CH633240A5 - Plaster having improved properties - Google Patents
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Description
Gegenstand der Erfindung ist Gips mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere Gips für Bau- und Stuckarbeiten. Die Verbesserung der Eigenschaften bezieht sich sowohl auf die Verarbeitung des plastischen Gipses als auch auf die Zeit nach der Verarbeitung. Der erfundene Gips ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an Phosphonsäuren der allgemeinen Formel The invention relates to gypsum with improved properties, in particular gypsum for construction and stucco work. The improvement in properties relates both to the processing of the plastic plaster and to the time after processing. The invented gypsum is characterized by a content of phosphonic acids of the general formula
RP(0)(0H)2 RP (0) (0H) 2
in welcher R gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl mit 1 bis 18 C-Atomen darstellt oder deren Ester oder Salze. in which R represents optionally substituted alkyl, cycloalkyl, aryl or aralkyl with 1 to 18 carbon atoms or their esters or salts.
Gips hat die Eigenschaft, nach dem Anrühren mit Wasser innerhalb kurzer Zeit unter Kristallwasseraufnahme zu erstarren und rasch abzubinden. Bei gewissen Arbeiten, z.B. Herstellung von Formabdrücken, ist ein rasches Abbinden erwünscht. Andere Arbeiten erfordern aber Verarbeitungszeitspannen, die ein verzögertes Abbinden voraussetzen, z.B. bei der Herstellung grösserer Ansatzmengen, für den Transport der angerührten Gipsmasse an den Verarbeitungsort oder das Auftragen und insbesondere das Glätten der Gipsmasse mittels Kelle bei grossen Flächen. Aber auch das Abreiben und Filzen z.B. eines Gipsputzes muss noch in der Abbindezeit erfolgen. Gypsum has the property, after being mixed with water, that it solidifies and absorbs quickly within a short period of time with the absorption of water of crystallization. For certain jobs, e.g. Production of mold impressions, rapid setting is desirable. However, other work requires processing times that require a delayed setting, e.g. in the production of larger batches, for the transport of the mixed gypsum mass to the processing site or for the application and in particular the smoothing of the gypsum mass with a trowel on large areas. But also rubbing and felting e.g. gypsum plaster must still be applied in the setting time.
Es ist deshalb für die Verarbeitung von Gips von entscheidender Bedeutung, dass einerseits das Abbinden während des Transports und des Auftragens verzögert werden soll, andererseits das Abbinden nach dem Glätten und Abreiben bald erfolgen soll, um unnötige Wartezeiten zu vermeiden. It is therefore of crucial importance for the processing of gypsum that on the one hand the setting should be delayed during transport and application, on the other hand the setting should take place soon after smoothing and rubbing in order to avoid unnecessary waiting times.
