DE2110059C3 - Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten - Google Patents

Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten

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DE2110059C3 DE2110059A DE2110059A DE2110059C3 DE 2110059 C3 DE2110059 C3 DE 2110059C3 DE 2110059 A DE2110059 A DE 2110059A DE 2110059 A DE2110059 A DE 2110059A DE 2110059 C3 DE2110059 C3 DE 2110059C3
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Description

25
Gegenstand der Erfindung sind Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten, die Zusätze an Triglycidylisocyanurat, wasserlöslichen Aminen und quartären Ammoniumbasen enthalten und verbesserte Eigenschaften aufwei- sen.
Alkalisilikatlösungen und -dispersionen sind als Bindemittel für Kitte, mineralische Isolierstoffe, Imprägr,ierungs- und Überzugsmassen sowie für Anstrichmittel, insbesondere Farben, seit langem bekannt und r, werden in großem Umfang in der Praxis eingesetzt.
Werden Alkalisilikatlösungen für die genannten Zwecke allein verwendet, so erfüllen die entsprechenden Kittverbindungen, Isolierschichten, Überzüge und Anstriche in vielen Fällen nicht die vielseitigen technischen Anforderungen. So sind Härte, Elastizität und die Beständigkeit gegen Temperatur, Wasser und Witterungseinflüsse häufig mangelhaft. Es sind deshalb schon zahlreiche Vorschläge zur Verbesserung dieser Eigenschaften durch geeignete Zusätze gemacht worden. Als Härter sind vor allem Säuren, Säure abspaltende oder sauer reagierende Verbindungen, aber auch basisch reagierende Produkte, insbesondere Harnstoff vorgeschlagen worden. Zur Elastifizierung hat man bereits Zusätze von Polyacrylaten oder Phenol- w und Harnstoffharzen verwendet. Die Vielzahl der bekanntgewordenen Vorschläge zeigt jedoch, daß die erzielten Effekte in der Praxis noch nicht befriedigen.
Vor kurzem ist auch vorgeschlagen worden, Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten mit einem Gehalt an Trigljcidylisocyanurat und wasserlöslichen Aminen herzustellen, wobei jedoch die zuletzt genannten Komponenten in relativ großen Mengen verwendet werden. Hierdurch wurde eine glatte, rißfreie Filmbildung auf den verschiedensten Grundmaterialien, hohe ho Wasserfesligkeit und bemerkenswerte Elastizität er= reicht.
Es wurde nun gefunden, daß man den Gehalt an Triglycidylisocyanurat und wasserlöslichen Aminen erheblich vermindern und die Eigenschaften noch μ verbessern kann, wodurch man zu den nachstehend beschriebenen Bindemitteln gelangt.
Die neuen Bindemittel auf Basis von Alkali.silikat sind
gekennzeichnet durch einen Gehalt an
a) Triglycidyüsocyamirat mit einem Epoxidgehalt über 14 Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgebalt der Alkalisilikatlösung,
b) wasserlöslichen Aminen, welche wenigstens 2 aktive an Stickstoff gebundene Wasserstoffatome enthalten, in Mengen von 0,1 bis 5 Gew,-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, und
c) quartären und/oder polyquartären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung.
Die Herstellung von gereinigtem Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt von mehr als 14% ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. Sie erfolgt z.B. durch Umsetzen von Cyanursäure mit einem Überschuß an Epichlorhydrin und Reinigen des dabei anfallenden nicht kristallisierten Rohproduktes. Dies kann gegebenenfalls durch einmaliges oder mehrmaliges Umkristallisieren aus geeigneten Lösungsmitteln, wie z. B. Methanol, erfolgen. Auf diese Weise wird ein kristallisiertes Produkt mit dem gewünschten Epoxidgehalt erhalten. Der theoretische Epoxidgehalt des völlig reinen Produktes beträgt etwa 16,1%.
