DE2329378C3 - Curable mixtures of substances based on an aqueous solution of water glass containing lithium aluminum silicate - Google Patents
Curable mixtures of substances based on an aqueous solution of water glass containing lithium aluminum silicateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft härtbare Stoffgemische, die sich als Bindemittel, Klebemittel und/oder Beschichtungsmaterial eignen.The invention relates to curable compositions which can be used as binders, adhesives and / or coating materials suitable.
Wasserglas, beispielsweise Natriumsilicat, ist allgemein als ausgezeichnetes anorganisches Bindemittel bekannt, jedoch hat es den Nachteil, daß es gegen i-euchtigkeit unbeständig ist. Zahlreiche Bemühungen waien daher darauf gerichtet, dem Bindemittel Wasserbeständigkeit zu verleihen.Water glass, such as sodium silicate, is generally an excellent inorganic binder known, but it has the disadvantage that it is not resistant to moisture. Numerous efforts were therefore aimed at imparting water resistance to the binder.
Aus der US-PS 32 22 197 sind bereits anorganische Überzugsmittel bekannt, die aus Alkalisilikaten und Lithiumaluminiumsilikaten als Pigmenten bestehen, wobei Wasser als Dispergiermedium dient. Diese Überzugsmittel haben jedoch noch erhebliche Nachteile, da bei ihrer Verwendung als Beschichtungsmaterial die aufgetragenen Schichten sowohl bei längerer Behandlung mit Wasser von Raumtemperatur als auch bei nur einige Stunden dauernden Behandlung mit warmem Wasser aufgelöst und von der Unterlage abgeschält wurden.From US-PS 32 22 197 inorganic coating agents are already known which are composed of alkali silicates and Lithium aluminum silicates exist as pigments, with water serving as a dispersing medium. This However, coating agents still have considerable disadvantages, since they are used as coating material the applied layers both with prolonged treatment with water at room temperature and dissolved and peeled from the surface after treatment with warm water for only a few hours became.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese Nachteile ausgeschaltet und Produkte von hoher Härte, Wasserbeständigkeit, Unbrennbarkeit und Feuerfestigkeit erhalten werden können, wenn als Lithiumaluminiumsilikat durch Wärmebehandlung modifizierter natürlicher Petalit oder Spodumen oder deren Gemisch zum Einsatz kommt.Surprisingly, it has now been found that these disadvantages eliminated and products of high Hardness, water resistance, incombustibility and fire resistance can be obtained if as Lithium aluminum silicate natural petalite or spodumene modified by heat treatment or whose mixture is used.
Gegenstand der Erfindung sind somit als Bindemittel, Klebemittel und/oder Beschichtungsmaterial geeignete härtbare Stoffgemische auf der Basis einer Lithiumaluminiumsilikat enthaltenden wäßrigen Lösung von Wasserglas, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als Lithiumaluminiumsilikat bei Temperaturen über 10000C gebrannten, pulverförmigen Petalit und/oder Spodumen enthalten.The invention thus provides suitable hardenable mixtures of substances as binders, adhesives and / or coating materials based on an aqueous solution of water glass containing lithium aluminum silicate, which are characterized in that they are powdery petalite and / or spodumene fired at temperatures above 1000 ° C. as lithium aluminum silicate contain.
Die im allgemeinen in der Natur vorkommenden Verbindungen Petalit und Spodumen haben die folgenden Kennzahlen:The compounds petalite and spodumene commonly found in nature have the following Key figures:
Spodumen wird in der Natur meist als ^-Spodumen gewonnen. Wird es bei einer Temperatur über 1000 CSpodumene is mostly obtained in nature as ^ -Spodumene. It will be at a temperature above 1000 C
gebranat, erfolgt die Umwandlung in /J-Spodumen. Petalit geht in ein Gemisch von /?-Spodumen und SiO2 über, wenn es bei Temperaturen über 1000 C gebrannt wird. Die durch Brennen von Petalit und Λ-Spodumen bei Temperaturen über 1000cC erhaltenen Verbin-roasted, the conversion into / J-spodumene takes place. Petalite turns into a mixture of /? - spodumene and SiO 2 when it is fired at temperatures above 1000 C. The compounds obtained by firing petalite and Λ-spodumene at temperatures above 1000 c C
düngen sind als Härtekomponenten der erlindungsgemäßen Stoffgemische wirksam.fertilize are as hardness components of the invention Mixtures of substances effective.
