FI61862B - CEMENTPRODUKT FOERSTAERKT MED BELAGDA GLASFIBRER - Google Patents
CEMENTPRODUKT FOERSTAERKT MED BELAGDA GLASFIBRER Download PDFInfo
- Publication number
- FI61862B FI61862B FI781542A FI781542A FI61862B FI 61862 B FI61862 B FI 61862B FI 781542 A FI781542 A FI 781542A FI 781542 A FI781542 A FI 781542A FI 61862 B FI61862 B FI 61862B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- glass
- cement
- compound
- fibers
- ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
K 1 1 Γβ, .... KU ULUTUSJ ULKAISU Λ Λ Β 11 UTLÄGG NINGSSKRI FT 618 62 •2?$? c O45) Patentti tn yn n c 11. y 11 10 1902 ^ ^ (51) Kv.ik?/int.ci.3 C 04 B 31/06, C 03 C 13/00 S U O M I_FI N LAND (21) P»t«nttlhak*mu* — Patantansdknlng 7815^2 (22) Haktmlipllvl — Ansöknlngsdag l6.05.7-9 (Fl)K 1 1 Γβ, .... KU UULUTUSJ UZLIJA Λ Λ Β 11 UTLÄGG NINGSSKRI FT 618 62 • 2? $? c O45) Patent tn yn nc 11. y 11 10 1902 ^ ^ (51) Kv.ik? /int.ci.3 C 04 B 31/06, C 03 C 13/00 FINLAND I_FI N LAND (21) P » t «nttlhak * mu * - Patantansdknlng 7815 ^ 2 (22) Haktmlipllvl - Ansöknlngsdag l6.05.7-9 (Fl)
(23) AlkupUvt—Glltlgheudig O3.O7.7U(23) AlkupUvt — Glltlgheudig O3.O7.7U
(41) Tullut Julkiseksi — Blivlt offentllg ]_£,. 05 .78(41) Become Public - Blivlt offentllg] _ £ ,. 05.78
Patentti* ja rekisterihallitus (44) Nlhtlvlkllpanon ,a kuu|.|ulktlMin pvm._Patent * and National Board of Registration (44) Date of issue, date |
Patent* och registerstyrelsen Anidktn utlsgd oeh utl.ikrlftan publlcerad 30.06.82 (32)(33)(31) Pyydetty Muoikau* — Begird prlorltet 03.07.7 3Patent * och registerstyrelsen Anidktn utlsgd oeh utl.ikrlftan publlcerad 30.06.82 (32) (33) (31) Pyydetty Muoikau * - Begird prlorltet 03.07.7 3
Englanti-England(GB) 31657/73 (71) Pilkington Brothers Limited, Prescot Road, St. Helens, Lancashire, WA10 3TT, Englanti-England (GB) (72) David Ralph Cockram, Wigan, Lancashire, Englanti-England(GB) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Päällystetyillä lasikuiduilla vahvistettu sementtituote - Cementprodukt förstärkt med belagda glasfibrer (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 20U2/7U (patentti 57739) -Avdelad frän ansökan 20U2/7U (patent 57739)England-England (GB) 31657/73 (71) Pilkington Brothers Limited, Prescot Road, St. Helens, Lancashire, WA10 3TT, England-England (GB) (72) David Ralph Cockram, Wigan, Lancashire, England-England (GB) ) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Cement product reinforced with coated glass fibers - Cementprodukt förstärkt med belagda glasfibrer (62) Divided by application 20U2 / 7U (patent 57739) -Avdelad frän trap 20U2 / 7U (patent 57739)
Keksinnön kohteena on päällystetyillä lasikuiduilla vahvistettu sementtituote. Normaalin Portland-sementin pääasiallisesti kalsiumhydroksidin läsnäolosta johtuvassa alkalisessa ympäristössä kuidut, jotka koostuvat yleisesti saatavissa olevista lasikoostu-muksista, kuten yleisesti E-lasina tunnetusta koostumuksesta, syöpyvät nopeasti ja heikkenevät, niin että sementille lasikuitujen avulla aikaansaatu lisälujuus menetetään nopeasti.The invention relates to a cement product reinforced with coated glass fibers. In the alkaline environment of normal Portland cement, mainly due to the presence of calcium hydroxide, fibers composed of commonly available glass compositions, such as the composition commonly known as E-glass, corrode rapidly and deteriorate, so that the additional strength provided to the cement by the glass fibers is rapidly lost.
On ehdotettu erilaisia alkalinkestäviä lasikoostumuksia, jotka säilyttävät lujuutensa paremmin sementissä.Various alkali-resistant glass compositions have been proposed that better retain their strength in cement.
GB-patenttijulkaisussa 1 200 732 (National Research Development Corporation) on esitetty yhdistettyä kuitu-sementtituotetta, joka käsittää kuituista vahvikemateriaalia jaettuna läpikotaisin sementtimatriisiin jossa vahvikemateriaali on ensisijaisesti lasia, jolla sinänsä on sellainen alkalinkestävyys, että koestettuna hiotun kuidun muodossa, jonka pituus on 6,35 cm ja halkaisija 1,02- 618 6 2 2 -3 . 2 2,54 x 10 cm, mainitun kuidun vetolujuus on vähintään 7000 kg/cm sen jälkeen kun sitä on käsitelty kyllästetyllä Ca(OH)2:n vesiliuoksella 100°C:ssa 4 tuntia ja sen jälkeen pesty peräkkäisesti ympäristön lämpötilassa vedellä, sen jälkeen l-%:isella kloorivetyhapon vesiliuoksella yhden minuutin ajan, vedellä, asetonilla ja sen jälkeen kuivattu, jolloin mainitulle kuidulle ei tapahdu tämän kokeen aikana 10 % suurempaa halkaisijan pienenemistä.GB Patent 1,200,732 (National Research Development Corporation) discloses a composite fiber-cement product comprising a fibrous reinforcement material distributed throughout a cement matrix wherein the reinforcement material is primarily glass, which in itself has an alkali resistance such that when tested in the form of a ground fiber having a length of 6.35 cm and diameter 1.02- 618 6 2 2 -3. 2 2.54 x 10 cm, said fiber having a tensile strength of at least 7000 kg / cm after being treated with a saturated aqueous solution of Ca (OH) 2 at 100 ° C for 4 hours and then washed successively at ambient temperature with water, then With a 1% aqueous solution of hydrochloric acid for one minute, dried over water, acetone and then, said fiber does not experience a 10% reduction in diameter during this test.
GB-patenttijulkaisussa 1 243 972 (N.R.D.C.) on esitetty yhdistettyjä kuitu/sementtituotteita, joissa lasi sisältää vähintään 65 paino-% Si02 ja vähintään 10 paino-% Zr02< GB-patenttijulkaisussa 1 243 973 (N.R.D.C.) on esitetty alkalinkestäviä lasikuituja, jotka perustuvat lasiin, joka sisältää 65-80 paino-% Si02, 10-20 paino-% ZrC>2 ja 10-20 paino-% verkkorakennetta muuttavaa ainetta, joka on alkalimetallioksidia, maa-alkalimetallioksidia tai sinkkioksidia, mainitun lasin ollessa sellaista, jolla on edelläesitetty vetolujuus.GB 1 243 972 (NRDC) discloses composite fiber / cement products in which the glass contains at least 65% by weight SiO 2 and at least 10% by weight ZrO 2 <GB patent 1 243 973 (NRDC) discloses alkali-resistant glass fibers based on glass containing 65 to 80% by weight of SiO 2, 10 to 20% by weight of ZrO 2 and 10 to 20% by weight of a crosslinking agent which is an alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide or zinc oxide, said glass having the above tensile strength .
Muita koostumuksia alkalinkestävien lasikuitujen muodostamiseksi on esitetty GB-patenttijulkaisussa 1 290 528 ja GB-patentti-hakemuksessa 51177/71. GB-patentissa 1 290 528 on esitetty lasi-koostumuksia lasikuitujen muodostamiseksi, jotka ovat tarkoitetut sisällytettäväksi vahvikkeeksi sementtituotteisiin ja jotka sisältävät :Other compositions for forming alkali-resistant glass fibers are disclosed in GB Patent 1,290,528 and GB Patent Application 51177/71. GB Patent 1,290,528 discloses glass compositions for forming glass fibers for incorporation as a reinforcement in cementitious products and comprising:
SiC>2 62-75 mooli-%SiO 2> 62-75 mol%
Zr02 7-11 -"- R20 13-23 -"- R'O 1-10 -"- A1203 0-4 -"- B203 0-6Zr02 7-11 - "- R20 13-23 -" - R'O 1-10 - "- A1203 0-4 -" - B203 0-6
Fe203 0-5 -"-Fe 2 O 3 0-5 - "-
CaF2 0-2 -"-CaF2 0-2 - "-
Ti02 0-4 jossa luettelossa R20 tarkoittaa Na20, josta enintään 2 mooli-% voi olla korvattu Li20:lla, ja R'0 on maa-alkalimetallioksidi, sinkki-oksidi (ZnO) tai mangaanioksidi (MnO), jolloin mahdollisesti jäljellä oleva osa koostumuksesta koostuu muista yhteensopivista aineksista .TiO 2 0-4 wherein R 20 represents Na 2 O, of which up to 2 mol% may be replaced by Li 2 O, and R 10 is alkaline earth metal oxide, zinc oxide (ZnO) or manganese oxide (MnO), optionally the remainder of the composition consists of other compatible materials.
GP-patenttihakemuksessa 51177/71 haetaan patenttisuojaa lasi-koostumuksille, jotka on tarkoitettu käytettäväksi alkalinkestävien, jatkuvasti vedettyjen lasikuitujen valmistuksessa, jotka kuidut sisältävät oksidipohjalta laskettuna.GP patent application 51177/71 seeks patent protection for glass compositions intended for use in the manufacture of alkali-resistant, continuously drawn glass fibers containing oxides on a peroxide basis.
3 618623 61862
Si02 67-82 mooli-%SiO 2 67-82 mol%
Zr02 7-10 -"- R20 9-22,5 -"- F2 3-9 -"- A1203 0-5 (laskettu AlO^ ^:na) jossa luettelossa R=Na, josta enintään 5 mooli-% voi olla korvattu litiumilla tai kaliumilla, ja fluoria on sisällytetty korvaamaan happea yhdessä tai useammassa oksidissa, jolloin summan Si02+Zr02 +A10^ g mooliprosentteina edustama maksimiarvo vaihtelee riippuen Zr02:n pitoisuudesta, vaihdellen siinä tapauksessa, että F2 on 9 mooli-%, arvosta 89 mooli-%, kun Zr02:n pitoisuus on 7 mooli-%, arvoon 88 mooli-%, kun Zr02:n pitoisuus on 8,5 mooli-%, ja arvon 87 mooli-%, kun Zr02:n pitoisuus on 10 mooli-%, jolloin mainittu maksimiarvo pienenee vielä viidellä mooli-%:11a koko alueen yli siinä tapauksessa, että F2=3 mooli-%.ZrO2 7-10 - "- R20 9-22.5 -" - F2 3-9 - "- Al2O3 0-5 (calculated as AlO2 ^) in which R = Na, of which not more than 5 mol% may be replaced lithium or potassium, and fluorine is included to replace oxygen in one or more oxides, with the maximum value represented by the sum of SiO 2 + ZrO 2 + A 10 μg in mole percent varying depending on the ZrO 2 content, varying from 89 mole percent to % when the ZrO 2 content is 7 mol%, to 88 mol% when the ZrO 2 content is 8.5 mol%, and to 87 mol% when the ZrO 2 content is 10 mol%, wherein said maximum value decreases by a further 5 mol% over the entire range in the case that F2 = 3 mol%.
