CN86106563A - 磷酸盐溶液及其作为粘合剂的应用 - Google Patents

磷酸盐溶液及其作为粘合剂的应用 Download PDF

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Abstract

一种磷酸铝水溶液，含有组分(I)磷酸二氢铝和组分(II)一种选自碱金属或碱土金属或铝金属的盐或它们的混合物，和一种至少如磷酸那样的强酸，如果上述金属是铝时，所用的酸应比磷酸更强，以及组分(III)磷酸。磷酸铝溶液在有集料的情况下与金属氧化物固化剂作用形成一种凝固水泥。

Description

本发明是关于磷酸盐水溶液及其用途。
磷酸铝水溶液可作为粘合剂、结合剂或涂料广泛地应用于要求热稳定性或速凝性的多种用途中。磷酸铝溶液可用作耐火砂浆/塑料制品和模制品的粘合剂，尤其是高铝耐火材料的粘合剂;可用作硅钢涂料，为了提供变压器磁心层间电阻（美国专利2745203号）;可用作涂敷和粘合耐火纤维材料的基体组份（专利合作条约申请号W085/01676号）;可用作粘着集料构件的活性组份（美国专利4419133号）;可用作无机树脂体系的活性组份，这种树脂体系可作结合剂，应用广泛（美国专利4141744号和4504555号）;还可用作多孔陶瓷材料的活性组份（美国专利3148996号）。磷酸氢镁水溶液也可用作高温作业中的粘合剂及硅钢涂料。商品磷酸铝溶液和磷酸氢镁溶液都含有游离磷酸。
许多含磷酸铝溶液的组成物都是在室外配制和/或使用的，也许需要在户外进行运输、贮存和/或掺和磷酸铝溶液。磷酸铝溶液的结晶点和冰点都相当高，例如，50%的溶液，其结晶点为5°F（-15℃），冰点为-10°F（-23℃），这在寒冷天气进行室外运输、贮存、掺和或使用含有各种成份的磷酸铝水溶液就有诸多不便。特别是当气温低于-10°F（-23℃）时，贮存设备及输送管线需要加热保温。
我们报道的含磷酸铝的水溶液，其结晶点及冰点都有所降低，因此减少了冷天运输、贮存、配制和使用含各种成份磷酸铝水溶液的一些困难。
本发明所提供的磷酸盐水溶液含有下述各组份：（Ⅰ）磷酸二氢铝;（Ⅱ）一种碱金属盐，或一种碱土金属盐，或铝盐，或上述金属的混合盐，和至少一种像磷酸这样的强酸，但如果用的是铝盐时，所用的酸应该比磷酸更强;（Ⅲ）磷酸。组份（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）的总重量含量为30-55%，组份（Ⅱ）中的金属与组份（Ⅱ）中金属和组份（Ⅰ）中铝之和的摩尔百分比为1-65%，磷酸（Ⅲ）（以H3PO4表示）与组份（Ⅱ）中金属和组份（Ⅰ）中铝之和的摩尔百分比为0.5-100%。
在本发明所提供的溶液中，组份（Ⅱ）中的金属是碱金属（如锂，钠或钾），或碱土金属（如钙，锶，钡或镁），或铝，或上述金属的混合物。组份（Ⅱ）中的金属盐至少是像从磷酸那样的强酸制得的盐（即其最大的pKd值与磷酸的一级离解常数pKd值相当），这种强酸如磷酸本身，或硫酸、硝酸或盐酸，但如果组份（Ⅱ）中的金属是铝时，所用的酸应比磷酸更强，如用硫酸，硝酸或盐酸，或这些酸的混合物。当组份（Ⅱ）中的金属是一种碱金属或碱土金属时，其盐最好是磷酸衍生盐。组份（Ⅱ）中的金属盐最好是磷酸二氢镁或磷酸二氢钙，尤以磷酸二氢镁更佳。碱金属盐可用磷酸二氢钠和磷酸二氢钾。可用作组份（Ⅱ）的其他盐还有硫酸镁和硫酸铝。在本发明的优选实施例中，组份（Ⅱ）的盐是一种磷酸二氢镁和硫酸铝的混合物。在本发明的溶液中，其组份（Ⅰ）和（Ⅱ）含有铝离子，镁离子，磷酸二氢根离子和硫酸根离子。