Das erfindungsgemäß verwendete Wasserglas unterliegt keiner Beschränkung, jedoch werden im allgemeinen wäßrige Lösungen von Alkalisilicaten, wieThe water glass used in the present invention is not limited, but are generally aqueous solutions of alkali silicates, such as
Natriumsilicat, Kaliumsilicat oder Lithiumsilicat, mn einem Molverhältnis von SiO2 zu Alkalimetalloxyd von 2:1 bis 4:1 bevorzugt. Die Konzentration der Alkalisilicatlösung kann in einem weiten Bereich liegen, weil die Viskosität des Wasserglases durchSodium silicate, potassium silicate or lithium silicate, preferably in a molar ratio of SiO 2 to alkali metal oxide of 2: 1 to 4: 1. The concentration of the alkali silicate solution can be in a wide range, because the viscosity of the water glass by
Änderung des Molverhältnisses von SiO2 zu Alkalimetall stark verändert wird, jedoch enthält die Lösung zur leichten Handhabung das Alkalisilicat vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 50 Gewichtsprozent, gerechnet als Feststoffgehalt.Changing the molar ratio of SiO 2 to alkali metal is greatly changed, but for ease of handling the solution preferably contains the alkali silicate in an amount of 20 to 50 percent by weight, calculated as the solids content.
Petalit und Spodumen sind um so reaktionsfähiger, je geringer ihre Teilchengröße ist, jedoch wird eine Teilchengröße von nicht mehr als 100 μ bevorzugt, da bei Teilchengrößen über 100 μ die Reaktionsfähigkeit etwas geringer ist. Die untere Grenze liegt beiPetalite and spodumene are the more reactive the smaller their particle size is, but one becomes Particle size of not more than 100 μ is preferred, since with particle sizes over 100 μ the reactivity is a little lower. The lower limit is
,50 etwa 1 μ., 50 about 1μ.
In den Stoffgemischen gemäß der Erfindung haben das Wasserglas und der Petalit und/oder Spodumen vorzugsweise das folgende Mengenverhältnis:In the substance mixtures according to the invention, the water glass and the petalite and / or spodumene have preferably the following proportions:
»5 Wasserglas (50%ige wäßrige Lösung) 100 Tei'e»5 water glasses (50% aqueous solution) 100 parts
Petalit und/oder Spodumen 300 bisPetalite and / or spodumene 300 bis
10 Teile10 parts
lio Die Stoffgemische erhärten allmählich selbst bei normaler Temperatur, jedoch werden sie vorzugsweise einer Wärmebehandlung bei 100 bis 300° C unterworfen, wodurch ihnen ausgezeichnete Wasserbeständigkeit verliehen wird.lio The substance mixtures gradually harden by themselves normal temperature, but they are preferably subjected to a heat treatment at 100 to 300 ° C, thereby giving them excellent water resistance.
Die Stoffgemische gemäß der Erfindung können als filmbildende Massen oder Einbettmassen verwendet werden. Bei Verwendung als Beschichtungsmaterial, wie Üoerzugsmassen und Anstrichmittel, werden dieseThe mixtures of substances according to the invention can be used as film-forming compounds or embedding compounds will. When used as a coating material, such as Üoerzugssassen and paints, these
durch Zusatz von Wasser auf eine optimale Viskosität eingestellt und dann nach Verfahren wie beispielsweise Spritzen, Rollen, Streichen oder Spachteln aufgetragen. In diesem Fall können den Stoffgemischen Füllstoffe zugesetzt werden, um die Eigenschaften des Anstrichfilms zu verbessern.adjusted to an optimal viscosity by adding water and then by methods such as Spray, roll, brush or trowel applied. In this case, the mixtures of substances can contain fillers may be added to improve the properties of the paint film.
Die Stoffgemische gemäß der Erfindung haben ein ausgezeichnetes Haftvermögen an der zu beschichtenden Unterlage und bilden einen dichten und starken Film. Sie können auf die verschiedensten Werkstoffe, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, Holz. Kunstharz oder Keramik, aufgetragen werden.The compositions of matter according to the invention have excellent adhesion to the material to be coated Underlay and form a dense and strong film. You can use a wide variety of materials, such as aluminum, iron, wood. Synthetic resin or ceramic.
