CS239483B1

CS239483B1 - Cement consisting from furfurfural alcohol resin and hardening fillings

Info

Publication number: CS239483B1
Application number: CS844222A
Authority: CS
Inventors: Pavel Kral; Miloslav Kacer
Original assignee: Pavel Kral; Miloslav Kacer
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS422284A1

Abstract

Vynáles se týká tmelu, který sestává z furfurylalkoholové pryskyřice, minerálních plnidel a kombinovaného kyselé reagujícího tvrdidla, kterým je směs p-tóluensulfochlořidu a dusičnanu močoviny. Ušel se připravuje smi2enia furfurylalkoholového pryskyřičného pojivá s minerální výplní obsahující tvrdidlo. Připravený tmel má při teplotě 20 + 2 °C životnost 1 až 2 hodiny a po 24 hodinách při téže teplotě je zcela vytvrdlý. Tmel se používá k provádění chemicky odolných izolací.The invention relates to a putty that consists of from furfuryl alcohol resin, mineral fillers and combined acidic reactants a hardener which is a mixture of p-toluenesulfochloride and urea nitrate. The alley is getting ready blending of furfuryl alcohol resin mineral fillers containing hardener. Prepared putty is at temperature 20 + 2 ° C service life 1 to 2 hours and after 24 hours at the same temperature is completely cured. The putty is used to perform chemically resistant insulation.

Description

Vynález se týká tmelu, který sestává z furfurylalkoholové pryskyřice a tvrdicí výplně obsahující kombinovaná kysele reagující tvrdidlo.The invention relates to a sealant comprising a furfuryl alcohol resin and a curing filler comprising a combined acid-reactive hardener.

K ochraně stavebních konstrukcí před agresivními účinky chemického prostředí se pro kladsní dlažby, obkladů, vyzdívek atd. a jejich následné spárování používají chemicky odolná tmely na bázi syntetických pryskyřic. Významná postavení pro velký rozsah chemická odolnosti v kyselá i alkalická oblasti zaujímá tmel na bázi furfurylalkoholové pryskyřice. Tmel ae skládá z tekutého furfurylalkoholováho pojivá a z výplně, obsahující minerální částice^např. křemenná kamenivo zrnitosti do 1 mm a kysele reagující tvrdidlo dusiěnan močoviny. Vzhledem k tomu, že 100% dusičnan močoviny je klasifikován jako látka nebezpečná výbuchem, přidává se při výrobě výplně ve formě směsi s křemennými píeky jemná zrnitosti nebo moučkami jako koncentrát o maximálním obsahu 25 + 2 % dusičnanu.To protect building structures from the aggressive effects of the chemical environment, chemically resistant cements based on synthetic resins are used for claddings, tiles, linings etc. and their subsequent jointing. An important position for a wide range of chemical resistance in both acidic and alkaline areas is given by the furfuryl alcohol resin putty. The sealant is comprised of a liquid furfuryl alcohol binder and a filler containing mineral particles e.g. quartz aggregates up to 1 mm in size and acid-reactive hardener urea nitrate. Since 100% urea nitrate is classified as an explosive substance, fine grain size or flour is added as a concentrate with a maximum content of 25 + 2% nitrate in the manufacture of the filler as a mixture with quartz peaks.

Příprava tmelu se uskutečňuje na pracovišti, kde se provádí chemicky odolná izolace homogenním smísením pryskyřičného pojivá se sypkou výplní. Vzniklý tmel těstovitá konzistence má životnost řádově desítky minut v závislosti ne teplotě prostředí a při teplotě nad 20 °C má být v průběhu 24 h vytvrdlý. Vytvrdlý tmel má po 28 dnech zrání při teplotě 20 + 2 °C pevnost v tlaku minimálně 20 UPa a v tahu minimálně 4 MPa.The preparation of the sealant is carried out in the workplace, where the chemical resistant insulation is carried out by homogeneous mixing of the resin binder with the filler. The resulting pasty-like putty has a lifetime of the order of tens of minutes depending on the ambient temperature and at a temperature above 20 ° C it should be cured within 24 hours. The cured sealant has a compressive strength of at least 20 UPa and a tensile strength of at least 4 MPa after 28 days of aging at 20 + 2 ° C.