Als Amine kommen Verbindungen in Frage, die eine oder vorzugsweise mehrere primäre und/oder sekundäre Aminogruppen enthalten. Die Amine können sowohl aliphatischer als auch cyclischer Struktur sein. Die cyclischen Amine können sowohl cycloaliphatische, aromatische als auch heterocyclische Ringe enthalten. Ferner können solche Amine verwendet werden, die verschiedene der vorgenannten Ringe aufweisen. Der Aminostickstoff bei heterocyclischen Aminen kann auch ein Bestandteil des Ringes sein. Beispiele für die erwähnten primären und sekundären Amine sind folgende:
Propylamin, Hexylamin, Dodecylamin, Benzylamin, Äthylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Dimethylaminopropylamin, Diäthylaminopropylamin.Cyclohexylamin,
1,2- oder 1,4-Diaminocyclohexan,
1,2- Diamino^-äthylcyclohexan,
l-CycIohexyl-S^-diaminocyclohexan,
4,4'-Diaminodicyclohexylmethan. Es können auch solche Amine füi die erfindungsgemäße Umsetzung eingesetzt werden, die weitere fi nktionelle Gruppen enthalten, wie beispielsweise Äthanolamin, ?ropanolamin oder die Umsetzungsprodukte von Aminen mit Äthylenoxid, Propylenoxid, wie etwa
N-(Hydroxyäthyl)-1,2-diaminopropan, N-(Hydroxypropyl)-m-phenylendiamin,
N,N'-Di-(hydroxybutyl)-diäthylentriamin. Weiterhin sind geeignet
Dicyanäthyläthylendiamin,
M-Bis-iy-aminopropoxymelhylJ-cyGlohexani
N-(4-Hydroxybenzyl)-äthylendiamin,
N-(4-Hydroxybenzyl)-diäthylentriamin. Die jeweils verwendete Menge Amin richtet sich nach der Art des Amins, insbesondere der Zahl der aktiven, an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatome. Es hat sich im allgemeinen als zweckmäßig erwiesen, solche Mengen zu verwenden, daß auf ein Äquivalent
Epoxidsaiierstoff des Triglyeidylisocyanurats 0,(5—1,1, vorzugsweise 0,8—1 Äquivalente aktiver Wasserstoff der Aminkomponente entfallen.
Die zugesetzte Menge an Aminen liegt daher im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung.
Die Konzentration der Alkalisilikatlösungen sowie das Molverhältnis von SiO2: Alkalioxid in den Lösungen kann in weiten Grenzen schwanken und richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck des Bindemittels. Im allgemeinen werden handelsübliche Natrium-, Kalium- oder auch Lithiumsilikatlösungen verwendet
Mono- und/oder polyquartäre Stickstoffverbindungen werden vorzugsweise in Form der Hydroxide verwendet Gewünschtenfalls können jedoch auch die Salze der quartären Stickstoffverbindungen wie beispielsweise Chloride, Sulfate oder Nitrate verwendet werden. Vorzugsweise kommen solche wasserlöslichen quaitären Stickstoffverbindungen in Betracht, die am Stickstoffatom mindestens einen nicht durch Hydroxylgruppen substituierten Alkylrest besitzen. Die übrigen 3 Gruppen, die am Stickstoffatom gebunden sind, können aus Alkyl- oder Alkanolresten bestehen und gleich oder verschieden sein. Diese Alkyl- oder Alkanolreste können gradkettig oder verzweigt und die Kohlenstoffkette durch Heteroatome wie Sauerstoff oder Stickstoff unterbrochen sein. Weiterhin können zwei Gruppen am Stickstoff ringförmig verbunden sein. Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome der quartären Stickstoffverbindungen kann in weiten Grenzen schwanken und ist dadurch begrenzt, daß die Verbindungen noch wasserlöslich sein müssen. Bei quartären Stickstoffverbindungen mit einem langkettigen Rest kann dieser bis zu etwa 18 C-Atomen besitzen. Sind mehr als ein langkettiger Rest an das quartäre Stickstoffatom gebunden, so ist die Kettenlänge im
is allgemeinen auf 12 C-Atome begrenzt Die erfindungsgemäßen quartären Stickstoffverbindungen können ein oder mehrere quartäre Stickstoffatome besitzen, und es können auch Gemische verschiedener quartärer Stickstoffverbindungen eingesetzt werden.
