DE1112940B - Verfahren zur Herstellung siliciumhaltiger, sich in ein erhaertbares Gel umwandelnder Hydrosole - Google Patents

Verfahren zur Herstellung siliciumhaltiger, sich in ein erhaertbares Gel umwandelnder Hydrosole

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DE1112940B
DE1112940B DEN14499A DEN0014499A DE1112940B DE 1112940 B DE1112940 B DE 1112940B DE N14499 A DEN14499 A DE N14499A DE N0014499 A DEN0014499 A DE N0014499A DE 1112940 B DE1112940 B DE 1112940B
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Description

Wie nun gefunden wurde, kann man, von einer — —
wäßrigen Lösung eines Alkalimetallsilicates aus- _
gehend, diese mit Glyoxal umsetzen und so ein stark ^
zusammenkleisterndes Gel herstellen, das in dem 30 schließlich nach 1 bis 2 Tagen zu einem in Wasser Medium, in dem es entsteht, spontan eine harte, völlig unlöslichen Zement reift. Daher können bei wasserunlösliche Masse von hoher mechanischer Ausführung der Erfindung ohne vorheriges Verdünnen Festigkeit bildet. Auf diese Weise kann eine harte, im Handel erhältliche wäßrige Lösungen von Alkalisiliciumhaltige Masse mit den Eigenschaften eines metallsilicaten — in denen das Verhältnis der Anzahl Zementes hergestellt werden, ohne daß zur Um- 35 der SiO2-MoIeMiIe zur Anzahl der Na2 O-Moleküle setzung das Oxyd eines Metalls, mit Ausnahme eines 3 bis 4 beträgt — z. B. Lösungen mit einer Konzen-Alkalimetalls, zu Hilfe genomölen wird. tration von 35 bis 50° Be sowie industrielle, neutrale,
Diese Beobachtung war deshalb völlig unerwartet, wäßrige Lösungen, die nicht weniger als 30 Gewichtsweil mit den üblicherweise verwendeten Mono- prozent Glyoxal oder sogar pulveriges Polyglyoxal aldehyden kein ähnliches Ergebnis erzielt wird. Mit 40 enthalten, verwendet werden. Es wurde festgestellt, Glyoxal, einem industriellen Produkt, wird also eine daß sich Glyoxal augenblicklich und gründlich mit besondere Wirkung erreicht, die zu sehr bedeutenden wäßrigen Lösungen, sogar mit hochkonzentrierten technischen Fortschritten führt. Lösungen von Alkalimetallsilicaten mischt, ohne daß
In Ausführung der Erfindung wird einer wäßrigen dabei irgendeine Fällung entsteht Erst später bildet Lösung eines Alkalisilicates, z. B. einer Natriumsilicat- 45 sich allmählich ein immer härter werdendes Gel. Es lösung einer Konzentration von 36° Be, Glyoxal in wird angenommen, daß sich das Glyoxal nach einiger einer Menge zugesetzt, die vorzugsweise 5 bis 20 g Zeit mit dem Alkalimetall des Silicates umsetzt und einer 30%igen, neutralen, wäßrigen Glyoxallösung je sich ein siliciumhaltiges Gel in einem sehr konzen-100 g Natriumsilicatlösung von einer Konzentration trierten Medium bildet. Es wurde weiter gefunden, von 36° Be entspricht. Es entsteht eine homogene 50 daß dieser in Wasser unlösliche Zement ebenso leicht Lösung, die nach ein paar Minuten bis zu einer hergestellt werden kann, wenn weitere Zusätze, wie Stunde ein Gel ergibt, das immer härter wird und die, welche bei Überzügen einverleibt werden, z. B.
109 678/195

Claims (1)

