PL199682B1 - Masa krzemianowa oraz sposób wytwarzania i zastosowanie masy krzemianowej - Google Patents

Masa krzemianowa oraz sposób wytwarzania i zastosowanie masy krzemianowej

Info

Publication number
PL199682B1
PL199682B1 PL351541A PL35154100A PL199682B1 PL 199682 B1 PL199682 B1 PL 199682B1 PL 351541 A PL351541 A PL 351541A PL 35154100 A PL35154100 A PL 35154100A PL 199682 B1 PL199682 B1 PL 199682B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
silicate
mass
silicon dioxide
oxide
alkali metal
Prior art date
Application number
PL351541A
Other languages
English (en)
Other versions
PL351541A1 (en
Inventor
Andreas Drechsler
Juergen Klein
Stephan Merklein
Daniel Neupert
Andrea Reisser
Karl-Heinz Kaesler
Peter Schober
Gebhard Wagner
Original Assignee
Lafarge Roofing Technical Centers 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
Application filed by Lafarge Roofing Technical Centers Ltd filed Critical Lafarge Roofing Technical Centers Ltd
Publication of PL351541A1 publication Critical patent/PL351541A1/xx
Publication of PL199682B1 publication Critical patent/PL199682B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00586Roofing materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/21Efflorescence resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)

Abstract

Ujawniono masę krzemianową, zwłaszcza do celów budowlanych, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek litowca i dwutlenek krzemu. Tlenek litowca ma postać tlenku litu, tlenku sodu oraz ewentualnie tlenku potasu. Celem uzyskania odporności na działanie czynników atmosferycznych, kwasy i wysoką temperaturę, masy krzemianowej stosowanej do wytwarzania prefabrykatów i do powlekania ich, która może być przechowywana w zamkniętym naczyniu bez utraty swych własności, bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera ponad 25 moli dwutlenku krzemu na mol tlenku litowca, zawiera również na 1000 g dwutlenku krzemu, w równomiernym podziale, 10 g do 150 g związanego, zawierającego silikon dodatku hydrofobizującego. Masa krzemianowa zawiera oprócz tego na 1000 g dwutlenku krzemu 400 g do 7000 g wypełniacza, którego cząstki mają grubość mniejszą niż 200 Šm. Jako dodatek hydrofobizujący stosuje się hydroksyfunkcjonalny alkilopolisiloksan, zawierający przeważnie proste łańcuchy siloksanowe o małym do średniego stopnia rozgałęzień.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest masa krzemianowa, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek metalu alkalicznego i dwutlenek krzemu, przy czym tlenek metalu alkalicznego stanowi tlenek litu, tlenek sodu, oraz/lub tlenek potasu.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania oraz zastosowanie masy krzemianowej.
Tego rodzaju masa krzemianowa może służyć przykładowo do powlekania elementów budowlanych, zwłaszcza dachówek. Powierzchnie dachówek betonowych, celem zabezpieczenia ich przed wykwitami i nalotami oraz celem zapewnienia estetycznego wyglądu, pokrywa się różnymi materiałami. Warstwa powierzchniowa, ze względu na wystawienie jej na długotrwałe działanie czynników atmosferycznych, podlega silnej korozji. Podczas silnego promieniowania słonecznego w lecie temperatura powierzchni dachówki dochodzi do około 80°C, natomiast w zimie podczas mrozu spada nawet do minus 30°C. Krytyczne jest w tym względzie zamrażanie i odmrażanie rosy, oraz działanie kwaśnych deszczy.
Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2 539 718 znany jest sposób powlekania prefabrykowanych elementów budowlanych, wytwarzanych na bazie nieorganicznych środków wiążących, zawierających znanego rodzaju dodatki, pokryciami zawierającymi związki krzemianowe oraz ewentualnie fosforanowe. Z mieszaniny nieorganicznych środków wiążących, wody i znanych dodatków wytwarza się masę i formuje się elementy budowlane. Na te prefabrykowane elementy nakłada się cienką warstwę wodorozpuszczalnej pasty, zawierającej szkło wodne oraz ewentualnie fosforany i tlenki metali, oraz ewentualnie pigmenty i wypełniacze. Tę warstwę następnie utwardza się, przy czym do pasty dodaje się rozpuszczalne sole nieorganiczne w ilości 0,5% wagowo w stosunku do nieorganicznego środka wiążącego, względnie w przypadku piaskowca wapnistego w stosunku do środka wiążącego wraz z dodatkiem. Wodorozpuszczalną pastę nakłada się na prefabrykat w ilości 190 do 400 g/m2, powodując powstanie warstwy żelowej nie płynącej, a następnie prefabrykat wraz z nałożoną na niego warstwą utwardza się. Do powlekania stosuje się wodorozpuszczalne alkaliczne pasty, zawierające 42% do 63% moli SiO2, 11% do 27% moli tlenku metalu alkalicznego oraz między 19% i 42% moli tlenku metalu w stosunku do całkowitego ciężaru tych składników. Jako tlenki metali dodaje się do pasty przykładowo ZnO, MgO, PbO, CaO, B2O3, oraz ewentualnie AI2O3.