ZA-patenttijulkaisussa 73/4476 (Owens-Corning Fiberglas Corporation) on esitetty eräs ryhmä alkalinkestäviä laseja ja niistä valmistetut lasikuidut, joiden koostumukset on seuraavan taulukon esittämällä alueella:ZA Patent Publication No. 73/4476 (Owens-Corning Fiberglas Corporation) discloses a group of alkali-resistant glasses and glass fibers made therefrom having compositions in the range shown in the following table:
Painoprosenttia Mooliprosenttia Si02 60-62 65-67Percent by weight Mole percent SiO 2 60-62 65-67
CaO 4-6 4,5-6,5CaO 4-6 4.5-6.5
Na20 14-15 14,5-16 K20 2-3 1-2,5Na20 14-15 14.5-16 K20 2-3 1-2.5
Zr02 10-11 5-6ZrO2 10-11 5-6
Ti02 5,5-8 4,5-6,5TiO2 5.5-8 4.5-6.5
Vaikkakin edellä esitetyissä patenttijulkaisuissa kuvatut alkalinkestävät lasikuidut säilyttävät lujuutensa sementissä paremmin kuin tavallisista laseista, kuten E-lasista, valmistetut kuidut, tapahtuu kuitenkin asteettaista huononemista pitkän ajan kuluessa.Although the alkali-resistant glass fibers described in the above patents retain their strength in cement better than fibers made of ordinary glass such as E-glass, there is a gradual deterioration over a long period of time.
US-patenttijulkaisussa 2 428 187 on kuvattu menetelmä, joka estää natriumhydroksidiliuosten lasia liuottavan ja syövyttävän vaikutuksen ja joka erityisesti suojaa maito- tai virvoitusjuomapulloja ja vastaavia lasitavaroita sekä kiinnitettyjä ja lasitettuja keraamisia etikettejä tällaisia tuotteita pestäessä. Tunnettu menetelmä käsittää suojattavien pintojen saattamisen kosketukseen 1-5-prosent-tisen natriumhydroksidivesiliuoksen kanssa, johon on sisällytetty 96 paino-osaa natriumhydroksidia kohden 4 paino-osaa ainetta, joka 4 61862 on parkkihappo, gallushappo, pyrogallushappo tai luonnon tanniini. US-patenttijulkaisu 2 428 187 koskee näin ollen olennaisesti lasi-tölkkien pintojen suojaamista natriumhydroksidin vaikutusta vastaan vesipitoisessa ympäristössä? julkaisussa ei ehdoteta, että ko. aineita voitaisiin käyttää sementtiympäristössä, jossa pääasiallinen emäs on kalsiumhydroksidi, eikä sitä, että aineet voitaisiin sisällyttää lasipinnoilla levitettävään päällysteeseen, eikä sitä että aineet olisivat käyttökelpoisia lasikuitujen yhteydessä.U.S. Pat. No. 2,428,187 describes a method which prevents the glass dissolving and corrosive effect of sodium hydroxide solutions and which in particular protects milk or soft drink bottles and similar glassware and attached and vitrified ceramic labels when washing such products. The known method comprises contacting the surfaces to be protected with a 1-5% aqueous sodium hydroxide solution containing 96 parts by weight per 4 parts by weight of sodium hydroxide, which is 4 61862 tannic acid, gallic acid, pyrogallic acid or natural tannin. U.S. Patent No. 2,428,187 thus essentially relates to the protection of the surfaces of glass cans against the action of sodium hydroxide in an aqueous environment? the publication does not suggest that the substances could be used in a cementitious environment where the main base is calcium hydroxide, nor could the substances be incorporated into a coating applied on glass surfaces, nor could the substances be useful in the context of glass fibers.
Valmistettaessa jatkuvasti lasikuituja johonkin tarkoitukseen on normaalina käytäntönä päällystää yksityiset jatkuvasti vedetyt lasikuidut välittämästi vetämisen jälkeen liimaseoksella, joka aikaansaa mekaanisen suojauksen, ja voiteluaineella kuitujen murtumisen ja kulumisen saamiseksi mahdollisimman vähäiseksi seuraavan käsittelyn aikana, kuten saatettaessa lukuisia yksityisiä kuituja yhteen köyden muodostamiseksi ja kelattaessa käysi puolalle tai rummulle. Sementtimatriisiin sisällytettäviin lasikuituihin aikaisemmin käytetyillä liimakoostumuksilla ei ole ollut oleellista vaikutusta lasin pitkänaikaiseen vastustuskykyyn alkalien syövyttävää vaikutusta vastaan sementissä.In the continuous production of glass fibers for any purpose, it is normal practice to coat private continuously drawn glass fibers immediately after drawing with an adhesive mixture that provides mechanical protection and a lubricant to minimize fiber breakage and wear during subsequent processing, such as bringing numerous private fibers into a rope or reeling . The adhesive compositions previously used for glass fibers to be incorporated into a cement matrix have not had a significant effect on the long-term resistance of glass to the corrosive effect of alkalis in cement.
Suojapäällyskoostumuksia on myöskin saatettu lasikuiduille näiden valmistuksen ja käsittelyn eri vaiheissa ja on ehdotettu esimerkiksi furaanihartsin käyttämistä tällaisessa päällysteessä lasikuitu-materiaalin alkalinkestokyvyn parantamiseksi materiaalin tekemiseksi sopivaksi käyttämistä varten sementin vahvistamiseksi.Protective coating compositions have also been applied to glass fibers at various stages of their manufacture and processing, and it has been proposed, for example, to use furan resin in such a coating to improve the alkali resistance of the glass fiber material to make the material suitable for use in cement reinforcement.
Esillä olevan keksinnön mukaiset sementtituotteet on vahvistettu lasikuiduilla, jotka on päällystetty suojamateriaalikoostumuk-sella, joka sisältää suoja-aineena vähintään yhtä monosyklistä tai polysyklistä aromaattista yhdistettä, jossa on vähintään 3 hydrok-syyliryhmää aromaattisessa renkaassa tai (polysyklisessä yhdisteessä) ainakin yhdessä aromaattisista renkaista, jolloin mainittu ainekoostumus, saatettuna lasikuitusäikeelle, joka sen jälkeen kapseloidaan tavallisen Portland-sementtitahdaksen muodostamaan kappaleeseen, jonka annetaan sen jälkeen kovettua ja pidetään 28 päivää 50°C:ssa, aikaansaa vähintään 10 %:n suuruisen parannuksen säikeen vetolujuudessa verrattuna sellaisen säikeen vetolujuuteen, jota on käsitelty ja koes-tettu vastaavalla tavalla, mutta käyttämättä mainittua ainekoostumusta.The cement products of the present invention are reinforced with glass fibers coated with a protective material composition containing as a preservative at least one monocyclic or polycyclic aromatic compound having at least 3 hydroxyl groups in an aromatic ring or (in a polycyclic compound) at least one of said aromatic rings, the composition of the material, applied to a glass fiber filament which is then encapsulated in a body of ordinary Portland cement, which is then allowed to cure and kept at 50 ° C for 28 days, provides an improvement in the tensile strength of the filament of at least 10%; tested in a similar manner, but without using said composition of matter.
On huomattu, että tällaisen aromaattisen yhdisteen käyttäminen suoja-aineena liimassa tai muussa päällystysainekokoomuksessa vähentää oleellisesti lasikuitujen lujuuden huononemisnopeutta, jotka kuidut on sisällytetty sementtituotteisiin, pitkien koestusaikojen kuluessa.It has been found that the use of such an aromatic compound as a preservative in an adhesive or other coating composition substantially reduces the rate of deterioration of the strength of the glass fibers incorporated in the cement products over long test periods.
5 61862 Tämä vaikutus on havaittavissa käytettäessä E-lasia olevia kuituja, mutta suurempi etu saavutetaan käytettäessä sellaista lasia, joka on jo oleellisesti alkalinkestävä, so. joka täyttää vetolujuusvaatimuk-sen, joka on esitetty edellä mainituissa GB-patenttijulkaisuissa 1 200 732, 1 243 972 ja 1 243 973. On suositeltavaa käyttää liimaa tai muuta päällystysainekoostumusta sellaisista alkalinkestävistä lasikoostumuksista valmistettujen lasikuitujen kanssa, jotka on esitetty GB-patenttijulkaisussa 51177/72, ja joista voidaan valmistaa kuituja tavanomaisissa kuidutuslämpötiloissa, noin 1320°C:ssa ja sen alapuolella.5 61862 This effect is noticeable when using fibers made of E-glass, but a greater advantage is obtained when using glass which is already substantially alkali-resistant, i. which meets the tensile strength requirement set forth in the aforementioned GB Patents 1,200,732, 1,243,972 and 1,243,973. It is recommended to use an adhesive or other coating composition with glass fibers made from alkali-resistant glass compositions set forth in GB Patent Patent No. 51177/72. and from which fibers can be made at conventional fiberization temperatures, at about 1320 ° C and below.
Otaksutaan, että sementtituotteisiin sisällytettyjen lasikuitujen lujuuden huononeminen liittyy läheisesti liuosfaasireaktioihin tai prosesseihin lasin pinnalla, joista yhtenä esimerkkinä on kalsium-hydroksidikiteiden saostuminen sementtimatriisissa läsnäolevan kal-siumhydroksidin kyllästetystä liuoksesta lasin ja sementtimatriisin rajapinnalla, ja että päällystysainekoostumuksessa olevan edellämainitun polyhydroksiaromaattisen yhdisteen yhtenä tehtävänä on ehkäisevä tällainen kiteiden muodostus tai vähentää sitä. Tämän vaikutuksen aikaansaamiseksi otaksutaan olevan edullista, että aromaattinen yhdiste on ainakin jossain määrin liukoinen kalsiumhydroksidiliuokseen. Sementtiin sisällytettyjen kuitujen tutkiminen stereomikroskoopilla on myös osoittanut, että niissä kuiduissa, jotka on päällystetty keksinnössä käytetyillä ainekoostumuksilla, on mikäli sementissä oleva alkali on niitä syövyttänyt, huomattavasti sileämpi syöpymiskuvio, kuin mitä havaittiin kuiduissa, joita ei oltu tällä tavoin päällystetty.It is believed that the deterioration in the strength of glass fibers incorporated into cement products is closely related to solution phase reactions or processes on the glass surface, exemplified by the precipitation of or reduce it. In order to achieve this effect, it is assumed that it is preferable that the aromatic compound is at least to some extent soluble in the calcium hydroxide solution. Examination of the fibers incorporated in the cement by stereomicroscopy has also shown that the fibers coated with the compositions of matter of the invention, if etched by the alkali in the cement, have a much smoother corrosion pattern than that observed in the fibers not so coated.
Tämä taas saattaa osaltaan myötävaikuttaa päällystettyjen kuitujen säilyttämään suurempaan lujuuteen.This, in turn, may contribute to the greater strength retained by the coated fibers.
Polyhydroksiaromaattinen yhdiste on päällystysainekoostumuksessa edullisesti liuoksena nestemäisessä kantaja-aineessa, joskin se vaihtoehtoisesti voi myös olla emulsiona tai hienojakoisena suspensiona tällaisessa aineessa.The polyhydroxyaromatic compound is preferably present in the coating composition as a solution in a liquid carrier, although alternatively it may also be in the form of an emulsion or a fine suspension in such a substance.