组份（Ⅱ）中的金属与组份（Ⅰ）中的铝和组份（Ⅱ）中的金属之和的摩尔百分比为1-65%，例如1-60%，1-45%，2-30%等。最好为6-20%，如10-20%，14%左右等，所制得的溶液其结晶点大大降低，而粘合性能又与不加组份（Ⅱ）的磷酸铝溶液的性能基本相似。本发明制备的溶液具有非常合适的结晶点，即其结晶点在-26.1℃至-34.4℃（-15°F至-30°F）范围内。对于在极低温下使用的其结晶点已大大降低的溶液，组份（Ⅱ）中的金属所占的摩尔百分比可为20-6%，如20-50%，尤其用碱土金属（特别是镁）更为如此。
本发明的水溶液，按重量计，（Ⅰ）、（Ⅱ）两种组份的含量一般为40-55%，较好的应为45-55%，如50%（重量）左右;总浓度为45-53%的溶液比更高浓度的溶液具有更好的稳定性。按重量计，溶液中各组份的含量最好为：组份（Ⅰ）40-52%，如40-50%;组份（Ⅱ）1-15%，如5-15%，具体说组份（Ⅰ）的含量为40-52%时，组份（Ⅱ）的含量反过来是10-1%，如使用磷酸二氢镁时，组份（Ⅰ）、（Ⅱ）占总重量的47-53%。因此，溶液中组份（Ⅱ）的含量可以为1-9%，如3-7%，5%左右，组份（Ⅰ）含量可为41-49%，如43-47%，45%左右。较可取的溶液浓度是40-52%（重量）的磷酸铝，1-15%（重量）的磷酸二氢镁，镁与镁、铝之和的摩尔百分比为5-15%。
在本发明的溶液中，组份（Ⅲ）是磷酸，它与组份（Ⅱ）中金属和组份（Ⅰ）中铝之和的摩尔百分比为0.5-100%，较可取的为5-60%，如5-50%，尤以10-50%，如10-25%，譬如大约20%为更好。磷酸（Ⅲ）（以下称作“游离磷酸”）是过剩磷酸，即与组份（Ⅰ）、（Ⅱ）中的金属完全反应产生磷酸二氢盐后剩余的磷酸溶液中的游离酸和与磷酸二氢盐络合的酸（如果存在的话）是无区别的。组份（Ⅲ）磷酸与组份（Ⅱ）中的金属的摩尔百分比通常为0.5-200%。
本发明含有磷酸二氢铝、碱金属或碱土金属的磷酸二氢盐及磷酸的上述混合溶液，其磷酸根含量（以P2O5表示）高于生成磷酸二氢盐所需的化学计算量。溶液中P2O5的含量与金属和铝的含量有关系，即P2O5的当量数大于铝和碱金属或碱土金属的当量数之和，用方程式表示为：
%P2O5＞4.2A+ (71B)/(MB) + (142C)/(MC)
式中%P2O5是溶液中磷酸根的重量含量，A，B和C分别为Al2O3，碱金属氧化物和碱土金属氧化物的重量百分数，MB和MC分别为碱金属氧化物和碱土金属氧化物的分子量。溶液中P2O5的最佳含量应满足下面的关系式：
4.2A+ (71B)/(MB) + (142C)/(MC) ＜P2O5＜4.2A+ (106B)/(MB) + (213C)/(MC)
溶液中P2O5的含量应比其中的铝及其他金属所需的化学计算量过量1-5%，如2-3%（重量）为宜。
由于这些溶液中含有过量的磷酸，因此，它和前面叙述的像用作食品添加剂的磷酸钠（或钾）铝〔分子式为NaAl3H14（PO4）4H2O〕溶液（例如见美国专利3311448号和4375456号）或相应的钾盐晶体均不相同，该晶体是从湿法磷酸的泥渣中分离出来的。〔见J.Agr.Food Chem，1966年14卷11期第27-33页〕。与用于BaKing的上述磷酸钠铝和磷酸二氢钙的混合物也有同样明显的差别（见《Kirk Othmer化工大全》1964年3卷第二版第58页及美国专利4375456号）。