung verwendbare mehrwertige Alkohole sind aliphatische Alkohole, Glykole, Glykoläther und Polyole mit Siedepunkten von 150 bis 343 C, die in Wasser und in dem zur Herstellung der Überzugsmittel verwendeten wässerigen Kieselsäuresol löslich sind. Bevorzugt werden von Äthylenoxyd und Propylenoxyd abgeleitete Glykole. Von diesen werden Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Tri- äthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Propylenglykol und Dipropylenglykolbesondersbevorzugt. Alle diese Glykole können entweder für sich allein oder im Gemisch miteinander verwendet werden.
Das Netzmittel muss mit dem wässerigen Kieselsäuresol und dem Suspendierungsmittel verträglich sein. Es sind viele derartige Netzmittel bekannt ; im Rahmen der Erfindung können solche Netzmittel aus entsprechenden Listen ausgewählt werden, z. B. aus der Aufzählung in"Detergents and Emulsifiers An-
<Desc/Clms Page number 3>
nual", [1965], von John W. McCutcheon, Inc.
Als besonders vorteilhaft haben sich für gewisse Schlichten bestimmte Hochtemperaturnetzmittel, erwiesen, besonders wenn die Überzugsmittel in Kombination mit Quarzglaspulver zum Beschichten von heissen Bodenplatten, Formen u. dgl. verwendet werden sollen.
Zu diesen Hochtemperaturnetzmitteln gehören bestimmte Phosphorsäureester, die durch Umsetzung von Phenolen, Fluoralkylalkoholen oder aliphatischen Alkoholen mit Phosphorsäure oder Oxyden des Phosphors hergestellt werden. Ferner gehört hieher eine Gruppe von Phosphorsäureestern, die durch Umsetzung der oben genannten Phosphorsäureester mit Äthylenoxyd hergestellt werden, wobei eine telomere Äthylenoxyd-Alkoholeinheit in das Molekül eingelagert wird.
Demnach betrifft die Erfindung eine Schlichte für wärmeempfindliche Gussformflächen, die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus einer Dispersion von Quarzglaspulver in einem Kieselsäuresol enthaltenden Bindemittel bei einem Gewichtsverhältnis von Quarzglaspulver zu kolloidaler Kieselsäure im Bereich von 10:0,5 bis 10 : 60 bestehtung das Bindemittel ein wässeriges Kieselsäuresol ist, dem Magnesium-Montmorillonit-Tonoderein hydrophiles Xantho- monas-Kolloid oder Gemische aus diesen Stoffen als Suspendierungsmittel in Mengen von 0, 05 bis 2 Gew.-% ein mehrwertiger aliphatischer Alkohol in Mengen von 3 bis 30 Gel.-% und ein Phosphorsäureester der allgemeinen Formel
EMI3.1
Weiters betrifft die Erfindung ein Bindemittel auf der Basis kolloidaler Kieselsäure für die vorerwähnte Schlichte, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einemwässerigenKieselsäuresolbesteht, dem Magnesium-Montmorillonit-Ton oder ein hydrophiles Xanthomonas-Kolloid oder Gemische aus diesen Stoffen als Suspendierungsmittel in Mengen von 0, 05 bis 2 Gew.-%, ein mehrwertiger aliphatischer
EMI3.2
Die oben beschriebenen Verbindungen können auch in Form der entsprechenden Bisphosphatverbindungen oder höherer Kondensationsprodukte vorliegen. Besonders bevorzugte Verbindungen für die Zwekke der Erfindung ist ein modifiziertes Polyäthylenglykol der Formel
EMI3.3
Das für die Schlichten der Erfindung geeignete körnige Quarzglaspulver hat einen Siliciumdioxydgehalt von nicht weniger als 97% und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht über 6x10-7cm/cm/ C.
EMI3.4
sich weniger gut als ein solches mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von nicht mehr als etwa 4 bis 5 x 10-7 cm/cm/oC. Ein für die Zwecke der Erfindung geeignetes Quarzglaspulver hat die folgende Zusammensetzung :
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Gen.-'%
<tb> SiO <SEP> 97, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 3
<tb> Siliciumsuboxyde <SEP> 0, <SEP> 55 <SEP>
<tb> Elementares <SEP> Silicium <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP>
<tb> 100, <SEP> 00 <SEP>
<tb>
EMI4.2
<Desc/Clms Page number 5>
einenWärmeausdehnungskoeffizientenvon5xlO''0, 1 Gew. -0/0 (Wirkstoft), bezogen auf das Gewicht der flüssigen Phase, zugesetzt. Als flüssige Phase gelten in diesem Sinne sämtliche Bestandteile der Schlichte mit Ausnahme des Quarzglaspulvers. Die jeweils zuzusetzende Menge richtet sich nach dem jeweiligen Schaumverhütungsmittel ; vorzugsweise verwendet man ein möglichst aktives Mittel, um eine möglichst starke Schaumverhütung bei der geringstmöglichen Konzentration zu erzielen.