In dem Aufsatz von W. C. Riddel, zitiert in «Zement, Kalk und Gips», Bd. 8 (1955), Seiten 409 bis 411, wird eine grosse Anzahl von Zuschlagstoffen benannt, die die Abbindezeit von Gips verlängern. Als Abbindeverzögerer werden in dieser Arbeit beispielsweise Natrium- oder Ammoniumsalze der Phosphorsäure, Borax oder organische Oxipolysäuren untersucht. Um eine Abbindeverzögerung von 1 Stunde oder mehr zu erreichen, sind Zusatzmengen anorganischer Salze von mehr als 0,25 Gew.% nötig. Als Nachteil so hoher Zuschlagmengen anorganischer Salze muss eine starke Verschlechterung der Gipsqualität in Kauf genommen werden. So wird z.B. die Biegezugfestigkeit des Gipses schon beim Zusatz von Trinatriumphosphat von 18,9 kg/cm2 auf 12,6 kg/cm2 verschlechtert; entsprechendes gilt für Triammoni-umphosphat, wo die Biegezugfestigkeit von 19,6 kg/cm2 auf 15,0 kg/cm2 abfällt. Werden Abbindezeiten von etwa 3 Stunden verlangt, so müssen anorganische Salze in Mengen von mehr als 0,5 Gew.% dem Gips zugesetzt werden. Ausser einer weiteren Verschlechterung der physikalischen Gipsqualität, z.B. der Biegezugfestigkeit, kommt dann noch das «Ausblühen» des Gipses hinzu. Unter «Ausblühen» des Gipses wird das Auskristallisieren dieser Zuschlagstoffe an der Oberfläche verstanden. Durch Diffusionsvorgänge wird die Oberfläche rauh. Aufgetragene Farbe blättert dabei ab. In the article by W. C. Riddel, cited in "Cement, Lime and Gypsum", Vol. 8 (1955), pages 409 to 411, a large number of additives are named that extend the setting time of gypsum. As a retarding agent, sodium or ammonium salts of phosphoric acid, borax or organic oxipoly acids are investigated in this work. In order to achieve a setting delay of 1 hour or more, additional amounts of inorganic salts of more than 0.25% by weight are necessary. As a disadvantage of such high additions of inorganic salts, a severe deterioration in the quality of the gypsum must be accepted. For example, the bending tensile strength of the gypsum deteriorated from 18.9 kg / cm2 to 12.6 kg / cm2 when trisodium phosphate was added; the same applies to triammonium phosphate, where the bending tensile strength drops from 19.6 kg / cm2 to 15.0 kg / cm2. If setting times of about 3 hours are required, inorganic salts in amounts of more than 0.5% by weight must be added to the gypsum. Except for a further deterioration in the physical quality of the gypsum, e.g. the bending tensile strength, there is also the "blooming" of the plaster. “Blooming” of the gypsum means the crystallization of these additives on the surface. The surface becomes rough due to diffusion processes. Applied paint peels off.
Beim Einsatz von Polycarbonsäuren als Abbindeverzögerer kommt es zur Bildung von Schimmelpilzen, besonders in feuchten Räumen, wodurch der Gips «fault» und abbrök-kelt. When polycarboxylic acids are used as retarders, mold is formed, especially in damp rooms, which causes the gypsum to rot and crumble.
Um eine Aussage über die Wirksamkeit von Substanzen für die Eignung als Abbindeverzögerer von Gips zu erhalten, wird das Abbindeende in einer VICAT-Apparatur nach DIN 1168, Teil 2, Juli 1975, bestimmt. In order to obtain information about the effectiveness of substances for their suitability as retarding agents for gypsum, the end of the setting is determined in a VICAT apparatus according to DIN 1168, Part 2, July 1975.
Dazu werden in einem RILEM-CEM-Mischer nach DIN 1164, Blatt 7, Juni 1970, der Abbindeverzögerer bei Rührstufe 1 in 1 Liter Wasser 5 min lang gerührt. Innerhalb von 30 sec werden 1,5 kg Gips zugegeben und die Suspension 2,5 min bei Rührstufe 1 weitergerührt. For this purpose, the setting retarder is stirred in stirring stage 1 in 1 liter of water for 5 minutes in a RILEM-CEM mixer according to DIN 1164, sheet 7, June 1970. 1.5 kg of gypsum are added within 30 seconds and the suspension is stirred for a further 2.5 minutes at stirring stage 1.