本发明的溶液和USP2550490号及BP1586583号所报道的热浓缩溶液也不相同，由这种热浓缩液中可以结晶出用作食品添加剂的磷酸钠铝。本发明提供的这种溶液与氧化镁同磷酸铝粘合剂反应的产物也不相同，该产物可制备出不溶性结合剂，见J.E.Cassidy    Ceramic    Bulletin    56卷7期第640-43页和J.Ando等Yogyo-Kyokai    Shi1974年82卷12期第644-9页，Chem.Abs，1975年82卷文摘号102271Z。
溶液中组份（Ⅰ）磷酸二氢铝、组份（Ⅱ）碱金属或碱土金属的磷酸二氢盐及水的含量也可用它们相对摩尔百分数来表示，即不计算游离磷酸量。在上述各项中，溶液含组份（Ⅰ）2-7%（摩尔），含组份（Ⅱ）0.1-4.5%，如0.1-4%（摩尔），相应的含水量为97-93%（摩尔）。组份（Ⅰ）的最佳含量为3-7%，如4-6%（摩尔）。组份（Ⅱ）碱土金属的磷酸二氢盐（如磷酸二氢镁）的最佳含量为0.1-2%，如0.2-1.5%（摩尔）。水的最佳含量为96.5-93%，如95-93.9%（摩尔）。组份（Ⅰ）、（Ⅱ）和水的最佳摩尔百分数最好要考虑到溶液中含有摩尔百分数为0.5-2%的游离磷酸，基于组份（Ⅰ）、（Ⅱ）和水以摩尔数计算表达磷酸计H3PO4表示或10-50%（摩尔）的游离磷酸（基于组份（Ⅰ）和（Ⅱ）的总金属量计算）。在组份（Ⅰ）和（Ⅱ）的摩尔百分数恒定的情况下，添加过量的磷酸可进一步降低溶液的结晶点。
本发明溶液的配制方法可以将组份（Ⅰ），（Ⅱ）和（Ⅲ）这三种成分加以混合，通常是将组份（Ⅱ）的金属盐加到组份（Ⅰ）中，而组份（Ⅲ）可以先和组份（Ⅰ）或组份（Ⅱ）混合，或者同时与两者先混合，也可以最后加入。这就是说，磷酸一铝与磷酸水溶液可以同磷酸一镁与磷酸水溶液相混合，这两种带有磷酸的水溶液都是由美国弗吉尼亚州Richmond的Albright和Wilson公司销售的。如果组份（Ⅱ）的盐只是由磷酸衍生的盐，那么只要将组份（Ⅱ）的铝和其它金属的碱性化合物加到适当过量的磷酸中即可。将碱性化合物加到酸中，而不是将酸加到碱中，因为那样制得的磷酸二氢盐溶液具有较大的稳定性。这样的碱性化合物有氧化铝，水合氧化铝，氢氧化铝及碱金属和碱土金属的氧化物，氢氧化物，碳酸盐和碳酸氢盐，如氧化镁或氢氧化镁。可以用相应的金属来代替这些碱性化合物。例如，氧化镁和氧化铝可以相继或同时溶解在适当过量的磷酸中。
当溶液中的组份（Ⅱ）是其它酸（不是磷酸）的金属盐时，可将这种组份（Ⅱ）加到组份（Ⅰ）和（Ⅲ）的混合物中，或将组份（Ⅱ）中的铝及其它金属的碱性化合物加到磷酸和其它酸之混合液中，形成该金属盐的阴离子。这后一种酸的用量通常与组份（Ⅱ）中的金属量相当。所以这些碱性化合物可以相继或同时加入到磷酸与其他酸（如硫酸、硝酸或二者的混合酸）的混合液中;该混合液可用湿法处理磷酸过程中的溶剂净化方法制得，例如此时待用碱处理的酸性溶液中，硫酸与总磷酸化物的摩尔百分比为0.0001-1%。这种混合酸的便利来源是铝经酸性液抛光后的漂洗液及用过的母液，在这种抛光液中，铝表面经磷酸，硫酸和硝酸配制的混合液处理后，即产生镜面抛光面，这样配制的混合液由Albright和Wilson公司销售，其商标为“PHOSBRITE”。这种漂洗的和已用过的母液中含有磷酸，硫酸和铝，还可添加少量硝酸和/或铜。如果需要制备本发明所要求强度的酸溶液，可将这样的母液（或经溶剂纯化过的磷酸）与过量的磷酸（如“热”酸）相混合。这样的母液可以含20-40%的磷酸，2-10%硫酸和0.1-5%铝（均为重量百分数）。在本发明的这些溶液中硫酸根离子与组份（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）中总的磷酸根离子的摩尔百分比通常为0.0001-20%，如5-15%。
