DE4330770A1 - Multicomponent adhesive system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrkomponenten-Klebesy stem mit mindestens zwei Komponenten, wobei minde stens eine Komponente eine pulverförmige Mischung ist, die eine Wirbelschichtasche enthält, und die zweite Komponente ein Kaliwasserglas ist.The invention relates to a multi-component adhesive stem with at least two components, with at least least one component is a powdery mixture which contains a fluidized bed ash and which second component is a potash water glass.
Wasserglasgebundene Klebemassen sind vor allem aus dem Chemie- und Feuerungsbau bekannt, wenn eine hohe Säure- und Temperaturbeständigkeit gefordert wird.Water-glass-bound adhesives are mainly made of known in chemical and combustion engineering when a high Acidity and temperature resistance is required.
Ein spezieller Wasserglaskitt ist aus der DE-PS 1 252 835 bekannt. Dieser Kitt besteht aus drei Komponen ten, und zwar aus einem säure- bzw. hochtemperaturbe ständigen Füllstoff wie Quarzsand oder Bariumsulfat, einem Alkalisilikat, beispielsweise Kaliwasserglas, und einem Härter aus einem speziell vorbehandelten kondensierten Aluminiumphosphat. Als Härtersystem werden dabei spezielle Aluminium-ortho-Phosphate mit einem bestimmten Verhältnis von P₂O₅ zu Al₂O₃ vorge schlagen. Ein ähnlicher Wasserglaskitt ist aus der DE 24 48 756 bekannt.A special water glass cement is from DE-PS 1 252 835 known. This putty consists of three components ten, namely from an acid or high temperature permanent filler such as quartz sand or barium sulfate, an alkali silicate, for example potash water glass, and a hardener from a specially pretreated condensed aluminum phosphate. As a hardening system use special aluminum ortho-phosphates featured a certain ratio of P₂O₅ to Al₂O₃ beat. A similar water glass putty is from the DE 24 48 756 known.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß vor allem die Wasser- und Wasserdampfbeständigkeit derartiger Wasserglas kitte vor allem bei längerem Einsatz sehr zu wünschen übriglassen.However, it has been shown that above all the water and water vapor resistance of such water glass Putty to be desired, especially when used for a long time leave.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klebesystem auf Wasserglasbasis zur Verfügung zu stellen, das gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich verbes serte Wasser- und Wasserdampfbeständigkeit bei gleichzeitiger Säure- und Temperaturbeständigkeit aufweist. Das Klebesystem soll sich zudem noch da durch auszeichnen, daß preisgünstige und in großen Mengen zur Verfügung stehende Rohstoffe eingesetzt werden können.Based on this state of the art, it is the Object of the present invention, an adhesive system to provide on a water glass basis, the a significantly better compared to the prior art added water and steam resistance simultaneous acid and temperature resistance having. The adhesive system should also be there by distinguishing that inexpensive and in large Quantities of available raw materials are used can be.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Mehrkomponenten-Klebesystems durch die kennzeichnen den Merkmale des Anspruches 1, hinsichtlich der Kle bemasse durch die Merkmale des Anspruches 8, und in bezug auf das Verfahren zur Herstellung der Klebemas se durch die Merkmale des Anspruches 15. Die Unter ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.This problem is solved with regard to Characterize multi-component adhesive system by the features of claim 1, with regard to the Kle dimension by the features of claim 8, and in with regard to the method for producing the adhesive mask se by the features of claim 15. The sub claims show advantageous further developments.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß mittels des erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Klebesystems Klebe massen mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden können, wenn mindestens zwei Komponenten ein gesetzt werden, wobei die pulverförmige Komponente eine speziell vorbehandelte Wirbelschichtasche ent hält.Surprisingly, it has been shown that by means of the Multi-component adhesive system adhesive according to the invention preserve masses with excellent properties can be if at least two components be put, the powdered component a specially pretreated fluidized bed ash holds.