Es können beispielsweise die nachfolgend aufgeführten quartären Stickstoffverbindungen verwendet werden:
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
X.
XI.
XII.
XIIl.
XIV.
XV.
XVI.
[N(CH3U]OH
[N(C2H5U]OH
[N(CH2OH)+]OH
[N(C2H4OHU]OH
[N(Q1H13U]OH
[(CH3J2N(C10H21J2]OH
[(CH 4N(C2H4OH)3]OH [(C2Hs)2N(C2FUOH)2]OH [(CH3J3N(CH2J6N(CH3J3](OH)2 [(CH3J3N(CH2J12N(CH3J3](OH)2
CH3 CH3 (OH ft η OH
HO—CH-CH2-N-(CH2J2-N-CH2-CH-
CH3 CH3 CH3 CII3 (OH)2n η = 2
CH3
(CH3J3N-(CH2J2N-(CH2), — N(CH3J3
CH3
CH3 CH3
-N-(CH2J10-N-(CH2),,-
CH3 CH3
CH3
O1II13-N-(C2FUO)S-H
CH3
(OH)2
(CH3J3N-(CH2J2-N-(CFI2J2N(CH3(J CH, (OH)2
XVII.
CHa-CH3 CH3
CHi CHi
OH
Anstelle der aufgeführten Hydroxide können auch deren wasserlösliche Salze, vorzugsweise die Chloride, Sulfate und Nitrate eingesetzt werden.
Bevorzugt werden solche quartären Stickstoffverbindungen verwendet, die vier Alkylgmppen am Stickstoff gebunden enthalten.
Die mono- und/oder polyquartären Stickstoffverbindungen werden ebenfalls in kleinen Mengen, nämlich etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den SiO^Gehalt der Alkalisilikatlösung, zugesetzt Gewfinschtenfalls können auch größere Mengen verwendet werden, jedoch ist dies nicht notwendig.
Die neuen Bindemittel können für viele Zwecke verwendet werden, beispielsweise zur Herstellung von feuerfesten Formkörpern, Klebstoffen und Anstrichmitteln, insbesondere Zinkstaubanstrichen. Je nach dem Verwendungszweck kommen gegebenenfalls noch weitere Zusätze in Betracht, die als Pigmente, Füllstoffe oder Härter geeignet sind. Für den zuletzt genannten Zweck haben sich insbesondere sekundäre und tertiäre Phosphate zwei- oder dreiwertige Metalle wie Calciumhydrogenphosphate, Calciumpolyphosphaie sowie Phosphate des Aluminiums, Zinks und Eisens als geeignet erwiesen. Ferner können Calcium- und Magnesiumsilikate wie Dicalciumsilikat, technische Hochofenschlacken mit einer Zusammensetzung, die etwa dem Dicalciumsilikat entspricht, sowie Diopsit, Wollastonit und Talkum als Härter verwendet werden.
Daneben können die neuen Bindemittel die üblichen alkalibeständigen Pigmente oder Füllmittel wie Kreide, Kaolin, Zinkoxid, Chromgrün, Eisenoxid-Pigmente sowie Glimmerund Perlit enthalten.
Die Herstellung des Bindemittels erfolgt durch einfaches Vermischen der Komponenten. Zweckmäßigerweise wird zunächst das Triglycidylisocyanurat unter Rühren in die Silikatlösung eingetragen. Dies kann zweckmäßigerweise bei etwas erhöhten Temperaturen (20—500C) und in fester, im allgemeinen kristallisierter Form oder auch in Wasser gelöst bzw. suspendiert erfolgen. Anschließend wird die Äminkomponente, die vorzugsweise in etwas Wasser gelöst oder suspendiert ist, unter Rühren hinzugefügt. Die quartären oder polyquartären Ammoniumverbindungen können in an sich beliebiger Reihenfolge in fester Form oder auch in Form von wäßrigen Lösungen dem Bindemittel zugefügt werden.