Aromaattisten yhdisteiden ryhmiä, jotka on todettu sopiviksi käytettäväksi suoja-aineina esillä olevassa keksinnössä, ovat: a) Monosykliset aromaattiset 6-rengasyhdisteet, joissa on vähintään 3 hydroksiryhmää substituoituna renkaassa, so: 1 ,2,3-trihydroksibentseeni (pyrogalloli) 1 ,2,4-trihydroksibentseeni (hydroksihydrokinoni) 1.3.5- trihydroksibentseeni (fluoroglusinoli) b) Monosykliset aromaattiset 6-rengasyhdisteet, joissa on vähintään 3 hydroksyyliryhmää ja vähintään yksi muu ryhmä substituoituna renkaassa, sekä näiden karboksyylihapposuolat ja -esterit, esim.: 2.4.6- trihydroksibentsaldehydi, 6 61862 2.3.4- trihydroksiasetofenoni, 2,4,6-trihydroksiasetofenoni , tetrahydroksi-p-kinonidihydraatti 2.3.4- trihydroksibentsoehappo 3.4.5- trihydroksibentsoehappo (gallushappo) propyyligallaatti 2.4.6- trihydroksibentsoehappo c) tuotteet, jotka on saatu hapettamalla ryhmien (a) ja (b) yhdisteitä alkalisessa liuoksessa, esim. pyrogallolin ammoniumha-petussuola, gallushapon ammoniumhapetussuola, d) hetero-monosyklinen aromaattinen 6-rengasvhdiste, jossa on vähintään 2 typpiatomia renkaassa ja vähintään 3 hydroksyyliryhmää substituentteina renkaassa, esim.: 2.4.6- trihydroksipyrimidiini (barbituurihappo), e) polysyklinen aromaattinen hiilivety, jossa on vähintään kolme hydroksyyliryhmää substituoituna yhteen yksityiseen 6-jäsentä käsittävään renkaaseen, esim.: purpurogalliini, 1,2,4-trihydoksiantrakinoni (purpuriini), 2.4.6- trihydroksibentsoefenoni, tanniinihappo, luonnossa esiintyvät kasvitanniinit.Groups of aromatic compounds found to be suitable for use as preservatives in the present invention include: a) Monocyclic aromatic 6-ring compounds having at least 3 hydroxy groups substituted on the ring, i.e.: 1,2,3-trihydroxybenzene (pyrogallol) 1, 2, 4-Trihydroxybenzene (hydroxyhydroquinone) 1.3.5-Trihydroxybenzene (fluoroglycinol) (b) Monocyclic aromatic 6-ring compounds having at least 3 hydroxyl groups and at least one other group substituted on the ring, and their carboxylic acid salts and esters, e.g. .6 61862 2.3.4-Trihydroxyacetophenone, 2,4,6-trihydroxyacetophenone, tetrahydroxy-p-quinone dihydrate 2.3.4-Trihydroxybenzoic acid 3.4.5- Trihydroxybenzoic acid (gallic acid) Propyl gallate 2.4.6- Trihydroxybenzoic acid (a) and (b) compounds in alkaline solution, e.g. pyrogallol ammonium acid salt, gallic acid ammonium oxidation salt, d) a heteromonocyclic aromatic 6-ring compound having at least 2 nitrogen atoms in the ring and at least 3 hydroxyl groups as substituents on the ring, e.g .: 2.4.6-trihydroxypyrimidine (barbituric acid), e) a polycyclic aromatic hydrocarbon having at least three hydroxyl groups to a private 6-membered ring, e.g., purpurogallin, 1,2,4-trihydroxyanthraquinone (purpurine), 2,4,6-trihydroxybenzoephenone, tannic acid, naturally occurring plant tannins.
Monet luonnosta saatavat kasviuutteet sisältävät kemiallisia yhdisteitä, joilla on edellä esitetty rakenne, ja niitä voidaan käyttää suojamateriaaIina tämän keksinnön mukaisesti päällystysainekoos-tumuksissa, esim. kvebratshokaarnauute, kastanjapähkinäuute, sumak-kiuute, viinirypäletanniiniuute, mimosauute, sekä muut aineet, jotka kuuluvat luonnossa esiintyvien kasvitanniinien yleiseen ryhmään.Many naturally occurring plant extracts contain chemical compounds having the above structure and can be used as protective materials in the present invention in coating compositions, e.g. group.
Valittaessa suoja-aine edellä yleisesti sopiviksi esitettyjen aromaattisten yhdisteryhmien joukosta on huolehdittava siitä, että molekyylissä ei ole sellaisia substituenttiryhmiä, jotka siinä määrin vaikuttavat kolmen hydroksyyliryhmän aikaansaamaa lasikuitujen huononemisen vähenemistä vastaan, että ne tekevät yhdisteen sopimattomaksi käyttöä varten. Valittaessa yhdisteitä käyttöä varten on tämän vuoksi välttämätöntä suorittaa vertailevia valintakokeita, milloin substituenttiryhmiä on läsnä, sen seikan takaamiseksi että nämä substituentit eivät heikennä suojavaikutusta siinä määrin, että lasikuitujen huonontumisnopeus ei vähene huomattavasti.When selecting a preservative from the aromatic compound groups generally indicated above, care must be taken to ensure that the molecule does not contain substituent groups which counteract the reduction in glass fiber degradation caused by the three hydroxyl groups to such an extent that they render the compound unsuitable for use. When selecting compounds for use, it is therefore necessary to perform comparative selection experiments when substituent groups are present to ensure that these substituents do not impair the protective effect to such an extent that the rate of deterioration of the glass fibers is not significantly reduced.
7 618627 61862
On ymmärrettävä, että edellä lueteltujen polyhydroksiaromaat-tisten yhdisteiden voidaan odottaa reagoivan alkalien kanssa, esim. sementissä olevan kalsiumhydroksidin kanssa, niiden fenolisen luonteen vuoksi. Lisäksi eräät luetellut yhdisteet, kuten pyrogalloli, hapettuvat ilman vaikutuksesta niiden ollessa liuotettuna alkali-seen liuokseen. Tämän vuoksi ei ole odotettavissa, että aromaattiset yhdisteet säilyttävät alkuperäisen koostumuksensa päällystettyjen kuitujen ollessa sisällytettynä? sementtiin. Pyrogallolin ja gallushapon ammoniakkiliuosten atmosfäärisellä hapetuksella saatujen tuotteiden (tuoteryhmä (c) edellä) on todettu olevan tehokkaita suoja-aineina, mikä osoittaa sitä, että tällaiset koostumuksen muutokset eivät vaikuta aineen suojausaktiviteettiin.It is to be understood that the polyhydroxyaromatic compounds listed above can be expected to react with alkalis, e.g. calcium hydroxide in cement, due to their phenolic nature. In addition, some of the listed compounds, such as pyrogallol, are oxidized by air when dissolved in an alkaline solution. Therefore, is it not expected that aromatic compounds will retain their original composition with the inclusion of coated fibers? cement. Products obtained by atmospheric oxidation of ammoniacal solutions of pyrogallol and gallic acid (product group (c) above) have been found to be effective as preservatives, indicating that such changes in composition do not affect the protective activity of the substance.
Päällystysainekoostumuksessa tarvittava suoja-aineen pitoisuus on riippuvainen monista muuttujista eikä voida sanoa tarkkoja rajoja, jotka sulkevat sisäänsä kaikki muuttujat. Tärkeimmät tekijät, jotka on otettava huomioon määrättäessä suoja-aineen määrä päällystysainekoostumuksessa, ovat seuraavat: a) suoja-aineen liukoisuus käytettyyn kantaja-aineeseen, b) suoja-aineen liukoisuus kalsiumhydroksidiliuokseen, sekä tähän liittyneenä kysymyksessä olevan yhdisteen tehokkuus, jonka yhdisteen katsotaan vähentävän lasikuitujen huonontumisnopeutta sementtimatriisissa. Yhdiste, jolla on suuri teho ja samalla alhainen liukoisuus kalsiumhydroksidiliuokseen, voi olla yhtä tehokas samana pitoisuutena kuin yhdiste, jonka teho on alhainen, mutta jonka liukoisuus kalsiumhydroksidiliuokseen on suuri.The concentration of preservative required in the coating composition depends on many variables and no precise limits can be said to encompass all variables. The main factors to be considered in determining the amount of preservative in a coating composition are: (a) the solubility of the preservative in the carrier used; (b) the solubility of the preservative in calcium hydroxide solution and the associated effectiveness of the compound considered to reduce glass fiber degradation. the cement matrix. A compound having high potency and at the same time low solubility in calcium hydroxide solution may be as effective at the same concentration as a compound having low potency but high solubility in calcium hydroxide solution.
c) käytetyn suoja-aineen hinta. Saattaa olla taloudellisesti toivottavampaa käyttää vähemmän tehokkaampaa kallista yhdistettä kuin suuri määrä vähemmän tehokasta halvempaa yhdistettä, d) kuituun päällystysprosessin aikana tarttuneen päällystys-ainekoostumuksen määrä, mikä määrää suoja-aineen todellisen määrän, joka on lasikuidun ja sementtimatriisin välisellä rajapinnalla.(c) the price of the preservative used. It may be more economically desirable to use a less effective expensive compound than a large amount of a less effective cheaper compound, d) the amount of coating composition adhering to the fiber during the coating process, which determines the actual amount of preservative at the interface between the glass fiber and the cement matrix.
Useimmissa tapauksissa päällystysainekoostumus, joka sisältää 5 paino-% suoja-ainetta, on tehokas, ja on epätodennäköistä, että tarvittaisiin päällystysainekoostumusta, joka sisältää enemmän kuin 10 % suoja-ainetta, tai että tällainen olisi taloudellisesti kannattavaa. Kuitenkin sopivassa kantaja-aineessa ja käytettäessä erittäin tehokasta yhdistettä saattaa alle 1 %:n väkevyydet olla mahdollisia. Erästä sopivaa valintakoetta yhdisteiden tehokkuuden toteamiseksi kuvataan jälempänä yksityiskohtaisemmin esi- 61862 8 merkkien avulla. Yhdisteet voidaan asettaa tehokkuusjärjestykseen valintakokeessa havaitun prosentuaalisen parannuksen perusteella verrattuna kuituihin, jotka on päällystetty samalla tavalla kuin koestetut kuidut lukuunottamatta sitä, että päällystysainekoostu-muksessa ei ole lainkaan suojarrainetta. Yhdisteitä, jotka aikaansaavat pienemmän parannuksen kuin 10 %, ei katsota sopiviksi käytettäviksi .In most cases, a coating composition containing 5% by weight of preservative is effective, and it is unlikely that a coating composition containing more than 10% of preservative would be required or economically viable. However, in a suitable carrier and with the use of a highly effective compound, concentrations of less than 1% may be possible. A suitable selection experiment to determine the efficacy of the compounds is described in more detail below by means of the exemplary 61862 8 characters. The compounds can be ranked in terms of efficacy based on the percentage improvement observed in the selection experiment compared to fibers coated in the same manner as the tested fibers except that there is no protective agent in the coating composition. Compounds that provide less than 10% improvement are not considered suitable for use.
Siinä tapauksessa, että ainekoostumus on tarkoitettu saatettavaksi liimaksi kuiduille välittömästi sen jälkeen kun ne on vedetty sulasta lasiseoksesta, seos sisältää tavallisesti lisäksi kalvonmuodostusainetta ja kytkentäainetta ja on yleensä vesipohjainen. Kalvonmuodostusaine on tällöin yleensä emulsiona vedessä. Kyt-kentäaine on aine, kuten silaani, joka auttaa liimaseosta pysymään lasikuitujen pinnalla, mahdollisesti muodostaen sidoksia -OH-ryh-mien kanssa lasin pinnalla.In the case where the composition of matter is intended to be applied as an adhesive to the fibers immediately after they have been drawn from the molten glass mixture, the mixture usually additionally contains a film-forming agent and a coupling agent and is generally water-based. The film-forming agent is then usually in the form of an emulsion in water. The coupling agent is a substance such as silane which helps the adhesive mixture to remain on the surface of the glass fibers, possibly forming bonds with -OH groups on the surface of the glass.