Nevýhodou uvedeného vytvrzovacího systému je značná závislost průběhu vytvrzování na kvalitě zpracovávaných materiálů. Předně Je to stechiometrický poměr močoviny a kyseliny dusičné ve vyrobeném nitrátu. V praxi dochází mnohdy k tomu, že průmyslově vyráběný 25% koncentrát dusičnanu močoviny obsahuje nevelká podíly nezreagované močoviny, jejíž přítomnost ve vytvrzovací výplni značně zpomaluje vytvrzovací proces. V některých případech je negativní vliv přítomnosti volné močoviny tak značný, že je zcela znemožněno dokonalé vytvrzení tmelu.A disadvantage of said curing system is the considerable dependence of the curing process on the quality of the processed materials. First, it is the stoichiometric ratio of urea to nitric acid in the nitrate produced. In practice, it is often the case that the industrially produced 25% urea nitrate concentrate contains small proportions of unreacted urea, the presence of which in the curing fill significantly slows the curing process. In some cases, the negative effect of the presence of free urea is so great that complete curing of the sealant is completely impossible.

Dalěím faktorem brzdícím vytvrzování tmelu s pojivém na bázi furfurylalkoholové pryskyřice je obeah chemických nečistot ve zpracovávaných inertních materiálech. Byl např. prokázán negativní vliv přítomnosti stopového množství kovového železa v křemenných moučkách.Another factor hampering the hardening of the furfuryl alcohol resin-based binder is the obeah of chemical impurities in the processed inert materials. For example, the presence of trace amounts of metallic iron in quartz flours has been shown to be negative.

Uvedené negativní vlivy se projevují intenzivně zejména při zpracování tmelu za teplot nižžích než 20 °C. Důsledkem je značné zpomalení až znemožnění provádění izolačních prací a zhořčení mechanických vlastností a chemických odolnosti vytvrzených tmelů. Pro částečně překonání těchto negativních jevů je mnohdy nutné prostory, v nichž se provádějí izolační práce, vyhřívat na vyěSí teplotu, což je věak z energetického hlediska značně nshospodárné.These negative effects are particularly intensive when processing the sealant at temperatures below 20 ° C. The consequence of this is a considerable slowing down to the impossibility to perform insulating works and to burn the mechanical properties and chemical resistance of the cured sealants. In order to partially overcome these negative phenomena, it is often necessary to heat up the rooms in which the insulation work is carried out to a higher temperature, which is, however, considerably inefficient in terms of energy.

V zahraničí jsou pro vytvrzování těchto pryskyřičných tmelů používány zejména sulfonované kyseliny aromatická řady, např. mono a dideriváty naftalensulfonové kyseliny.Above all, sulfonic acids of the aromatic series, such as mono and naphthalenesulfonic acid mono and diderivatives, are used in particular to cure these resin cements.

VýSe uvedená nedostatky odstraňuje tmel podle vynálezu, v jehož výplni je kombinované tvrdidlo nového typu tvořené směsí dusičnanu močoviny a p-toluensulfochloridu. Para-Toluensulfochlorid je dosud používán jako tvrdidlo k vytvrzování pryskyřic fenolického typu a jeho samotné použití pro furfurylalkoholové pryskyřice je technicky nedokonalé /nízké pevnosti vytvrzeného tmelu, extrémně dlouhá doba tuhnutí a tím prodloužení montážních prací, zhorěení chemické odolnosti atd./The above drawbacks are overcome by the sealant according to the invention, in which the filler is a new hardener of the new type consisting of a mixture of urea nitrate and p-toluenesulfochloride. Para-Toluenesulfochloride is still used as a hardener for the curing of phenolic type resins and its actual use for furfuryl alcohol resins is technically imperfect / low strength of the cured sealant, extremely long setting time and thus prolonged assembly work, degradation of chemical resistance etc./

