DE2402073A1 - Verfahren zur herstellung von wasserdispergierbaren aluminiumpigmentpasten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von wasserdispergierbaren aluminiumpigmentpasten

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/02—Elements
    • C04B22/04—Metals, e.g. aluminium used as blowing agent

Description

PATENTANWÄLTE 9 Λ Π ? Π 7 ^
Pr. rer. nal. DIETER LOUIS fcnWiU/g Γ ,>:.-rhyj. ClAU5 F1OHLAV
J ,:!.::ia.??..-\r,Z LOHRENTZ 14 556 10/xT
Firma ECKART-WERKE Standard-Bronzepulver-Werke Carl Eckart 8510 Fürth/Bayern " ■
Verfahren zur Herstellung von wasserdispergierbaren Aluminiumpigmentpasten.
Aluminiumpigmentpasten werden in grossem Umfange zur Wasserstoff entwicklung in wässrigen Medien eingesetzt. Solche Pasten finden deshalb bei der Herstellung von Gasbeton Anwendung. Mit Rücksicht auf ihre Verarbeitbarkeit sollen Aluminiumpasten den nachstehenden Forderungen möglichst weitgehend Rechnung tragen:
1) Die Paste soll in Wasser dispergierbar sein.
2) Das flüssige Anpastungsmittel soll nicht zu einer Gefährdung bzw. Belästigung der mit der Verarbeitung der Paste befassten Arbeitspersonen führen.
3) Die Paste soll ohne chemische Veränderung über längere Zeit lagerfähig sein.
4) Die zur Erfüllung der vorstehenden Forderungen getrof-
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— ρ —
fenen Massnahmen sollen die Reaktivität der Paste nicht "beeinträchtigen.
Diese Forderungen stehen in engem Zusammenhang mit der Herstellung der Aluminiumpasten. Wird die Paste durch Vermählen des Aluminiums in Gegenwart von Benzin hergestellt, dann wird dadurch zunächst einmal die Vasserdispergierbarkeit der Paste und deren Benetzbarkeit mit Wasser, welche für eine guts Reaktivität der Aluminiumteilchen wesentlich ist, herabgesetzt. Bei einem bekannten Verfahren (OS 1 592 851) werden deshalb während des Mahlprozesses dem Aluminiumgriess anionenaktive und sauer reagierende Netzmittel und nach dem Mahlen öllöslicheinichtionogene Emulgatoren zugesetzt.
Es wurde festgestellt, dass sich diese Zusätze nachteilig auf die spätere chemische Umsetzung der Paste und damit auch nachteilig auf das mit einer.solchen Paste hergestellte Endprodukt auswirken. Ein weiterer wesentlicher Nachteil einer solchen Paste besteht darin, dass der Benzingehalt der Paste zu einer Belästigung der mit der Verarbeitung der Paste befassten Arbeitspersonen führt.
Die vorerwähnten Nachteile besitzt zwar eine andere bekanntgewordene Aluminiumpigmentpaste nicht, die durch Vermählen des Metalls in einem wässrigen Medium hergestellt wird. Diese Paste ist jedoch nur bedingt lagerfähig. Inhibitoren, welche der Paste zur Verbesserung der Lagerfähigkeit zugesetzt werden, wirken
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sich wiederum nachteilig'auf den späteren Reaktionsablauf und das Endprodukt aus.
Wegen der den "bekannten Aluminiumpigmentpasten anhaftenden Nachteile wird vielfach an deren Stelle Aluminiumpulver verwendet. Dessen Handhabung ist jedoch wegen der damit verbundenen Explosionsgefahr sehr problematisch. Dem Sicherheitsbedürfnis kann deshalb durch die "Verwendung von Aluminiumpasten sehr viel besser Rechnung getragen werden.
Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumpaste zur Verfugung zu stellen, welche den vorerwähnten Forderungen sehr viel besser Rechnung trägt als die bekannten Aluminiumpasten. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung davon aus, dass im Interesse einer guten Lagerfähigkeit der Pasten an der Verwendung einer organischen Mahlflüssigkeit, insbesondere Benzin, festgehalten werden soll.
Die Lösung der Erfindungsaufgäbe besteht darin, dass der Mahlflüssigkeit eine hochmolekulare, wachsartige Substanz mit hydrophilen Gruppen im Molekül zugesetzt wird, die während des Mahlprozesses als Schmiermittel wirkt und auf den Aluminiumteilchen einen Überzug bildet. Durch die hydrophilen Gruppen wird beim Anrühren der Paste mit Wasser eine Inversion der Benetzung der Aluminiumteilchen bewirkt, wobei das Wasser die Mahlflüssigkeit verdrängt.
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Als Folge dieser Umnetzung und des Fehlens eines Emulgators scheidet sich die Mahlflüssigkeit bzw. das Benzin nach dem Anrühren bzw. Dispergieren der Paste mit Wasser als nahezu klare Phase ab, die sich leicht, z.B. durch Dekantieren oder Zentrifugieren, weitgehend von der wässrigen Phase, in welcher die Aluminiumteilchen dispergiert sind, entfernen lässt. Die Abtrennung der Mahlflüssigkeit kann nach einem kontinuierlichen Arbeitsverfahren oder chargenweise erfolgen.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn das erfindungsgemäss verwendete Mahlhilfsmittel in der 'Mahlflüssigkeit weitgehend unlöslich, jedoch in Wasser löslich ist. Wird Benzin als Mahlflüssigkeit eingesetzt, dann wird erfindungsgemäss vorzugsweise ein Polyäthylenoxi"d.wachs als Mahlhilfsmittel verwendet. Dabei kann das Polyäthylenoxidwachs chemisch modifiziert, beispielsweise sulfoniert sein. Dadurch.lässt sich unter Umständen die Hydrophilität noch erhöhen.