Erfindungswesentlich ist demnach das im Falle der Zwei-Komponenten-Lösung die pulvrige Komponente eine Wirbelschichtasche enthält, die mittels Phosphorsäure neutralisiert und dann bei erhöhten Temperaturen - bevorzugt im Bereich von 300 bis 600° - getempert wird. Klebemassen, die aus einem derartigen Mehrkom ponenten-Klebesystem hergestellt werden, weisen aus gezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Wasser- und Wasserdampfbeständigkeit selbst über längste Zeiträume auf. Völlig überraschend bei diesem System ist, daß trotz der hohen Wasser- und Wasserdampfbe ständigkeit auch gleichzeitig eine äußerst hohe Tem peraturbeständigkeit bis in den Bereich von über 1000°C erreicht wird.This is essential to the invention in the case of Two-component solution the powdery component one Contains fluidized bed ash using phosphoric acid neutralized and then at elevated temperatures - preferably in the range from 300 to 600 ° - annealed becomes. Adhesives made from such a multiple comm component adhesive system are manufactured drawn properties in relation to water and water vapor resistance even over the longest Periods. Completely surprising with this system is that despite the high water and steam constant an extremely high temperature temperature resistance in the range of over 1000 ° C is reached.
Wirbelschichtaschen sind Aschen aus sogenannten Wir belschichtfeuerungen. Wirbelschichtaschen haben wegen der Zugabe von Kalk zum Brennstoff und anderen Ver brennungstemperaturen eine andere Morphologie und Mineralzusammensetzung als Aschen aus anderen Feue rungen. Es ist dabei besonders günstig, wenn Wirbel schichtaschen eingesetzt werden, deren Hauptbestand teile neben SiO₂ und Al₂O₃ Fe₂O₃ sowie CaO sind.Fluidized bed ashes are ashes from so-called we layered furnaces. Have fluidized bed ash because of the addition of lime to the fuel and other ver firing temperatures have a different morphology and Mineral composition as ashes from other fires stanchions. It is particularly beneficial if swirls Layer pockets are used, their main inventory parts in addition to SiO₂ and Al₂O₃ Fe₂O₃ and CaO.
Eine wie vorstehend beschriebene Wirbelschichtasche wird nun so vorbehandelt, daß sie mit Phosphorsäure neutralisiert und anschließend filtriert wird. Das Filtrat wird dann bei erhöhter Temperatur, bevorzugt bei 500°, über eine Stunde getempert. Die so vorbe handelte Wirbelschichtasche bildet nun die erste pulverförmige Komponente. Erfindungsgemäß kann in der ersten Komponente neben der Wirbelschichtasche noch ein Anteil an Füllstoffen von bis zu 80% enthalten sein. Die Auswahl der Füllstoffe richtet sich nach den chemischen und physikalischen Anforderungen, die an die Klebemasse gestellt werden. Einsetzbar sind hierbei vor allem Korrund, Schwerspat, Zirkonoxid und Titanoxid.A fluidized bed ash as described above is now pretreated so that it with phosphoric acid neutralized and then filtered. The Filtrate is then preferred at elevated temperature annealed at 500 ° for over an hour. That over traded fluidized bed ash now forms the first powder component. According to the invention in the first component in addition to the fluidized bed ash contain a proportion of fillers of up to 80% his. The choice of fillers depends on the chemical and physical requirements that be put on the adhesive. Can be used especially corundum, heavy spar, zirconium oxide and Titanium oxide.
Neben den Füllstoffen können in der ersten pulverför migen Komponente noch zusätzliche Barriere-Pigmente enthalten sein oder nur Barriere-Pigmente mit einem Anteil von bis zu 80%. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Barriere-Pigmenten in der Klebemasse wird nun erreicht, daß die bei den Wasserglaskitten des Standes der Technik auftretende Gasdiffusion ver hindert wird. Durch die Barriere-Pigmente bildet sich eine schuppenartige Oberfläche aus. Der Einsatz von Barriere-Pigmenten erhöht gleichzeitig noch die Kor rosionsbeständigkeit der Klebemasse. Die Barriere funktion kann von allen Schichtmineralien, wie ver schiedenen Eisenglimmern, Schichtsilikaten oder plättchenförmigem Quarz ausgeübt werden.In addition to the fillers, the first powder powder component still additional barrier pigments be included or only barrier pigments with a Share of up to 80%. By the invention Use of barrier pigments in the adhesive is now achieved that in the water glass kittens of the prior art occurring gas diffusion ver is prevented. The barrier pigments form a scale-like surface. The use of Barrier pigments also increase the cor corrosion resistance of the adhesive. The barrier function can of all layer minerals, such as ver various iron mica, layered silicates or platelet-shaped quartz can be exercised.