Stosunek molowy dwutlenku krzemu do tlenku metalu alkalicznego wynosi między 1,56 i 3,82. Aby taką pastę przeprowadzić do stanu żelowego, słabo płynnego, konieczne jest dodanie rozpuszczalnych soli nieorganicznych. Według omawianego sposobu nakłada się pastę na prefabrykat oraz wraz z nim utwardza się ją albo w autoklawie pod ciśnieniem i w wysokiej temperaturze, albo prowadzi się obróbkę termiczną pod normalnym ciśnieniem.
Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 247 910 znane jest nieorganiczne pokrycie krzemianowe, którego matryca wiążąca w stosunku do ciał stałych zawiera około 100 części wagowych krzemianu potasu, około 10 do około 40 części wagowych drobnych cząstek dwutlenku krzemu i około 15 do około 100 części wagowych pigmentu perlitycznego. Przy zastosowaniu szkła wodnego, przy stosunku molowym dwutlenku krzemu do tlenku metalu alkalicznego wynoszącym 3,95, stosunek molowy dwutlenku krzemu do tlenku metalu alkalicznego w powłoce może wynosić do 6,15. Sposób wytwarzania powleczonego przedmiotu polega na tym, że masę pokryciową nanosi się na podłoże, a nastę pnie, wraz z nim, doprowadza się do temperatury od oko ło 200°C do okoł o 400°C.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 2 956 958 znana jest wodorozpuszczalna mieszanina koloidalnych cząstek SiO2, zwłaszcza znanych zoli krzemionkowych (15% roztwór wodny koloidalnej krzemionki). Mieszanina zawiera 1 część wagową cząstek o średnicy powyżej 50 nm i o ś redniej ś rednicy D od 50 nm do 150 nm, x części wagowych, przy czym x = 0 do 0,07, czą stek o średnicy od 0,25 D do 04 D i 0,04 do 0,4 - x części wagowych cząstek o średnicy od 4 nm do 0,25 D. Cząstki mają postać kulistych bezpostaciowych cząstek SiO2. Z tych mieszanin wytwarza się wysuszone prefabrykaty albo korzystnie pokrycia. Ze względu na zastosowanie zoli krzemionkowych z czą stkami o okreś lonej zróż nicowanej ś rednicy, uzyskuje się szczególnie dużą gę stość wysuszonej masy. Suszenie prowadzi się w temperaturze między 110°C i 400°C.
Z opisu zgł oszeniowego PCT nr WO 95/29 139 znana jest masa krzemianowa, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek metalu alkalicznego i dwutlenek krzemu oraz dodatkowo tlenki z grupy tlenku glinu, tlenku wapnia, dwutlenku tytanu, tlenku magnezu, dwutlenku cyrkonu oraz ewentualnie tlenku boru. Bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera od 4 do 25 moli dwutlenku krzemu na mol tlenku metalu alkalicznego, przy czym tlenek metalu alkalicznego ma postać
PL 199 682 B1 tlenku litu, tlenku sodu oraz ewentualnie tlenku potasu, a bezpostaciowa matryca, w równomiernym podziale, na 100 moli dwutlenku krzemu, zawiera do 80 moli tlenku glinu oraz ewentualnie do 45 moli tlenku wapnia, tlenku tytanu, tlenku magnezu, tlenku cyrkonu oraz ewentualnie tlenku boru. Ta masa krzemianowa powstaje przez utwardzanie wodorozpuszczalnej mieszaniny krzemianowej, wytworzonej z silnie alkalicznego zolu krzemionkowego, zawierającego 30% do 70% wagowo części stałych. Ta mieszanina krzemianowa po jej wytworzeniu szybko twardnieje, przybierając postać słabo plastycznej masy krzemianowej.
Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 687 657 znana jest mieszanina polimeru siloksanowego, wytwarzana i stosowana do pokryć. Wytwarza się ją przez suszenie mieszaniny zawierającej wodę jako środek dyspergujący oraz
A) 10% do 60% wagowo przynajmniej jednej żywicy polisiloksanowej,
B) 5% do 65% wagowo przynajmniej jednego koloidalnego kwasu krzemowego w postaci zolu krzemionkowego,
C) 5% do 80% wagowo przynajmniej jednego pigmentu nieorganicznego oraz ewentualnie wypełniacza nieorganicznego, oraz
D) 0% do 30% wagowo dalszego dodatku względnie mieszaniny w stosunku do substancji czynnej wynosi 100% wagowo.
Ze względu na dużą zawartość żywicy polisiloksanowej, tworzy ona w wysuszonej mieszaninie fazę ciągłą, w której związane są inne składniki.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 3 895 956 znana jest nieorganiczna masa krzemianowa o zmniejszonej przepuszczalności wody, zawierająca od 5 do 700 części wagowych wypełniacza nieorganicznego, od 0,1 do 30 części wagowych dostępnego handlowo krzemianu magnezu, względnie bentonitu, od 0,1 do 50 części wagowych substancji rozpuszczanej w wodzie, wytrącającej wodę, od 0,01 do 10 części wagowych organicznej substancji poprawiającej lepkość, oraz 100 części wagowych zolu krzemionkowego o 3% do 50% wagowo zawartości krzemianu oraz przynajmniej jednego składnika alkalicznego, przy czym stosunek molowy SiO2 do Ma2O jest większy niż 4, a Ma2O ma postać alkalicznego tlenku metalu, półwodzianu amonowego, półwodzianu aminowego, czteroskładnikowego półwodzianu aminowego, półwodzianu guanidyny, względnie półwodzianu hydrazyny.
Celem wynalazku jest opracowanie składu masy krzemianowej do wytwarzania prefabrykatów, zwłaszcza pokryć, która wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas mas, wykazując wysoką odporność na działanie czynników atmosferycznych, szczególnie na zamarzanie i odmrażanie rosy, jak również odporność na działanie kwasów. Pokrycie powinno być łatwo nakładane i powinno się utwardzać w temperaturze poniżej 100°C.
Cel ten zrealizowano w masie krzemianowej według wynalazku, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera ponad 25 moli dwutlenku krzemu na 1 mol tlenku metalu alkalicznego, a ponadto masa krzemianowa zawiera również na 1000 g dwutlenku krzemu od 400 g do 7000 g wypełniacza, na przykład miki, którego cząstki mają grubość mniejszą od 200 μm, zaś bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera ponadto na 1000 g dwutlenku krzemu od 10 g do 150 g związanego dodatku hydrofobizującego, stanowiącego alkilopolisiloksan, równomiernie rozproszonego w masie krzemowej.
Alkilopolisiloksan jest żywicą stanowiącą przeważnie proste łańcuchy siloksanowe o małym względnie średnim stopniu rozgałęzienia.
Wypełniacz masy według wynalazku jest korzystnie kwasoodporny.
Wypełniacz jest krystaliczny i ma korzystnie postać kwarcu względnie krzemianu względnie wypełniacz jest bezpostaciowy i ma postać szkła sproszkowanego.
Masa według wynalazku korzystnie zawiera pigmenty barwne.
Celem wynalazku jest również opracowanie takiego sposobu wytwarzania masy krzemianowej, który wyeliminuje niedostatki znanych dotychczas sposobów.
Cel ten zrealizowano poprzez opracowanie sposobu wytwarzania masy krzemianowej według wynalazku polegającego na tym, że stosuje się i suszy wodną mieszaninę krzemianową mającą postać alkalicznego zolu krzemionkowego, zawierającego od 15% do 65% wagowo, korzystnie od 30% do 60% wagowo dwutlenku krzemu, ponad 25 moli dwutlenku krzemu na 1 mol tlenku metalu alkalicznego, a ponadto na 1000 g dwutlenku krzemu od 10 g do 150 g alkilopolisiloksanu jako wiążącego dodatku hydrofobizującego, oraz od 400 g do 7000 g wypełniacza, którego cząstki mają grubość mniejszą od 200 um, tworząc bezpostaciową wiążącą matrycę.
