CH533657A

CH533657A - Bindemittel

Info

Publication number: CH533657A
Application number: CH353270A
Authority: CH
Inventors: Alois Dr Algnesberger; Horst Dr Michaud
Original assignee: Sueddeutsche Kalkstickstoff
Priority date: 1970-03-10
Filing date: 1970-03-10
Publication date: 1973-02-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindemittel auf der Basis von hydrophilem, säuremodifiziertem 1,3,5-Triazinharz und anorganischen Oxiden.

Baumaterialien, welche einen Kunstharzgehalt aufweisen, sind bereits bekannt. Es wurde auch schon ein Baumaterial vorgeschlagen, welches neben anorganischen Bindemitteln wie Zement, Kalk oder Gips und gegebenenfalls Füllstoffen einen Anteil von bis zu 30 Gew.-O/o, bezogen auf das anorganische Bindemittel, an sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertem Harz auf der Basis eines Amino-1,3,5-triazins mit mindestens zwei NH2-Gruppen enthält.

Ein weiterer Vorschlag betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Haftfähigkeit von zementhaltigen Baustoffoberflächen gegenüber aufzubringenden Kunststoffilmen. Bei diesem Verfahren verwendet man als die Haftfähigkeit erhöhendes Mittel mindestens zwei Aminogruppen enthaltende, säuremodifizierte 1,3,5-Triazinharze.

Es wurde gefunden, dass ein Bindemittel auf der Basis von hydrophilem, säuremodifiziertem 1,3,5-Triazinharz und anorganischen Oxiden besonders gute Bindeeigenschaften besitzt, wenn es als anorganische Oxide mindestens ein dreioder mehrwertiges basisches Oxid enthält.

Beispielsweise soll das drei- oder mehrwertige basische Oxid Al203, TiO-, ein Oxid der Seltenen Erden, Fe2Os, CrOa, Pb3O4 sein, wobei die genannten Oxide in dem betreffenden Bindemittel einzeln oder zu mehreren vorhanden sein können. Die anorganischen Oxide können bis zu max. 90 Gew.-0/o Zement enthalten.

Ein Anwendungsgebiet des erfindungsgemässen Bindemittels ist die Herstellung von Formmassen, wie sie beispielsweise in der Giesserei zur Herstellung von Kokilleneinsätzen verwendet werden; hierbei wird das Bindemittel mit den Füllstoffen innig vermischt und die gebildete Formmasse hierauf gepresst und getrocknet.

Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Verbindung fertiger Bauelemente miteinander, z. B. die Verbindung von Gasbetonkörpern.

Ein weiteres Anwendungsgebiet sind mit mehrwertigen Oxiden - wie Chromoxid, Eisenoxid - pigmentierte zementhaltige Erzeugnisse.

Bindemittel der erfindungsgemässen Zusammensetzung sowie die Herstellung der entsprechenden Harzlösungen sind aus den folgenden Beispielen zu ersehen.

Beispiele
Herstellung der Harzlösungen
A) 567 Gew.-Teile 370/obiges Formalin werden mit Natron lauge auf einen pH-Wert von 4,5 gebracht und anschliessend 294 Gew.-Teile Melamin zugesetzt. Danach wird auf 800 C erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet. Die Lösung wird auf 450 C abgekühlt und 222 Gew.-Teile Na2S2Os zugesetzt. Anschliessend werden 332 Gew.-Teile Wasser zugesetzt, mit Natronlauge ein pH-Wert von 10,5 eingestellt und die Lösung 2 Stunden auf 800 C erwärmt. Nach dem Abkühlen auf 500 C versetzt man die Lösung mit einem Gemisch aus 2116 Gew.-Teilen Wasser und 70 Gew.-Teilen konz. Schwefelsäure. Hierauf wird das Reaktionsgemisch 10 Stunden bei 500 C erwärmt und dann mit Natronlauge ein pH-Wert von 9,5 eingestellt.

Man erhält eine in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung mit einer Viskosität von 81 cP (Brookfield Rot.

visk. 20 U/min., Spindel Nr. 1) bei 200 C und mit einem Feststoffgehalt von 20 /o.