Die Stoffgemische gemäß der Erfindung können ferner als Bindemittel für Zuschlagstoffe bei der Herstellung von feuerfesten Ziegeln und isoliersteinen verwendet werden. In diesem Fall wird dem Zuschlagstoff, dessen Korngröße eingestellt worden ist, eine geeignete Menge der Stoffgemische zugesetzt, worauf die Mischung gepreßt wird und die Preßlinge langer als 30 Minuten auf Temperaturen oberhalb von 200" C erhitzt werden, wobei ein starres, hartes, wasserbeständiges Produkt erhalten wird, das unmittelbar als ungebrannte Ziegel verwendet werden kann. Die Stoffgemische gemäß der Erfindung können außerdem als Bindemittel zum Verkleben von beispielsweise Asbesttafeln, Beton oder verschiedenen Steinmaterialien verwendet werden.The mixtures of substances according to the invention can also be used as binders for aggregates during manufacture used by refractory bricks and insulating blocks will. In this case, the aggregate whose grain size has been adjusted becomes a A suitable amount of the mixture of substances is added, whereupon the mixture is pressed and the pellets longer than 30 minutes to temperatures above 200 "C, whereby a rigid, hard, water-resistant Product is obtained which can be used directly as an unfired brick. the Mixtures of substances according to the invention can also be used as binders for gluing, for example Asbestos sheets, concrete or various stone materials can be used.
Natürlicher Petalit und natürlicher Spodumen wurden 4 Stunden bei 1100cC gehalten und aui eine Teilchengröße von weniger als 74 μ gemahlen. Das Pulver wurde mit Wasserglas in den folgenden Mengenverhältnissen gemischt, wobei die Stoffgemische (A) und (B) erhalten wurden:Natural petalite and natural spodumene were held for 4 hours at 1100 C and c aui a particle size of less than 74 μ milled. The powder was mixed with water glass in the following proportions, whereby the substance mixtures (A) and (B) were obtained:
Stoffgemisch (A)Mixture of substances (A)
Na2O · 3SiO2 (40%ige wäßrige Lö-Na 2 O 3SiO 2 (40% aqueous solution
suns) 100 Teilesuns) 100 parts
Petalit, bei 1100' C gebranntPetalite, fired at 1100 ° C
100 Teile100 parts
Stoffgemisch (B)Mixture of substances (B)
Na2O · 3SiO.> (40%ige wäßrige Lösung) 100 TeileNa 2 O · 3SiO.> (40% strength aqueous solution) 100 parts
Spodumen, bei HOO0C gebrannt 100 TeileSpodumene, 100 parts fired at HOO 0 C
Diese Stoffgemische wurden auf Glasplatten aufgetragen, 60 Minuten bei 100~C gebrannt und 30 Minuten bei 200cC gehalten. Die erhaltenen Filme waren homogene Keramikfilme ohne Blasen und Risse. Sie wurden auf Wasserfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind nachstehend genannt.These mixtures were applied to glass plates, baked 60 minutes at 100 ~ C and 30 minutes at 200 c C. The films obtained were homogeneous ceramic films with no bubbles or cracks. They have been tested for water resistance. The results are given below.
(A) 30 Taee in Wasser normal 9 H (20cC)(A) 30 Taee in water normal 9 H (20 c C)
4 Stunden in normal 9 H4 hours in normal 9H
heißem Wasserhot water
(8O=C)(8O = C)
(B) 30 Tage in Wasser normal 9 H (2O0C)(B) 30 days in water normal 9 H (2O 0 C)
4 Stunden in normal 9 H4 hours in normal 9H
heißem Wasserhot water
(8O0C)(8O 0 C)
110 Teile Quarzsand mit einer Korngröße von 2,0 bis 5,0 mm und 20 Teile des gemäß Beispiel 1 hergestellten Stoffgemisches A wurden gemischt. Aus der Mischung wurde ein Zylinder von 3 cm Durchmesser und 3 cm Höhe geformt.110 parts of quartz sand with a grain size of 2.0 to 5.0 mm and 20 parts of that prepared according to Example 1 Mixture A were mixed. The mixture became a cylinder 3 cm in diameter and 3 cm high.