Mit einem Teil dieser Mischung wird ein VICATRING (Hartgummiring) mit einem Durchmesser von 65/75 mm und 40 mm Höhe gefüllt. Auf die Oberfläche des Gipskörpers wird nun die konische Stahlnadel (die Spitze der Nadel hat einen Durchmesser von 1 mm, die Nadel hat einen Durchmesser von 8 mm) aufgesetzt und die Auslösevorrichtung der A portion of this mixture is used to fill a VICATRING (hard rubber ring) with a diameter of 65/75 mm and a height of 40 mm. Now the conical steel needle (the tip of the needle has a diameter of 1 mm, the needle has a diameter of 8 mm) is placed on the surface of the plaster body and the triggering device of the
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
633240 633240
Nadel in der VICAT-Apparatur plötzlich freigegeben. Das Abbindeende des Gipses ist dann erreicht, wenn die Nadel nicht mehr in die Gipsoberfläche eindringt. Die Abbindezeit ist die Zeitspanne, die vom Einstreuen des Gipses bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wo die Nadel nicht mehr in die Gipsoberfläche eindringt. The needle in the VICAT apparatus suddenly released. The setting end of the plaster is reached when the needle no longer penetrates the plaster surface. The setting time is the time that has elapsed between the plaster being poured in and the time when the needle no longer penetrates the plaster surface.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Substanzen zu finden, die, in einer Menge von höchstens 0,1 Gew.%, bezogen auf die Gipsmenge, die Abbindezeit des Gipses auf mehr als 1 Stunde verlängern, aber keine Veränderung der Biegezugfestigkeit des Gipses bewirken und das Gipsteil durch Schimmelpilz nicht zerstören. The present invention has for its object to find substances which, in an amount of at most 0.1 wt and not destroy the plaster part by mold.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass Phosphonsäuren der allgemeinen Formel It has now surprisingly been found that phosphonic acids of the general formula
R-P(0)(0H)2 R-P (0) (0H) 2
in welcher R ein gegebenenfalls substituiertes Alkyl, ein Cycloalkyl, ein Aryl oder ein Aralkyl mit 1 bis 18 C-Atomen, insbesondere 1 bis 10 C-Atomen, deren Neutralisationsprodukte mit anorganischen oder organischen Basen und/oder der Mono- oder Diester äusserst wirksame Abbindeverzögerer für Gips sind. Weiter wurde überraschend gefunden, dass die Phosphonsäuren in dem Gips als Fungizide wirken können, d.h. auch in feuchten Räumen siedeln keine Schimmelpilze auf der Gipsoberfläche. in which R is an optionally substituted alkyl, a cycloalkyl, an aryl or an aralkyl with 1 to 18 C atoms, in particular 1 to 10 C atoms, their neutralization products with inorganic or organic bases and / or the mono- or diester extremely effective setting retarders are for plaster. It was also surprisingly found that the phosphonic acids in the gypsum can act as fungicides, i.e. even in damp rooms, there are no molds on the plaster surface.
Es hat sich herausgestellt, dass es unerheblich ist, ob die Phosphonsäure als Säure, als voll- oder teilneutralisierte Substanz, insbesondere als deren Alkali-, Ammonium- oder Erdalkalisalze, oder in Form ihrer Mono- oder Diester verwendet wird, wobei als Esterreste insbesondere Alkyl mit 1 bis 8 C-Atomen in Frage kommt. It has been found that it is irrelevant whether the phosphonic acid is used as an acid, as a fully or partially neutralized substance, in particular as its alkali metal, ammonium or alkaline earth metal salts, or in the form of its mono- or diesters, alkyl as the ester radicals with 1 to 8 carbon atoms.
Es hat sich weiter gezeigt, dass solche Phosphonsäuren besonders wirksame Abbindeverzögerer für Gipse sind, bei denen der Rest R ein oder mehrere Substituenten der Carb-oxi-, Carbäthoxi- oder Carbomethoxigruppen enthält. Die erfindungsgemäss einzusetzenden Phosphonsäuren sind aber keineswegs auf diese Substituenten beschränkt. It has also been shown that such phosphonic acids are particularly effective retarders for gypsum in which the radical R contains one or more substituents of the carboxy, carbäthoxy or carbomethoxy groups. However, the phosphonic acids to be used according to the invention are by no means restricted to these substituents.
Im erfindungsgemässen Gips sind die Phosphonsäuren, deren Ester oder Salze insbesondere in Gehalten von 0,01 bis 0,1 Gew.%, vorzugsweise von 0,02'5 bis 0,075 Gew.%, bezogen auf den Gips, enthalten. Bei Zusätzen von höchstens 0,1 Gew.% Phosphonsäure oder deren Ester oder Salzen steigt The gypsum according to the invention contains the phosphonic acids, their esters or salts, in particular in amounts of 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.02'5 to 0.075% by weight, based on the gypsum. With the addition of at most 0.1% by weight of phosphonic acid or its esters or salts, increases
überraschend die Biegezugfestigkeit des Gipses an. Vorzugsweise enthält der Gips, zur Vermeidung der Bildung von Schimmelpilzen, den höheren Anteil an Phosphonsäuren oder deren Ester oder Salzen, wenn das Gipsteil später in s feuchter Atmosphäre gehalten wird. surprisingly the flexural strength of the plaster. To avoid the formation of mold, the gypsum preferably contains the higher proportion of phosphonic acids or their esters or salts if the gypsum part is later kept in a moist atmosphere.