PL 199 682 B1
W sposobie wedł ug wynalazku stosuje się zol krzemionkowy, którego czą stki mają ś rednią powierzchnię właściwą BET od 35 m2/g do 600 m2/g, a korzystnie od 50 m2/g do 300 m2/g.
W sposobie według wynalazku stosuje się korzystnie zol krzemionkowy, którego cząstki mają przynajmniej dwumodalny podział wielkości.
Od 40% do 80% wagowo cząstek ma powierzchnię właściwą BET od 30 m2/g do 100 m2/g, zaś od 20% do 60% wagowo cząstek ma powierzchnię właściwą BET od 200 m2/g do 600 m2/g.
W sposobie wedł ug wynalazku stosuje się wodorozpuszczalną mieszaninę krzemianową zawierającą ponadto pigmenty barwne.
Celem wynalazku jest także zastosowanie masy krzemianowej według wynalazku.
Cel ten zrealizowano poprzez zastosowanie, które polega na nanoszeniu wodnego roztworu tej masy krzemowej na powierzchnię prefabrykatu budowlanego i następnie suszeniu tej powierzchni.
Prefabrykatem budowlanym jest korzystnie dachówka.
Grubość warstwy pokrycia masy krzemianowej wynosi od 20 μm do 2 mm, korzystnie 0,1 mm.
Jeżeli wymienia się wyżej tlenek metalu alkalicznego, to odpowiada to znanemu w analizie krzemianowej dodawaniu metalu w postaci tlenku, również wówczas, gdy metal w rzeczywistości stanowi związek, przykładowo krzemian, lub temu podobny.
Matryca wiążąca zawiera dużą ilość dwutlenku krzemu, korzystnie od 50 do 500 moli dwutlenku krzemu na mol tlenku metalu alkalicznego. Z tego powodu masa krzemianowa według wynalazku jest bardzo odporna na wpływy zewnętrzne, a równocześnie w postaci wodorozpuszczalnej mieszaniny krzemianowej może być wykorzystywana jako pokrycie prefabrykatów. Ze względu na małą zawartość substancji alkalicznych wodna mieszanina krzemianowa, wykorzystywana do wytwarzania masy krzemianowej może być przechowywana w zamkniętym naczyniu przez okres sześciu miesięcy bez utraty swych własności. Po usunięciu wody mieszanina krzemianowa twardnieje już w temperaturze pokojowej, przyjmując postać nierozpuszczalnej w wodzie twardej masy krzemianowej, nie wymagającej utwardzania chemicznego. Utwardzanie chemiczne może jednak zostać zastosowane w przypadku, gdy pożądane jest bardzo szybkie utwardzanie.
Dodatek hydrofobizujący, nawet w małej ilości, powoduje silne zmniejszenie pochłaniania wody przez utwardzoną masę krzemianową, poprawienie jej odporności na oddziaływanie czynników atmosferycznych, bardzo dobre wiązanie wypełniaczy i dodanych ewentualnie pigmentów w utwardzonej masie krzemianowej. Podczas przeprowadzania znanej w technice farbiarskiej próby kredowania, a mianowicie podczas czyszczenia powierzchni suknem, również po opadach atmosferycznych nie są widoczne żadne ślady pigmentów oraz ewentualnie wypełniaczy na suknie. Ze względu na małą ilość dodatków hydrofobizujących dwutlenek krzemu tworzy w matrycy wiążącej fazę ciągłą.
Zawierające silikon dodatki hydrofobizujące zawierają korzystnie grupy reaktywne, umożliwiające wiązanie ich w matrycy wiążącej.
W rozwiązaniu według wynalazku dodatek hydrofobizujący zawiera korzystnie polisiloksan.
Polisiloksany są wiązane silnie i długotrwale w matrycy wiążącej, jeżeli zawierają grupy reaktywne.
W szczególnie korzystnym rozwiązaniu według wynalazku polisiloksan ma postać alkilopolisiloksanu, zawierającego alkoksylowe oraz ewentualnie hydroksylowe grupy funkcyjne.
Omówione korzystne oddziaływania zostają najlepiej osiągnięte, jeżeli polisiloksan ma postać żywicy zawierającej przeważnie proste łańcuchy siloksanowe o małym do średniego stopnia rozgałęzień. Podczas gdy proste polisiloksany mają oleistą konsystencję, rozgałęzione siloksany mają twardą, żywiczną, kruchą konsystencję, natomiast odpowiednio dobrane polisiloksany odznaczają się dużą sprężystością.