Die neuen Bindemittel eignen sich zum Verbinden von Holz, Papier, Glas, Keramik und mineralischem Material. In der Anstrichtechnik lassen sich mit diesen Mitteln auf Untergründen aus den genannten Materialien glatte, rißfreie Filme erzeugen.
Die neuen Mittel haben den Vorzug, daß sie mit verminderten Mengen der bisherigen Zusätze hergestellt werden können. Weiterhin besitzen sie gegenüber den bereits bekannten Wasserglasbindemitteln erheblich verbesserte Eigenschaften. Die erzielten Verbesserungen wirken sich einerseits auf die Verarbeitung der Bindemittel, andererseits auf die Eigenschaften der Verbindungen, \nstriche und Verbundkörper aus, die mit Hilfe dieser Bindemittel hergestellt werden. So können den neuen Bindemitteln beispielsweise zur Verbesserung der Theologischen Eigenschaften Stoffe wie Kunstharze, Polyalkohole, Saccharide u. ä, in
ίο Mengen zugesetzt werden, die bei gewöhnlichen Wasserglasbindemitteln bereits zur Koagulation oder zum Gelieren führen. In gleicher Weise lassen sich hydrophobierende Substanzen, wie z. B. Silikone und Silikonate in größeren Mengen als bei den üblichen Wassergläsern einarbeiten. Auch der Ablauf von Härtungsvorgängen ist in den neuen Mitteln leichter kontrollierbar. Auf diese Weise ist es möglich, die Wasserglasbindemittel vielfältig zu modifizieren, um in den herzustellenden Klebe- oder Kittverbindungen,
Anstrichen, Überzügen und Verbundkorpern ganz bestimmte technische Effekte zu,;. «ielen.
Bei den in den nachfolgenden Beispielen enthaltenen Verhältnis- und Prozentangaben handelt es sich um Gewichtsverhältnisse und -prozente.
Beispiel 1
0,09 Teile Triglycidylisocyanurat wurden in 2,2 Teilen siedendem Wasser gelöst 96,4 Teile Natriumsilikatlösung (SiO2 : Na2O=SS :1; 22,4% SiO2) wurden auf 55
jo bis 600C erwärmt und mit der Triglycidylisocyanuratlösung versetzt Die Lösung wurde auf 400C abgekühlt und 0,06 Teile Tetraäthylenpentamin, gelöst in 1,2 Teilen Wasser, zugegeben. Die Mischung wurde auf 20°C abgekühlt und 0,1 Teil 2O°/oige Tetraäthylammoniumhy-
i) droxidlösung zugegeben.
Zur Herstellung vo» Isolierformkörpern wurden 28,6 Teile des oben beschriebenen Wasserglasbindemittels mit 47,6 Teilen Vermiculite K 3, 19,1 Teilen Diopsid (Calcium-Magnesiumsilikat) und 4,7 Teilen dlciumhydrogenphosphatdihydrat innig vermischt. Diese Masse hatte eine Verarbeitungszeit von mindestens 2 Stunden. Sie wurde in einer Formpresse auf 50—60% des ursprünglichen Volumens verdichtet Die so erhaltenen Formkörper besaßen sofort nach dem Pressen eine für den Transport ausreichende Grünfestigkeit, durch einen 9stündigen Trocknungsprozeß bei 1200C erhielten sie ihre Endfestigkeit. Die Feuerfestigkeit der so erhaltenen Isolierkörper entsprach den Bedingungen der DIN 4102, d. h. die Isolierkörper zeigten weniger als 1 %
so Kantenschrumpfung, nachdem sie 3 Stunden lang auf 1150° C erhitzt worden waren.
Verwendete man zur Herstellung der Isolierkörper das oben beschriebene Natriumsilikat ohne die Zusätze a-. Triglycidylisocyanurat, Amin und quartärer Ammoniumverbindung, so hatte die frisch hergestellte Mischung eine Verarbeitungszeit von höchstens 2Ü Minuten. Um Rißbildung und Schrumpfung beim Trocknen zu vermeiden, mußten die geformten Körper langsam aufgeheizt werden, wodurch sich die Trocknungszeit etwa verdoppelte. Die Endfestigkeit dieser Isolierkörper war 30% geringer, die Temperaturbelastbarkeit lag etwa 1000C tiefer als bei den mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Körpern.