  1. „3 4
    Kalk, Kaolin, Stärkearten: u. dgl., zu demUmsetzungs- In den folgenden Beispielen sind alle Teilangaben
    medium gemacht werden. Gewichtsangaben, soweit nicht anders vermerkt.
    Wird eine im Handel erhältliche Lösung eines „ . . , 1
    Alkalimetallsilicates einer Konzentration von 36° Be Beispiel ι
    verwendet, so schreitet die Umsetzung auch dann 5 In 10 Teile einer handelsüblichen wäßrigen Na-
    noch in zufriedenstellendem Maße fort, wenn eine triumsilicatlösung einer Konzentration von 36° Be
    weitere Menge Wasser, z. B. von 10 Gewichtsprozent, (SiO2INa2O = 3,4) wurde ein Teil einer 30°/aigen
    hinzugefügt wird. handelsüblichen neutralen Glyoxallösung gegossen.
    Für praktische Zwecke sollte die Konzentration Es entsteht eine homogene Lösung, die nach etwa
    der Alkalimetallsilicatlösung, mit der Glyoxal um- io einer halben Stunde ein Gel zurückließ, daß immer
    gesetzt wird, nicht niedriger sein als die einer Lösung härter wurde und schließlich nach etwa IV2 Stunden
    von 36° Be, die mit 100 Gewichtsprozent Wasser deutlich die Merkmale eines Zementes annahm. Der
    verdünnt wurde. Zement änderte sich noch weiter im Laufe der Zeit
    Die Menge des zuzusetzenden Glyoxals kann inner- und wurde nach etwa 2 Tagen in Wasser gänzlich unhalb eines weiten Bereiches schwanken. Atmo- 15 löslich. Während des letzten Stadiums der Zementsphärischer Druck ist für die Ausführung des Ver- bildung floß eine kaustische Flüssigkeit aus.
    fahrens durchaus geeignet. Vorzugsweise werden War die als Ausgangsmaterial verwendete Silicat-Temperaturen von 10 bis 30° C angewendet. lösung verdünnt, z. B. mit 10e/o Wasser, blieben aber
    Bei entsprechender Regelung der Verdünnung, der alle anderen Bedingungen unverändert, so war die
    Glyoxalmenge und gegebenenfalls der Temperatur 20 Erhärtungsgeschwindigkeit des Zementes langsamer,
    ist es, auch wenn verschiedene Zusätze zugegen sind, doch waren die Eigenschaften des Endproduktes im
    möglich, die Erhärtungsgeschwindigkeit (Gelbildung wesentlichen die gleichen. Mit zunehmender Er-
    und anschließende Entstehung eines Zementes) mit höhung der Wassermenge verliert die entstandene
    sehr großer Genauigkeit, z. B. durch einige Vor- siliciumhaltige Masse allmählich die Eigenschaften
    versuche, zu kontrollieren. 25 eines Zementes. In der Praxis sollten nicht mehr als
    Außer dem speziellen wertvollen Effekt, der mit 100 Gewichtsteile Wasser je 100 Teile der Silicat-Glyoxal erzielt wird, wird im Vergleich zu den bisher lösung von 36° Be verwendet werden,
    verwendeten Mitteln zur Bildung von Kieselerdegelen Durch den Zusatz von Füllstoffen, wie Kreide, zu mit diesem Reagens die Gelherstellung in hohem dem Silicat-Glyoxal-Lösungsgemisch wird die ErMaße vereinfacht. Die bisherigen Verfahren ver- 30 härtungsgeschwindigkeit nicht verändert, doch wurde langen hinsichtlich der Konzentrationen, der Zugabe- durch die Einverleibung weiterer Zusatzmittel, wie folge und der Zusatzgeschwindigkeit der Reagenzien, Kaolin oder Kartoffelstärke, die Erhärtungsgeschwinder Rührgeschwindigkeit, der Temperatur und der digkeit je nach der zugefügten Menge des Zusatz-Mengenverhältnisse sehr genau geregelte Bedingun- mittels erhöht,
    gen. Außerdem müssen die zu verwendeten Reagen- 35 Beispiel 2
    zien ständig überprüft werden, um bei der Herstellung
    Schwierigkeiten zu vermeiden. Eine wäßrige salzsaure Glyoxallösung wurde mit
    Es wurde weiter gefunden, daß die Massen für die einer wäßrigen Alkalisilikatlösung einer Konzen-
    verschiedensten Zwecke geeignet sind: zum Über- tration von etwa 36° Be vermischt unter Anwendung
    ziehen, insbesondere von Papier, zum Bedecken des 40 solcher Mengenverhältnisse und Konzentrationen,
    Erdbodens u. dgl., ferner als Zemente, mit denen daß Kieselsäure-Glyoxal-Hydrosole der folgenden
    z. B. sandige oder poröse Böden gefestigt oder wasser- Zusammensetzung erhalten wurden:
    fest gemacht werden sollen, um daraus Gußkerne Konzentration an SiO2 3 bis 15«/,