Erfindungsgemäß enthält demnach die erste pulverför mige Komponente des erfindungsgemäßen Mehrkomponen ten-Klebesystems die wie vorstehend beschriebene be handelte Wirbelschichtasche, wobei alternativ entwe der ein Füllstoff oder Barriere-Pigmente oder Füll stoff und Barriere-Pigmente in den in dem Anspruch 1 angegebenen Mengenverhältnissen enthalten sein kön nen.According to the invention accordingly contains the first powder component of the multicomponent according to the invention ten adhesive system be as described above traded fluidized bed ash, alternatively entwe which is a filler or barrier pigments or filler Fabric and barrier pigments in the in claim 1 specified proportions may be included nen.
Es ist aber genauso möglich, daß die vorstehend auf geführten Bestandteile - Barriere-Pigment und/oder Füllstoff - als eigene Komponente direkt der zweiten flüssigen Komponente, d. h. dem Wasserglas zugemischt werden. In diesem Falle würde ein Drei- bzw. Vier- Komponenten-System vorliegen. Bevorzugt ist jedoch die Anwendung eines Zwei-Komponenten-Systems, d. h. der Fall, daß die Barrierestoffe und/oder die Füllstoffe zusammen mit der Wirbelschichtasche als eine Kompo nente eingesetzt werden.But it is also possible that the above led components - barrier pigment and / or Filler - as a separate component directly from the second liquid component, d. H. mixed with the water glass become. In this case a three or four Component system are available. However, is preferred the application of a two-component system, d. H. of the Case that the barrier materials and / or the fillers together with the fluidized bed ash as a compo be used.
Erfindungsgemäß enthält die zweite flüssige Komponen te 30 bis 90 Gew.% eines Wasserglases und zu 100 Gew.% ergänzte Anteile an Wasser. Besonders günstig ist es, wenn das Wasserglas ein Verhältnis von SiO₂ zu Alkalioxid von 2 : 1 bis 7 : 1 bzw. 2 : 2 bis 7 : 1 aufweist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Komponente einen Baum´grad von ca. 35 bis 45 aufweist.According to the invention, the second contains liquid components te 30 to 90% by weight of a water glass and 100 % By weight of water added. Very cheap it is when the water glass has a ratio of SiO₂ to alkali oxide from 2: 1 to 7: 1 or 2: 2 up to 7: 1. It is particularly preferred if the second component has a tree degree of approx. 35 to 45 has.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Klebemasse, die durch Vermischen von mindestens zwei Komponenten her gestellt wird, wobei eine erste Komponente pulverför mig ist und 20 bis 100 Gew.% einer mit Phosphorsäure neutralisierten und anschließend bei 300 bis 600° getemperten Wirbelschichtasche, 0 bis 80% eines Füllstoffes und 0 bis 80% eines Barriere-Pigmentes enthält, und wobei eine zweite flüssige Komponente 30 bis 90 Gew.% eines Wasserglases mit zu 100 Gew.% er gänzten Anteilen an Wasser enthält.The invention further relates to an adhesive that by mixing at least two components is provided, with a first component powder is mig and 20 to 100 wt.% One with phosphoric acid neutralized and then at 300 to 600 ° annealed fluidized bed ash, 0 to 80% of one Filler and 0 to 80% of a barrier pigment contains, and wherein a second liquid component 30th up to 90% by weight of a water glass with 100% by weight contains complete proportions of water.