在本发明的具体实施例中，溶液内含有铝离子，镁离子，磷酸二氢根离子，硫酸根离子及磷酸，其比例如上所述，硫酸根与总磷酸根（即磷酸二氢根和磷酸）的摩尔百分比约为1-29%，如5-15%，譬如10%左右。这种添加有硫酸根离子的溶液，其结晶点出乎意料地低，比用磷酸二氢根代替硫酸根的相应溶液的结晶点还低。
对本发明的溶液可以分析其（a）具体的金属铝（Al）还有像镁（Mg）等（b）用比色法或重量分析法分析磷酸根总浓度（C）分析其游离酸度。游离酸度可用测定的总酸度（包括磷酸二氢盐的酸值）扣除总的磷酸根浓度而算出。游离磷酸的浓度可由总的磷酸根浓度减去与金属氧化物化合的磷酸根浓度确定。磷酸二氢铝溶液不含过量磷酸时，其pH值通常为4-4.5，而本发明的溶液，其pH值一般为1-3.5，特别是当本发明的溶液稀释到固体盐的总含量为1%时，其pH值为2-3。
本发明的溶液可用作如以氧化铝作集料的耐火砂浆的粘合剂，或以二价金属或三价金属氧化物（如氧化镁和/或氧化铝）作固化剂的速凝水泥的粘合剂，集料的密度变化范围很宽，低密度的，如64-320公斤/米3（4-20磅/英尺3）或80-400公斤/米3（0.08-0.4克/立方厘米），像用作绝缘材料的珍珠岩、蛭石或它们的混合物;中密度的，如320-960公斤/米3（20-60磅/英尺3）或400-1000公斤/米3（0.4-1克/立方厘米）;高密度的，如800-2400公斤/米3（50-150磅/英尺3）或1000-2500公斤/米3（1-2.5克/立方厘米），像砂子和石子，如在需要高抗压强度的场合时可为塌裂路面灌浆。在这些应用中，固化剂可以与集料一起和溶液相混合，并可以加工成所要求的形状，如抹缝或粉饰表面。本发明还提供双组份包装料，第一种包装料为本发明的溶液，第二种包装料是金属氧化物固化剂和集料的混合材料，这两种包装料经充分混合后即形成凝固水泥。本发明还提供一种制造凝固水泥的方法，即用本发明的磷酸氢铝溶液在有集料（如珍珠岩）的情况下与金属氧化物固化剂反应即可。本发明的溶液中作为组份（Ⅱ）的磷酸二氢镁或磷酸二氢钙，其摩尔比低于30%时，所产生的固化产物通常与不加组份（Ⅱ）的产物在本质上具有类似的热电阻，这和作为组份（Ⅰ）的碱金属磷酸二氢盐其浓度低于20%的溶液具有相同的效果。这些溶液中作为组份（Ⅱ）的碱土金属的磷酸二氢盐，其摩尔百分比大于30%时，通常产生高塑性的固化产物，但其强度比不加组份（Ⅱ）的要低些。
在该说明书中，所说的溶液“结晶点”是指盛有该溶液的容器浸入大约-50°F（约-46℃）的丙酮/二氧化碳浴内，在搅拌下首次观察到溶液中有晶体析出时的温度。溶液的“冰点”是指上述溶液中晶体完全析出时的温度。因此这两项数值和由冰点等温曲线上得到的数值不同。
下面的实例将对本发明作进一步说明。本说明书中所用的份数及百分数都是指重量比。在这些实例中所用的磷酸二氢铝溶液都是美国弗吉尼亚州Richmond的Albright&Wilson公司销售的工业产品，分析了其组成及其性质，Al2O3（规格为7.8-8.2，典型的为7.8%），P2O5（规格为33.4-34.0%，典型的为33.7%），比重（80°F/60°F）（27℃/16℃）（规格为1.47-1.50，典型的为1.485），游离磷酸浓度（pH＝1）。结晶点5°F（-15℃）冰点-10°F（-23℃），沸点220°F（104℃）。结晶点和冰点的测定方法如上所述。
