FI68800C - CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL - Google Patents

CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL Download PDF

Info

Publication number
FI68800C
FI68800C FI812164A FI812164A FI68800C FI 68800 C FI68800 C FI 68800C FI 812164 A FI812164 A FI 812164A FI 812164 A FI812164 A FI 812164A FI 68800 C FI68800 C FI 68800C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
composition according
cement composition
film
cement
ester
Prior art date
Application number
FI812164A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI812164L (en
FI68800B (en
Inventor
Colin Jones Cheatham
Phillip Maguire
Original Assignee
Pilkington Brothers Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB47071/76A external-priority patent/GB1565823A/en
Application filed by Pilkington Brothers Ltd filed Critical Pilkington Brothers Ltd
Publication of FI812164L publication Critical patent/FI812164L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68800B publication Critical patent/FI68800B/en
Publication of FI68800C publication Critical patent/FI68800C/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

6880068800

Sementtikoostumus, joka sisältää lujiteaineena lasikuitujaCement composition containing glass fibers as a reinforcing material

Jakamalla erotettu hakemuksesta 773320 5 Keksinnön kohteena on lasikuituja lujiteaineena sisältävä sementtikoostumus, jolloin lasikuidut on päällystetty koostumuksella, joka sisältää kalvon muodostavaa materiaalia, jonka tarkoitus on suojata lasikuituja hajoamiselta sementtimatriisin alkalisessa ympäristössä.The invention relates to a cement composition containing glass fibers as a reinforcing material, wherein the glass fibers are coated with a composition containing a film-forming material intended to protect the glass fibers from degradation in an alkaline environment of a cement matrix.

10 Lasikuitujen käyttö sementin lujiteaineena on tul lut mahdolliseksi, kun on kehitetty emäksenkestäviä lasikuituja, jotka on valmistettu esim. GB-patenttijulkaisussa 1 290 528 kuvatuista lasikoostumuksista, joita myydään kauppanimellä "Cem-FIL", valmistaja Fibre-15 glass Limited. Lasikoostumuksesta riippuen emäksenkes-tävien lasikuitujen kestävyys saattaa vaihdella. Ympäristön syövyttävä vaikutus saattaa myös vaihdella. Esim. kuivissa olosuhteissa kestävyys on parempi kuin lasi-kuitulujitteisten sementtikoostumusten ollessa alttiita 20 ulkosäälle. Joskus voi olla välttämätöntä saavuttaa parempi kestävyys kuin lasikoostumuksen muutoksilla saavutettavissa oleva tai parantaa lasin kestävyyttä lisäämättä panoksen aineosien kustannuksia. GB— patenttijulkaisussa 1 465 059 on kuvattu päällystyskoostumuksia, 25 joilla lasikuidut voidaan suojata sementtituotteisiin lisättyjen lasikuitujen hajoamisen vähentämiseksi suoja-aineen muodostuessa vähintään yhdestä monosyklisestä tai polysyklisestä aromaattisesta yhdisteestä, jossa on vähintään kolme hydroksyyliryhmää aromaattisessa ren-30 kaassa tai vähintään yhdessä polysyklisen yhdisteen aromaattisessa renkaassa. On havaittu, että tällaiset suoja-aineet parantavat lasikuitujen kestävyyttä epäorgaanisessa sementtimatriisissa. GB-patenttijulkaisussa 1 524 232 on myös kuvattu päällystyskoostumuksia, jotka 35 suoja-aineena sisältävät vähintään yhtä dihydroksibentsoe- 2 68800 happoa, jonka on havaittu parantavan lasikuitujen kestävyyttä epäorgaanisessa sementtimatriisissa. GB-patent-tijulkaisussa 1 519 041 on kuvattu menetelmä yllä mainituissa patenttihakemuksissa kuvattujen suoja-aineiden 5 tehon parantamiseksi liittämällä ne päällystyskoostu-mukseen vedellä laimennettavan resolityyppisen, osittain kovetetun A-vaiheen fenoliformaldehydimuovin kanssa, joka sitten kovetetaan. Tämän uskotaan sulkevan suoja-aineen, todennäköisesti sekä kemiallisesti että 10 fysikaalisesti, kovetettuun muovimatriisiin, josta se vapautuu hitaasti.10 The use of glass fibers as a cement reinforcement has become possible with the development of alkali-resistant glass fibers made from, for example, the glass compositions described in GB Patent 1,290,528, sold under the tradename "Cem-FIL" by Fiber-15 glass Limited. Depending on the glass composition, the durability of the base-resistant glass fibers may vary. The corrosive effect on the environment may also vary. For example, in dry conditions, durability is better than when glass-fiber-reinforced cement compositions are exposed to the outside weather. Sometimes it may be necessary to achieve better durability than that achievable by changes in glass composition or to improve the durability of glass without increasing the cost of the components of the charge. GB-A-1 465 059 describes coating compositions which can be used to protect glass fibers to reduce the degradation of glass fibers added to cement products when the preservative is formed from at least one monocyclic or polycyclic renomatic aromatic compound having at least three hydroxyl groups in at least one aromatic ring. It has been found that such preservatives improve the durability of glass fibers in an inorganic cement matrix. GB Patent 1,524,232 also describes coating compositions containing at least one dihydroxybenzoic acid as a preservative which has been found to improve the durability of glass fibers in an inorganic cement matrix. GB 1,519,041 describes a method for improving the effectiveness of the preservatives 5 described in the above-mentioned patent applications by incorporating them into a coating composition with a water-dilutable resolution-type, partially cured A-phase phenol-formaldehyde plastic which is then cured. This is believed to encapsulate the preservative, probably both chemically and physically, in the cured plastic matrix from which it is slowly released.