Bindemittel mit vergleichbaren Eigenschaften wurden erhalten, wenn man in die obenstehende Zusammensetzung äquivalente Mengen der in der Beschreibung genannten Verbindungen III, V, VII oder XIII anstelle vonTetraäthylammoniumhydroxid einarbeitete.
und Rühren mit 0,2 Teilen Triglycidylisocyanurat, gelöst
B e i s ρ i e I 2 in 4.5 Teilen Wasser, versetzt. Nach Abkühlen auf
Raumtemperatur wurden 0,08 Teile Äthylendiamin,
200 Teile Natriumsilikatlösung (SiO2: Na2O = 3.05 : 1; gelöst in 2,5 Teilen Wasser und 0,04 Teile einer 43/45" Be; 31% SiO2) wurden unter Erwärmen auf 600C 5 diquartären Verbindung der Formel
CH, CH,
HO—CH-CH2-N—(CH2),,-N— CH2-CH-OH
I I I I
CH, CH, CH, CH,
(OH)2
in Form einer 20°/oigen Lösung sowie 8 Teile Natriumtrimethylsilikonat zugegeben.
Das so erhaltene Silikatbindemittel eignete sich besonders zur Herstellung von Beschichtungsmassen
65.20 Teile Bindemittel, 4,35 Teile Titandioxid (Anatas). 4.35 Teile Kreide. 6.55 Teile Zinkoxid. 6.50 Teile Calciumhydrogenphosphatdihydrat und 13.0 Teile Wasser wurden gemischt und mit 0,4 Teilen eines Verflüssigers aus 4 Teilen Natriummetasilikat und 1 Teil 1 -Hydroxyäthan-1,1 -diphosphonsäure versetzt.
Die Mischung wurde in dünner Schicht auf Asbestzementplatten aufgetragen, 12 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet und danach durch 3'/2stündiges Erhitzen auf 140—145°C gehärtet. Die erhaltenen Überzüge wiesen hydrophobe Eigenschaften auf und waren wasser- und kochfest.
Beispiel 3
260 Teile Kaliumsilikatlösung (SiO2: K2O = 2,58 : 1; 28/30 Be; 22% SiO2) wurden bei 60-650C mit 0,2 Teilen Triglycidylisocyanurat, gelöst in 4.5 Teilen Wasser, versetzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 0.1 Teil Diäthylentriamin, gelöst in 3 Teilen Wasser und 0.03 Teile N-Dodecyl-N-methylmorpholiniumhydroxid in Form einer 18%igen Lösung zugegeben.
Das so erhaltene Bindemittel war für wasser- und feuerbeständige Verklebungen von Mineralfasern, Mineralfaserplatten. Mineralwolle und ähnlichem besonders geeignet. Zur Regulierung der Bindezeit wurden dem Bindemittelgemisch 10 bis 30% Calciumhydrogenphosphatdihydrat, Calciumdisilikat oder Gemische dieser Substanzen zugesetzt. Es konnten jedoch auch andere Substanzen wie z. B. Silikofluoride, Anhydrit oder Carbonsäureester als Härter eingesetzt werden.
Kurzzeitiges Erhitzen auf 50 bis 80°C verleiht den Verklebungen eine besondere Wasserfestigkeit.
Bindemittel mit vergleichbaren Eigenschaften werden auch erhalten, wenn man in der vorstehenden Zusammensetzung das N-Dodecyl-N-methylmorpholiniumhydroxid durch äquivalente Mengen der Ammonsulfate oder Nitrate, die den in der Beschreibung genannten Basen VI, VIII, IX und XV entsprechen, ersetzt.
Beispiel 4
Ein Wasserglasbindemittel wurde analog Beispiel 1 erhalten durch Vermischen von 150 Teilen Natriumsilikatlösung (SiO2: Na2O = 33 :1; 37/40 Be; 27,0% SiO2), 0,14 leiien ι rigiycidyiisocyanurai in 3,5 Teiien Wasser, 0,15 Teilen Äthanolamin in 1,8 Teilen Wasser und 0,04 Teilen Tetraäthoxyammoniumhydroxid in 0,16 Teilen Wasser.