Kalvonmuodostusaine voi käsittää luonteeltaan kationista po-lyvinyyliasetaattia, so. polymeeriä, josta vähintään 90 % on yksiköitä, jotka on johdettu vinyyliasetaatista, ja johon on sisällytetty polymeroinnin aikana ryhmiä, jotka antavat sille kationisen luonteen happamissa pH-arvoissa. Emulsion särkymisen vaaran välttämiseksi voi kalvonmuodostusaine olla vaihtoehtoisesti luonteeltaan ei-ionista polyetyleeniglykoli. Liimakoostumus sisältää edullisesti myös kostutusainetta kalvonmuodostusaineen dispergoitumi-sen helpottamiseksi vesipitoiseen liimaan.The film-forming agent may comprise polyvinyl acetate of a cationic nature, i. a polymer of which at least 90% are units derived from vinyl acetate and which, during the polymerization, contain groups which give it a cationic character at acidic pH values. Alternatively, to avoid the risk of emulsion breakage, the film-forming agent may be a non-ionic polyethylene glycol in nature. The adhesive composition preferably also contains a wetting agent to facilitate dispersion of the film-forming agent in the aqueous adhesive.
Siinä tapauksessa, että ainekoostumus on tarkoitettu saatettavaksi päällysteeksi lasikuitujen valmistuksen tai käsittelyn myöhäisemmässä vaiheessa, so. liimauksen ja yksityisten kuitujen säikeet yhdistämisen jälkeen,voi aromaattinen yhdiste olla liuotettuna vedettömään liuottimeen.In the event that the composition of matter is intended to be applied as a coating at a later stage in the manufacture or processing of the glass fibers, i. after gluing and combining the strands of private fibers, the aromatic compound may be dissolved in an anhydrous solvent.
Lasikuidut voidaan päällystää lisäsuojapäällysteellä sen jälkeen kun lasikuidut on päällystetty keksinnön mukaisesti päällys-tysainekoostumuksella, suojaamaan päällystysainekoostumusta uut-tautumasta sementtimatriisin kanssa tapahtuvan alkukosketuksen ja sementtimatriisin kovetuksen aikana. Tämä lisäsuojapäällyste voi olla esimerkiksi epoksihartsipolymeeriä, joka voidaan lisätä liuoksena liuotettuna esimerkiksi asetoniin. Tämän suojapäällys-teen otaksutaan vaikuttavan ensisijaisesti päällystetyn kuidun ja märän sementin välisen alkukosketuksen aikana.The glass fibers can be coated with an additional protective coating after the glass fibers have been coated with the coating composition in accordance with the invention to protect the coating composition from extraction during initial contact with the cement matrix and curing of the cement matrix. This additional protective coating can be, for example, an epoxy resin polymer which can be added as a solution dissolved in, for example, acetone. This protective coating is assumed to act primarily during the initial contact between the coated fiber and the wet cement.
618 6 2 9618 6 2 9
Keksinnön erityisiä suoritusmuotoja selostetaan seuraavassa esimerkin avulla ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on graafinen esitys sementissä olevien sellaisten lasikuitujen vetolujuuden muuttumisesta ajan mukana, jotka on liimattu kationisilla polyvinyyliasetaattiliimakoostumuksilla, jotka sisältävät kolmea erilaista trihydroksiaromaattista yhdistettä, ja käyttäen yksinään kationista polyvinyyliasetaattia, kiihdytetyissä vanhenemisolosuhteissa; kuvio 2 on kuvion 1 kaltainen graafinen esitys, jossa verrataan eri suuria pyrogallolimääriä sisältävien liimakoostumusten vaikutuksia, tällöinkin kiihdytetyissä vanhenemisolosuhteissa; kuvio 2a on kuvion 2 kaltainen graafinen esitys, jossa verrataan erilaisia pyrogallolimääriä sisältävien liimakoostumusten vaikutuksia vedessä huoneen lämpötilassa varastoiduissa näytteissä; kuvio 3 on graafinen esitys, joka kuvaa lasikuituja varten tarkoitetussa liimakoostumuksessa käytetyn pyrogallolin vaikutusta lasikuituvahvisteisen sementin iskulujuuteen; kuvio 4 on kuvion 1 kaltainen graafinen esitys vetolujuuksista, jotka on saatu kahdella koostumukseltaan erilaisella lasi-kuitulajilla, liimakoostumuksia käyttäen, joissa on tai ei ole py-rogallolia; kuvio 5 esittää tuloksia, jotka on saatu koestamalla sement-tilevyjä, jotka sisältävät lasikuituvahvistuksen, taivutus- ja iskulujuuden osalta niiden oltua sään vaikutuksille alttiina aina 12 kuukauteen asti; kuvio 6 esittää samantapaisia tuloksia, jotka on saatu koestamalla tällaisia levyjä sen jälkeen kun ne ovat olleet upotettuna veteen 28°C:ssa aina 12 kuukauteen asti; ja kuvio 7 kuvaa tuloksia, jotka on saatu samanlaisilla levyillä kiihdytetyn vanhentamisen jälkeen aina 6 kuukauteen asti.Specific embodiments of the invention will now be described, by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a graphical representation of the tensile strength of glass fibers in cement bonded with cationic Fig. 2 is a graph similar to Fig. 1 comparing the effects of adhesive compositions containing different amounts of large amounts of pyrogallol, even under accelerated aging conditions; Fig. 2a is a graphical representation similar to Fig. 2 comparing the effects of adhesive compositions containing different amounts of pyrogallol in samples stored in water at room temperature; Fig. 3 is a graph illustrating the effect of pyrogallol used in an adhesive composition for glass fibers on the impact strength of glass fiber reinforced cement; Fig. 4 is a graphical representation similar to Fig. 1 of tensile strengths obtained with two glass fiber types of different compositions, using adhesive compositions with or without pyrogallol; Fig. 5 shows the results obtained by testing cement slabs containing glass fiber reinforcement, flexural and impact strength after exposure to weather for up to 12 months; Figure 6 shows similar results obtained by testing such plates after immersion in water at 28 ° C for up to 12 months; and Figure 7 depicts results obtained after accelerated aging on similar plates for up to 6 months.
Kuten edellä mainittiin, valittaessa aromaattisia yhdisteitä käytettäväksi suoja-aineena on välttämätöntä, suorittaa vertailevia valintakokeita yhdisteiden tehokkuuden selvittämiseksi, erityisesti siinä tapauksessa, että yhdisteet sisältävät muita subs-tituenttiryhmiä kuin välttämättömät 3 hydroksyyliryhmää aromaattisessa renkaassa. Eräs sopiva koe, jota on käytetty tämän keksinnön yhteydessä, käsittää seuraavan menetelmän: jatkuvasti vedettyjen, vesiliimattujen lasikuitujen säie valmistetaan oleellisesti alkalinkestävästä, sirkoniumoksidia sisältävästä lasista (josta jälempänä käytetään, nimitystä lasi n:o 1), jolla on seuraava koos tumus mooliprosentteina: 61 8 6 2 ίο /As mentioned above, when selecting aromatic compounds for use as a preservative, it is necessary to perform comparative selection experiments to determine the efficacy of the compounds, especially if the compounds contain substituent groups other than the necessary 3 hydroxyl groups in the aromatic ring. A suitable test used in connection with this invention comprises the following method: a strand of continuously drawn, water-bonded glass fibers is made of substantially alkali-resistant zirconia-containing glass (hereinafter referred to as glass No. 1) having the following composition in mole percent: 6 2 ίο /
Si02 69 %Si02 69%
Zr02 9 %Zr02 9%
Na20 15,5 %Na 2 O 15.5%
CaO 6,5%CaO 6.5%
Aromaattisen koeyhdisteen liuosta tai suspensiota nestemäisessä kantaja-aineessa saatetaan säikeelle muodostamaan sille päällysteen. On sopivaa koestaa jokaista aromaattista yhdistettä useammassa kuin yhdessä nestemäisessä kanta-aineessa optimaalisen päällystysjärjestelmän selvittämiseksi kyseiselle yhdisteelle. Päällystämisen jälkeen kapseloidaan jokaisen säikeen keskiosa tavallisen Portland-sementtitahtaan muodostamaan kappaleeseen, jonka annetaan kovettua ja jota pidetään määrätyn ajan, esimerkiksi 28 päivää, korotetussa lämpötilassa, esimerkiksi 50°C:ssa, kiihdytettyjen vanhenemisvaikutusten aikaansaamiseksi. Säikeen kapseloidun osan vetolujuus määritetään sen jälkeen kohdistamalla kuormitusta säikeen molempiin päihin.A solution or suspension of the aromatic test compound in a liquid carrier is applied to the fiber to form a coating thereon. It is convenient to test each aromatic compound in more than one liquid carrier to determine the optimal coating system for that compound. After coating, the center of each fiber is encapsulated in a body of a conventional Portland cement pack, which is allowed to cure and maintained for a predetermined time, e.g., 28 days, at an elevated temperature, e.g., 50 ° C, to provide accelerated aging effects. The tensile strength of the encapsulated portion of the strand is then determined by applying a load to both ends of the strand.
Seuraavassa taulukossa on esitetty tulokset tällaisten vertailukokeiden sarjasta, jotka suoritettiin lasikuitusäikeille käyttäen 31 erilaista trihydroksiaromaattista yhdistettä kussakin kolmessa erilaisessa päällystysjärjestelmässä, sekä vertailun vuoksi säikeille, jotka oli päällystetty yksistään vastaavan päällystys-järjestelmän nestemäisellä kantaja-aineella.The following table shows the results of a series of such comparative experiments performed on glass fiber filaments using 31 different trihydroxyaromatic compounds in each of the three different coating systems, and for comparison on filaments coated alone with the liquid carrier of the corresponding coating system.
Tulokset on esitetty mitattuina vetolujuuksina MN/m^ 50°C:ssa 28 päivää kestäneen varastoinnin jälkeen sekä prosentuaalisena Da-rannuksena vertailukokeessa mitattuun lukuun nähden. Erilaisten päällystysjärjestelmien avulla saadut tulokset on esitetty eri sarakkeissa (1) - (5). Kyseiset käytetyt vaihtoehtoiset päällystys järjestelmät olivat seuraavat: 1) Koestettavan aromaattisen yhdisteen 10-%:ista liuosta vedessä, asetonissa tai etanolissa (riippuen yhdisteen sopivasta liukoisuudesta) saatettiin säikeelle ja kuivattiin 50°C:ssa. Epoksi-hartsin (5 1/2 osaa Epikote 828 ja 1 osa Epikure RTB-kovetinta, joita molempia myy toiminimi Shell Chemicals Ltd) 10-%:ista (pai-no/paino) liuosta kloroformissa saatettiin aluspäällysteelle ja 11 618 6 2 kovetettiin 80°C:ssa 30 minuuttia.The results are presented as measured tensile strengths at MN / m ^ 50 ° C after 28 days of storage and as a percentage of the Da density relative to the figure measured in the comparative experiment. The results obtained with the different coating systems are shown in different columns (1) to (5). These alternative coating systems used were as follows: 1) A 10% solution of the test aromatic compound in water, acetone or ethanol (depending on the appropriate solubility of the compound) was filamented and dried at 50 ° C. A 10% (w / w) solution of epoxy resin (5 1/2 parts Epikote 828 and 1 part Epikure RTB hardener, both sold under the tradename Shell Chemicals Ltd) in chloroform was applied to the substrate and 11,618 6 2 cured 80 ° C for 30 minutes.
2) Koestettavan aromaattisen yhdisteen 10-%:ista liuosta polyetyleeniglykolin 3-%:isessa vesiliuoksessa saatettiin säikeel-le ja kuivattiin 50°C:ssa. Päällimmäinen epoksihartsipäällyste valmistettiin sen jälkeen kohdassa (1) kuvatulla tavalla.2) A 10% solution of the aromatic compound to be tested in a 3% aqueous solution of polyethylene glycol was stranded and dried at 50 ° C. The top epoxy resin coating was then prepared as described in (1).
