JP2016534964A - アルミニウムドロスを含む自己発泡性ジオポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
一般的記述:
「CAI-Alon B」タイプのアルミニウムドロス(Cast Aluminium Industries, Dubai, UAE)の典型的組成を次に記載した[質量%]:
Al(金属) 13.7
N 4.3
Al2O3 73.0
SiO2 4.0
CaO 3.1
MgO 1.5
Fe2O3 0.4
「CAI-Alon S」タイプのアルミニウムドロス(Cast Aluminium Industries, Dubai, UAE)の典型的組成を次に記載した[質量%]:
Al(金属) 10.9
N 4.3
Al2O3 75.0
SiO2 3.9
CaO 3.7
MgO 1.8
Fe2O3 0.4
この基本調製物は2つの成分系であり、ここで液体成分と固体成分とを互いに混合する。従って、区分された成分の貯蔵寿命は極めて高い。パーセンテージは、質量パーセントで示されている。次に示した量は、圧縮強さを測定するための小さな試験体について計算される。ラムダ値を測定するための板状試験体の調製のために、次に示す量を、5.3倍に増やさなければならない。
27.0g カリウム水ガラスK45M(Woellner GmbH&Co KG、40.5%固形分、mod. 1.0)
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、C8〜C10−アルキルポリグルコシド界面活性剤、m=1〜5)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
1.9g Tegostab(登録商標)B 8407(Evonik Industries、シリコーン油を基礎とする界面活性剤)
1.0g Aerosil(登録商標)200(Evonik Industries、熱分解シリカ)
6.0g CAI-Alon B(アルミニウムドロス)
をブレンドした。このポットライフは10分であった。35分後に発泡が完了した。24時間の硬化後に安定な発泡体が得られた。水の除去(一定重量まで乾燥)後に、発泡体密度は302g/lであった。
27.0g カリウム水ガラスK45M(Woellner GmbH&Co KG、40.5%固形分、mod. 1.0)
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
0.0g ポルトランドセメント
1.9g Tegostab(登録商標)B 8407(Evonik Industries、シリコーン油を基礎とする界面活性剤)
1.0g Aerosil(登録商標)200(Evonik Industries、熱分解シリカ)
6.0g CAI-Alon B(アルミニウムドロス)
をブレンドした。このポットライフは10分であった。18分後に発泡が完了した。この18分後に、発泡体は直ちにつぶれ始め、このつぶれは30分後に完了した。24時間後に粉末が得られただけで、発泡体は固まらなかった。
27.0g カリウム水ガラスK45M
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
4.0g シリカゲル60(0.04〜0.063mm、230〜400メッシュ、Carl Roth GmbH + Co. KG)
6.0g CAI-Alon B(アルミニウムドロス)
をブレンドした。このポットライフは10分であった。35分後に発泡が完了した。
27.0g カリウム水ガラスK45M
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g ケイ酸アルミニウム中空球(Fillite(登録商標)106、OMYA GmbH)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
4.0g シリカゲル60(0.04〜0.063mm、230〜400メッシュ、Carl Roth GmbH + Co. KG)
4.0g CAI-Alon B(アルミニウムドロス)
をブレンドした。このポットライフは15分であった。35分後に発泡が完了した。
27.0g カリウム水ガラスK45M
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
1.9g Tegostab(登録商標)B 8407(Evonik Industries、シリコーン油を基礎とする界面活性剤)
4.0g シリカゲル60(0.04〜0.063mm、230〜400メッシュ、Carl Roth GmbH + Co. KG)
6.0g CAI-Alon S(アルミニウムドロス)
をブレンドした。 ポットライフは6分であった。25分後に発泡が完了した。
27.0g ナトリウム水ガラスBetol(登録商標)39T(Woellner GmbH&Co KG、固体として計算)
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
4.0g シリカゲル60(0.04〜0.063mm、230〜400メッシュ、Carl Roth GmbH + Co. KG)
4.0g CAI-Alon B
をブレンドした。このポットライフは12分であった。30分後に発泡が完了した。
27.0g カリウム水ガラスK45M
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
10.4g 高炉スラグ(Heidelberger Huettensand SLAG SH 20、HeidelbergCement AG)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
4.0g シリカゲル60(0.04〜0.063mm、230〜400メッシュ、Carl Roth GmbH + Co. KG)
4.0g CAI-Alon B
をブレンドした。このポットライフは5分であった。20分後に発泡が完了した。
27.0g カリウム水ガラスK45M
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
4.0g 中空ガラス球S22(OMYA)
4.0g CAI-Alon B(アルミニウムドロス)
をブレンドした。このポットライフは10分であった。35分後に発泡が完了した。
27.0g ナトリウム水ガラスBetol(登録商標)39T
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
1.0g Aerosil(登録商標)200(Evonik Industries、熱分解シリカ)