Beim Anrühren der erfindungsgemassen Paste lassen sich durch Abdekantieren bis über 90% des Benzins entfernen. Die verbleibende Aluminium-Wasser-Dispersion hat eine Standzeit von mehreren Stunden, die für den praktischen Gebrauch ausreicht. Die geringen Restmengen an Benzin stören bei der Verarbeitung nicht und führen in keinem Fall zur Belästigung bzw. Gefährdung des Arbeitspersonals.
Bei Verwendung der erfindungsgemassen Aluminiumpaste stellt sich das Problem der Emulgierung der organischen Mahlflüssig-
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keit in Wasser nicht mehr, Die Auswahl des erfindungsgemäss zu verwendenden Mahlhilfsmittels braucht sich deshalb lediglich nach den für den Mahlprozess verlangten Schmiereigenschaften und nach der beim Anrühren der Paste mit Wasser angestrebten Umkehrung der Benetzung der Aluminiumteilchen von Mahlflüssigkeit gegen Wasser zu richten.
Unter Berücksichtigung dieser durch die Erfindung aufgestellten Anforderungen an das Mahlhilfsmittel kann der Fachmann die im Einzelfall geeignete und auf die verwendete Mahlflüssigkeit abgestimmte Substanz durch einfache Versuche leicht ermitteln»
Das erfindungsgemässe Mahlhilfsmittel kann in einer Menge von 0,5 bis 10%,bezogen auf den Aluminiumgehalt des Mahlgutes, eingesetzt werden*
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Beispiel
100 kg Aluminiumgriess mit einer Feinheit von weniger als 400 so. wird mit 100 1 Testbenzin sowie 2 kg Polyäthylenoxidwaehs mit einem Molekulargewicht zwischen 5000 und 6000 in eine Kugelmühle gegeben. Diese hat einen Durchmesser von 1 m und eine Länge von 4- m und ist mit ca. 3500 kg Kugeln der Grosse 5 ~ 15 ram gefüllt. Nach einer Laufzeit von 7 Stunden wird das Gemenge durch weitere Zugabe von Benzin stark verdünnt, aus der Mühle ausgepumpt und"auf einem 120/U -Sieb abgesiebt. Der Siebdurchgang wird in einer Filterpresse abgepresst, so dass ein Restbenzingehalt von ca. 20% übrigbleibt. In dieser Form ist die Paste Versandfertige
Vor dem Einsatz wird die Paste mit Wasser (Verhältnis Paste zu Wasser ca- 1:2 bis 1:3) angerührt. Das entstehende Gemenge kann auf einer Rüttelplatte gerüttelt werden. Dadurch steigt das Benzin an die Oberfläche und kann durch Abdekantieren entfernt werden. Das verbleibende Aluminium-Wasser-Gemenge kann in dieser Form für die Herstellung von Gasbeton verwendet werden.
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_ Π —
Eine noch, schär feie bzw. vollständigere Abtrennung der Mahlflüssigkeit lässt sich dadurch erreichen, dass die Anrührung der Paste mit Wasser in eine Zentrifuge gebracht und dort einer Fliehkraftbehandlung unterworfen wird. Dabei bildet sich, in der Trommel der Zentrifuge eine im wesentlichen aus der spezifisch leichten Mahlflüssigkeit (Benzin) bestehende Innenschicht während sich nach aussen das Aluminium und Wasser abscheiden. Die verschiedenen Schichten können aus der Trommel kontinuierlich abgezogen werden. Zweckmässigerweise wird das aus der Trommel abgezogene Aluminium und Wasser anschliessend nochmals in einem Rührwerk behandelt, um eine innige Vermischung zwischen dem Metall und der Suspendierflüssigkeit zu erreichen.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    Γΐ .j Verfahren zur Herstellung von wasserdispergierbaren Aluminiumpigmentpasten durch Mahlen des als Ausgangsmaterial dienenden Aluminiums in einer organischen Flüssigkeit, insbesondere Benzin, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlflüssigkeit eine hochmolekulare, wachsartige Substanz mit hydrophilen Gruppen im Molekül zugesetzt wird, die während des Mahlprozesses als Schmiermittel wirkt und auf den Aluminiumteilchen einen Überzug bildet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlflüssigkeit Benzin verwendet und diesem Polyäthylenoxidwachs zugesetzt wird.
  3. 3- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyäthylenoxidwachs in einer Menge von 0,5 bis 10% bezogen auf den Aluminiumgehalt des Mahlgutes, verwendet wird.
  4. 4-. Verwendung einer nach dem Verfahren einer der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Paste, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Dispergieren der Paste in-
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    Wasser zunächst die Mahlflüssigkeit als gesonderte Phase abgetrennt und erst hiernach die Dispersion weiterverwendet wird.
  5. 5. Verwendung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion nach dem Abtrennen der Mahlflüssigkeit zur Herstellung von Gasbeton eingesetzt wird.
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