3) Valmistettiin koestettavan aromaattisen yhdisteen 10-%:inen liuos tunnetussa liimakoostumuksessa, joka käsitti edellä kuvattua luonteeltaan kationista polyvinyyliasetaattia, ja tätä koostumusta saatettiin säikeelle ja kovetettiin 115°C:ssa 30 minuuttia.3) A 10% solution of the aromatic compound to be tested was prepared in a known adhesive composition comprising polyvinyl acetate of a cationic nature as described above, and this composition was filmed and cured at 115 ° C for 30 minutes.
4) Joissakin tapauksissa havaittiin koestettavan aromaattisen yhdisteen olevan sopimaton sekoitettavaksi kohdassa (3) käytetyn liimakoostumuksen kanssa. Näissä tapauksissa levitettiin aromaattisen yhdisteen 10-%:ista vesiliuosta säikeelle, kuivattiin 50°C: ssa 30 minuuttia ja sen jälkeen levitettiin päällimmäiseksi päällysteeksi liimakoostumusta.4) In some cases, the aromatic compound to be tested was found to be unsuitable for mixing with the adhesive composition used in (3). In these cases, a 10% aqueous solution of the aromatic compound was applied to the fiber, dried at 50 ° C for 30 minutes, and then an adhesive composition was applied as a top coat.
5) Noudatettiin kohdan (1) järjestelmää lukuunottamatta sitä, että käytettiin epoksihartsin 5-%:ista kloroformiliuosta. Päällystys järjestelmien edellä olevasta kuvauksesta voidaan nähdä, että joissakin tapauksissa katsottiin välttämättömäksi levittää tilapäinen suojapäällyste päällysteelle, joka sisälsi aromaattista yhdistettä, ennen säikeen kapseloimista sementtiin. Tämä suoritettiin kaikkien erilaisten koestettavien yhdisteiden retention takaamiseksi ja siten aineen lasikuitupinnasta irtoamisen nopeuden kaikkien muiden vaihtelujen estämiseksi kuin sen, jonka määräävät suoja-aineen kemiallinen luonne ja fysikaaliset ominaisuudet kokeen aikana. Tämä tilapäinen päällimmäinen päällyste esti suoja-aineen kaiken ulosuuttautumisen alussa, mutta ei vaikuttanut esteenä huo-nonemisnopeuden kiihdytetyssä koestuksessa sen jälkeen kun sementti oli kovettunut.5) The system of (1) was followed except that a 5% chloroform solution of epoxy resin was used. From the above description of the coating systems, it can be seen that in some cases it was considered necessary to apply a temporary protective coating to the coating containing the aromatic compound before encapsulating the fiber in the cement. This was done to ensure retention of all the different test compounds and thus to prevent any variation in the rate of release of the substance from the glass fiber surface other than that determined by the chemical nature and physical properties of the preservative during the experiment. This temporary topcoat prevented all leaching of the preservative at the beginning, but did not appear to be an obstacle in the accelerated deterioration rate test after the cement had hardened.
Taulukossa on esitetty jokaisessa esimerkissä aineen nimi ja, milloin se on käytännöllisesti mahdollista, myös kaavat sekä näiden lisäksi kuitujen vatolujuus sen jälkeen kun kuidut ovat olleet 28 päivää 50°C:ssa tavallisen Portland-sementin muodostamassa möhkäleessä, koestettuna edellä selostetulla tavalla, sekä prosentuaalisen parannuksen verrattuna lasikuituihin, jotka on päällystetty yksinomaan kantaja-aineella.In each example, the table shows the name of the substance and, where practicable, the formulas and, in addition, the tensile strength of the fibers after 28 days at 50 ° C in a block of ordinary Portland cement, tested as described above, and the percentage improvement. compared to glass fibers coated exclusively with a carrier.
I" 6186? 12 ai CU G o ro L i o ττ Q3 -n ro P ·η i VO 05 23 : k* i O <55 O 00 in 04 c m id m m co w ^ 0 3 o o co r> voI "6186? 12 ai CU G o ro L i o ττ Q3 -n ro P · η i VO 05 23: k * i O <55 O 00 in 04 c m id m m co w ^ 0 3 o o co r> vo
-P -rn r-t rs r« o CM-P -rn r-t rs r «o CM
,0 3 vo <n σν oo oo > Ή ja" ϋΙ 9 in οο ιΗ oo 04 C in m r-ι «n, 0 3 vo <n σν oo oo> Ή and "ϋΙ 9 in οο ιΗ oo 04 C in m r-ι« n
CNCN
P I | -h oo tt vo :fö Q 3 vo <M co tj· p-P-rnio o o rs ooP I | -h oo tt vo: fö Q 3 vo <M co tj · p-P-rnio o o rs oo
3 & 3 rH iH3 & 3 rH iH
Ή > l-Η 0)Ή> l-Η 0)
-P-P
in «k* 5 1in «k * 5 1
:<0 S: <0 S
m M o m oo vo vo £* to m vo iH m >1 p4m M o m oo vo vo £ * to m vo iH m> 1 p4
-P-P
tn ~ >i d.tn ~> i d.
H ΓΛ I—( 3 :iD 3 :(C -rnH ΓΛ I— (3: iD 3: (C -rn
cu 3 o m t* co rHcu 3 o m t * co rH
• >h o rs rs σ> 0 rs o rH oo o δ 8 1 δ-Q s-0s_Q_| / \ / \ “ δ S 8 S -H Q _ -Hl -rl saa I |5 il a•> h o rs rs σ> 0 rs o rH oo o δ 8 1 δ-Q s-0s_Q_ | / \ / \ “Δ S 8 S -H Q _ -Hl -rl get I | 5 il a
d 8 a S 1 _ *8 as Sd 8 a S 1 _ * 8 as S
5 Jt tdl II Ks II5 Jt tdl II See II
osa r 81 n» r 8 s f 8 -P (0 ro ei p ty>,c vo in -M tt tnpart r 81 n »r 8 s f 8 -P (0 ro ei p ty>, c vo in -M tt tn
MC 4-> ‘ΐ H P5 s-pm ‘PMC 4-> ‘ΐ H P5 s-pm’ P
mgc (N C 5i m3 TJ-C3 ro Cmgc (N C 5i m3 TJ-C3 ro C
• ^ -p ϋ hI w §3 d (nI &> «n j§ tn• ^ -p ϋ hI w §3 d (nI &> «n j§ tn
ω O iH IN ro TTω O iH IN ro TT
618 6 2 13 g <*> U 0) I r-H Γ- 3 3 I O'! in oo & C ; 2 ; <b 3 CO σ\ ϋ·π id rH oo ο P '; ·& 00 > <—! s , £ S i cl c 00618 6 2 13 g <*> U 0) I r-H Γ- 3 3 I O '! in oo &C;2; <b 3 CO σ \ ϋ · π id rH oo ο P '; · & 00> <-! s, £ S i cl c 00
rH IrH I
— tn I P- tn I P
OP „ JJ ·η oo 00 p. 3 ' CN l" > rH . Γ" m :OP „JJ · η oo 00 p. 3 'CN l"> rH. Γ "m:
in m ro Γ"· Ο Ή Oin m ro Γ "· Ο Ή O
(C 3 ι I <N <N <N CM(C 3 ι I <N <N <N CM
(¾ C(¾ C
(N(OF
1 3 oo (N nj rH m o P oo rr <y\ ο cr> +J I 4-i to l£> 00 r~ . 00 r-- ;m ω p £ > ή1 3 oo (N nj rH m o P oo rr <y \ ο cr> + J I 4-i to l £> 00 r ~. 00 r--; m ω p £> ή
0! ' dP0! 'dP
IP. w O 3 ! Τ'· S i M G ! :<c oo -1-1 i-4 en ib oo rH rH cn in >, cl I oh I 'i· mP.M. w O 3! Τ '· S i M G! : <c oo -1-1 i-4 en ib oo rH rH cn in>, cl I oh I 'i · m
-M-M
tntn
Sh -—Sh -—
rH «-HrH «-H
rH ' :n3 en :rö 3 O- 3 i •ro rH I *S· 00 rH (N ^5- 0 m oo σο σ\ oo -3 ί co eri vo a\ o g ! S f f \ 2 Λ §rH ': n3 en: rö 3 O- 3 i • ro rH I * S · 00 rH (N ^ 5- 0 m oo σο σ \ oo -3 ί co eri vo a \ o g! S f f \ 2 Λ §
1; .-o-ι ^qAo8 <0% >J1; .-o-ι ^ qAo8 <0%> J
S s sS s s
I IIII III
Ή ·Η ·Η ·Η ·Η (/) W CO CO 4->Ή · Η · Η · Η · Η (/) W CO CO 4->
‘g : Joo Jo J 3 1 I‘G: Joo Jo J 3 1 I
2 lllg* tl tt t‘§ 1 ΰ-s £3 iJS 5.2 lllg * tl tt t’§ 1 ΰ-s £ 3 iJS 5.
I O 3 10 1¾ I <4H >1 m en >—i intn vo tn o Ph -M rj - -P ' 4-> Qj ; e «i ^ e ^ e oo o p : ~53tji »qj vm > en m . I ro 13 — niH5 cm J5 om rd O.I O 3 10 1¾ I <4H> 1 m en> —i intn vo tn o Ph -M rj - -P '4-> Qj; e «i ^ e ^ e oo o p: ~ 53tji» qj vm> en m. I ro 13 - niH5 cm J5 om rd O.
•H | tn „ H ! uo io r- oo σ< ,, 61862 14 b* mw o ro &ύ " (?) I ^ S-r» S vo• H | tn „H! uo io r- oo σ <,, 61862 14 b * mw o ro & ύ "(?) I ^ S-r» S vo
,4)3 H, 4) 3 H
►> I—I rH►> I — I rH
•—I• -I
S*" H W ΉI vo ro nj 3 f-ι ro T?S * "H W ΉI vo ro nj 3 f-ι ro T?
Pk CPk C
“il g $-Fi 00 ro r- m 3 ^3 00 00“Il g $ -Fi 00 ro r- m 3 ^ 3 00 00
>rH> rH
r* dPr * dP
S tfl ^ 10 VO IDS tfl ^ 10 VO ID
g 3 1-1 <n un "V ung 3 1-1 <n and "V and
O. CO. C
4J ™ « ~ 9 S 0 3 1-1 <n irt rpTj.4J ™ «~ 9 S 0 3 1-1 <n irt rpTj.
r-i -P 'ΓΊ Ή »H (N VO <Nr-i -P 'ΓΊ Ή »H (N VO <N
4) r 00 o en o4) r 00 o en o
U r-l rHU r-l rH
w 4) *ΓΊ M .w 4) * ΓΊ M.