Der Formling wurde 60 Minuten bei 100"C getrocknet und dann 30 Minuten bei 2000C gehalten, wobei ein gehärteter Formkörper erhalten wurde, der 30 Tage in Wasser von 20°C gehalten wurde, wobei er nicht zusammenfiel und ausgezeichnete Wasserfestigkeit zeigte.The molding was held for 60 minutes at 100 "C and then dried for 30 minutes at 200 0 C to form a cured molded article was obtained, the 30 days was kept in water at 20 ° C, where it does not coincide, and showed excellent water resistance.
Die in den Beispielen genannten Bleistifthärtf.n wurden nach der in der japanischen Industrienorm JIS K 54C0 beschriebenen Ritzprüfung mit Bleistiften unter Verwendung des in der japanischen Industrienorm JIS K 5401 beschriebenen Ritzwerkzeugs für die Ritzprüfung mit Bleistiften ermittelt.The pencil hardness mentioned in the examples were made according to the scratch test described in Japanese Industrial Standard JIS K 54C0 with pencils using the scoring tool described in Japanese Industrial Standard JIS K 5401 for Scratch test determined with pencils.
Vergleichsvers ucheComparison tests
Stoffgemische aus 100 Teilen NasO ■ 3SiO2 (Feststoffgehalt 40%) und den in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Härtekomponenten in den dort genannten Mengen wurden als Beschichtungsmaterial auf eine Glasplatte aufgetragen, dann 60 Minuten bei 100 CMixtures of 100 parts of Na s O 3SiO 2 (solids content 40%) and the hardness components listed in the table below in the amounts specified there were applied as a coating material to a glass plate, then at 100 ° C. for 60 minutes
getrocknet und schließlich 30 Minuten bei 200° C wärmebehandelt. Die geprüfte Wasserbeständigkeit jeder Probe ist ebenfalls in der Tabelle erwähnt.dried and finally heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes. The tested water resistance each sample is also mentioned in the table.
Die Stoffgemische gemäß der Erfindung sind wegen ihrei Wasserbeständigkeit und -festigkeit sowie ihrer Feuerbeständigkeit als Bindemittel, Klebmittel und/ oder Beschichtungsmaterial bestens geeignet und können für die verschiedenen Zwecke verwendet werden.The compositions of matter according to the invention are because of their water resistance and resistance as well as their Fire resistance as a binder, adhesive and / or coating material ideally suited and can be used for various purposes.
hH
80"C füi 4 Stun in Wassei from
80 "C for 4 hours
200C für 30 Tage20 0 C for 30 days
änderungno ver
modification
FeststoffgehaltNa 2 O-3SiO 2
Solids content
änderungno
modification
ErfindungAccording to the
invention
bei 1100° CBurned petalite
at 1100 ° C
gelöst undShift was
solved and
Petalitunfired
Petalite
gelöst und
abgeschältShift was
solved and
peeled off
Snodumenunfired
Snodumene
32 22 197U.S. PS
32 22 197
änderungno ver
modification
Claims (3)
Schichtungsmaterial geeignete härtbare
gemische auf der Basis einer Lithiumaluminiumsilikat enthaltenden wäßrigen Lösung von Wasserglas, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Lithiumaluminiumsilikat bei Temperaturen über 10000C gebrannten, pulverförmigen Petalit und/oder Spodumen enthalten.1. As a binder, adhesive and / o
Layering material suitable curable
Mixtures based on an aqueous solution of water glass containing lithium aluminum silicate, characterized in that they contain, as lithium aluminum silicate, pulverulent petalite and / or spodumene which are fired at temperatures above 1000 ° C.
4,0 bis 7,5%3.5 to 4.5%
4.0 to 7.5%
Li2OAl2OLi 2 OAl 2 O
Li 2 OAl 2 O
3 · 4SiO2 ■ 3 -8Si0,
3 · 4SiO 2
Sloff- 5the loading
Sloff- 5
SpodumenPetalite
Spodumene
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7335872A JPS5342771B2 (en) | 1972-07-24 | 1972-07-24 | |
JP7335872 | 1972-07-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2329378A1 DE2329378A1 (en) | 1974-02-14 |
DE2329378B2 DE2329378B2 (en) | 1975-09-04 |
DE2329378C3 true DE2329378C3 (en) | 1976-04-15 |
Family
ID=
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