Die Phosphonsäure oder die Ester oder Salze davon kann wahlweise dem Ausgangsgips (Calciumsulfat-halbhydrat) bereits beigemischt sein oder aber erst beim Anrühren vor oder nach Gipszugabe der wässrigen Phase zugegeben io werden. The phosphonic acid or the esters or salts thereof can optionally already have been added to the starting gypsum (calcium sulfate hemihydrate) or can only be added to the aqueous phase when it is mixed before or after adding gypsum.
Bei der Anwendung von Phosphonsäure oder deren Salze oder Ester als Abbindeverzögerer ist es weiter unerheblich, ob der Gips weitere Hilfsstoffe enthält, wie z.B. Netzmittel, Plastifizierungsmittel oder Streckmittel, wie Calcit, Schwer-15 spat, Bentonit. When using phosphonic acid or its salts or esters as retarding agents, it is also irrelevant whether the gypsum contains other auxiliary substances, e.g. Wetting agents, plasticizers or extenders, such as calcite, heavy 15 late, bentonite.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert: The invention is explained in more detail below with the aid of examples:
Beispiel 1 example 1
20 In einem RILEM-CEM-Mischer wird 11 Wasser mit 0,75 g 1,3,5-Tricarboxipentanphosphonsäure - entsprechend einem Gehalt von 0,05 Gew.%, bezogen auf den zugesetzten Gips -als Abbindeverzögerer 5 min lang bei Rührstufe 1 vorgemischt. Innerhalb von 30 sec werden 1,5 kg Calciumsulfat-25 halbhydrat zugegeben und 2,5 min bei Rührstufe 1 weitergerührt. 20 In a RILEM-CEM mixer, 11 water with 0.75 g of 1,3,5-tricarboxipentanephosphonic acid - corresponding to a content of 0.05% by weight, based on the added gypsum - is premixed for 5 minutes at stirring stage 1 as a setting retarder . 1.5 kg of calcium sulfate-25 hemihydrate are added within 30 seconds and stirring is continued at stirring level 1 for 2.5 minutes.
Die mit dem VICAT-Gerät bestimmte Abbindezeit und die Druck- und Zugfestigkeit des Probekörpers ist in der Tabelle wiedergegeben. The setting time determined with the VICAT device and the pressure and tensile strength of the test specimen are shown in the table.
30 30th
35 35
40 40
Beispiele 2 bis 22 Analog Beispiel 1 werden die Beispiele 2 bis 22 durchgeführt mit der Ausnahme, dass als Abbindeverzögerer unterschiedliche Mengen von unterschiedliche Mengen von unterschiedlichen Phosphonsäuren oder deren Derivaten dem Gips zugesetzt werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben. Examples 2 to 22 Examples 2 to 22 are carried out analogously to Example 1, with the exception that different amounts of different amounts of different phosphonic acids or their derivatives are added to the gypsum as retarding agents. The results are shown in the table.
Beispiel 23 (Vergleichsbeispiel) Example 23 (comparative example)
Analog Beispiel 1 wird Beispiel 23 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass kein Abbindeverzögerer dem Gips zugesetzt wird. Die Ergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben. Example 23 is carried out analogously to Example 1, with the exception that no setting retarder is added to the gypsum. The results are shown in the table.
Tabelle table
Beispiel Nr. Example No.