S1*S1 *
WMW 1—1 ΙΠ ro o TTWMW 1—1 ΙΠ ro o TT
ϊμ d 3 m (N rr p Pk 3 w > _ϊμ d 3 m (N rr p Pk 3 w> _
Ή rHΉ rH
«-4 w (Q 1,0 1 2 rt H .2, vn oo h oo o«-4 w (Q 1.0 1 2 rt H .2, vn oo h oo o
Λ 4) 3 ^ ^ o r-HΛ 4) 3 ^ ^ o r-H
> rH CO oo o σ> o> rH CO oo o σ> o
Ή r—IΉ r — I
OO
_(f s ' s s-’ δ7^Λ s 1 C>s O· M äO“ s s S S \ /_ (f s 's s-' δ7 ^ Λ s 1 C> s O · M äO “s s S \ /
-H "θ' I--1 ® S W H-H "θ 'I - 1 ® S W H
•S E I g 1 tl! i I Ki 111 f I ill vo -h i 13 e g 3 h -3 4-¾¾ 3 £i 2 Ό y-5 ΐ ro e v on'8ä is ^ as I h S β 'So rH 04 n ^• S E I g 1 tsp! i I Ki 111 f I ill vo -h i 13 e g 3 h -3 4-¾¾ 3 £ i 2 Ό y-5 ΐ ro e v on'8ä is ^ as I h S β 'So rH 04 n ^
W rH «H rH 1-H rHW rH «H rH 1-H rH
WW
,, 61862 lb cj do,, 61862 lb cj do
SiSi
o« c I Io «c I I
B-SB-S
S5 I* SI » S g"S5 I * SI »S g"
to MWto MW
I a <s a 2% 5 “*c S3I a <s a 2% 5 “* c S3
LOLO
g*5 ' “ as ? S£ cu a a) ag * 5 '“as? S £ cu a a) a
> rH> rH
4J ^ »g £i4J ^ »g £ i
o J ° Io J ° I
p R.a, ^ c <#> to fl) ;3 Ό (0p R.a, ^ c <#> to fl); 3 Ό (0
(U >.H P to rH(U> .H P to rH
•n <0 a M• n <0 a M
P ft c :<0 , Έ S#P ft c: <0, Έ S #
> H U1 H< Ή- rH> H U1 H <Ή- rH
4j a a oo ro n — to c to r*" (—i rH N—' o a in4j a a oo ro n - to c to r * "(—i rH N— 'o a in
rH . IQ 4-) ·ΓΗ rHrH. IQ 4-) · ΓΗ rH
:t0 i 2 oo en o Oja0': t0 i 2 oo en o Oja0 '
:(0 R.2, in 00 -* > rH: (0 R.2, in 00 - *> rH
0j q) a ^ ^ L 0-(°°) s-{\s / \,_B ΛΛ )=( g \ / 0=4 U Q 0=0 0=0 r b ö , 1 fJ |4 |3| si m SI Ilf l| in .|3 G io^d 4*-h § If Z'U m zU ul i V) if) VO P- 000j q) a ^ ^ L 0- (°°) s - {\ s / \, _ B ΛΛ) = (g \ / 0 = 4 UQ 0 = 0 0 = 0 rb ö, 1 fJ | 4 | 3 | si m SI Ilf l | in. | 3 G io ^ d 4 * -h § If Z'U m zU ul i V) if) VO P- 00
PQ rH fH iH rHPQ rH fH iH rH
16 61862 S *** u m o o σι σι !N oo m16 61862 S *** u m o o σι σι! N oo m
(03 (N <N (N rH ro (N CM(03 (N <N (N rH ro (N CM
0« G in L ^ (NoOrHincNino j3.p, ^ <n o m cg <r vo m3 oo oo <τ oo tr r~ co0 «G in L ^ (NoOrHincNino j3.p, ^ <n o m cg <r vo m3 oo oo <τ oo tr r ~ co
> rH> rH
a 3 «n m oi m 's1 oo m n< ρζ g m njinmcM-tfcoT*a 3 «n m oi m 's1 oo m n <ρζ g m njinmcM-tfcoT *
»H"B
.S ro m r\i r·» o ro <n h.S ro m r \ i r · »o ro <n h
03 vo r~ vo f" ro ro iH03 vo r ~ vo f "ro ro iH
-P ·(—i o oo o σι oo o av o-P · (—i o oo o σι oo o av o
$,3 H H nH H$ .3 H H nH H
ro δ ti I £ro δ ti I £
11 O11 O
•ΓΊ '• ΓΊ '
tn Otn O
4J """ "" _ _4J "" "" "_ _
(Λ >1 i—I »H(Λ> 1 i — I »H
:aJ: AJ
:(0(0
CUCU
r-l ^ o yr-l ^ o y
Iti H >< G 3 qIt is H> <G 3 q
= -M +J +J= -M + J + J
i I 3i I 3
I 3 II ΐ | I I II 3 II ΐ | I I I
^ Ί ^ ^ ^ J J |^ Ί ^ ^ ^ J J |
Tr -5 u § tn to 5 a ia ia «e -g ie g a 3 b S s 3 s i tn σι o iH (N ro ^ m vo w i—| (N (N <N (N (N m rsl 17 61 862 k" ύ ra I οθ vo rag cm I—I cg (¾ c un W. $ h 5 Ή cg oo 4J ·ι—> σν cg p- ,ra 3 co oo ooTr -5 u § tn to 5 a ia ia «e -g ie ga 3 b S s 3 si tn σι o iH (N ro ^ m vo wi— | (N (N <N (N (N m rsl 17 61 862 k "ύ ra I οθ vo rag cm I — I cg (¾ c and W. $ h 5 Ή cg oo 4J · ι—> σν cg p-, ra 3 co oo oo
> -H> -H
g <#> ura vo H «a· ro r-» rap •cr rr ro ro rog <#> ura vo H «a · ro r-» rap • cr rr ro ro ro
Oj GOj G
««•“«s«« • "« s
P -HP -H
1 ~ n r-i 1 3 m vo vo τι·Η Φ iJ-Fo cg oo co ro vo +j d)3 o σι σν σνσν1 ~ n r-i 1 3 m vo vo τι · Η Φ iJ-Fo cg oo co ro vo + j d) 3 o σι σν σνσν
CO > iH rHCO> iH rH
(U •ro P(U • ro P
:ra ra: ra ra
•ro 'CO• ro 'CO
en e e > 8-5 +j e -h jj 9 1 :ra :ra g s s 3en e e> 8-5 + j e -h jj 9 1: ra: ra g s s 3
rHrH
i Ii I
I 5 ·§ ~ SI 5 · § ~ S
$ 5 a s s I I S S g £$ 5 a s s I I S S g £
Jj 1? 3"? I! ”? Ίϋ 2Jj 1? 3 “? I!”? Ίϋ 2
p || ϋ j Ip || ϋ j I
S r- 00 σν o -h CO cg cg cg ro roS r- 00 σν o -h CO cg cg cg ro ro
WW
18 6186218 61862
Pyrogallolin ja gallushapon ammonium-hapetussuolat (esimerkit 2 ja 18) ovat tuotteita, jotka on saatu liuottamalla pyrogal-lolia tai gallushappoa veteen niin, että saadaan 10-%:inen (pai-no/tilavuus) liuos, säätämällä pH arvoon 11 lisäämällä väkevää ammoniakkiliuosta ja haihduttamalla liuos kuiviin. Näiden tuotteiden tarkkaa rakennetta ei tunneta, mutta niiden otaksutaan säilyttävän lähtöyhdisteiden 3 hydroksyyliryhmää, yhdistyneinä NH^+-radi-kaalien kanssa.Ammonium oxidation salts of pyrogallol and gallic acid (Examples 2 and 18) are products obtained by dissolving pyrogallol or gallic acid in water to give a 10% (w / v) solution, adjusting the pH to 11 by adding concentrated ammonia solution. and evaporating the solution to dryness. The exact structure of these products is not known, but they are believed to retain the 3 hydroxyl groups of the starting compounds, combined with NH 4+ radicals.
Taulukosta voidaan nähdä, että eri yhdisteiden suhteellinen teho on selvästi osoitettu seulontakokeen avulla, joskin yksityiskohtaisemmat pitemmän ajan kuluessa suoritetut täysmittakaavakokeet ovat välttämättömät kunkin yhdisteen tarkan tehokkuusasteen saamiseksi. Otaksutaan, että syanuurihapolla (esimerkki 15) todettu suhteellisen alhainen teho johtuu siitä, että sen liukoisuus kalsium-hydroksidiliuokseen on suhteellisen alhainen. 10 % pienempi prosentuaalisen parannuksen luku on osoitus siitä, että yhdiste ei ole sopiva käytettäväksi keksinnön mukaisesti.It can be seen from the table that the relative potency of the various compounds has been clearly demonstrated by a screening experiment, although more detailed full-scale experiments over a longer period of time are necessary to obtain the exact degree of efficacy of each compound. It is assumed that the relatively low potency observed with cyanuric acid (Example 15) is due to its relatively low solubility in calcium hydroxide solution. A 10% lower percentage improvement figure indicates that the compound is not suitable for use in accordance with the invention.
Yksityiskohtaisemmat kokeet suoritettiin käyttäen edellä olevan taulukon esimerkkien 1, 3 ja 12 yhdisteitä sisällytettynä tavanomaiseen liimakoostumukseen.More detailed experiments were performed using the compounds of Examples 1, 3 and 12 in the table above incorporated into a conventional adhesive composition.
Liimakoostumus valmistettiin seuraavista aineksista:The adhesive composition was made from the following materials:
Paino-%Weight-%
Luonteeltaan kationista polyvinyyliasetaattia, nimittäin kopolymeeriä, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 80,000 ja joka on johdettu vinyyliasetaatista ja 2 %:sta 2-dimetyyli-aminoetyylimetakrylaattia, stabiloituna 1 5:11a kationista pinta-aktiivista ainetta, ja jota myy nimellä "National 102-1209" toiminimi National Adhesives and Resins Ltd. 14,0Polyvinyl acetate of a cationic nature, namely a copolymer having an average molecular weight of 80,000, derived from vinyl acetate and 2% 2-dimethylaminoethyl methacrylate, stabilized with 1 to 11 cationic surfactants and sold under the name "National 102-1209" National Adhesives and Resins Ltd. 14.0
Pelargonihappo-tetraetyleenipentamiinikondensaattia, joka on tehty liukoiseksi etikkahapolla ja jotaPelargonic acid tetraethylene pentamine condensate, soluble in acetic acid and
Arnold Hoffman myy nimellä AHCO 185 AE 0,02Arnold Hoffman sells under the name AHCO 185 AE 0.02
Kapryylihappo-tetraetyleenipentamiinikondensaattia, joka on tehty liukoiseksi etikkahapolla ja jotaCaprylic acid-tetraethylenepentamine condensate soluble in acetic acid and
Arnold Hoffman myy nimellä AHCO 185 AN 0,01 61 862 19Arnold Hoffman sells under the name AHCO 185 AN 0.01 61 862 19
Paino-%Weight-%
Polyetyleeniglykolia, jota Union Carbide Corporation myy nimellä "Carbowax 1000" 0f10 ζ -aminopropyylitrietoksisilaania, jota UnionPolyethylene glycol sold by Union Carbide Corporation as "Carbowax 1000" 0f10 amin-aminopropyltriethoxysilane sold by Union
Carbide myy nimellä "A 1100 silane" 0,25Carbide sells as "A 1100 silane" 0.25
Steariinihapon ja tetraetyleenipentamiinin amidi-kondensaattia, jota myydään nimellä "Cationic X" 0,20Amide condensate of stearic acid and tetraethylenepentamine sold under the name "Cationic X" 0.20
Vettä loput Tämän liiman kiinteäainepitoisuus oli 6,5-7,0 paino-%.Water remaining The solids content of this adhesive was 6.5-7.0% by weight.