Jos suoja-aine, so. hydroksiyhdiste tai -yhdisteet, vain dispergoidaan kantajaan ja sitten päällystetään kuitu, on havaittu vaikeaksi säilyttää aine kuidun pinnal-15 la tai sen läheisyydessä sementtikoostumuksen eri valmistusvaiheiden aikana. Uskotaan, että kestävyyden saavuttamiseksi, joka on parempi kuin pelkästään dispergoi-malla suoja-aine kantajaan, on välttämätöntä saada kantaja kemiallisesti reagoimaan suoja-aineen kanssa tai 20 fysikaalisesti pitämään suoja-aine kuitupinnan läheisyydessä, siten että ympäristön vaikutus kuidun päällystettyyn pintaan vapauttaa suoja-aineen.If the preservative, i.e. the hydroxy compound or compounds, only dispersed in the carrier and then coated with the fiber, have been found to be difficult to retain the substance on or near the surface of the fiber during the various stages of preparation of the cement composition. It is believed that to achieve durability that is better than simply dispersing the preservative in the carrier, it is necessary to chemically react the carrier with the preservative or physically keep the preservative in the vicinity of the fibrous surface so that the environmental effect on the coated fiber surface releases the preservative. .

Keksinnön mukaiselle sementtikoostumukselle on tunnusomaista, että lasikuitujen päällystykseen käy-25 tetty koostumus sisältää myös vesiliukoista esteriä, joka on valmistettu antamalla trihydroksi -tai dihyd-roksisubstituoidun aromaattisen karboksyylihapon reagoida molekyylissään vähintään kaksi hydroksyyliryhmää sisältävän alkoholin kanssa, jolloin kalvon muodostava 30 materiaali on silloittunut molekyylissään olevien hyd-roksyyliryhmien välityksellä, niin että lasikuiduille muodostuu kuumassa kovettuva kalvopäällyste, joka myös pidättää esterin.The cement composition according to the invention is characterized in that the composition used for coating glass fibers also contains a water-soluble ester prepared by reacting a trihydroxy- or dihydroxy-substituted aromatic carboxylic acid with an alcohol having at least two hydroxyl groups. via hydroxyl groups so that a thermosetting film coating is formed on the glass fibers which also retains the ester.

Reaktio esterin muodostamiseksi suoritetaan edul-35 lisesti siten, että esterimolekyylissä on vähintään yksi 68800 3 vapaa (so. reagoimaton) alifaattinen hydroksyyliryhmä, koska se edistää esterin liukenemista veteen. Todennäköisesti kuivaus- ja kovetusvaiheessa silloitusaine yleensä myös silloittaa esterin alifaattisen hydrok-5 syyliryhmän tai -ryhmät kalvon muodostavan aineen hyd-roksyyliryhmiin.The reaction to form the ester is preferably carried out so that the ester molecule has at least one 68,800 free (i.e., unreacted) aliphatic hydroxyl group because it promotes the dissolution of the ester in water. It is likely that in the drying and curing step, the crosslinking agent will generally also crosslink the aliphatic hydroxyl group or groups of the ester to the hydroxyl groups of the film-forming agent.

Esterin on havaittu huomattavasti parantavan lasikuitujen suojausta sementtikoostumuksissa. Ei ole selvää, johtuuko tämä lasikuituun kohdistuvan syöpymi-10 sen estyminen tai huomattava väheneminen suoja-aineen vapautuessa hitaasti sementin kovettumisen alkuvaiheessa vai sen vapautuessa pitkähkön ajanjakson kuluessa. Näyttää kuitenkin selvältä, että sisällyttämällä keksinnön mukaisesti suoja-aine (esteri) päällystyskoostumukseen 15 voidaan paremmin säilyttää koostumuksen lujuus ja huomattavasti vähentää lujuuden heikkenemisnopeutta verrattuna nykyään käytettävään emäksenkestävään kuituun ilman suojapäällystettä tai jopa emäksenkestävään kuituun, jota päällystävä suoja-aines on dispergoitu 20 kantajaan.The ester has been found to significantly improve the protection of glass fibers in cement compositions. It is not clear whether this inhibition or significant reduction in corrosion of the glass fiber is due to the slow release of the preservative in the early stages of cement curing or its release over a relatively long period of time. However, it will be appreciated that the inclusion of a preservative (ester) in the coating composition 15 in accordance with the invention can better preserve the strength of the composition and significantly reduce the rate of strength degradation compared to the base-resistant fiber currently used without the coating or even the base-resistant fiber.

GB-patenttijulkaisuissa 1 129 005, 1 103 325 ja 1 057 292 on kuvattu yhdisteitä, jotka soveltuvat käytettäväksi kalvon muodostavana aineena.GB Patents 1,129,005, 1,103,325 and 1,057,292 describe compounds suitable for use as a film-forming agent.

Edullisesti kalvon muodostava aine on tuote, 25 joka on valmistettu antamalla epoksidiyhdisteen reagoida sekundaarisen amiinin kanssa siten, että kaikki alkuperäiset epoksiryhmät poistuvat, joskin joissakin tapauksissa voi olla edullista poistaa alkuperäisistä epoksiryhmistä vain sellainen osuus, että tuote liuke-30 nee veteen tai laimeisiin orgaanisiin happoihin, esim. etikkahappoon. Kummassakin tapauksessa epoksidiyhdiste on edullisesti tuote, joka on valmistettu antamalla bisfenolin A reagoida epikloorihydriinin kanssa. Sekundaarisena amiinina voi olla dietanoliamiini, morfo-35 liini, piperidiini tai pyrroli.Preferably, the film-forming agent is a product prepared by reacting an epoxy compound with a secondary amine to remove all of the original epoxy groups, although in some cases it may be advantageous to remove only a portion of the original epoxy groups that dissolve in water or dilute organic acids. e.g. acetic acid. In either case, the epoxide compound is preferably a product prepared by reacting bisphenol A with epichlorohydrin. The secondary amine may be diethanolamine, morpho-35, piperidine or pyrrole.

4 688004,6800

Vaihtoehtoisesti kalvon muodostavana aineena voi olla tuote, joka on valmistettu antamalla epikloorihyd-nin reagoida sekundaarisen amiinin kanssa ja antamalla sitten tuotteen reagoida primaarisen hydroksiamiinin 5 kuten etanoliamiinin kanssa.Alternatively, the film-forming agent may be a product prepared by reacting an epichlorohydrin with a secondary amine and then reacting the product with a primary hydroxyamine such as ethanolamine.

Edullisesti esteri on gallushapon esteri, joskin se voi myös olla dihydroksibentsoehapon esteri. Este-röintialkoholina voi olla etyleeniglykoli, glyseroli tai polyetyleeniglykoli, jonka molekyylipaino on alle 10 600.Preferably, the ester is a gallic acid ester, although it may also be a dihydroxybenzoic acid ester. The esterification alcohol may be ethylene glycol, glycerol or polyethylene glycol having a molecular weight of less than 10,600.

Silloitusaine on edullisesti aminomuovi, jossa on yksi tai useampi melamiinirengas ja substituentteina metyloli- ja/tai esteröityjä metyloliryhmiä. Edullisesti esteröidyt metyloliryhmät on esteröity metanolil-15 la.The crosslinking agent is preferably an amino resin having one or more melamine rings and methylol and / or esterified methylol groups as substituents. Preferably, the esterified methylol groups are esterified with methanol-15a.

US-patenttijulkaisussa 3 948 673 on kuvattu vesiliukoisten polymeerien käyttö lasikuitujen päällystykseen tarkoitetussa liimassa lasikuitujen prosessoitavuuden ja filamentoitavuuden parantamiseksi. Lisättäessä näitä 20 liimalla päällystettyjä lasikuituja vesipitoiseen epäorgaaniseen väliaineeseen (esim. sementtisuspensioon) polymeeri liukenee ja sen tähden lopullisessa kovetetussa sementtimatriisissa polymeeriä ei ole enää lainkaan la-sikuitufilamenttien pinnalla. Sitä vastoin esillä ole-25 van keksinnön mukaisesti lämmössä kovettuva kalvopäällys-te pysyy lasikuitujen pinnalla myös silloin kun lasikuidut lisätään sementtikoostumukseen eli lopullisessa sementtituotteessa.U.S. Patent No. 3,948,673 describes the use of water-soluble polymers in an adhesive for coating glass fibers to improve the processability and filamentability of the glass fibers. When these adhesive-coated glass fibers are added to an aqueous inorganic medium (e.g., a cement slurry), the polymer dissolves and therefore the polymer is no longer present on the surface of the glass fiber filaments in the final cured cement matrix. In contrast, according to the present invention, the thermosetting film coating remains on the surface of the glass fibers even when the glass fibers are added to the cement composition, i.e. in the final cement product.

SE-patenttijulkaisussa 223175 on kuvattu liima-30 koostumus lasikuituja varten, joka sisältää vesiliukoista kalvon muodostavaa materiaalia ja vesiliukoista esteriä. Kalvon muodostava materiaali ja vesiliukoinen esteri ovat kuitenkin luonteeltaan erilaisia kuin esillä olevan keksinnön mukaisessa koostumuksessa. Nämä 5 68800 eivät sisällä molekyylissään hydroksyyliryhmiä, joiden avulla esillä olevalle koostumukselle olennainen silloittuminen voisi tapahtua. Ko. SE-julkaisussa on sitä paitsi tarkoituksena koostumuksen tahmean luonteen 5 eliminointi päällystettyjen kuitujen myöhemmän käsittelyn helpottamiseksi.SE Patent Publication No. 223175 discloses an adhesive composition for glass fibers comprising a water-soluble film-forming material and a water-soluble ester. However, the film-forming material and the water-soluble ester are different in nature from the composition of the present invention. These 5,688,800 do not contain hydroxyl groups in their molecule that could cause substantial crosslinking of the present composition. Ko. Furthermore, the SE publication is intended to eliminate the tacky nature of the composition 5 in order to facilitate the subsequent handling of the coated fibers.

Edellä kuvattua päällystyskoostumusta käytetään edullisesti jatkuviin lasifilamentteihin vedettäessä niitä sulasta lasista useiden suulakkeiden pohjassa 10 olevien reikien tai kärkien kautta. Filamentit yhdistetään kimpuiksi tai säikeiksi ja kelataan välittömästi kehilöllä kakuksi. Kakut kuivataan ja samalla tapahtuu kovettumisreaktio. Edullisesti kuivaus (ja kovetus) suoritetaan lämpötilassa vähintään 120°C, erityises-15 ti 130°C edullisesti 6-12 tuntia. Olosuhteiden täsmällinen valinta riippuu kakun koosta.The coating composition described above is preferably applied to the continuous glass filaments by drawing them from the molten glass through a plurality of holes or tips in the bottom 10 of the nozzles. The filaments are combined into bouquets or strands and immediately wound on a frame into a cake. The cakes are dried and a curing reaction takes place at the same time. Preferably the drying (and curing) is carried out at a temperature of at least 120 ° C, in particular 130 ° C, preferably for 6-12 hours. The exact choice of circumstances depends on the size of the cake.

Päällystyskoostumus sisältää edullisesti myös silaania, joka edistää kalvon muodostavan aineksen kiinnittymistä lasin pintaan, ja se voi myös sisältää 20 voitelevaa liimaa vähentämään viereisten filamenttien päällystettyjen pintojen välistä kitkaa.The coating composition preferably also contains a silane which promotes the adhesion of the film-forming material to the surface of the glass, and may also contain a lubricating adhesive to reduce friction between the coated surfaces of adjacent filaments.

On tunnettua parantaa emäksenkestävien lasikuitujen lujuuden säilymistä epäorgaanisessa sementtimat-riisissa lisäämällä reaktiivista piidioksidia potso-25 läänin muodossa. Esim. brittiläisessä patenttijulkaisussa 1 402 555 on kuvattu italialaisen potsolaanin käyttöä jauhetun lentotuhkan (PFA) muodossa. Nyt on havaittu, että lisättäessä sementtiin reaktiivista piidioksidia edellä kuvatun päällystetyn kuidun kanssa 30 lujuus säilyy paremmin kuin on odotettavissa pelkästään parannuksia yhdistämällä.It is known to improve the retention of the strength of alkali-resistant glass fibers in an inorganic cement matrix by adding reactive silica in the form of potso-25. For example, British Patent 1,402,555 describes the use of Italian pozzolan in the form of ground fly ash (PFA). It has now been found that when reactive silica is added to the cement with the coated fiber described above, the strength is better preserved than is expected by combining the improvements alone.

On havaittu, että sementti voidaan yleensä korvata aina 40 %:iin saakka aktiivisella piidioksidilla. Todennäköisesti käyttökelpoinen alajara on noin 35 10 %, mutta sekä ylä- että alaraja riippuu jossain 6 68800 määrin käytetyn aineen luonteesta. Yläraja on suhteessa käytetyn aktiivisen piidioksidin veden tarpeeseen ja matriisin lujuuteen ja alaraja sen reaktiokykyyn .It has been found that cement can generally be replaced by up to 40% active silica. The lower limit likely to be useful is about 35 10%, but both the upper and lower limits depend to some extent on the nature of the substance used. The upper limit is proportional to the water requirement of the active silica used and the strength of the matrix, and the lower limit to its reactivity.

5 Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä:The following examples illustrate the invention:

Esimerkki 1Example 1

Valmistettiin lasikuidulla lujitettuja sementti-levyjä käyttäen suihkutus-vedenpoistomenetelmää, jossa 10 sementti ja lasikuitukatkosäikeet suihkutettiin muottiin ja vesi poistettiin imulla. Käytetty sementti oli:Glass fiber reinforced cement sheets were prepared using a spray-dewatering method in which cement and fiberglass staple fibers were sprayed into a mold and water was removed by suction. The cement used was:

Ferrocrete, nopeasti sitoutuvaa portlandsementtiä 30Ferrocrete, fast setting portland cement 30

Hiekkaa 10 15 Vettä 15Sand 10 15 Water 15

Valmiin levyn veden ja sementin lopullinen suhde säädettiin arvoon 0,3 ja lasipitoisuus oli 5 % (kuivan lasin paino kiintoaineiden ja veden painosta).The final water to cement ratio of the finished sheet was adjusted to 0.3 and the glass content was 5% (weight of dry glass by weight of solids and water).

20 Lasikuituna käytettiin lähes emäksenkestävästä, sirkonipitoisesta lasista valmistettuja kuitusäikeitä. Lasin koostumus mooli-%:eina oli:20 Fiber strands made of almost alkali-resistant, zirconium-containing glass were used as the glass fiber. The composition of the glass in mole% was:

Si02 69SiO2 69

Zr02 9 25 Na20 15,5ZrO 2 9 25 Na 2 O 15.5

CaO 6,5CaO 6.5

Kuidut oli liimattu liimalla, jolla oli seuraava koostumus:The fibers were glued with an adhesive having the following composition:

Paino-%Weight-%

Kalvon muodostava muovi (propyleeniglykolidiglysi-dyylieetterin ja etanoli- amiinin reaktiotuote) 5Film-forming plastic (reaction product of propylene glycol diglycidyl ether and ethanolamine) 5

Gallushappo-etyleeniglykoli- esteriä 10 35 "Silane A187"-silloitusainetta (V'-glysidoksipropyylitrietoksietoksi-silaani, valmistaja Union Carbide) 0,5 7 68800 "Arquard 12/50"-kationista kostu-tusainetta (alkyyli-kvaternäärinen ammoniumkloridi, valmistajaGallic acid ethylene glycol ester 10 35 "Silane A187" crosslinker (V'-glycidoxypropyltriethoxyethoxysilane, manufactured by Union Carbide) 0.5 7 68800 "Arquard 12/50" cationic wetting agent (alkyl quaternary ammonium chloride, manufactured by Union Carbide)

Armour Hess) 0,5 "Cymel 300"-silloitusainetta 5 (melamiini, jonka kaikki aminoryhmät on substituoitu metyyliesteröidyillä metyloliryhmillä, valmistaja Cyanamide on Great Britain Limited) 2,0Armor Hess) 0.5 "Cymel 300" crosslinker 5 (melamine with all amino groups substituted with methyl esterified methylol groups, manufactured by Cyanamide on Great Britain Limited) 2.0

Etikkahappoa pH:n säätämiseksi arvoon 4-4,5 2,0 10 Vettä 100 % : iin.Acetic acid to adjust the pH to 4-4.5 2.0 10 Water to 100%.

Kukin sementtilevy leikattiin paloiksi 150 x 50 x 8 mm ja palat kovetettiin yksi vuorokausi suhteellisessa kosteudessa 100 % ja kuusi vuorokautta vedessä 22°C: ssa. Sitten niitä varastoitiin vedessä 50°C:ssa ja tes-15 tattiin määrävälein kolmeen kuukauteen sakka. Murtumis-moduli (MM) ja iskunkestävyys (IK) määritettiin seuraa- 9 2 vasti (MM arvona N/mmz ja IK arvona Nnun/mm ) .Each cement board was cut into pieces of 150 x 50 x 8 mm and the pieces were cured for one day at 100% relative humidity and six days in water at 22 ° C. They were then stored in water at 50 ° C and the precipitate was tested periodically for three months. The modulus of fracture (MM) and the impact strength (IK) were determined as follows (MM as N / mmz and IK as Nnun / mm).

Ajo Lähtö- 14 vrk 28 vrk 56 vrk 3 kk 20 _^2_Driving Departure 14 days 28 days 56 days 3 months 20 _ ^ 2_

Koeliima 1- MM 33,3 32,6 30,4 23,9 IK 28,3 15,4 12,7 9,9 2- m 36,4 32,5 28,8 23,0 19,1 IK 22,0 14,8 10,8 7,7 6,0 25 Vertailu- liima m 38,1 19,4 16,8 15,4 13,6 IK 28,5 5,6 3,3 2,0 2,0Test adhesive 1- MM 33.3 32.6 30.4 23.9 IK 28.3 15.4 12.7 9.9 2- m 36.4 32.5 28.8 23.0 19.1 IK 22, 0 14.8 10.8 7.7 6.0 25 Reference adhesive m 38.1 19.4 16.8 15.4 13.6 IK 28.5 5.6 3.3 2.0 2.0

Vertailuliiman koostumus oli muuten samanlainen kuin 30 koeliiman, paitsi että esteri ja silloitusaine oli jätetty pois ja kalvon muodostavana muovina käytettiin bisfenoli A:n diglysisyylieetterin ja etanoliamiinin reaktiotuotetta.The composition of the reference adhesive was otherwise similar to that of the 30 test adhesives, except that the ester and crosslinker were omitted and the reaction product of bisphenol A diglycyl ether and ethanolamine was used as the film-forming plastic.

Taulukosta ilmenee, että nopeutetussa kokeessa 35 verrattain pitkän ajan, joka vastaa monta käyttövuotta, keksinnön mukaisesti päällystettyjä kuituja sisältävien levyjen sekä murtumismoduli että iskunkestävyys olivat selvästi parempia kuin vertailuryhmällä.It can be seen from the table that in the accelerated test 35, for a relatively long period of time corresponding to many years of use, both the fracture modulus and the impact resistance of the boards containing the fibers coated according to the invention were clearly better than in the control group.

8 688008 68800

Esimerkki 2Example 2

Valmistettiin lasikuidulla lujitettuja sementti-levyjä käyttäen suihkutus-vedenpoistomenetelmää, jossa sementti ja lasikuitukatkosäikeet suihkutettiin muottiin 5 ja vesi poistettiin imulla. Käytetty sementti oli: Supersulfatoitua sementtiä 30Glass fiber reinforced cement sheets were prepared using a spray-dewatering method in which cement and fiberglass staple fibers were sprayed into a mold 5 and water was removed by suction. The cement used was: Supersulphated cement 30

Vettä 13,5Water 13.5

Valmiin levyn veden ja sementin lopullinen suhde oli 0,26 lasipitoisuus oli 5 % (kuivan lasin 10 paino kiintoaineiden ja veden painosta). Lasikuituna käytettiin edellä kuvattua koostumusta olevaa kuitua, joka oli liimattu esimerkin 1 mukaisilla liimalla. Kukin levy leikattiin paloiksi 150 x 50 x 3 mm ja paloja kovetettiin yksi vuorokausi suhteellisessa kosteudessa 15 100 % ja 28 vuorokautta vedessä 22°C:ssa. Sitten niitä varastoitiin vedessä 50°C:ssa ja testattiin määrävälein kolmeen kuukauteen saakka. Murtumismoduli (MM) ja iskun- 2 kestävyys (IK) määritettiin seuraavasti (MM arvona N/mm 2 ja IK arvona Nmm/mm ).The final water to cement ratio of the finished sheet was 0.26 and the glass content was 5% (10 wt.% Of dry glass by weight of solids and water). As the glass fiber, a fiber of the composition described above glued with the glue of Example 1 was used. Each plate was cut into pieces of 150 x 50 x 3 mm and the pieces were cured for one day at 15% relative humidity and 28 days in water at 22 ° C. They were then stored in water at 50 ° C and tested periodically for up to three months. The fracture modulus (MM) and impact resistance (IK) were determined as follows (MM as N / mm 2 and IK as Nmm / mm).

2020

Ajo Lähtö- 14 vrk 28 vrk 56 vrk 3 kk _arvo___________Driving Departure 14 days 28 days 56 days 3 months _value___________

Vertailull Lna KK 26f 7 21,1 24,6 19,7 19,7 25 (ei suoja- ainesta) IK 20,4 12,3 7,6 6,3 4,3For comparison Lna KK 26f 7 21.1 24.6 19.7 19.7 25 (no preservative) IK 20.4 12.3 7.6 6.3 4.3

Koeliima KK 36,1 39,7 41,3 42,0 42,2 IK 21,4 22,1 17,3 19,4 18,4 Jälleen on todettavissa selvä parannus levyissä, 30 jotka sisältävät keksinnön mukaisesti päällystettyjä lasikuituja.Test adhesive KK 36.1 39.7 41.3 42.0 42.2 IK 21.4 22.1 17.3 19.4 18.4 Again, a clear improvement can be observed in sheets containing glass fibers coated according to the invention.

Esimerkki 3Example 3

Kuten yllä mainittiin, on havaittu, että sementissä olevien lasikuitujen kestävyys paranee edelleen 35 liittämällä sementtiin reaktiokykyistä piidioksidia pot-solaanin muodossa. Tämä esimerkki osoittaa vaikutusta, joka saavutetaan käyttämällä osaksi hienojakoista piidioksidi jauhetta (tanskalaista piimaata kauppanimellä Damolin, joka sisältää 81,5 paino-% piidioksidia, jonka 9 68800 hiukkasista 50 % ovat pienempiä kuin 30 ^um ja suurin koko 200 yarn määritettynä Coulter Counter-menetelmällä), sekä samaa nopeasti sitoutuvaa portlandsementtiä (Fer-rocrete) kuin esimerkissä 1. Valmistettiin yllä maini-5 tusta koostumuksesta emäksenkestäviä lasikuitusäikeitä, joista osa päällystettiin vakiopolyvinyyliasetaattilii-malla (PVA) ja osa esimerkissä 1 kuvatulla liimalla. Säikeiden keskiosat lisättiin sementtilaastikuutioihin. Kutakin päällystettyä säietyyppiä kohti käytettiin joko 10 kuutioita, jotka sisälsivät 100 % Ferrocrete-portland- sementtiä tai kuutioita, jotka sisälsivät 80 % Ferrocre-te-portlandsementtiä ja 20 % tanskalaista piimaata. Kuutioita pidettiin kaksi kuukautta vedessä 50°C:ssa vanhenemisen nopeuttamiseksi ja määritettiin säikeiden veto- 2 15 lujuus. Tulokset (N/mm ) ilmenevät alla. Prosenttiarvot suluissa osoittavat paremmuutta PVA-liimatun kuitusäi-keen suhteen 100-%:isessa portlandsementissä.As mentioned above, it has been found that the durability of the glass fibers in the cement is further improved by incorporating reactive silica in the form of pot-solane into the cement. This example demonstrates the effect of using partially finely divided silica powder (Danish diatomaceous earth Damolin, which contains 81.5% by weight of silica, 50% of the 9,6800 particles of which are smaller than 30 μm and the largest size of 200 yarns determined by the Coulter Counter method ), as well as the same fast-setting Portland cement (Fer-rocrete) as in Example 1. Base-resistant fiberglass filaments were prepared from the above composition, some of which were coated with a standard polyvinyl acetate adhesive (PVA) and some with the adhesive described in Example 1. The middle portions of the strands were added to the cement mortar cubes. For each type of coated fiber, either 10 cubes containing 100% Ferrocrete Portland cement or cubes containing 80% Ferrocrete Portland cement and 20% Danish diatomaceous earth were used. The cubes were kept for two months in water at 50 ° C to accelerate aging and the tensile strength of the strands was determined. The results (N / mm) are shown below. Percentages in parentheses indicate superiority over PVA-bonded fiber filament in 100% Portland cement.

100 % Ferro- 80 % Perro- cretea cretea + 20 % tanskalaista piimaata PVA-liimattu kuitu 460 640 (39,1 %)100% Ferro- 80% Perro- cretea cretea + 20% Danish diatomaceous earth PVA-glued fiber 460 640 (39.1%)

Koeliimalla liimattu kuitu 570 (23,9 %) 920 (100 %) 25Fiber glued with test glue 570 (23.9%) 920 (100%) 25

Parannus, joka saavutetaan käyttämällä esimerkin 1 mukaista liimaa 20 % piidioksidijauhetta sisältävässä sementissä, on siten suurempi kuin parannusten summa, joka saavutetaan käyttämällä esimerkin 1 mukaista lii-maa 100 %:sessa portlandsementissä tai käyttämällä 20 % piidioksidijauhetta sementissä tavanomaisesti liimatun kuidun kanssa, mikä osoittaa keksinnön mukaisen liima-koostumuksen ja piidioksidijauheen välisen voimistavan vaikutuksen.The improvement obtained by using the adhesive of Example 1 in a cement containing 20% silica powder is thus greater than the sum of the improvements obtained by using the adhesive of Example 1 in 100% Portland cement or by using 20% silica powder in a cement with conventionally glued fiber, the reinforcing effect between the adhesive composition according to

10 6880010 68800

Esimerkki 4Example 4

Suoritettiin lisätutkimuksia esimerkissä 5 käsitellyllä alueella käyttäen samaa Ferrocrete-portland-sementtiä ja vaihtelevia määriä jauhettua potsolaanilen-5 totuhkaa (PFA), piidioksidijauhetta tanskalaisen piimään muodossa (yllä kuvattu Damolin) ja piidioksidi-jauhetta kauppanimellä Elkem, joka sisältää 96,7 paino-% piidioksidia, jonka hiukkasista 50 % ovat pienempiä kuin 30 ^um ja suurin koko 110 yum määritettynä Coulter Counter-10 menetelmällä. Käytettiin samoja lasikuitusäikeitä kuin yllä vertailun vuoksi liimattuina kolmella eri liimalla, nimittäin 1) tavanomaisella PVA-liimalla, 2) brittiläisessä patenttijulkaisussa 1 465 059 15 kuvatulla liimalla, joka suoja-aineena sisältää kantajaan dispergoitua pyrogallolia, ja 3) esimerkin 1 mukaisella liimalla. Säikeiden vetolujuus määritettiin määrävälein ja tulokset olivat: 20 Matriisi Liima- . ,7 , , .Further studies were performed in the area treated in Example 5 using the same Ferrocrete-Portland cement and varying amounts of ground pozzolanic-5 ash (PFA), silica powder in the form of Danish diatomaceous earth (Damolin described above) and silica powder under the trade name Elkem containing 96.7% by weight silica. , of which 50% of the particles are smaller than 30 μm and a maximum size of 110 μm as determined by the Coulter Counter-10 method. The same fiberglass filaments were used as above glued with three different adhesives for comparison, namely 1) a conventional PVA adhesive, 2) an adhesive described in British Patent Specification 1,465,059 15 containing pyrogallol dispersed in a carrier as a preservative, and 3) an adhesive according to Example 1. The tensile strength of the filaments was determined at regular intervals and the results were: 20 Matrix Adhesive. , 7,,.

^ . Saie sementissä Vetolujuus^. Gains tensile strength in cement

päällyste 5 Jcoating 5 J

(N/nxn )(N / nxn)

Aika vedessä 50°C:ssa (kk) __O_1_2_ 100 % Ferrocrete- PVA 1200 530 460 25 sementtiä Pyrogal- 1120 670 560 loliTime in water at 50 ° C (months) __O_1_2_ 100% Ferrocrete- PVA 1200 530 460 25 cement Pyrogal- 1120 670 560 loli

Koeliima 1190 750 570 60 % Ferrocretea PVA 1290 670 530 40 % Potsolaani- Pyrogal- 1210 840 780 PFA: ta loli 30 Koeliima 1350 980 840 90 % Ferrocretea 10 % Tanskalaista Koeliima 1220 1070 720 piimaata 80 % Ferrocretea PVA 1120 790 640 20 % Tanskalaista Koeliima 1230 1080 920 piimaata 68800 11 (Jatkuu)Test adhesive 1190 750 570 60% Ferrocretea PVA 1290 670 530 40% Pozolane-Pyrogal 1210 840 780 PFA loli 30 Test adhesive 1350 980 840 90% Ferrocretea 10% Danish Test adhesive 1220 1070 720 diatomaceous earth 80% Ferrocretea PVA 1120 790 640 20% Danish Test glue 1230 1080 920 diatomaceous earth 68800 11 (Continued)

Matriisi Liima- Säie sementissä Vetolujuus pääliyste {N/lnn2)Matrix Adhesive- Thread in Cement Tensile Strength Main Adhesive {N / lnn2)

Aika vedessä 50°C:ssa (kk) 5 _0_1_2_ 60 % Ferrocretea PVA 1140 1060 830 40 % Tanskalais- Koeliima 1180 1240 1030 ta piimaata 90 % Ferrocretea Koeliima 1420 920 730 2Q 10 S Elkem-piidi- oksidia 80 % Ferrocretea PVA 1160 720 560 20 % Elkem-piidi- Koeliima 1420 1010 850 oksidia 60 % Ferrocretea PVA 1080 980 940 15 40 % Elkem-piidi- Koeliima 1330 1260 1230 oksidia Nämä tulokset osoittavat kestävyyden lisäpara-nemisen käytettäessä keksinnön mukaista liimakoostumusta ja 10-40 % reaktiokykyistä piidioksidia sisältävää se-20 menttiä.Time in water at 50 ° C (months) 5 _0_1_2_ 60% Ferrocretea PVA 1140 1060 830 40% Danish Test adhesive 1180 1240 1030 or diatomaceous earth 90% Ferrocretea Test adhesive 1420 920 730 2Q 10 S Elkem silica 80% Ferrocretea PVA 1160 720 560 20% Elkem Silicon Test Adhesive 1420 1010 850 Oxide 60% Ferrocretea PVA 1080 980 940 15 40% Elkem Silicon Test Adhesive 1330 1260 1230 Oxide These results show further improvement in durability when using the adhesive composition of the invention and 10-40% reactive silica. it-20 ment.

Claims (12)

1. Lasikuituja lujiteaineena sisältävä sementti-koostumus, jolloin lasikuidut on päällystetty koostumuk- 5 sella, joka sisältää kalvon muodostavaa materiaalia, jonka tarkoitus on suojata lasikuituja hajoamiselta sement-timatriisin alkalisessa ympäristössä, tunnettu siitä, että lasikuitujen päällystykseen käytetty koostumus sisältää myös vesiliukoista esteriä, joka on valmistettu 10 antamalla trihydroksi- tai dihydroksisubstituoidun aromaattisen karboksyylihapon reagoida molekyylissään vähintään kaksi hydroksyyliryhmää sisältävän alkoholin kanssa, jolloin kalvon muodostava materiaali on silloittunut molekyylissään olevien hydroksyyliryhmien välityksellä, niin 15 että lasikuiduille muodostuu kuumassa kovettuva kalvopääl-lyste, joka myös pidättää esterin.A cement composition comprising glass fibers as a reinforcing agent, wherein the glass fibers are coated with a composition comprising a film-forming material intended to protect the glass fibers from degradation in an alkaline environment of a cement matrix, characterized in that the glass fiber coating composition also contains a water-soluble ester. is prepared by reacting a trihydroxy- or dihydroxy-substituted aromatic carboxylic acid with an alcohol having at least two hydroxyl groups in its molecule, wherein the film-forming material is crosslinked via hydroxyl groups in the molecule, so that a thermally curable film end is formed on the glass fibers. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sementtikoos-tumus, tunnettu siitä, että myös esteri on silloittunut alifaattisen hydroksyyli ryhmän välityksellä 20 kalvon muodostavan materiaalin kanssa.Cement composition according to Claim 1, characterized in that the ester is also crosslinked via the aliphatic hydroxyl group with the film-forming material. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sementti-koostumus, tunnettu siitä, että kalvon muodostava aine on tuote, joka on valmistettu antamalla epok-sidiyhdisteen reagoida sekundaarisen amiinin kanssa si- 25 ten, että kaikki alkuperäiset epoksiryhmät poistuvat.Cement composition according to Claim 1 or 2, characterized in that the film-forming agent is a product prepared by reacting an epoxide compound with a secondary amine so that all the original epoxy groups are removed. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sement-tikoostumus, tunnettu siitä, että kalvon muodostava aine on tuote, joka on valmistettu antamalla epoksi-diyhdisteen reagoida sekundaarisen amiinin kanssa siten, 30 että saadaan poistetuksi sellainen osuus alkuperäisistä epoksiryhmistä, että tuote liukenee veteen tai laimeisiin orgaanisiin happoihin, kuten etikkahappoon.Cement composition according to Claim 1 or 2, characterized in that the film-forming agent is a product prepared by reacting an epoxy compound with a secondary amine so as to remove such a proportion of the original epoxy groups that the product is soluble in water or dilute organic compounds. acids such as acetic acid. 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen sementti-koostumus, tunnettu siitä, että epoksidiyhdiste 68800 13 on bisfenolin Δ ja epikloorihydriinin reaktiotuote.Cement composition according to Claim 3 or 4, characterized in that the epoxide compound 68800 13 is a reaction product of bisphenol Δ and epichlorohydrin. 6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen se-menttikoostumus, tunnettu siitä, että sekundaarinen amiini on dietanoliamiini, morfoliini, piperidiini 5 tai pyrroli.Cement composition according to Claim 3, 4 or 5, characterized in that the secondary amine is diethanolamine, morpholine, piperidine 5 or pyrrole. 6 8 8 0 0 i?.6 8 8 0 0 i ?. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sementti-koostumus, tunnettu siitä, että kalvon muodostava aine on epikloorihydriinin ja sekundaarisen amiinin reaktiotuote, jonka on sitten annettu reagoida primääri- 10 sen hydroksiamiinin, kuten etanoliamiinin kanssa.Cement composition according to Claim 1 or 2, characterized in that the film-forming agent is a reaction product of epichlorohydrin and a secondary amine, which is then reacted with a primary hydroxyamine, such as ethanolamine. 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sement-tikoostumus, tunnettu siitä, että kalvon muodostava aine on bisfenoli A:n diglysidyylieetterin ja etanoliamiinin reaktiotuote, jolloin muodostuu vesiliukoi- 15 nen hartsi.Cement composition according to Claim 1 or 2, characterized in that the film-forming agent is a reaction product of diglycidyl ether of bisphenol A and ethanolamine, whereby a water-soluble resin is formed. 9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sementti-koostumus, tunnettu siitä, että kalvon muodostava aine on propyleeniglykolidiglysidyylieetterin ja etanoliamiinin reaktiotuote, jolloin muodostuu vesiliu- 20 koinen hartsi.Cement composition according to Claim 1 or 2, characterized in that the film-forming agent is a reaction product of propylene glycol diglycidyl ether and ethanolamine, whereby a water-soluble resin is formed. 10. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen sementtikoostumus, tunnettu siitä, että esteri on gallushapon esteri.Cement composition according to one of the preceding claims, characterized in that the ester is a gallic acid ester. 11. Jonkin patenttivaatimusten 1-9 mukainen se- 25 menttikoostumus, tunnettu siitä, että esteri on dihydroksibentsoehapon esteri.Cement composition according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the ester is an ester of dihydroxybenzoic acid. 12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen sementtikoostumus, tunnettu siitä, että esteröintialko-holi on etyleeniglykoli, glyseroli tai polyetyleenigly- 30 köli, jonka molekyylipaino on alle 600. 14 68800Cement composition according to Claim 10 or 11, characterized in that the esterification alcohol is ethylene glycol, glycerol or polyethylene glycol having a molecular weight of less than 600. 14 68800
FI812164A 1976-11-11 1981-07-09 CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL FI68800C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB4707176 1976-11-11
GB47071/76A GB1565823A (en) 1976-11-11 1976-11-11 Coating of glass fibres
FI773320 1977-11-07
FI773320A FI62044C (en) 1976-11-11 1977-11-07 FOER FARING FOR GLASS FITTINGS WITH SAMPLED VAT CONDITIONING COMPOSITION

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI812164L FI812164L (en) 1981-07-09
FI68800B FI68800B (en) 1985-07-31
FI68800C true FI68800C (en) 1985-11-11

Family

ID=26156904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI812164A FI68800C (en) 1976-11-11 1981-07-09 CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI68800C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI812164L (en) 1981-07-09
FI68800B (en) 1985-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI57739B (en) COMPOSITION FOER BEHANDLING OCH / ELLER BELAEGGNING MED ETT LIMAEMNE AV GLASFIBRER AVSEDDA ATT ANVAENDAS SAOSOM FOERSTAERKNING I CEMENTPRODUKTER
FI62044C (en) FOER FARING FOR GLASS FITTINGS WITH SAMPLED VAT CONDITIONING COMPOSITION
US4199366A (en) Fiber-reinforced cement-like material
JP3694027B2 (en) Binder composition comprising an amine polyol reaction product
US4506060A (en) Water soluble one-component polymeric resin binder system for fiberglass mats
JPH11158322A (en) Mono (hydroxyalkyl)urea and oxazolidone crosslinking agent
US3081195A (en) Glass fibers coated with an organosilicon polyol
RU2168471C2 (en) Fiber glass, lubricating composition and composite based thereon
FI68800C (en) CEMENTSAMMANSAETTNING INNEHAOLLANDE GLASFIBRER SAOSOM FOERSTAERKNINGSMATERIAL
US4062690A (en) Coating compositions for glass fibres
US4683254A (en) Size compositions for glass fibers
US4109051A (en) Polyhydroxy aromatic coating compositions for reinforcing glass fibers used in cementitious products
CZ288481B6 (en) Lubricated glass fibers for reinforcing organic materials
EP2328967A2 (en) Aqueous resin composition for mineral wool products
US4067849A (en) Polyester prepare from a mixture of isophthalic acid, azelaic acid, trimethylpentanediol and bisphenol A
FI61862C (en) CEMENTPRODUKT FOERSTAERKT MED BELAGDA GLASFIBRER
KR840008178A (en) Thermosetting Polyurethane Compositions
KR810000313B1 (en) Coated glass fibres for use as reinforcement in cement products
JPS5740576A (en) Epoxy resin adhesive composition
KR920001425B1 (en) Polyamide resin composition
JPS59111951A (en) Coating material for optical glass fiber
JPS6152091B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: PILKINGTON GLASS LIMITED