Předmětem vynálezu je tmel sestávající z furfurylalkoholové pryskyřice a tvrdící výplně na bázi křemene, žuly, živce, čediče nebo perlitu, která obsahuje kombinované kysele reagující tvrdidlo. Tmel je složen z 17 až 33 dílů hmotnostních furfurylalkoholové pryskyřice, 0,3 až 9,0 dílů hmotnostních p-toluensulfochloridu, 0,5 až 9,0 dílů hmotnostních dusičnanu močoviny a 49,0 až 82,2 dílů hmotnostních minerálního plnidla, a výhodou křemenného písku nebo křemenné moučky. Vzhledem k Širšímu spektru molekulové hmotnosti se pryskyřice charakterizuje pouze viskozitou, měřenou výtokovým pohárkem s otvorem o průměru 4 mm při 20 °C podle ČSN 673013. Podniková norma stanoví konzistenci furfurylalkoholové pryskyřice v rozmezí 80 až ,50 sekund.The present invention provides a sealant consisting of a furfuryl alcohol resin and a curing filler based on quartz, granite, feldspar, basalt or perlite, which contains a combined acid-reactive hardener. The putty is comprised of 17 to 33 parts by weight of furfuryl alcohol resin, 0.3 to 9.0 parts by weight of p-toluenesulfochloride, 0.5 to 9.0 parts by weight of urea nitrate and 49.0 to 82.2 parts by weight of mineral filler, and advantage of quartz sand or quartz flour. Due to the broader molecular weight spectrum, the resin is only characterized by viscosity measured by a 4 mm diameter outlet cup at 20 ° C according to CSN 673013. The company standard determines the furfuryl alcohol resin consistency in the range of 80 to 50 seconds.

Hmotnostní poměr mezi pryskyřicí a výplní při zhotovení tmelu se řídí viskositou pryskyřičného pojivé a požadovanou výslednou konzistencí tmelu v rozmezích od poměru 1 díl hmotnostní pryskyřičného pojivá ku 2 dílům hmotnostním výplně do poměru 1 díl hmotnostní pojivá ku 5 dílům hmotnostním výplně. Příprava tmelu se uskutečňuje přímo na pracovišti, kde se provádí izolační práce, něhot jeho životnost je v závislosti na teplotě prostředí 1 až 2 hodiny. Po 24 hodinách při teplotě 20 + 2 °C je tmel vytvrdlý. Pracuje-li se při nižěí teplotě, vytvrzovací doba se úměrně prodlužuje. Nejnižší teplota pro zpracování tmelu je 12 °C.The weight ratio between resin and filler in the production of the sealant is governed by the viscosity of the resin binder and the desired resulting filler consistency ranging from 1 part by weight resin binder to 2 parts by weight filler to 1 part by weight binder to 5 parts by weight filler. The preparation of the sealant is carried out directly in the workplace, where insulation work is carried out, although its lifetime is 1 to 2 hours depending on the ambient temperature. After 24 hours at 20 + 2 ° C the sealant is hardened. When working at a lower temperature, the curing time is proportionally extended. The lowest processing temperature of the sealant is 12 ° C.

Chemicky odolný tmel vytvořený podle vynálezu má proti dosud používanému tmelu několik předností:The chemically resistant mastic produced according to the invention has several advantages over the hitherto used mastic:

1. Zdokonalení vytvrzovacího procesu. Efekt spočívá v tom, že kombinace katalyzátorů způsobuje rychlejší a dokonalejší zesítěnl molekul pryskyřice, což výrazně kladně ovlivňuje výsledné vlastnosti tmelu. Prakticky se eliminuje negativní vliv stechiometrického přebytku volné močoviny v tvrdidle a stopových nečistot ve zpracovávaných minerálních surovinách. Zlepší se i vytvrzování při nižších teplotách než 20 °C.1. Improvement of the curing process. The effect is that the combination of catalysts causes faster and more complete crosslinking of the resin molecules, which significantly affects the resulting sealant properties. Practically, the negative influence of stoichiometric excess of free urea in hardener and trace impurities in processed mineral raw materials is eliminated. Curing at temperatures below 20 ° C will also improve.

2. Zvýšení mechanických pevností vytvrzeného tmelu, zejména jeho pevnosti v tlaku, které bylo ověřeno laboratorními měřeními. Mechanické pevnosti v tlaku a v tahu u tmelu zhotoveného podle vynálezu jsou dvoj- až trojnásobně vyšší, než byly zaručené pevnosti u dosud používané! > t> ilu. Tím se zvýší u izolace, provedené tímto tmelem, odolnost proti mechanickému poškození.2. Increasing the mechanical strength of the cured sealant, especially its compressive strength, which has been verified by laboratory measurements. The mechanical compressive and tensile strengths of the sealant produced according to the invention are two to three times higher than the guaranteed strengths of the hitherto used! > t> ilu. This increases the resistance to mechanical damage of the insulation provided by the sealant.

3. Dokonalejší zeaíitšní pryskyřice se projeví zvýšenou chemickou odolností vytvrzeného tmelu.3. Improved resin resins result in increased chemical resistance of the cured sealant.