    u.dgl. herzustellen, als Adsorptions- oder Absorp- Konzentration an GIy-
    tionsmassen, die z. B zum Aufsaugen von Flussig- 45 oxal (100 0/ } > 01Us2 Gewichtsteile
    keiten, Gasen oder Dampfen bestimmt sind; ab Full- 'ro Gewichtsteil SiCX>
    stoffe oder Versteifungsmittel, die z. B. m eine Papier- Wert ' 4 bis 4 5
    wanne gebracht oder einem Kautschuklatex ein- tr +·· a'v''Ya'""a" '
    verleibt werden können, als Füll- oder Bindemittel, ßestanaigKeitsaauer des Q. n,
    z. B. zum Binden, Verkitten oder Zusammenbacken 50 Hydiosols 10 bis 72 Stunden
    von Stoffen. In ein derartiges Hydrosol wurde ein Blatt
    Wird z. B. eine wäßrige Lösung eines Alkalimetall- Gelatine, ein Blatt Polyvinylalkohol, ein Blatt Papier
    silicates, der Glyoxal zugesetzt worden ist, homogen bzw. ein Band aus zellstoffhaltigem Gewebe getaucht,
    in einen sandigen Boden eingebracht, so bildet sich Auf der Oberfläche dieser Materialien bildete sich
    in diesem Boden das Gel, wodurch ein gefestigter, sehr 55 ein Silikagel, das erhärtete und so einen Überzug
    harter Boden entsteht, auf dem Gebäude errichtet bildete,
    werden können.
    Auch durchlässige Böden können auf diese Weise PATENTANSPRÜCHE:
    behandelt werden, um auf diesem Grund Gebäude,
    Dämme, Fluttore od. dgl. errichten zu können. 60 l. Verfahren zur Herstellung siliciumhaltiger,
    Wird andererseits eine wäßrige Lösung eines Al- sich in ein erhärtbares Gel umwandelnder Hydrokalimetallsilicates, der Glyoxal und eventuell ein sole, dadurch gekennzeichnet, daß alkalische Füllstoff, wie Kreide, zugesetzt worden ist, über Silicate in wäßrigem Medium mit Glyoxal beeinen Boden gegossen, ohne daß die Oberfläche des- handelt werden.
    selben vorbehandelt worden ist, so führt die Gel- 65 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gebildung zu einer sehr raschen Erhärtung und damit kennzeichnet, daß Natriumsilicat in Form einer zur Bildung einer Bodendecke von sehr zufrieden- mehr oder weniger konzentrierten wäßrigen stellender mechanischer Festigkeit. Lösung, deren Wassergehalt nicht mehr als etwa
    15 bis 20°/o über dem der handelsüblichen Lösung mit einer Konzentration von 36° Be liegt, mit Glyoxal behandelt wird.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glyoxal in Form einer wäßrigen, neutralen, z. B. 30°/»igen Lösung, vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gewichtsteilen dieser Lösung je 100 Gewichtsteile handelsüblicher Natriumsilicatlösung von 36° Be verwendet wird.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Anwesenheit von Kaolin oder Kartoffelstärke vorgenommen wird.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Reaktionsteilnehmern inerte oder die Reaktion beschleunigende Zusatzstoffe zugefügt werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von beständigen Silikahydrosolen, dadurch gekennzeichnet, daß das Glyoxal und eine wäßrige Säurelösung gemischt werden und eine wäßrige Lösung von alkalischem Silicat in diese saure Glyoxallösung eingebracht wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenverhältnisse so eingestellt werden, daß ein leicht saures Hydrosol entsteht, dessen pH-Bereich sich gegebenenfalls dem Neutralpunkt nähert.
    8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umwandlung des Kieselsäure-Glyoxal-Hydrosols in ein härtbares Gel durch die Einwirkung von makromolekularen Zusammensetzungen hervorruft, die im Molekül funktionelle, mit Glyoxal reagierende Gruppen, insbesondere NH2- oder OH-Gruppen, enthalten.
    9. Verwendung der gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 erzeugten Hydrosole als Verputz- oder Verkleidungsmaterial, Zement, adsorbierende oder absorbierende Massen, Verstärkungs- oder Versteifungsmittel, Füll- oder Verbindungsstoffe.
    © 109 678/195 8.
DEN14499A 1956-12-28 1957-12-28 Verfahren zur Herstellung siliciumhaltiger, sich in ein erhaertbares Gel umwandelnder Hydrosole Pending DE1112940B (de)

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