Tästä liimasta otettiin 4 näytettä. Kolmeen näistä näytteistä lisättiin vastaavasti 10 paino-% pyrogallolia, 10 paino-% floro-glusinolia ja 5 paino-% purporogalliinia. Neljällä näytteellä päällystettiin sen jälkeen identtisissä olosuhteissa lasisäikeitä, jotka olivatlasi n:o 1 laatua, so. oleellisesti alkalinkestävää, sir-koniumoksidia sisältävää lasia. Erilaisilla liimanäytteillä päällystettyjä kuitusäikeitä koestettiin edellä kuvatulla tavalla kapseloimalla jokaisen säikeen keskiosa vastaavaan tavallista Portland-sementtitahdasta olevaan kappaleeseen ja määrittämällä kapseloidun osan vetolujuus kohdistamalla kuormitus säikeen molempiin päihin, näytteiden annettiin kovettua 100 %:n suhteellisessa kosteudessa ja huoneen lämpötilassa 24 tuntia ja sen jälkeen ne upotettiin veteen, jonka lämpötila oli 50°C. Näytteitä koestettiin 24 tunnin ko-vetuksen jälkeen, so. välittömästi ennen veteen upottamista ja 2, 4, 8 ja 12 viikon vedessäolon jälkeen, mikä käsittely jäljittelee useiden vuosien ajanjaksoja normaalisissa lämpötiloissa jatkuvasti kosteissa olosuhteissa, jotka ovat vaikeimmat olosuhteet, mitkä todennäköisesti tulevat esiintymään käytännössä.4 samples were taken from this adhesive. To three of these samples were added 10% by weight of pyrogallol, 10% by weight of Floroglucinol and 5% by weight of purporogallin, respectively. Four samples were then coated under identical conditions with glass strands of glass No. 1 quality, i. substantially alkali-resistant zirconia-containing glass. Fiber filaments coated with different adhesive samples were tested as described above by encapsulating the center of each filament in a corresponding piece of standard Portland cement scale and determining the tensile strength of the encapsulated portion by applying a load to both ends of the filament and allowed to cure at 100% relative humidity for 24 hours. , which had a temperature of 50 ° C. The samples were tested after 24 hours of curing, i.e. immediately before immersion in water and after 2, 4, 8, and 12 weeks in water, which treatment mimics periods of several years at normal temperatures under continuously humid conditions, which are the most difficult conditions that are likely to occur in practice.
Tulokset on esitetty graafisesti oheisten piirustusten kuviossa 1. Käyrä 1 esittää vetolujuuden muuttumista ajan mukana pyrogallolia sisältävällä liimalla päällystetyillä säikeillä, kuvio 2 esittää floroglusinolia sisältävällä liimalla saatuja tuloksia ja käyrä 3 purpurogalliinia sisältävällä liimalla saatuja tuloksia, kun taas käyrä 4 esittää vertailun vuoksi yksistään tavanomaisella liimalla saatuja tuloksia. Tällöin voidaan nähdä, että pyrogalloli o. 61862 ja purpurogalliini (joka on pyrogallolin hapetustuote) pienensivät lasikuitujen lujuuden huononemista noin 50 %:lla, samalla kun floroglusinoli myös aiheutti huomattavan parannuksen.The results are shown graphically in Fig. 1 of the accompanying drawings. results. In this case, it can be seen that pyrogallol o. 61862 and purpurogallin (an oxidation product of pyrogallol) reduced the deterioration of glass fiber strength by about 50%, while phloroglucinol also caused a significant improvement.
Muita samantapaisia kokeita suoritettiin säikeille, jotka oli valmistettu saman lasilaadun kuiduista ja jotka oli liimattu samanlaisilla ainekoostumuksilla, jotka sisälsivät 0 %, 1 %, 5 % ja 10 % pyrogallolia, saatettuna kuiduille tavanomaista tyyppiä olevan telalevityslaitteen avulla, kun kuidut vedettiin harjauslaittees-ta. Tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 2. Ne osoittavat, että tavallisella liimalla, ilman pyrogallolia, päällystettyjen lasikuitujen muodostaman säikeen vetolujuus (käyrä 5) pieneni vähän yli 37 % sen alkuperäisestä arvosta 8 viikon kuluttua ja sen jälkeen pysyi oleellisesti vakiona. Liiman sisältäessä 1 % pyrogallolia (käyrä 6) oli lujuus alussa hiukan alempi kuin tavallista liimaa käytettäessä, mutta luvut olivat kahden viikon kuluttua sen jälkeen jokaisen jakson jälkeen korkeammat. Suurempi etu voidaan havaita siinä tapauksessa, että liima sisälsi 5 % pyrogallolia (käyrä 7) ja 10 % pyrogallolia (käyrä 8). Alkulujuus oli samanlainen kuin ilman pyrogallolia, mutta pieneminen ajan mukana oli selvästi paljon vähäisempi. 12 viikon kuluttua oli vetolujuus vielä noin 70 % sen alkuarvosta. Se seikka, että 5 % ja 10 % pyrogallolia käyttämällä saadut käyrät ovat samanlaiset, osoittaa, että todennäköisesti saavutetaan vähän etua suurempien määrien lisäämisellä.Other similar experiments were performed on fibers made of fibers of the same glass grade and glued with similar compositions of matter containing 0%, 1%, 5% and 10% pyrogallol, applied to the fibers by a conventional type of roller applicator when the fibers were drawn from the brushing device. The results are shown graphically in Figure 2. They show that the tensile strength (curve 5) of the filament formed by the glass fibers coated with ordinary glue, without pyrogallol, decreased slightly more than 37% from its original value after 8 weeks and remained essentially constant thereafter. With the adhesive containing 1% pyrogallol (curve 6), the strength was slightly lower at the beginning than with the usual adhesive, but the figures were higher after two weeks after each period. A greater advantage can be observed in the case where the adhesive contained 5% pyrogallol (curve 7) and 10% pyrogallol (curve 8). The initial strength was similar to that without pyrogallol, but the decrease with time was clearly much smaller. After 12 weeks, the tensile strength was still about 70% of its initial value. The fact that the curves obtained using 5% and 10% pyrogallol are similar indicates that little benefit is likely to be obtained by adding larger amounts.
Kuvio 2a kuvaa tuloksia, jotka on saatu samanlaisilla näytteillä kuin ne, joita edellisessä kappaleessa on selostettu, vedessä huoneen lämpötilassa aina 18 kuukauteen asti kestäneen varastoinnin jälkeen. Tässä kokeessa, joka jäljittelee luonnollista vanhenemista hyvin kosteissa olosuhteissa, on lujuudessa tapahtuva huononeminen selvästi paljon pienempi. Käyrät 5a, 7a ja 8a esittävät tuloksia, jotka on saatu käyttämällä liimakoostumuksessa 0 %, 1 %, 5 % ja 10 % pyrogallolia. Tällöin voidaan nähdä, että 1 % pyrogallolia aikaansai huomattavan parannuksen, kun taas 5 % ja 10 % pyrogallolia tuottivat suuremman ja kestävän edun niin, että 18 kuukauden kuluttua kuitujen vetolujuus oli vain niukasti, jos lainkaan, alempi kuin alkukovetuksen jälkeen (24 tuntia 100 %:n suhteellisessa kosteudessa).Figure 2a depicts the results obtained with samples similar to those described in the previous paragraph in water at room temperature after storage for up to 18 months. In this test, which mimics natural aging under very humid conditions, the deterioration in strength is clearly much smaller. Curves 5a, 7a and 8a show the results obtained using 0%, 1%, 5% and 10% pyrogallol in the adhesive composition. In this case, it can be seen that 1% pyrogallol provided a significant improvement, while 5% and 10% pyrogallol provided a greater and lasting advantage, so that after 18 months the tensile strength of the fibers was only slightly, if at all, lower than after initial curing (24 hours 100%: n relative humidity).
Lasikuituvahvisteisen sementin näytteet valmistettiin le- 21 61 8 6 2 vyistä, joiden mitat olivat 2x1 metri umpimähkäisesti vahvistettuina lasilaadun n:o 1 lasikuiduilla, jolloin eräät levyt käsittivät kuituja, jotka oli liimattu tavallisella liimalla, ja muut käsittivät kuituja, jotka oli liimattu liimalla, joka sisälsi 5 paino-% pyrogallolia, jolloin levyt oli muodostettu suihkuttamalla lasikuituja ja sementtiä valupinnalle. Näytteiden iskulujuus koes-tettiin välittömästi sementtikappaleen kovettumisen jälkeen (1 päivä huoneen lämpötilassa) ja uudestaan 5 tuntia kestäneen nopean vanhenemisen aikaansaamiseksi 120°C:ssa suoritetun höyrykäsittelyn jälkeen. Tulokset on esitetty kuviossa 3, josta nähdään, että näytteillä oli aluksi samanlaiset iskulujuudet, mutta näytteet, jotka oli valmistettu pyrrogallolia sisältävällä ainekoostumuksella liimatuista lasikuiduista (käyrä 9a) säilyttivät hyvin paljon suuremman osuuden alkuperäisestä lujuudestaan kiihdytetyn vanhentamisen jälkeen kuin näytteet, jotka oli valmistettu ilman pyrogallolia (käyrä 9b).Samples of fiberglass-reinforced cement were prepared from sheets 21 21 8 8 6 2 of dimensions randomly reinforced with glass fibers of glass grade No. 1 at random, some sheets comprising fibers glued with ordinary glue and others comprising fibers glued with glue. contained 5% by weight of pyrogallol, the sheets being formed by spraying glass fibers and cement onto the casting surface. The impact strength of the samples was tested immediately after the cement body had hardened (1 day at room temperature) and again to achieve rapid aging for 5 hours after steam treatment at 120 ° C. The results are shown in Figure 3, which shows that the samples initially had similar impact strengths, but samples made of glass fibers glued with a pyrrogallol-containing composition (curve 9a) retained a much higher proportion of their original strength after accelerated aging than samples made without pyrogallol. curve 9b).
Pyrogallolia sisältävien päällystysainekoostumusten vaikutuksen vertaamiseksi eri tyyppisiin alkalia kestäviin lasilaatuihin suoritettiin kokeita säikeille, jotka oli valmistettu lasilaatua n:o 1 olevista lasikuiduista ja lasilaatua n:o 2 olevista lasikuiduista, jonka viimemainitun lasin kokoomus painoprosentteina oli seuraava:To compare the effect of pyrogallol-containing coating compositions on different types of alkali-resistant glass grades, experiments were performed on filaments made of glass grade No. 1 glass fiber and glass grade No. 2 glass fibers having the following glass content by weight as follows:
Si02 60,6 % A^Og 0,5 %SiO 2 60.6% Al 2 Og 0.5%
Zr02 10,6 %ZrO2 10.6%
Na20 14,4 % K20 2,8 %Na 2 O 14.4% K 2 O 2.8%
Ti02 5,8 %TiO2 5.8%
CaO 5,4 % Säikeitä, jotka oli päällystetty edellä vertailuaineena käytetyllä kationisella polyvinyyliasetaattiliimakoostumuksella, verrattiin säikeisiin, jotka oli päällystetty samalla liimakoostu-muksella, joka sisälsi 5 % pyrogallolia, molempien ollessa kapseloituna sementtikappaleihin kuten edellä. Tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 4, jossa viiva 10 kuvaa lasia n:o 1 käytettäessä 22 618 6 2 ainoastaan liimapäällystettä, viiva 11 kuvaa lasia n:o 1 liiman sisältäessä pyrogallolia, viiva 12 kuvaa lasia n:o 2 käytettäessä vain liimapäällystettä ja viiva 13 kuvaa lasia n:o 2 liiman sisältäessä pyrogallolia. Kussakin tapauksessa pienensi pyrogallolin lisääminen huomattavasti lasikuitujen lujuuden huononemista.CaO 5.4% The filaments coated with the cationic polyvinyl acetate adhesive composition used as a reference above were compared to the filaments coated with the same adhesive composition containing 5% pyrogallol, both encapsulated in the cement bodies as above. The results are shown graphically in Figure 4, where line 10 depicts glass No. 1 using 22 618 6 2 with adhesive coating only, line 11 depicts glass No. 1 with adhesive containing pyrogallol, line 12 depicts glass No. 2 using adhesive coating only, and line 13 depicts glass No. 2 with an adhesive containing pyrogallol. In each case, the addition of pyrogallol significantly reduced the deterioration in the strength of the glass fibers.