Die Erfindung betrifft letztlich noch ein Verfahren zur Herstellung der Klebemasse. Bevorzugterweise wer den dabei mindestens zwei wie vorstehend beschriebene Komponenten, nämlich eine pulverförmige Komponente und eine flüssige Komponente im Verhältnis 1 : 3 bis 3 : 1 gemischt. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Mischungsverhältnis ca. 1 : 1 beträgt, d. h. 50 Gew.% der pulverförmigen Komponente mit 50 Gew.% der flüs sigen Komponente zu mischen. Es wird dann eine Klebe masse erhalten, die noch über einen Zeitraum von ca. 1 Stunde bearbeitet werden kann und anschließend zu einer festen, mit geschlossener Oberfläche versehenen Klebemasse aushärtet.The invention ultimately also relates to a method for the production of the adhesive. Preferably who the at least two as described above Components, namely a powdered component and a liquid component in a ratio of 1: 3 to 3: 1 mixed. It is particularly preferred if that Mixing ratio is approximately 1: 1, i.e. H. 50% by weight the powdery component with 50% by weight of the fluids mix component. Then it becomes a stick received mass that still over a period of approx. Can be edited 1 hour and then too a solid, closed surface Adhesive cures.
Die erfindungsgemäßen Klebemassen zeichnen sich da durch aus, daß sie insbesondere gegen Wasser, destil liertes Wasser sowie Wasserdampf über längere Zeit räume (mehrere Jahre) beständig sind. Die Temperatur beständigkeit dieser Klebemassen ist bis zu 1000°C gegeben. Besonders geeignet sind die vorstehend be schriebenen Klebemassen als Fugenkleber sowie als Reparaturmasse für Keramik und Schamotte.The adhesives according to the invention stand out by from that they are especially against water, distill water and steam over a long period of time rooms are stable (several years). The temperature Resistance of these adhesives is up to 1000 ° C given. The above be particularly suitable written adhesive as joint adhesive and as Repair paste for ceramics and chamotte.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Flußdia grammes (Fig. 1) zur Herstellung der Klebemasse und eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained below with reference to a Flußdia program ( Fig. 1) for the preparation of the adhesive and an embodiment.
Das Beispiel betrifft die Herstellung eines Zwei-Kom ponenten-Klebesystems, wobei die erste Komponente neben der Wirbelschichtasche noch Bindemittel und Barriere-Pigmente enthält.The example concerns the production of a two-com component adhesive system, the first component in addition to the fluidized bed ash, binders and Contains barrier pigments.
Zur Herstellung der ersten pulverförmigen Komponente wird eine Wirbelschichtasche der Firma Montan-Entsor gungs-GmbH in 45128 Essen, Rolandstr. 5-9, einge setzt. Diese Wirbelschichtasche wird mit Phosphorsäu re neutralgestellt und anschließend filtriert. Das Filtrat wird bei ca. 500°C getempert. Ca. 30 Gew.% dieser so vorbehandelten Wirbelschichtasche werden mit 10 Gew.% Glimmer als Barriere-Pigment und 60 Gew.% Normalkorund als Füllstoff vermischt. Von der so hergestellten ersten pulverförmigen Komponente 1 werden nun 66 Gew.% mit 34 Gew.% der zweiten flüssigen Komponente vermischt. Als zweite flüssige Komponente wurde im Beispielsfall ein Lithiumwasser glas mit einem SiO₂ : Li₂O Verhältnis von 4,7 einge setzt. Die so hergestellte Klebemasse ist beständig gegenüber destilliertem Wasser bei 20 °C sowie gegen über Schwefelsäure nach DIN 51 012 (siehe Tabelle der Eigenschaften der Klebemasse). For the production of the first powdery component becomes a fluidized bed ash from Montan-Entsor gungs-GmbH in 45128 Essen, Rolandstr. 5-9, on puts. This fluidized bed ash is made with phosphoric acid re neutralized and then filtered. The The filtrate is annealed at approx. 500 ° C. Approx. 30% by weight of this fluidized bed pretreated in this way with 10% by weight of mica as a barrier pigment and 60 % By weight of normal corundum mixed as filler. Of the first powdery component 1 thus produced are now 66% by weight with 34% by weight of the second mixed liquid component. As a second liquid In the example, the component was a lithium water Glass with a SiO₂: Li₂O ratio of 4.7 turned puts. The adhesive produced in this way is stable against distilled water at 20 ° C and against over sulfuric acid according to DIN 51 012 (see table of Properties of the adhesive).
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- 1993-09-10 DE DE19934330770 patent/DE4330770C2/en not_active Expired - Fee Related
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