Im Handel erhältliche wässerige Emulsionen von Methylpolysiloxan sind Schaumverhütungsmittel, die sich für die erfindungsgemässen Überzugsmittel eignen.
Beispiel l : Ein Bindemittel auf der Basis von kolloidaler Kieselsäure wird für die Versuchsbeschichtung von Bodenplatten in einem Stahlwerk hergestellt. Das Bindemittel hat die folgende Zusammensetzung
EMI5.1
<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Wässeriges <SEP> Kieselsäuresol <SEP> 100,0
<tb> Hydrophiles <SEP> Xanthomonas-Kolloid <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Dipropylenglykol <SEP> 7,0
<tb> Äthylenglykol <SEP> 3,0
<tb> Wasser <SEP> 50,0
<tb> Netzmittel <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Zuerst wird das hydrophile Xanthomonas-Kolloid in einem Gemisch aus Äthylenglykol und Dipropylenglykol unter mässiger Scherkraftwirkung verteilt, dann wird Wasser zugesetzt und gründlich vermischt, worauf man das wässerige Kieselsäuresol und das Netzmittel zusetzt unddasGanzeetwa2hvermischt.
Beispiel 2 : Ein Bindemittel zur Versuchsbeschichtung der Bodenplatten in einem Stahlwerk wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt :
EMI5.2
<tb>
<tb> Gew.-Teile <SEP> kg
<tb> Wässeriges <SEP> Kieselsäuresol <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> 500,0
<tb> Modifizierter <SEP> Magnesium-
<tb> -Montmorillonit-Ton <SEP> 0,3 <SEP> 1,5
<tb> Dipropylenglykol <SEP> 10,0 <SEP> 50,0
<tb> Netzmittel <SEP> 0,2 <SEP> 1,0
<tb>
Der Ton wird mit einem wässerigen Kieselsäuresol mit einem Siliciumdioxyd-Feststoffgehalt von 30% und einem Verhältnis Sio 2 :
Na20 von 96 zu 75 kg einer zien Dispersion vermischt, indem der Ton zunächst mit dem Schaufelrührer in dem Kieselsäuresol verteilt und die Aufschlämmung 4 h durch eine 3-stufige Zentrifugalpumpe umlaufen gelassen wird, bis die Flüssigkeit bei der oben angegebenen Verdünnung eine Fliessspannung von mehr als 3 dyn/cm2 aufweist. Die Fliessspannung wird aus Viscositätsbestimmungen nach der folgenden Gleichung berechnet :
EMI5.3
In der obigen Gleichung bedeuten V und V die mit dem Brookfield-Viscosimeter bei 6 bzw.
12 Umdr/min und 22 bis 23 C an einer entlüfteten Probe bestimmten scheinbaren Viscositäten in Cen- tipoise.
Die 75 kg der 2'0igen Tondispersion in dem Kieselsäuresol werden mit 426,5 kg weiterem Kieselsäuresol verdünnt und vermischt, bis das Gemisch homogen ist, worauf man langsam unter Rühren 50 kg Dipropylenglykol und 1 kg eines Kondensationsproduktes aus Phosphorsäureoctylester und Äthylenoxyd (der oben angegebenen Formel) als Netzmittel zusetzt.
Dieses Bindemittel erleidet bei längerer Lagerung keine Phasentrennung und gefriert erst unterhalb
<Desc/Clms Page number 6>
- 70C ; es wird durch Gefrieren und Wiederauftauen nicht beeinträchtigt.
Das Bindemittel wird zu einem Stahlwerk befördert, wo es mit der gleichen Gewichtsmenge Quarzglaspulver vermischt wird. In dem Gemisch bleiben die Feststoffe ohne Umrühren 24 h in Suspension, so dass das Gemisch, ohne sich abzusetzen, in dem Mischgefäss und den Abzugsleitungen gelagert werden kann. Man lässt das Gemisch durch eine offene Ausgabeleitung auf 260 bis 315 C heisse Bodenplatten auffliessen, wo es sich ausbreitet, die Platten benetzt und schnell zu einem anhaftenden, harten, dichten, blasenfreien Überzug trocknet.
Auf die so beschichteten Bodenplatten werden an einem Ende offene Giessformen gesetzt, in die basischer Thomasstahl gegossen wird. Die Formen und die Gussstücke werden von den Bodenplatten abgenommen, ohne dass ein Verschweissen der Gussstücke an den Bodenplatten eintritt. Die beschichteten Bodenplatten werden hiebei viel weniger stark erodiert als mit andernüberzugsmitteln beschichtete Bodenplatten.
Der gleiche Versuch wird mit dem Unterschied wiederholt, dass Schlichten mit verschiedenen Gehalten an Suspendierungsmittel, Glykol und Netzmittel innerhalb der oben angegebenen Bereiche verwendet werden. Die so erhaltenen Schlichten verhalten sich ebenso, wie oben beschrieben und sind den bisher bekannten Schlichten entschieden überlegen.