B) In 400 Gew.-Teile 300/obiges Formalin mit einem pH Wert von 8,2 werden 126 Gew.-Teile Melamin eingerührt und auf 800 C erwärmt, bis eine klare Lösung vorliegt. Dann wird zum Sieden erhitzt und eine mit verdünnter Natronlauge auf einen pH-Wert von 7,2 eingestellte Lösung von 97 Gew.-Teilen Amidosulfonsäure zugesetzt. Nach Zugabe der Lösung wird noch 5 Minuten erhitzt. Dann wird abgekühlt, und während des Abkühlens werden noch 500 Gew. Teile Wasser zugesetzt.

Man erhält eine in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung mit einer Viskosität von 14 cP (Brookfield Rot.

visk. 20 U/min., Spindel Nr. 1) bei 20 C und mit einem Feststoffgehalt von ca. 27 0/0.

C) 567 Gew.-Teile 370/obiges Formalin werden mit Natronlauge auf pH 4,0 gebracht und anschliessend 294 Gew. Teile Melamin zugesetzt. Danach wird auf 750 C erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet. Die Lösung kühlt man auf 450 C ab und setzt 222 Gew.-Teile Na2S2O zu. Anschliessend werden 332 Gew.-Teile Wasser zugegeben, mit Natronlauge wird ein pH von 10,5 eingestellt und die Lösung 2 Stunden bei 800 erwärmt. Nach Abkühlen auf 500 C versetzt man die Lösung mit einem Gemisch aus 2116 Gew.-Teilen Wasser und 70 Gew.-Teilen konzentrierter Schwefelsäure. Hierauf wird das Reaktionsgemisch 4 Stunden bei 500 C erwärmt und dann mit Natronlauge auf pH 9,0 eingestellt.

Man erhält eine in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung mit einer Viskosität von 13 cP (Brookfield Rot.

Visk. 20 U/Min., Spindel Nr. 1) bei 200 C und mit einem Feststoffgehalt von 20 /0.

1. Für Kokilleneinsätze wurden aus Quarzsand und Sägemehl mit folgenden Bindemittelmischungen Probekörper hergestellt. Ein Teil der Probekörper wurde 5 bis 10 Stunden bei 800 C und 2 bis 4 Stunden bei 1200 C getrocknet und anschliessend die Biegezugfestigkeit (DIN 1164) bestimmt. Ein Teil der Probekörper lagerte bis zur Bestimmung der Biegezugfestigkeit eine Woche bei ca. 200 C.

Quarzsand Sägemehl Bindemittelmischung Biegezugfestigkeit Gewichtsteile Gewichtsteile kg/cmê
Oxid bzw. Hydroxid Harzlösung hergestellt nach A 120 C 20 C
Typ Gewichtsteile Gewichtsteile getr. gelag.

350 100 Al-Hydroxid 200 400 9 10
275 50 griech. Bauxit 80 150 13 11
275 50 griech. Bauxit 150 150 14 18
350 100 Surinam-Bauxit 100 400 21 14
350 100 Surinam-Bauxit 200 400 19 11
350 100 Surinam-Bauxit 300 400 18 16
350 100 Bastnäsit, geglüht 100 400 12 11
350 100 Bastnäsit, geglüht 200 400 14 9
350 100 Titandioxid 100 200 11 7
350 100 Titandioxid 100 400 21 11
350 100 Titandioxid 200 200 11 7
350 100 Titandioxid 200 400 17 15
350 100 Konverterstaub 75 250 13 12
350 100 Konverterstaub 150 250 12 8
Die Probekörper wurden auf einer Gusseisenschmelze bezüglich Geruchsentwicklung, Schmelzverhalten und Reaktion mit der Schmelze getestet. Gefordert wurden: a) Keine starke Geruchsbelästigung, insbesondere keine Blausäureentwicklung; b) kein oder zumindest nur langsames Abschmelzen; c) keine oder nur geringe Reaktion mit der Schmelze (Kochen der Schmelze).

Sämtliche angeführten Probekörper entsprachen den gestellten Anforderungen bezüglich ihres Verhaltens auf einer Gusseisenschmelze.