Keksinnön mukaisesti päällystetyillä lasikuiduilla vahvistettujen sementtituotteiden kestävyysominaisuuksien selvittämiseksi valmistettiin levyjä tavallisesta Portland-sementistä käyttäen vahvikkeena 5 paino-% lasilevyjä tavallisesta Portland-sementistä käyttäen vahvikkeena 5 paino-% lasilaatua n:o 1 olevaa lasikuitua, kuten edellä on kuvion 3 yhteydessä esitetty, ja saatettiin luonnon sääolosuhteiden alaiseksi 12 kuukauden alaiseksi. Näytelevyistä koes-tettiin murtomoduli (taivutuslujuus) ja iskulujuus, ensin 7 päivää 100 %:n suhteellisessa kosteudessa tapahtuneen alkukovetuksen ja 21 päivää kestäneen ilmassa tapahtuneen kovetuksen jälkeen ja sen jälkeen 2, 6 ja 12 kuukautta kestäneen säälle alttiinaolon jälkeen. Tulokset on esitetty kuviossa 5, jossa viiva 14 esittää yksistään liimakoostumuksella päällystetyillä lasikuiduilla vahvistettujen levyjen murtomodulia, viiva 15 esittää 5 % pyrogallolia sisältävällä ainekoostumuksella liimattujen levyjen murtomodulia, viiva 16 esittää liimalla päällystettyjä kuituja sisältävien levyjen iskulujuut-ta ja viiva 17 esittää pyrogallolia sisältävällä koostumuksella päällystettyjä kuituja käyttäen valmistettujen levyjen iskulujuutta. Tällöin voidaan nähdä, että luonnon olosuhteissa, ilman kiihdytettyä vanhentamista, oli pyrogallolilla vahvistettuja kuituja sisältävillä levyillä yhtä hyvä tai parempi taivutuslujuus kuin vertailu-levyillä vuoden kuluttua eivätkä ne osoittaneet mitään huononemista tässä suhteessa, kun taas iskulujuus säilyi koko ajan oleellisesti suurempana kuin vertailulevyjen.In order to determine the durability properties of cementitious products reinforced with glass fibers coated according to the invention, sheets of ordinary Portland cement were made using 5% by weight of reinforced Portland cement sheets of 5% by weight of glass grade No. 1 glass fiber as reinforcement, as shown above in connection with Figure 3, and obtained above. weather conditions for 12 months. The specimen plates were tested for modulus of rupture (flexural strength) and impact strength, first 7 days after initial curing at 100% relative humidity and 21 days in air curing, and then after 2, 6 and 12 months of exposure to weather. The results are shown in Fig. 5, where line 14 shows the fracture modulus of sheets reinforced with adhesive-coated glass fibers alone, line 15 shows the fracture modulus of sheets glued with 5% pyrogallol-containing composition, using the impact strength of the manufactured plates. In this case, it can be seen that under natural conditions, without accelerated aging, the plates containing pyrogallol-reinforced fibers had as good or better flexural strength than the control plates after one year and showed no deterioration in this respect, while the impact strength remained substantially higher than that of the control plates.
Samanlaisille levysarjoille suoritettiin muttomodulin ja isku-lujuuden määritykset sen jälkeen kun ne olivat olleet upotettuna veteen 28°C:ssa aina 12 kuukauteen asti. Tulokset on esitetty graafisesti kuviossa 6. Viivat 18 ja 19 esittävät sellaisten levyjen murtomodulia, jotka on vahvistettu kuiduilla, joiden päällystysai-nekoostumukset vastaavasti sisälsivät tai eivät sisältäneet pyrogallolia, kun taas viivat 20 ja 21 esittävät iskulujuutta päällys-tysainekoostumuksen sisältäessä ja vastaavasti sisältämättä pyrogallolia.Similar sets of plates were subjected to assay of modulus of modulus and impact strength after immersion in water at 28 ° C for up to 12 months. The results are shown graphically in Figure 6. Lines 18 and 19 show the fracture modulus of sheets reinforced with fibers with or without pyrogallol coating compositions, respectively, while lines 20 and 21 show impact strength with and without pyrogallol coating composition, respectively.
Muita kiihdytetyn vanhentamisen kokeita suoritettiin saman- 23 61862 laisile levyille upottamalla ne veteen, jonka lämpötila oli 50°C, aina 6 kuukauden ajaksi, minkä otaksutaan vastaavan monen vuoden pituista (varmaankin yli 10 vuoden) luonnollista vaimenemista. Vaikutus levyjen iskulujuuteen on esitetty graafisesti kuviossa 7, jossa viiva 22 esittää 5 % pyrogallolia sisältävällä liimakokoomuksella päällystetyillä kuiduilla vahvistettujen levyjen iskulujuutta, ja viiva 23 esittää yksistään liimakoostumuksella päällystettyjä kuituja sisältävien levyjen iskulujuutta. Tällöin voidaan nähdä, että parannus iskulujuudessa vertailunäytteeseen verrattuna säilyi hyvin koko koeajan. Iskulujuuden pienenemisnopeus ajan mukana väheni hyvin pieneen arvoon kummankin tyyppisellä levyllä.Other accelerated aging experiments were performed on similar plates by immersing them in water at 50 ° C for up to 6 months, which is assumed to correspond to many years (probably more than 10 years) of natural attenuation. The effect on the impact strength of the sheets is shown graphically in Figure 7, where line 22 shows the impact strength of sheets reinforced with fibers coated with an adhesive composition containing 5% pyrogallol, and line 23 shows the impact strength of sheets containing fibers coated with an adhesive composition alone. In this case, it can be seen that the improvement in impact strength compared to the control sample was well maintained throughout the test period. The rate of decrease in impact strength over time decreased to a very small value with both types of plates.
Päällystettyjen lasikuitujen sisällyttäminen sementtiseokseen voidaan suorittaa spray-up-menetelmän avulla. Tässä menetelmässä suihkutetaan sementtiliete ja katkotut lasikuidut paperilla päällystetylle imumuotin rei'itetylle pinnalle. Muotti on varustettu sen reunojen ympäri ulottuvilla säädettävillä suojalevyillä, mikä tekee mahdolliseksi valmistaa eri paksuisia levyjä. Sen jälkeen kun toivottu paksuus on suihkutettu, tasoitetaan yläpinta ja ylimääräinen vesi poistetaan kohdistamalla imua. Levy voidaan siirtää kannatti-melle kääntämällä muotti ylösalaisin ja sen jälkeen se voidaan peittää ja varastoida siksi kunnes toivottu kovettumisaika on kulunut, jonka jälkeen levy on valmis käytettäväksi. Lietteen vesi/sementti-suhde valitaan käytetyn sementin luonteen mukaan. Lasikuitumateriaa-li syötetään roovina katkaisulaitteeseen ja katkaistun materiaalin pituus säädetään muuttamalla terien lukumäärää katkaisulaitteessa. Lasin suhdetta sementtiin kontrolloidaan muuttamalla katkaisulaitteeseen syötettyjen roovien lukumäärää katkaisunopeuden ollessa sama tai muuttamalla katkaisulaitteen nopeutta.The incorporation of the coated glass fibers into the cement mixture can be performed by a spray-up method. In this method, cement slurry and staple glass fibers are sprayed onto a perforated surface of a paper-coated suction mold. The mold is equipped with adjustable protective plates extending around its edges, which makes it possible to produce plates of different thicknesses. After the desired thickness is sprayed, the top surface is smoothed and excess water is removed by applying suction. The plate can be transferred to the support by inverting the mold and then it can be covered and stored until the desired curing time has elapsed, after which the plate is ready for use. The water / cement ratio of the slurry is selected according to the nature of the cement used. The fiberglass material is fed as a groove to the cutting device, and the length of the cut material is adjusted by changing the number of blades in the cutting device. The ratio of glass to cement is controlled by changing the number of grooves fed to the cutting device at the same cutting speed or by changing the speed of the cutting device.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3165773 | 1973-07-03 | ||
GB3165773A GB1465059A (en) | 1973-07-03 | 1973-07-03 | Glass fibres |
FI204274 | 1974-07-03 | ||
FI2042/74A FI57739C (en) | 1973-07-03 | 1974-07-03 | COMPOSITION FOER BEHANDLING OCH / ELLER BELAEGGNING MED ETT LIMAEMNE AV GLASFIBRER AVSEDDA ATT ANVAENDAS SAOSOM FOERSTAERKNING I CEMENTPRODUKTER |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI781542A FI781542A (en) | 1978-05-16 |
FI61862B true FI61862B (en) | 1982-06-30 |
FI61862C FI61862C (en) | 1982-10-11 |
Family
ID=26156556
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI781541A FI58627C (en) | 1973-07-03 | 1978-05-16 | GLASFIBRER AVSEDDA ATT ANVAENDAS SAOSOM FOERSTAERKNING I CEMENTPRODUKTER |
FI781542A FI61862C (en) | 1973-07-03 | 1978-05-16 | CEMENTPRODUKT FOERSTAERKT MED BELAGDA GLASFIBRER |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI781541A FI58627C (en) | 1973-07-03 | 1978-05-16 | GLASFIBRER AVSEDDA ATT ANVAENDAS SAOSOM FOERSTAERKNING I CEMENTPRODUKTER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (2) | FI58627C (en) |
-
1978
- 1978-05-16 FI FI781541A patent/FI58627C/en not_active IP Right Cessation
- 1978-05-16 FI FI781542A patent/FI61862C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI58627C (en) | 1981-03-10 |
FI61862C (en) | 1982-10-11 |
FI781541A (en) | 1978-05-16 |
FI58627B (en) | 1980-11-28 |
FI781542A (en) | 1978-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI57739C (en) | COMPOSITION FOER BEHANDLING OCH / ELLER BELAEGGNING MED ETT LIMAEMNE AV GLASFIBRER AVSEDDA ATT ANVAENDAS SAOSOM FOERSTAERKNING I CEMENTPRODUKTER | |
US4521249A (en) | Silicate containing agent and cement surface modified with said agent | |
AU2010340894B2 (en) | Surface conditioning for improving bone cement adhesion to ceramic substrates | |
KR101591903B1 (en) | Colloidal silica-silane sol-gel composition, Ceramic polymer coating agent and Construction method of ceramic coating layer | |
RU2168471C2 (en) | Fiber glass, lubricating composition and composite based thereon | |
FI62044B (en) | FOER FARING FOR GLASS FITTINGS WITH SAMPLED VAT CONDITIONING COMPOSITION | |
HU214504B (en) | Method and composition to improve and restore strength to a brittle oxid substrate and method to partially and completely heal flaws and silane-coated brittle oxide container | |
KR101155174B1 (en) | Antibiotic organic-inorganic hybrid permeation enhancing composition for reinforcing concrete surface | |
FI61862B (en) | CEMENTPRODUKT FOERSTAERKT MED BELAGDA GLASFIBRER | |
AU622551B2 (en) | Method of preventing the deterioration of a hardened cement- based mass | |
US4062690A (en) | Coating compositions for glass fibres | |
US4123287A (en) | Glass fibres for reinforcement of cement products | |
KR100526418B1 (en) | Concrete surface treatment method using inorganic repairing agent for concrete | |
US4109051A (en) | Polyhydroxy aromatic coating compositions for reinforcing glass fibers used in cementitious products | |
FI60667C (en) | MEDAL METAL FOOLS OEVERDRAGEN MINERALFIBERPLATTA | |
JPH0867579A (en) | Agent for improving hardened strength of cement and method for producing the same | |
Hand et al. | Hydrolytic durability of silane primed epoxy coatings on silicate glasses | |
KR810000313B1 (en) | Coated glass fibres for use as reinforcement in cement products | |
JPH08109081A (en) | Surface deterioration-preventing agent for cement cured material | |
KR950018915A (en) | Method for producing antimicrobial polyester fiber | |
FI68800C (en) | CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL | |
Wojcik | Designing next-generation coatings for telecommunication optical fibers | |
SU1288192A1 (en) | Composition for coating | |
ATE279379T1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE MATERIAL | |
JPS5935856B2 (en) | Curing composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: PILKINGTON GLASS LIMITED |