Masa krzemianowa może zostać dopasowana optymalnie do przewidzianego zakresu zastosowania przez dodanie różnego rodzaju wypełniaczy. Przy zastosowaniu drobnoziarnistych wypełniaczy między cząstkami pozostają niewielkie tylko przestrzenie, wypełnione przez substancję wiążącą. Wówczas masa krzemianowa jest pozbawiona rys. Grubość cząstek wypełniacza jest korzystnie mniejsza niż 40 μm. Grubość dla cząstek kulistych i włóknistych jest rozumiana jako ich średnica.
Jako wypełniacz mogą być zastosowane również mieszaniny różnych krystalicznych oraz ewentualnie bezpostaciowych substancji. Dzięki właściwemu doborowi wypełniaczy współczynnik rozszerzalności cieplnej pokrycia wykonanego z utwardzonej masy krzemianowej może zostać dopasowany do współczynnika rozszerzalności cieplnej pokrywanego prefabrykatu. Wówczas nie powstają żadne rysy w pokryciu.
PL 199 682 B1
Masa krzemianowa o gładkiej powierzchni całkowicie wolna od rys może zostać uzyskana, gdy matryca wiążąca zawiera krystaliczny wypełniacz z klasy krzemianów warstwowych. Wypełniacz może w tym przypadku mieć postać miki wzglę dnie mieszaniny różnych krzemianów warstwowych.
Masa krzemianowa ma bardzo dobrą wytrzymałość na rozerwanie, jeżeli zawiera wypełniacze włókniste.
Celem dopasowania do barwy otoczenia, masa krzemianowa według wynalazku zawiera korzystnie pigmenty barwne. Jako pigmenty barwne nadają się zwłaszcza pigmenty mineralne, przykładowo tlenek żelaza względnie tlenek tytanu, a także barwne wypełniacze, zwłaszcza barwne szkło sproszkowane oraz pigmenty organiczne, przykładowo ftalocyjanina, chinakridon względnie podobnego rodzaju substancja.
Celem uzyskania dużej stabilności wodorozpuszczalnej mieszaniny krzemianowej, wartość pH zolu krzemionkowego powinna zostać dopasowana do zawartości dodatku hydrofobizującego. W przypadku mał ej zawartoś ci dodatku hydrofobizują cego powinien zostać zastosowany zol krzemionkowy, zawierający 500 moli dwutlenku krzemu na mol tlenku metalu alkalicznego. W przypadku większej zawartości dodatku hydrofobizującego udział tlenku metalu alkalicznego może być większy.
Zabarwienie organicznymi pigmentami barwnymi, takimi jak ftalocyjanina, chinakridon lub podobne, jest możliwe, jeżeli organiczny pigment barwny dodaje się do wodorozpuszczalnej mieszaniny krzemianowej, która jest zdyspergowana w dostosowanej do mieszaniny krzemianowej wodorozpuszczalnej dyspersji polimerowej. Jako dyspersja polimerowa może być zastosowana zwłaszcza wodorozpuszczalna dyspersja polimerowa na bazie akrylanu styrenowego oraz ewentualnie czystego. Stosunek wagowy organicznego pigmentu barwnego do polimeru nie powinien przekraczać jedności. Ze względu na wiązanie w dyspersji polimerowej organiczny pigment barwny jest umocowany trwale w matrycy.
Masa krzemianowa może znaleźć zastosowanie jako pokrycie powierzchniowe, przykładowo jako pokrycie chroniące przed działaniem czynników atmosferycznych, jeżeli omówioną wodorozpuszczalną mieszaninę krzemianową nanosi się na powierzchnię prefabrykatu i następnie suszy się ją. Porowatość pokrycia jest mniejsza od 20%.
Nakładanie wodorozpuszczalnej mieszaniny krzemianowej na powierzchnię prefabrykatu można wykonywać przez powlekanie pędzlem, wałkiem, zalewanie, zanurzanie oraz ewentualnie natryskiwanie. Optymalne własności ułatwiające nakładanie mieszaniny można uzyskać przez domieszanie dostępnych handlowo dodatków, przykładowo substancji zagęszczających, środków wspomagających dyspergowanie, środków przeciwpieniących oraz ewentualnie substancji zwilżających. Podczas wykonywanego następnie suszenia wodorozpuszczalna mieszanina krzemianowa utwardza się, przekształcając się w powlekającą prefabrykat masę krzemianową. Prefabrykatem może być element wykonany z metalu, z betonu, względnie z twardego tworzywa mineralnego. Nawet na powierzchni prefabrykatu porowatego, wykonanego przykładowo z betonu porowatego, tworzy się pokrycie zwarte, nie przepuszczające wody, przepuszczające jednak parę wodną.