6.0g CAI-Alon B
をブレンドした。このポットライフは10分であった。30分後に発泡が完了した。
27.0g カリウム水ガラスK45M(Woellner GmbH&Co KG、40.5%固形分、mod. 1.0)
15.4g 蒸留水
0.5g Triton(登録商標)CG 110(Dow Chemicals、アルキルポリグルコシド界面活性剤)
15.4g メタカオリン(Argical(登録商標)1200 S、AGS SA Clerac)
10.4g 石炭フライアッシュ(L-10、Evonik Industries)
3.8g ポルトランドセメント(CEM I、Schwenk Zement KG、Mergelstetten)
1.9g Tegostab(登録商標)B 8407(Evonik Industries、シリコーン油を基礎とする界面活性剤)
1.0g Aerosil(登録商標)200(Evonik Industries、熱分解シリカ)
720mg アルミニウム粉末(Sigma Aldrich、<5マイクロメートル)
5.28g Al2O3粉末(Sigma Aldrich、最高純度)
をブレンドした。このポットライフは僅かに5秒であった。5分後に発泡が完了した。安定な発泡材を得ることができなかった。
典型的な断熱プレートを、次の手順によって製造した。まず、アルミニウムドロス、水硬性結合材、ジオポリマー結合材及び固体添加剤を含む固体成分と、水ガラス、界面活性剤及び液体添加物を含む液体成分とを互いに混合した。次いでこの混合物を型に流し込んだ。所定の時間後にこの混合物は発泡し始める(「ポットライフ」)。この発泡は他の時間(実施例1〜8に示す)の後に完了し、湿った無機発泡体が生じる。この発泡が完了した後に、このプレートを硬化させた。この硬化は、閉鎖した又は開放した型中で、0℃〜100℃で乾燥空気又は100%の湿った空気中で行った。硬化条件に依存して、断熱係数及び圧縮強さ、パネルの性能を特徴付ける最も重要なパラメータは変化した。しかしながら、一般的には、この混合物は、蒸発を低減するために発泡後にプラスチックシートで被覆し、この混合物を次いで室温で24時間、40℃で24時間放置し、10℃/4hで80℃にまで加熱し、次いで型から取り出した。これを、完全に乾燥させるため、更に80℃で24時間貯蔵した。
Claims (20)
- 少なくとも1種の水硬性結合材;
潜在水硬性結合材、ポゾラン系結合材及びこれらの混合物から選択される少なくとも1種の結合材;
少なくとも1種のアルカリ性活性剤;及び
アルミニウムドロス
を含む、自己発泡性ジオポリマー組成物。 - 前記潜在水硬性結合材が、高炉スラグ、電熱リンスラグ、製鋼スラグ、及びこれらの混合物から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記潜在水硬性結合材が高炉スラグである、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記ポゾラン系結合材が、非晶質シリカ、好ましくは沈降シリカ、熱分解シリカ及びマイクロシリカ、粉末ガラス、フライアッシュ、好ましくは褐炭フライアッシュ及び石炭フライアッシュ、メタカオリン、天然ポゾラン、例えば凝灰岩、火山土及び火山灰、天然ゼオライト及び合成のゼオライト、並びにこれらの混合物から選択される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記ポゾラン系結合材は、熱分解シリカ、マイクロシリカ、フライアッシュ、メタカオリン、及びこれらの混合物から選択される、請求項4に記載の組成物。
- 前記ポゾラン系結合材がメタカオリンである、請求項5に記載の組成物。
- 前記アルカリ性活性剤は、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属フッ化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルミン酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、及びこれらの混合物から選択される、請求項1から6までのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記アルカリ性活性剤は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属ケイ酸塩、及びこれらの混合物から選択される、請求項7に記載の組成物。
- 前記アルカリ金属ケイ酸塩は、実験式m SiO2・n M2Oを示す化合物から選択され、前記式中、Mは、アルカリ金属、好ましくはLi、Na、K又はこれらの混合物を表し、m:nのモル比は、≦4.0、好ましくは≦3.0、更に好ましくは≦2.0、特に≦1.70、最も好ましくは≦1.20である、請求項8に記載の組成物。
- 前記アルミニウムドロスは、酸化物及び/又は窒化物50〜99.9質量%、及び金属アルミニウム0.1〜50質量%を含む、請求項1から9までのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記アルミニウムドロスは、酸化物及び/又は窒化物75〜99質量%、及び金属アルミニウム1〜25質量%、好ましくは酸化物及び/又は窒化物85〜99質量%、及び金属アルミニウム1〜15質量%を含む、請求項10に記載の組成物。
- 前記酸化物は、Al2O3及びSiO2を含む、請求項11に記載の組成物。
- 前記水硬性結合材は、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、CEM II〜Vのクラスによるポルトランド複合セメント、及びこれらの混合物から選択される、請求項1から12までのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記水硬性結合材がポルトランドセメントである、請求項13に記載の組成物。
- 更に、界面活性剤を含む、請求項1から14までのいずれか1項に記載の組成物。
- 前記界面活性剤がアルキルポリグルコシドである、請求項15に記載の組成物。
- 更に、水を含む、請求項1から16までのいずれか1項に記載の組成物。
- 更に、水素ガスを含む気相を含む、請求項17に記載の組成物。
- 金属アルミニウム対アルカリ金属のモル比(Al/M)は、≦0.3、好ましくは≦0.2、特に≦0.1である、請求項1から18までのいずれか1項に記載の組成物。
- ジオポリマー発泡体及び/又は発泡したジオポリマー製品を製造するための、請求項1から19までのいずれか1項記載のジオポリマー組成物の使用。
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