Beispiel 3 : Es wird eine Schlichte für Bodenplatten aus den folgenden Bestandteilen hergestellt :
EMI6.1
<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Quarzglaspulver <SEP> 66,5
<tb> Kieselsäuresol <SEP> gemäss <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 100,0
<tb> Äthylenglykol <SEP> 17,5
<tb> Modifizierter <SEP> Magnesium-
<tb> - <SEP> Montmorillonit-Ton <SEP> 0,75
<tb> Kondensationsprodukt <SEP> aus
<tb> Phosphorsäureoctylester <SEP> und
<tb> Äthylenoxyd <SEP> als <SEP> Netzmittel <SEP> 0,15
<tb>
EMI6.2
EMI6.3
<tb>
<tb> dyn/cmGew.-Teile
<tb> Wässeriges <SEP> Kieselsäuresol <SEP> (40%SiO) <SEP> 100,0
<tb> Hydrophiles <SEP> Xanthomonas-Kolloid <SEP> 0, <SEP> 1
<tb> Modifizierter <SEP> MagnesiumMontmorillonit-Ton <SEP> 0,4
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Dipropylenglykol <SEP> 7,0
<tb> Äthylenglykol <SEP> 3,
<SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 50,0
<tb> Netzmittel <SEP> 0,1
<tb>
EMI7.2
wird nach Beispiel 2 hergestellt, mit dem Unterschied, dass der dort allein ver-wendete Ton durch ein Gemisch von Ton und Xanthomonas-Kolloid ersetzt wird, und dass das wässerige Kieselsäuresol mit Wasser versetzt wird.
Die so erhaltene Schlichte setzt sich, wenn es mit derselben Gewichtsmenge Quarzglaspulver versetzt wird, in 24 h nicht ab, gefriert unterhalb OOC, wird durch das Einfrieren nicht beeinträchtigt, zeigt ein ausgezeichnetes Benetzungs- und Haftvermögen an heissen Bodenplatten und liefert einen von Blasen und Krusten freien, dichten, harten, weissen Überzug.
Dieser Überzug ist sowohl hinsichtlich des Schutzes der Bodenplatten als auch hinsichtlich der Ablösung der Gussstücke den bisher bekannten Überzügen überlegen.
Der obige Versuch wird unter Verwendung mehrerer anderer, im Rahmen der Erfindung verwendbarer mehrwertiger Alkohole an Stelle des oben angegebenen Glykolgemisches wiederholt. Die so erhaltenen Schlichten haben ähnliche Eigenschaften und Wirkungen wie das oben beschriebene Überzugsmit- tel.
Beispiel 5 : Ein Bindemittel auf der Basis kolloidaler Kieselsäure wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt :
EMI7.3
<tb>
<tb> Gew. <SEP> - <SEP> Teile <SEP>
<tb> Wässeriges <SEP> Kieselsäuresol <SEP> 100
<tb> Hydrophiles <SEP> Xanthomonas-Kolloid <SEP> 0,107
<tb> Modifizierter <SEP> Magnesium-
<tb> -Montmorillonit-Ton <SEP> 0,16
<tb> Äthylenglykol <SEP> 2
<tb> Dipropylenglykol <SEP> 4,67
<tb> Netzmittel <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
EMI7.4
Dieses Bindemittel wird nach Beispiel 4 hergestellt und zu einem Stahlwerk beförderteo es mit einer gleichen Gewichtsmenge Quarzglaspulver versetzt und gemäss Beispiel 2 mit ähnlichen Ergebnissen angewendet wird.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE : 1. Schlichte für wärmeempfindliche Gussfprmflächen, die mit dem flüssigen Metall in Berührung EMI7.5 Kieselsäuresol enthaltenden Bindemittel bei einem Gewichtsverhältnis von Quarzglaspulver zu kolloidaler Kieselsäure im Bereich von 10 : 0, 5 bis 10 : 60 besteht und das Bindemittel ein wässeriges Kieselsäuresol ist, dem Magnesium-Montmorillonit-Ton oder ein hydrophiles Xanthomonas-Kolloid oder Ge- EMI7.6 <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 EMI8.2 EMI8.3
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT207267A AT282842B (de) | 1967-03-03 | 1967-03-03 | Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gußformen od.dgl. und Bindemittel hiefür |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT207267A AT282842B (de) | 1967-03-03 | 1967-03-03 | Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gußformen od.dgl. und Bindemittel hiefür |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT282842B true AT282842B (de) | 1970-07-10 |
Family
ID=3527166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT207267A AT282842B (de) | 1967-03-03 | 1967-03-03 | Schlichte für wärmeempfindliche Oberflächen, wie Gußformen od.dgl. und Bindemittel hiefür |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT282842B (de) |
-
1967
- 1967-03-03 AT AT207267A patent/AT282842B/de not_active IP Right Cessation
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