Analysen der Oxide bzw. Hydroxide: Al-Hydroxid: mind. 99 0/0 Al(OH)3 Griech. Bauxit: 52,0 0/o Al203
22,5 /o Fe203
5,3 O/o SiO2
15,5 /o Glühverlust Surinam-Bauxit: 60,3 0/o Al203
1,8 /o Fe203
4,6 O/o SiO2
31,5 0/o Glühverlust Bastnäsit: 90,2 0/0 SE-Oxide 3,90/ob
0,7 /o Glühverlust Titandioxid: mind. 99 /o TiO2 Konverterstaub:

84,3 o/o Je203
8,7 0/o CaO
1,3 /o SiO2
1,7 O/o Glühverlust
2. Nicht angefeuchteter Gasbeton GS 25 wurde einseitig mit einer dünnen Schicht folgender Bindemittelmischungen versehen und eine zweite, ebenfalls nicht angefeuchtete Gasbetonplatte leicht aufgedrückt. Nach ca. 20 Stunden wurde die Haftfestigkeit geprüft.

In der Tabelle sind nur die Bindemittelmischungen angeführt, bei denen mind. 30 0/0 der Bruchfläche im Gasbeton liegen.

Bei einem zementhaltigen Bindemittel ohne Harzanteil wird bei den angegebenen Bedingungen eine Bindung zwischen den Gasbetonplatten nicht erhalten.

Bindemittelmischung
Zement Oxid bzw. Hydroxid Harzlösung hergestellt nach A
Typ Gewichtsteile Typ Gewichtsteile Gewichtsteile
Al-Hydroxid 100 50
Rotschlamm 100 25 Portlandzement 275 50 Al-Hydroxid 50 50 Portlandzement 275 50 Rotschlamm 50 50 Portlandzement 275 50 griech. Bauxit 50 25 Tonerdeschmelzzement 50 Al-Hydroxid 50 50 Tonerdeschmelzzement 50 Al-Hydroxid 50 100 Tonerdeschmelzzement 50 Rotschlamm 50 50 hergestellt nach B Portlandzement 275 50 Al-Hydroxid 50 20 Portlandzement 275 50 Al-Hydroxid 50 40 Tonerdeschmelzzement 50 griech. Bauxit 50 40 Analysen der Oxide bzw.

Hydroxide: Al-Hydroxid: 11,5 /o Wasser Getrocknetes Produkt: mind. 99 /oAl(OH)3 Rotschlamm: 51,1 O/o Fe203
16,5 O/o Al2O3
7,4 0/0 TiO2 7,2 /o SiO2
1,4 /o CaO
10,0 /o Glühverlust griech. Bauxit: Zusammensetzung siehe 1. Beispiel
3. In Anlehnung an DIN 1164 wurden aus Weisszement, wechselnden Mengen Chromoxid und wechselnden Mengen Harz C Probekörper 4 X 4 X 16 cm bei einem Ausbreitmass von 18 j 1 cm hergestellt. Die Probekörper wurden am Schocktisch nach dem RILEM-CEM-Verfahren verdichtet, nach 1 Tag entschalt und jeweils bis zur Prüfung im Normklima 20/65 gelagert.

Vers. Zusätze Zement- Wasser-Zement- Biegezugfestigkeit Druckfestigkeit
Nr. bez. auf gewicht Wert in kp/cm2 in kp/cm2 -^^" C Chromoxid nach Tagen nach Tagen
Harzlösung C Chromoxid 1 7 28 1 7 28
1 ohne Zusatz ohne Zusatz 0,50 34 51 62 195 374 420
2 5 O/o ohne Zusatz 0,42 55 74 82 380 576 639
3 10 O/o ohne Zusatz 0,41 51 78 76 350 573 554
4 ohne Zusatz 2,5 % 0,52 32 60 61 160 403 454
5 5 % 2,5 % 0,43 54 84 84 385 639 664
6 10 % 2,5 % 0,40 56 83 104 355 642 699

Claims

PATENTANSPRUCH Bindemittel auf der Basis von hydrophilem, säuremodifiziertem 1,3,5-Triazinharz und anorganischen Oxiden, dadurch gekennzeichnet, dass es als anorganische Oxide mindestens ein drei- oder mehrwertiges basisches Oxid enthält.

UNTERANSPRUCH Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Oxide bis zu 99 Gew.-o/o Zement enthalten.