实例1-8及比较实例A
分别将氧化镁，磷酸和水加到50%的磷酸-铝溶液中，所得溶液中磷酸-镁的浓度为1-25%。每一份溶液中所含的固体总量为50%，所含的过量磷酸为溶液重量的2.5%（按P2O5计，按H3PO4计时为3.5%）。
将每份溶液在二氧化碳-丙酮浴中冷却至首次出现结晶时止，记下此时的温度（以华氏度表示）。上述各组份的摩尔百分比可用磷酸一铝（MAP），磷酸-镁（MMP）和水的相对摩尔百分数表示（游离磷酸不计），其结果列于下表。
Figure 86106563_IMG1
×表示晶体全部析出。
实例9-11
将磷酸，水和（Ⅰ）氧化钙（实例9），（Ⅱ）磷酸氢二钠（实例10）或（Ⅲ）磷酸二氢钾（实例11）加到50%的磷酸一铝溶液中，所得溶液含磷酸一铝45%，含相应的碱金属或碱土金属的磷酸二氢盐为5%和过量的磷酸（以溶液重量为基准，按P2O5计，过量2.5%按H3PO4计，过量3.5%）。
每份溶液置于二氧化碳-丙酮浴中冷却，记录首次析出结晶时的温度。
结果列于下表。
实例    12
将80克50%的磷酸-铝溶液与20克37%的磷酸一镁溶液混合，所得混合液含MgO∶6.6-6.9%，含P2O5：32.3-34.3%〔相应的过量磷酸为10%（重量比，按P2O5计〕，混合液比重在80°F/60°F（27℃/16℃）时为1.475-1.500。
该混合液含40%（重量）磷酸一铝，7.4%（重量）磷酸一镁〔按磷酸盐总重计算为15.6%（重量），按Mg和Al总量计算为21.2%（摩尔）〕和过量的磷酸〔按Mg和Al的总量计算为21.7%（摩尔）〕。该混合液在室温下为液体，将其置于二氧化碳/丙酮浴中冷却，记录首次有晶体析出时的温度，其结果如下：
结晶点：-14°F（-25.5℃）
冰点：-26°F（-32℃）
测量了各组份的原始溶液首次出现结晶时的温度及完全凝固时的温度，其结果为：
结晶点    冰点
°F    （℃）    °F（℃）
50%磷酸一铝溶液    -2    -19    -13    -25
37%磷酸一镁溶液    ＜-50    ＜-46    ＜-50    ＜-46
实例    13
将纯度为99.99%的氧化镁及含H3PO485.2%的浓磷酸（比重为1.686-1.692）加到50%的磷酸一铝溶液中，所得溶液含磷酸一铝45%，含磷酸一镁5%，含过量磷酸2%（以P2O5计）或2.8%（以H3PO4计）。
以摩尔百分数计算，该溶液含13.9%磷酸二氢镁（按Mg和Al的总量计）及17%的过量磷酸。将该溶液置于二氧化碳/丙酮浴中冷冻，记录其首次析出晶体时的温度。
结果如下：结晶点-18°F（-28℃），冰点-29°F（-34℃）。
实例    14
将37.4份煅烧氧化铝，15.9份氧化镁和46.6份实例3的溶液加以混合，制成一种耐火混合物。在室温下该混合物便迅速凝固，形成一种固化固体耐火材料。
实例15，16及比较实例
按照实例1的方法，制备含磷酸二氢铝（MAP），游离磷酸及不同量的磷酸二氢镁（MMP）溶液。测其结晶点（CP），其结果如下：
Figure 86106563_IMG3
若不计磷酸含量，只按照MAP，MMP和水的总量计算，上述结果中各组份的摩尔百分比可表示如下：
Figure 86106563_IMG4
实例17-20
按照实例1的方法，制备含MAP，MMP及不同量磷酸的水溶液，测其结晶点（CP），其结果如下：
Figure 86106563_IMG5
若不计磷酸含量，MAP，MMP和水的相对摩尔百分数可表示如下：
Figure 86106563_IMG6
实例21-25
制备含45%（重量）MAP，5%（重量）MMP和3.4%游离磷酸的溶液并测其结晶点。用水将其渐渐地稀释到下表所示的浓度并测其结晶点，MAP，MMP和水的相对摩尔浓度列于下表（不包括游离磷酸）。
Figure 86106563_IMG7
实例    26
在铝的镜面抛光过程中，用以洗涤和漂洗铝的母液是一种含有磷酸、硫酸和铝的酸性料液，其中含有（按重量计）：
28.5% H3PO4，6.5% H2SO4，0.8% Al（以Al2O3表示），0.4%硝酸，0.04%苯并三唑，244PPm铜和326PPm氮（以铵盐表示）。
在搅拌中将0.92份的MgO加到上述酸性料液（51.7份）和85%热磷酸（37.5份）的混合液中，然后再将9.86份的水合氧化铝（Al2O3·3H2O）在搅拌下加到上面所配制的热溶液中，所得溶液含有铝离子，镁离子，磷酸氢根离子和硫酸根离子，还有少量的硝酸根，氨，铜及苯并三唑，按重量计，该溶液含Al7.4%（以Al2O3计），Mg 0.95%（以MgO计），磷酸根33.6%（以P2O5计）和硫酸根3.6%（以H2SO4计）。该溶液总浓度为53.0%（重量），其中Mg与Mg，Al总和的摩尔百分比为13.8%，过量H3PO4与Mg，Al总和的摩尔百分比为46%，硫酸根与总磷酸根的摩尔百分比为7.8%，该溶液中所含的磷酸二氢铝的相对摩尔比为5.03%，硫酸氢镁（酸式硫酸镁）0.64%，磷酸二氢镁0.17%，水94.15%，游离磷酸未计算在内。
按实例1所述的方法测量了上述溶液的结晶点，发现其结晶温度＜-40°F（-40℃）（未观察到晶体析出）。
在比较实验中，用相应重量百分数的三水合氧化铝代替氧化镁，其最终溶液含7.8%Al2O3（而不是7.4% Al2O3）及0.95%MgO，结晶点为-20°F（-28.9℃）。
勘误表

Claims (24)

1、一种含有组份(Ⅰ)磷酸二氢铝的酸性磷酸铝水溶液，其特征在于该溶液含有组份(Ⅱ)一种金属盐，该金属是一种碱金属，或碱土金属，或铝，或这些金属的混合物，和一种至少像磷酸那样的强酸，如果所用的金属是铝，那么所用的酸应是比磷酸更强的酸，还包含有组份(Ⅲ)磷酸，磷酸(Ⅲ)(以H3PO4表示)与组份(Ⅱ)中金属和组份(Ⅰ)中铝的总量的摩尔比为0.5-100%，与组份(Ⅰ)，(Ⅱ)和(Ⅲ)的总重量比为30-55%，组份(Ⅱ)中的金属与组份(Ⅱ)的金属和组份(Ⅰ)的铝之和的摩尔比为1-65%，或者组份(Ⅰ)，组份(Ⅱ)和水(不包括磷酸)的相对摩尔比分别为：组份(Ⅰ)2-7%(摩尔)，组份(Ⅱ)0.1-4.5%(摩尔)，相应的水为97-93%(摩尔)。
2、根据权利要求1的溶液，其特征在于它所含的组份（Ⅰ），（Ⅱ）和（Ⅲ）的总重量百分数为45-55%。
3、根据权利要求1或2的溶液，其特征在于它所含的组份（Ⅰ）为40-52%（重量），组份（Ⅱ）为1-10%（重量）。
4、根据权利要求1-3中的任一种溶液其特征在于组份（Ⅱ）中的金属与组份（Ⅰ）和组份（Ⅱ）中的金属总量的摩尔比为2-30%。
5、根据权利要求4的溶液，其特征在于所说的摩尔比为10-20%。
6、根据权利要求1-3中的任一种溶液，其特征在于组份（Ⅱ）中的金属与组份（Ⅰ）和组份（Ⅱ）中的金属总量的摩尔比为20-50%。
7、根据上述任意一项的权利要求的溶液，其特征在于组份（Ⅱ）中的金属是一种碱土金属，或铝，或它们的混合物。
8、根据权利要求7的溶液，其特征在于组份（Ⅱ）中的金属是镁或钙。
9、根据权利要求1-6和8中的任一种溶液，其特征在于组份（Ⅱ）是一种除铝以外的金属的磷酸二氢盐。
10、根据权利要求2的溶液，其特征在于它所含的磷酸一铝为40-52%（重量），磷酸二氢镁为1-15%（重量），镁与镁和铝总量的摩尔百分比为10-20%。
11、根据上述任意一项权利要求的溶液，其特征在于组份（Ⅲ）的磷酸与组份（Ⅱ）中的金属和组份（Ⅰ）中的铝总量的摩尔百分比为5-50%。
12、根据权利要求11的溶液，其特征在于所说的摩尔百分比为10-25%。
13、根据权利要求1-10中任一项的溶液，其特征在于组份（Ⅲ）的磷酸与组份（Ⅱ）中的金属的摩尔百分比为0.5-200%。
14、根据权利要求7的溶液，其特征在于组份（Ⅱ）中含有硫酸铝。
15、根据权利要求7的溶液，其特征在于组份（Ⅰ）和（Ⅱ）含有铝离子，镁离子，磷酸二氢根离子和硫酸根离子。
16、根据权利要求14或15的溶液，其特征在于硫酸根离子与组份（Ⅰ），（Ⅱ）和（Ⅲ）中的磷酸根的摩尔百分比为0.0001-20%。
17、根据权利要求16的溶液，其特征在于硫酸根离子与磷酸根的摩尔百分比为5-15%。
18、根据上述任一项权利要求的溶液，其特征在于它的结晶点为-26℃至-34.5℃。
19、根据权利要求1的溶液，其特征在于组份（Ⅰ），（Ⅱ）和水（不包括磷酸）的相对摩尔百分比分别为：组份（Ⅰ）3-7%，组份（Ⅱ）0.2-1.5%，水95-93.9%（均为摩尔百分数）。
20、根据权利要求19的溶液，其特征在于组份（Ⅱ）是磷酸二氢镁。
21、一种双组份包装料，第一种包装料为磷酸氢铝溶液，第二种包装料为金属氧化物固化剂和集料的混合物。这两份包装料充分混合后便形成一种凝固水泥，其包装料的特征在于所用的磷酸氢铝溶液是根据上述任一项权利要求制得的溶液。
22、一种制造凝固水泥的方法，其中磷酸氢铝溶液在有集料的情况下与金属氧化物固化剂反应，其特征在于该溶液是根据权利要求1-20中任一项而制备的。
23、根据权利要求22的方法，其特征在于集料包括珍珠岩。
24、一种根据权利要求22或23的方法制造的或将权利要求23的两种包装料加以混合而制得的凝固水泥。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432212A (zh) * 2011-09-06 2012-05-02 浙江大学 一种以粘土矿物为原料制备磷酸硫酸复合铝盐结合剂的方法
CN108137425A (zh) * 2015-10-20 2018-06-08 喜利得股份公司 基于矾土水泥包含硫酸钙的双组分砂浆体系在锚定应用中增加载荷值和降低收缩的用途
CN108793117A (zh) * 2018-09-18 2018-11-13 湖北武洲新材料科技有限公司 一种磷酸二氢铝钠微粘结剂制备用装置
CN112142417A (zh) * 2020-11-24 2020-12-29 佛山市建通混凝土制品有限公司 一种抹灰抗裂防水砂浆及其制备方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008072375A1 (ja) * 2006-12-13 2008-06-19 Taki Chemical Co., Ltd. 感温性リン酸アルミニウム溶液及びその製造方法並びにその用途
ES2415241B1 (es) 2011-12-21 2014-05-21 Tolsa, S.A. Procedimiento de obtención de estructuras ordenadas jerárquicamente de fosfatos inorgánicos sobre filosilicatos
CN102942317B (zh) * 2012-01-19 2014-02-19 南京航空航天大学 硫磷酸盐水泥
DE102013102301A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Chemische Fabrik Budenheim Kg Beschichtungssystem auf Basis einer Kombination von Monoaluminiumphosphat mit Magnesiumoxid
CN105798284B (zh) * 2014-12-30 2018-07-06 深圳振华富电子有限公司 用于金属软磁粉芯的无机粘结剂、金属软磁粉芯
EP3072861B1 (en) * 2015-03-27 2022-07-20 Fritz Egger GmbH & Co. OG Phosphate-based ceramic coatings comprising aerogel particles
CN110914217A (zh) 2017-07-31 2020-03-24 贺利氏德国有限两合公司 用于制造水性包封料的多组分组合物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419133A (en) * 1981-11-27 1983-12-06 Quadco Component Systems, Inc. Bonded aggregate structures and production thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432212A (zh) * 2011-09-06 2012-05-02 浙江大学 一种以粘土矿物为原料制备磷酸硫酸复合铝盐结合剂的方法
CN108137425A (zh) * 2015-10-20 2018-06-08 喜利得股份公司 基于矾土水泥包含硫酸钙的双组分砂浆体系在锚定应用中增加载荷值和降低收缩的用途
US11214526B2 (en) 2015-10-20 2022-01-04 Hilti Aktiengesellschaft Use of calcium sulfate in an inorganic mortar system based on aluminous cement to increase load values
CN108793117A (zh) * 2018-09-18 2018-11-13 湖北武洲新材料科技有限公司 一种磷酸二氢铝钠微粘结剂制备用装置
CN112142417A (zh) * 2020-11-24 2020-12-29 佛山市建通混凝土制品有限公司 一种抹灰抗裂防水砂浆及其制备方法
CN112142417B (zh) * 2020-11-24 2021-03-23 佛山市建通混凝土制品有限公司 一种抹灰抗裂防水砂浆及其制备方法

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