Ohne wesentliche Veränderung der Eigenschaften r> konnten in diesem Bindemittel auch äquivalente Mengen der in der Beschreibung genannten Verbindungen I, X und XVI oder der den Verbindungen Vl, VIII und XV entsprechenden Ammonrhlnriile anstellp von Tetraäthoxyammoniumhydroxid eingesetzt werden.
Zur Herstellung von isolierenden Schaumkörpern wurden 40 Teile dieses Bindemittels, 1 Teil 1%ige Kaliumpermanganatlösung oder Braunsteindispersion, 41 Teile Mineralmehl (Bims, Blähton oder Vulkanasche), I Teil Calciumhydrogenphosphatdihydrat, 2 Teile Natriumsilikofluorid und 13 Teile Wasser vermischt. Die Mischung wurde rr.it 2 Teilen 30%iger Wasserstoffperoxidlösurj versetzt und anschließend in Formen gegossen.
Die Masse schäumte auf, vergrößerte ihr Volumen im
)(> Verlauf von 40 Minuten auf das 1,5 bis 2fache und erhärtete gleichzeitig im Verlauf von 2 Stunden zu einer ausreichenden Grünstandfestigkeit. Nach einem anschließenden 24stündigen Lufttrocknungsprozeß und einer anschließenden 6stündigen Wärmebehandlung bei
Ji 135° C besaßen die Schaumkörper die gewünschte Endfestigkeit. Je nach Art der verwendeten Zuschlagstoffe waren sie bis zu Temperaturen zwischen 800 und 1400° C beständig.
Anstelle der Kombination Wasserstoffperoxid/Kali-
umpermanganat und Wasserstoffperoxid/Braunstein können auch Substanzen verwendet werden, die im Kontakt mit Alkalisilikat Wasserstott entwickeln wie Aluminium-, Ferrosilicium oder Siliciumpulver.
Die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels hergestellten Schaumkörper waren in bezug auf Härte, Festigkeit, Elastizität, Wasseraufnahmefähigkeit und Schrumpfung solchen Körpern überlegen, die bei sonst gleicher Zusammensetzung ein herkömmliches Wasserglasbindemittel enthielten.
Beispiel 5
Die technischen Eigenschaften der mineralischen isolierenden Schaumkörper nach Beispiel 4 konnten erheblich verbessert werden, wenn man sie mit einem Silikatbhidemittel nach Beispiel 2 im Streich-, Spritzoder Tauchverfahren behandelte. Die Natriumsilikatlösung des Beispiels 2 konnte dabei mit Vorteil durch ein Natronwasserglas der Dichte 28/30° C Be mit einem Verhältnis SiO2 : Na2O von 33 :1 ersetzt werden.
Die Druckfestigkeit der Schaumkörper wurde durch diese Behandlung erheblich erhöht; gleichzeitig verminderte sich die Wasseraufnahmefähigkeit um ca. 80%.
Beispiel 6
Wasserglasbindemiüei nach Beispie! 2, die anstelle des dort beschriebenen Natriumsilikates ein Kaliwasserglas (SiO2 IK2O = 2^8 :t; 28/30 Be; 21,6% SiO2] enthielten, wurden mit gutem Erfolg als Imprägnie-
rungsmittel gegen Wasseraufnahme und Wasserdurchlässigkeit für mineralische Baustoffe wie Steinplatten, Beton, Spritzasbestisolierungen, Asbestfaser- und Dicalciumphosphate eingesetzt.
Die imprägn'srende Wirkung wurde durch chemische Einflüsse, z. B. von Enteisungschemikalien, nicht beeinträchtigt.
Beispiel 7
Wajserglaskompositionen nach Beispiel 1, jedoch auf Basis eines konzentrierteren Natriumsilikates mit
IO
höherem Na2O-Anteil (SiO2: Na2O = 2,4 : 1; 50" Be; 33,3% SiO2) erwiesen sich besonders geeignet als Bindemittel für Gußkerne.
Bei der Herstellung der Gußkerne wurden 100 Teile Formsand mit 3 bis 8 Teilen Bindemittel gemischt. Die geformten Kerne wurden nach dem bekannten Kohlendioxidverfahren oder durch Hochfrequenzbehandlung gehärtet.
Die so erhaltenen Gußkerne zeichneten sich durch erhöhte Härte, Formtreue und Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit aus.

Claims (1)

Patentansprüche;
1. Bindemittel auf Basis von Alkalisilikaten, gekennzeichnet durch einen Gehalt an
a) Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt über 14 Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung,
b) wasserlöslichen Aminen, welche wenigstens 2 ι ο aktive an Stickstoff gebundene Wasserstoffatome enthalten, in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, und
c) quartären und/oder polyquartären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung.
Z Bindemittel gemäß Anspruch !,gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt an sekundären und tertiären Phosphaten zwei- oder dreiwertiger Metalle und/oder schwerlöslichen Silikaten.
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US00230084A US3778283A (en) 1971-03-03 1972-02-28 Binders based on alkali metal silicates
NL7202717A NL7202717A (de) 1971-03-03 1972-03-01
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CH308772A CH576513A5 (de) 1971-03-03 1972-03-02
IT21298/72A IT949795B (it) 1971-03-03 1972-03-02 Legante a base di silicati alcalini
BE780128A BE780128A (fr) 1971-03-03 1972-03-02 Liants a base de silicates alcalins
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923973A (en) * 1973-12-18 1975-12-02 Millmaster Onyx Corp Fungicidal polymeric quaternary ammonium compounds
US3929990A (en) * 1973-12-18 1975-12-30 Millmaster Onyx Corp Microbiocidal polymeric quaternary ammonium compounds
US3874870A (en) * 1973-12-18 1975-04-01 Mill Master Onyx Corp Microbiocidal polymeric quarternary ammonium compounds
US4035480A (en) * 1974-07-10 1977-07-12 Millmaster Onyx Corporation Microbiocidal mixtures of polymeric quaternary ammonium compounds
US4005193A (en) * 1974-08-07 1977-01-25 Millmaster Onyx Corporation Microbiocidal polymeric quaternary ammonium compounds
DE2728074A1 (de) * 1977-06-22 1979-01-11 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von mineralfasermatten
DE3122244A1 (de) * 1981-06-04 1982-12-23 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Bindemittel auf basis von alkalimetallsilikatloesungen und deren verwendung
DE3918694C1 (de) 1989-05-10 1990-10-25 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
US5122551A (en) * 1990-05-14 1992-06-16 General Electric Company Glass filled copolyether-polyester compositions
US5298064A (en) * 1990-12-06 1994-03-29 Hoechst Aktiengesellschaft Water-containing organophilic phylloisilicates
US6383421B1 (en) 1998-08-20 2002-05-07 L. Myles Phipps Method of manufacturing a gas burning artificial log from sol-gel compositions
DE19925412A1 (de) * 1999-06-02 2000-12-07 Murjahn Amphibolin Werke Silikatgebundene Materialien wie Beschichtungs-, Form-, Klebe- und Spachtelmaterial, Bindemittel und Verfahren zu deren Herstellung
DE10001831A1 (de) * 2000-01-18 2001-08-16 Keimfarben Gmbh & Co Kg Silikatische Beschichtungsmasse mit verbesserter Stabilität
AU2001273599A1 (en) * 2000-06-20 2002-01-02 Schott Glass Technologies, Inc. Glass ceramic composites
WO2009012102A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-22 Advanced Ceramics Manufacturing, Llc Aggregate-based mandrels for composite part production and composite part production methods
US9314941B2 (en) 2007-07-13 2016-04-19 Advanced Ceramics Manufacturing, Llc Aggregate-based mandrels for composite part production and composite part production methods
FR3030550B1 (fr) * 2014-12-22 2018-08-17 Saint-Gobain Adfors Composition aqueuse de liant pour fibres et produits fibreux obtenus.

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Publication number Publication date
CH576513A5 (de) 1976-06-15
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