4. Zavedením nového vytvrzovacího systému s částečnou náhradou dusičnanu močoviny p-toluensulfochloridem ee docílí úspory deficitního dusičnanu a tím snížení materiálových nákladů při výrobš výplně.4. The introduction of a new curing system with partial replacement of urea nitrate with p-toluenesulfochloride ee will result in savings of deficit nitrate and thus a reduction in material costs in the production of the filler.

5. Použiti kombinovaného tvrdidla při výrobš vytvrzovací výplně umožňuje úpravu složení výplně, jíž se zvýší plnicí poměr mezi výplní a furfurylalkoholovou pryskyřicí. Důsledkem o5. The use of the combined hardener in the manufacture of the curing filler allows adjustment of the filler composition to increase the fill ratio between filler and furfuryl alcohol resin. The consequence of

je až 20 % snížení spotřeby furfurylalkoholové pryskyřice na m při z schování výsledných fyzikálně mechanických vlastností tmelu. Dojde tak k úspoře deviz na dovoz základních surovin pro výrobu pryskyřice.is a 20% reduction in the consumption of furfuryl alcohol resin per m while retaining the resulting physical-mechanical properties of the sealant. This will save foreign exchange on the import of basic raw materials for resin production.

Následující příklady ilustrují provedení vynálezu:The following examples illustrate embodiments of the invention:

Přiklad 1Example 1

Smlsl ee 2,0 díly hmot., p-toluensulfochloridu, 6,5 dílů hmotn. 25% koncentrátu dusičnanu močoviny, 46,5 dílů hmotn. křemenného písku o velikosti zrn do 0,8 mm a 45 dílů hmotn. křemenné moučky s 29 díly hmotn. fuřfurylalkoholové pryskyřice viskozity 115 sekund, měřeno výtokovým pohárkem o průměru výtokového otvoru 4 mm při teplotě 20 °C. Homogenním promíšením směsi se získá tmel, který při teplotě 20 °C je zpracovatelný 75 minut a po 28 dnech zrání při téže teplotě má průměrnou pevnost v tlaku 72,5 MPa a v tahu 7,8 MPa.2.0 parts by weight, p-toluenesulfochloride, 6.5 parts by weight. 25% urea nitrate concentrate, 46.5 parts by weight. quartz sand of grain size up to 0.8 mm and 45 parts by weight. quartz flour with 29 parts by weight. a furyl alcohol resin viscosity of 115 seconds, measured by an outlet cup having an outlet opening diameter of 4 mm at 20 ° C. Homogeneous mixing of the mixture yields a sealant which is workable for 75 minutes at 20 ° C and has an average compressive strength of 72.5 MPa and a tensile strength of 7.8 MPa after 28 days of aging at the same temperature.

Příklad 2Example 2

Smísí se 9,0 dílů hmotn. 25% koncentrátu dusičnanu močoviny, 2,0 díly hmotn. p-toluenaulfochloridu, 80,0 dílů hmotnostních křemenného písku velikosti zrn do 3 mm, 9,0 dílů hmotn, křemenné moučky a 35 díly hmotn. furfurylalkoholové pryskyřice o viskozitě 95 sekund, měřeO no výtokovým pohárkem o průměru otvoru 4 mm při teplotě 20 C. Homogenním smísením uvedených složek se získá tmelová směs o konzistenci vhodné ke stříkání.9.0 parts by weight are mixed. 25% urea nitrate concentrate, 2.0 parts by weight. p-toluene sulfochloride, 80.0 parts by weight of quartz sand of a grain size of up to 3 mm, 9.0 parts by weight, silica flour and 35 parts by weight of p-toluene sulfochloride; a furfuryl alcohol resin having a viscosity of 95 seconds, measured with a 4 mm orifice cup at a temperature of 20 ° C.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Mastic consisting of a furfuryl alcohol resin and a hardening filler, in particular based on quartz, granite, feldspar, basalt or perlite, preferably silica sand, characterized in that it consists of 17 to 33 parts by weight of furfuryl alcohol resin with a viscosity of 80 to 150 seconds measured by effluent cup with a 4 mm hole at 20 ° C, 0.3 to 9.0 parts by weight of p-toluenesulfochloride, 0.5 to 9.0 parts by weight of urea nitrate, and 49.0 to 82.2 parts by weight of mineral filler.