Abbindeverzögerer Setting retarder
Name Surname
Menge (Gew%) Quantity (wt%)
Abbindezeit (h) Setting time (h)
Biegezugfestigkeit Bending tensile strength
(Kp/cm2) (Kp / cm2)
1 1
1,3,5-Tricarboxipentanphosphonsäure 1,3,5-tricarboxipentanephosphonic acid
0,05 0.05
3 3rd
24,3 24.3
2 2nd
1,3,5-Tricarboxipentanphosphonsäure 1,3,5-tricarboxipentanephosphonic acid
0,025 0.025
1,2 1.2
23,7 23.7
3 3rd
1,3,5-Tricarboxipentanphosphonsäure 1,3,5-tricarboxipentanephosphonic acid
0,075 0.075
6 6
25,0 25.0
4 4th
1,3,5-Tricarboxipentanphosphonsäure 1,3,5-tricarboxipentanephosphonic acid
0,01 0.01
0,6 0.6
28,6 28.6
5 5
1,3,5-Dicarboxipentanphosphonsäure-Mononatriumsalz 1,3,5-dicarboxipentanephosphonic acid monosodium salt
0,1 0.1
8 8th
42,0 42.0
6 6
Carboxiäthanphosphonsäure Carboxyethanephosphonic acid
0,01 0.01
0,9 0.9
34,3 34.3
7 7
Carboxiäthanphosphonsäure Carboxyethanephosphonic acid
0,025 0.025
2,8 2.8
32,0 32.0
8 8th
Carboxiäthanphosphonsäure Carboxyethanephosphonic acid
0,05 0.05
3,3 3.3
33,1 33.1
9 9
Carboxiäthanphosphonsäure Carboxyethanephosphonic acid
0,075 0.075
4,3 4.3
29,0 29.0
10 10th
2-Carboxiäthanphosphonsäure 2-carboxyethanephosphonic acid
0,025 0.025
2,9 2.9
32,5 32.5
11 11
2-Carboxiäthanphosphonsäure 2-carboxyethanephosphonic acid
0,075 0.075
4,2 4.2
32,9 32.9
12 12
2-Carboxiäthanphosphonsäure-Calciumsalz 2-carboxyethanephosphonic acid calcium salt
0,075 0.075
4,0 4.0
35,8 35.8
13 13
Dekanphosphonsäure Deanphosphonic acid
0,05 0.05
0,8 0.8
40,8 40.8
14 14
Methanphosphonsäure Methanephosphonic acid
0,025 0.025
2,3 2.3
41,2 41.2
15 15
Methanphosphonsäure Methanephosphonic acid
0,075 0.075
4,0 4.0
42,1 42.1
16 16
Carbäthoximethanphosphonsäurediäthylester Carbäthoximethanphosphonsäuredätätylester
0,05 0.05
0,8 0.8
36,5 36.5
17 17th
Carboximethanphosphonsäuredimethylester Carboximethanphosphonsäuredimethylester
0,25 0.25
0,8 0.8
37,6 37.6
18 18th
Phosphonobernsteinsäure Phosphonosuccinic acid
0,05 0.05
1,9 1.9
28,5 28.5
Tabelle (Fortsetzung) Table (continued)
Beispiel Nr. Example No.
Abbindeverzögerer Setting retarder
Abbindezeit (h) Setting time (h)
Biegezugfestigkeit Bending tensile strength
(ICp/cm1) (ICp / cm1)
Name Surname
Menge amount
(Gew%) (Wt%)
19 19th
Phosphonobernsteinsäure Phosphonosuccinic acid
0,1 0.1
6,4 6.4
25,2 25.2
20 20th
Carbomethoxymethanphosphonsäuredimethylester Carbomethoxymethanephosphonic acid dimethyl ester
0,025 0.025
0,8 0.8
41,8 41.8
21 21st
2-Phenyläthan-1 -phosphonsäure 2-phenylethane-1-phosphonic acid
0,025 0.025
2,0 2.0
35,6 35.6
22 22
2-Phenyläthan-1 -phosphonsäure 2-phenylethane-1-phosphonic acid
0,075 0.075
2,9 2.9
34,2 34.2
23 23
ohne Zusatz without addition
~~ ~~
0,6 0.6
18,5 18.5
B B
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762638852 DE2638852A1 (en) | 1976-08-28 | 1976-08-28 | PLASTER WITH IMPROVED PROPERTIES |
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|---|---|
| CH633240A5 true CH633240A5 (en) | 1982-11-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH859877A CH633240A5 (en) | 1976-08-28 | 1977-07-12 | Plaster having improved properties |
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Families Citing this family (2)
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1977
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- 1977-08-26 FR FR7726122A patent/FR2362798A1/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |