CS217673B1

CS217673B1 - Inorganic coating for building ceramics and asbestos-cement products based on water glass and its production methods

Info

Publication number: CS217673B1
Application number: CS142980A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Pach; Filip Chren; Stefan Cerveny; Jozef Palenik
Original assignee: Ladislav Pach; Filip Chren; Stefan Cerveny; Jozef Palenik
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález spadá do odboru silikátového priemyslu. Rieši anorganický povlak nanesený na stavebná keramiku a azbestocementové výrobky na báze vodného skla obsahujúci kysličník zinočnatý a kysličník hlinitý, ktorý pozostáva zo 100 dielov vodného skla sodného s molovým pomerom kysličníka křemičitého ku kysličníku sodnému 2,3 a 2,7, z 5 až 25 dielov urýchlovača tvrdnutia, ktorým sú metafosforečňany zo systému kysličník zinočnatý — kysličník hlinitý — kysličník fosforečný o zložení 0,1 až 1 molu kysličníka zinočnatého, 0,3 molu kysličníka hlinitého n a 1 mól kysličníka fosforečného, 5 až 40 dielov aktívneho plnidla A zioženého z kysličníka křemičitého, zinočnatého, draselného, bárnatého, olovnatého, fluoridu vápenatého, ďalej plnidla B zioženého z kysličníka křemičitého, vápenatého, hlinitého, horečnatého, tetroxidu železitého, ďalej z plniv a anorganického pigmentu. Povlak sa nanáša ako homogénna brečka, pričom prvá vrstva sa suší infražiaričom a druhá vrstva v sušiarni pri teplote 150 až 250 °C.The invention falls within the field of silicate industry. It addresses an inorganic coating applied to building ceramics and asbestos-cement products based on water glass containing zinc oxide and alumina, which consists of 100 parts of sodium water glass with a molar ratio of silica to sodium oxide of 2.3 and 2.7, of 5 to 25 parts of a hardening accelerator, which are metaphosphates from the zinc oxide - alumina - phosphorus pentoxide system with a composition of 0.1 to 1 mole of zinc oxide, 0.3 mole of alumina and 1 mole of phosphorus pentoxide, 5 to 40 parts of active filler A composed of silica, zinc, potassium, barium, lead, calcium fluoride, further filler B composed of silicon dioxide, calcium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, iron tetroxide, fillers and inorganic pigment. The coating is applied as a homogeneous slurry, with the first layer dried with an infrared lamp and the second layer in a drying oven at a temperature of 150 to 250 °C.

Description

22

Vynález sa týká anorganického povlaku nastavebnej keramike a azbestocementovýchvýrobkov na báze vodného skla a spósobu jehovýroby. Výrobky stavebnej keramiky sa v súčasnos-ti váčšinou používajú bez povrchovej úpravyalebo v menšej miere sa glazuj ú. Azbestoce-mentové výrobky sa povrchové zušlachťujúorganickými nátěrovými hmotami. Anorga-nický povlak má přednosti před organickýminátermi v trvanlivosti a vo váčšej odolnostiproti mechanickému poškodeniu. Glazúry spl-ňajú tieto požiadavky v plnej miere, ale móžusa aplikovať iba na výrobky, ktoré znášajúvysoké teploty glazovania (800—1100 °C). Z literatury sú známe povlaky na báze vod-ného skla, ktoré sa používajú hlavně v lo-diarskom a azbestocementárskom priemysle.Chemické zloženie týchto povlakov je velmiróznorodé, ale na vlastnosti povlakov vplývahlavně použitý urýchlbvač tvrdnutia vodnéhoskla. V tejto funkcii sa používajú rózne orga-nické, i anorganické látky, ako napr.: dime-tylformamid, dialkylsulfát, acrylamid, sulfo-kyseliny, trimetylfosforečnan, etylacetát, zi-nočnan sodný, dihydrofosforečnan hlinitýAl(H2PO/,)3, produkty reakcie kyseliny trihyd-rofosforečnej so zlúčeninami ako je kysličníkzinočnatý alebo kysličník hlinitý, chlorid ho-rečnatý, uhličitan vápenatý a trojkremičitansodno-hlinitý. U povlakov sa vyžaduje odol-nosť proti poveternostným vplyvom, a tá zá-visí hlavně od použitého urýchlovača tvrdnu-tia a jeho obsahu v kompozícii. Zvyšovanieobsahu urýchlovača v povlaku priaznivovplýva na jeho vlastnosti, ale nepriaznivo naproces aplikácie, pretože sa skracuje dobaspracovatelnosti brečky.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inorganic coating of ceramic and asbestos-cement products based on waterglass and a method of manufacture. Building ceramics products are currently mainly used without surface treatment or to a lesser degree to glaze. Asbestos-based products are surface-treated with organic coating materials. The inorganic coating has advantages over organic matter in durability and in greater resistance to mechanical damage. Glazes meet these requirements in full, but can only be applied to products that tolerate high glazing temperatures (800-1100 ° C). Water-glass coatings are known from the literature, which are mainly used in the aquarium and asbestos cement industry. The chemical composition of these coatings is large-scale, but the water-hardening accelerator is widely used for coating properties. In this function, various organic and inorganic substances are used, such as: dimethylformamide, dialkyl sulfate, acrylamide, sulfo-acids, trimethylphosphate, ethyl acetate, sodium zincate, aluminum dihydrateAl (H2PO /) 3, reaction products trihydrophosphoric acid with compounds such as sodium or aluminum oxide, magnesium chloride, calcium carbonate, and trisodium aluminum silicate. Weathering is required for coatings, and this depends mainly on the hardening accelerator used and its content in the composition. Increasing the accelerator content of the coating is beneficial to its properties, but adversely affects the application as the processability of the slurry is reduced.

Uvedené nedostatky odstraňuje anorganic-ký povlak na stavebnej keramike a azbesto-cementových výrobkov na báze vodného sklaa spósob jeho výroby podlá vynálezu, obsa-huj úci kysličník zinočnatý aj kysličník hlini-tý a ktorého podstatou je, že pozostáva zo 100hmotnostných dielov vodného skla sodnéhos molovým pomerom kysličníka křemičitéhoku kysličníku sodnému 2,3 až 2,7 z 5 až 25dielov urýchlovača tvrdnutia, ktorým sú me-tafosforečnany zo systému kysličník zinočna-tý — kysličník hlinitý — kysličník fos-forečný o zložení 0,1 až 1 molu kyslič-níka zinočnatého, 0,3 molu kysličníka hli-nitého na 1 mól kysličníka fosforečného,z 5 až 40 dielov aktívneho plnidla A,ktorá obsahuje mletú fritu s rozmermi častícdo 40 mm o zložení 50 až 67 % hmotnostnýchkysličníka křemičitého 10 až 25 % hmot. kys-ličníka zinočnatého, 7 až 12 % hmotnostnýchkysličníka draselného a připadne do 10 %hmotnostných kysličníka bárnatého a/alebokysličníka olovnatého a připadne do 6 %hmotnostných fluoridu vápenatého, z 5 až 40hmotnostných dielov aktívneho plnidla B,ktoré obsahuje mletú fritu s rozmermi častícdo 40 mm o zložení 30 až 40 % hmotnostnýchkysličníka křemičitého, 30 až 40 % hmotnost-ných kysličníka vápenatého, 5 až 8 % hmot- nostných kysličníka hlinitého, 6 až 10%hmotnostných kysličníka horečnatého a 1 až5 % hmotnostných tetroxidu železitého, dalejz 10 až 20 hmotnostných dielov plniv, ktorý-mi sú kysličník zinočnatý, kysličník titaniči-tý, kaolín, sklo mleté na částice pod 40 mma z 1 až 15 hmotnostných dielov anorganic-kého pigmentu, ktorým je kysličník železitý,kysličník ehromitý alebo kysličník titaničitý.Anorganický povlak sa vyrába spósobom,ktorého podstatou je, že homogénna brečkasa nanáša na podklad, ktorým je stavebná ke-ramika a azbestocementové výrobky v dvochvrstvách, pričom prvá vrstva sa po nanesenísuší infražiaričom, s výhodou 2 až 5 minúta druhá vrstva sa suší v sušiarni pri teplote150 až 250 °C po dobu 30 až 60 minút. Povlakpodl’a vynálezu obsahuje dve látky, ktoré súschopné viazať alkálie. Prvou je vhodnýurychlovač tvrdnutia a druhou je aktivně pl-nivo, ktoré viažu alkálie, z toho urýchfovačtvrdnutia pri nízkých teplotách (začiatok jeuž pri laboratórnej teplote) a aktivně plnivopri vyšších teplotách v rozmedzí 150 až 250°C. Spolu s vodným sklom tieto tri zložky vy-tvárajú v procese sušenia povlaku gél, ktorýzabezpečuje odolnost proti poveternostnýmvplyvom. Vplyv urýchlovača tvrdnutia saprejavuje zahušťováním brečky. Kombináciouobidvoch látok možno dosiahnuť požadovanýstupeň vazby alkálií v systéme. Nie je to mož-né zabezpečit iba pomocou jednej z týchto lá-tok, pretože zvyšováním obsahu napříkladurýchlovača tvrdnutia nastáva rýchle zahus-ťovanie brečky a tým sa podstatné skrátispracovatefnosť brečky. Naopak zvyšovánímobsahu aktívneho plniva na úkor urýchfova-ča tvrdnutia brečky stráca vhodné reologickévlastnosti a povlak kompaktnost pri sušení. Přednost povrchovej úpravy stavebnýchoblakov anorganickým povlakom na bázevodného skla spočívá v tom, že úprava nevy-žaduje sekundárný výpal, ale iba sušenie priteplote 150—250 °C. Anorganický povlak při-pravený podl’a vynálezu má všetky výhodyglazúr a přitom sa nepřipravuje výpalom, aleiba sušením pri teplotách 150—250 °C. Povrchpovlakov je pololesklý alebo matný, čo sa po-važuje pre exteriérové použitie za přednostpřed vysokým leskom glazúr. Brečka sa na-náša na podklad, ktorý je obyčajne nasiakavýv dvoch vrstvách striekaním. Prvá vrstva jetenká a slúži na zníženie nasiakavosti mate-riálu. Táto vrstva sa prudko suší v sušiarnipri teplote 150—250 °C 30—60 minút.The above drawbacks are eliminated by the inorganic coating on building ceramics and asbestos-cement products based on water glass according to the invention, comprising both zinc oxide and alumina, comprising 100 parts by weight of sodium molybdenum waterglass. with a ratio of silica of sodium oxide of 2.3 to 2.7 of the 5 to 25 parts of the hardening accelerator, which are the metaphosphates of the zinc oxide-alumina-phosphorus oxide system with a composition of 0.1 to 1 mole of zinc oxide 0.3 mol of alumina per mole of phosphorus pentoxide, from 5 to 40 parts of active filler A, which contains a milled frit with particle size up to 40 mm and a composition of 50 to 67% by weight of silicon dioxide 10 to 25% by weight. zinc oxide, 7 to 12% by weight of potassium oxide, and up to 10% by weight of barium oxide and / or lead oxide and up to 6% by weight of calcium fluoride, from 5 to 40 parts by weight of active filler B containing ground frit with particle sizes up to 40 mm 30 to 40% by weight of calcium oxide, 30 to 40% by weight of calcium oxide, 5 to 8% by weight of alumina, 6 to 10% by weight of magnesium oxide and 1 to 5% by weight of ferric tetroxide, further 10 to 20 parts by weight fillers, such as zinc oxide, titanium dioxide, kaolin, glass milled to particles below 40 mm and from 1 to 15 parts by weight of inorganic pigment, which is iron oxide, oxide or titanium dioxide. the essence of which is to apply a homogeneous slurry on a substrate, which is a building material and asbestos-cement products in two layers, the first layer being dried by means of a radiator, preferably 2-5 minutes, the second layer is dried in an oven at 150-250 ° C for 30-60 minutes. The coating of the invention contains two substances which are capable of binding alkali. The first is a suitable hardener and the other is actively a binder that binds alkali, of which the hardener accelerates at low temperatures (beginning at room temperature) and actively filler at higher temperatures ranging from 150 to 250 ° C. Together with the waterglass, the three components form a gel in the coating drying process that provides weathering resistance. The effect of the hardening accelerator is manifested by thickening the slurry. By combining the two substances, the desired degree of alkali binding in the system can be achieved. It is not possible to provide this only with one of these liquids, because by increasing the content of, for example, the hardening agent, the thickening of the slurry is rapid and thus the slurry is substantially shortened. Conversely, by increasing the content of the active filler at the expense of accelerating the hardening of the slurry, the appropriate rheological properties and the coating lose the compactness in drying. The advantage of surface treatment of building blocks with an inorganic coating on a base glass is that the treatment does not require a secondary firing but only a drying temperature of 150-250 ° C. The inorganic coating prepared according to the invention has all the advantages of glazing and is not prepared by firing, but also by drying at temperatures of 150-250 ° C. The coating surface is semi-gloss or matt, which is considered to be superior to high gloss glazes for outdoor use. The rump is placed on a substrate that is usually soaked in two layers by spraying. The first layer is thinner and serves to reduce the absorptivity of the material. This layer was dried in a drying oven at 150-250 ° C for 30-60 minutes.

Povlak mrazuvzdorný podl’a CSN 722606zamedzuje přechodu primárných i sekundár-ných výkvetov, je čiastočne parapriepustnýa dostatočne tvrdý, aby zabránil poškodeniupovrchu vlastným materiálom. Použitím róz-nych anorganických pigmentov možno do-siahnuť róznu farbu a odtiene povlakov a po-mocou kovových práškov metalizovaný cha-rakter povrchov.The CSN 722606 antifreeze coating prevents the transition of primary and secondary efflorescence, is partially vapor permeable enough to prevent damage to the surface by its own material. By the use of various inorganic pigments, it is possible to achieve a dull color and shades of coatings and to use metallic powders of the metallised character of the surfaces.

Podstata vynálezu je objasněná na príkla-doch prevedenia bez toho, aby sa iba na tietopříklady obmedzovala.The essence of the invention is explained in the examples without limiting it to the examples.

Claims

EXAMPLE 1 Per 100 parts by weight of sodium water glass with a molar ratio of silica to sodium oxide of 2.5 with a weight of 1.379 g. cm-3 are added: zinc-aluminum-metaphosphate (0.9 ZnO, 0.03 A12O3 P2O5) 10 wt. parts actively filler A 20 wt. parts actively filler B 10 wt. parts of zinc oxide 9 wt. parts of kaolin 2.5 wt. parts green pigment formed by chromium oxide 2 wt. Parts The shredder of said composition is homogenized for 30 minutes in a guf mill. Workability is 3 hours. The spray is applied by spraying in two layers onto the ceramic strips. second 30 min. at 220 ° C. The entire production cycle lasts 2 hours. EXAMPLE 2 Composition of the composition is as follows: aqueous sodium glass with a molar ratio of silicon dioxide to sodium oxide2.7 of a density of 1.352 g cm -1 * 3,100 parts by weight, zinc metaphosphate-alumina composition 0.5 ZnO 0.16 Al 2 O 3 P2O5mol actively filler Aactively filler Zinc oxide tin oxide red pigment made of ferric oxide 15 wt. dielov15 hmot. dielov35 hmot. 10 parts by weight. parts2.5 wt. parts of 2 wt. parts. The coating is prepared and applied to asbestos cement ceilings similar to Example 1. The coatings prepared according to Example 1 and 2 are frost-resistant and can withstand boiling in water for at least 4 hours. The inorganic water glass base coating is suitable for building ceramics and asbestos products in exteriors and interiors. SUBJECT MATTER

An inorganic coating for building ceramics and asbestos cement products based on zinc as well as alumina, comprising 100 parts by weight of aqueous sodium glass with a molar ratio of silica to sodium oxide of 2.3 to 2; 7, from 5 to 25 parts by weight. a hardening accelerator comprising metaphosphates of the zinc oxide-alumina-phosphorus system in the composition of 0.1 to 1 mole of oxinic acid, 0.3 mole of alumina, 1 mole of phosphorus pentoxide, from 5 to 40 parts by weight; active filler A containing a milled frit with particle sizes of up to 40 mm with a composition of 50 to 67% by weight of silica, 10 to 25% by weight zinc oxide, 7 to 12% by weight of potassium oxide and optionally up to 10% by weight and / or lead oxide and optionally up to 6% by weight of fibrous fluoride, 5 to 40 parts by weight of active filler B which contains ground frit with particle sizes of up to 40 mm and 30 to 40% by weight silicon dioxide, 30 to 40% by weight. 40% by weight calcium oxide, 5 to 8% by weight alumina, 6 to 10% by weight magnesium oxide and 1 to 5% by weight ferric tetroxide, furthermore 10 to 20 parts by weight of zinc oxide fillers, titanium oxide -New, kaolin, glass ground to particles below 40mm and from 1 to 15 parts by weight of anoranic pigment iron oxide, chromium oxide, or carbon dioxide.

2. A method for producing an inorganic coating according to claim 1, wherein the homogeneous slurry of said sananase composition on a substrate, which is a construction material and asbestos cement products, is in two layers, the first layer being dried by a radiator, preferably 2 to 5 minutes and the second layer is dried in a drying oven at 150 to 250 ° C for 30 to 60 minutes.