Masa krzemianowa według wynalazku nadaje się również do pokrywania podłoża dekoracyjnego, wykonanego na bazie granulatów, piasku oraz wypełniaczy.
Masę krzemianową można stosować nie tylko do pokryć, ale również w wielu innych zastosowaniach, w których do tej pory były stosowane inne materiały, przykładowo do wypełniania i uszczelniania szczelin oraz do wiązania materiałów budowlanych. Masa krzemianowa uzupełniona mączką szamotową jako wypełniaczem, zastępuje używany dotychczas podczas przemieszczania rur w kominach kit do wypełniania spoin. W tym przypadku korzystna jest duża odporność utwardzonej masy krzemianowej na wysoką temperaturę i na kwasy. Nawet po wypaleniu komina w temperaturze do około 1100°C, szczelność i wytrzymałość spoin jest wystarczająca. Dla takich zastosowań korzystna jest masa krzemianowa z małym udziałem dodatku hydrofobizującego.
Niezależnie od powyższego, masa krzemianowa może być stosowana do celów dekoracyjnych. Zastosowanie mieszanin krzemianowych o różnej barwie umożliwia nawet uzyskanie efektu marmurkowego.
Wytwarzanie masy krzemianowej o różnym składzie i różnym zastosowaniu zostanie przedstawione w 22 przykładach.
Omówione w dalszym ciągu zole krzemionkowe są wytwarzane przez firmę Bayer AG Leverkusen. W opisie polisiloksanów są zastosowane znane symbole struktur silikonów (polimerów krzemoorganicznych), omówione w książce Walter Noll „Chemie und Technologie der Silicone, Verlag Chemie, Weinheim 1968 str. 3. Literą „M są oznaczone jednofunkcyjne, literą „D dwufunkcyjne, a literą „T”
PL 199 682 B1 trójfunkcyjne składniki organopolisiloksanów, a literami „Me grupy metylowe. Omówione poniżej wyroby polisiloksanowe są wytwarzane przez GE Bayer Silicones GmbH & Co KG, Leverkusen.
P r z y k ł a d 1
Do 360 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego o zawartości SiO2 wynoszącej 50% wagowo, o stosunku molowym 190 moli SiO2 na mol Na2O oraz o średniej wielkości powierzchni właściwej BET 150 m2/g przy dwumodalnym podziale wielkości cząstek, przy czym 60% wagowo cząstek zolu ma wielkość powierzchni właściwej BET 300 m2/g, domieszano jako pigmentu barwnego 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach mniejszych niż 1 μ. Następnie dodano jako wypełniacza 160 g miki o średniej wielkości cząstek 35 μ, a następnie przez 10 minut zdyspergowano go za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie jako dodatek hydrofobizujący zostało domieszane 40 g wodorozpuszczalnej dyspersji o zawartości 50% wagowo hydroksylowo funkcjonalnego alkilopolisiloksanu o niskim do średniego stopniu rozgałęzienia i zostało wymieszane przy niskiej prędkości ścinania wynoszącej około 3 m/s. Jako hydroksylowo funkcjonalny alkilopolisiloksan została zastosowana emulsja „Baysilone Impragnieremulsion 3657 o strukturze T(Me)60D(Me)40.
Możliwe jest szybsze dyspergowanie pigmentu i wypełniacza przy większej lepkości. Z tego powodu w przykładzie 2 na początek użyto tylko 2/3 całkowitej ilości zolu krzemionkowego, a po zdyspergowaniu pigmentu i wypełniacza dodano pozostałą 1/3 część całkowitej ilości.
P r z y k ł a d 2
Do 240 g omówionego w przykładzie 1 wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego domieszano jako pigmentu barwnego 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach mniejszych od 1 μm. Następnie jako wypełniacza domieszano 160 g miki o średniej wielkości cząstek 35 μm i dyspergowano przez 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie przy małej prędkości ścinania wynoszącej około 3 m/s dodano i wymieszano dalsze 120 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego, a jako hydrofobizującego dodatku 40 g omówionej w przykładzie 1 wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu.
W obydwóch przypadkach otrzymano stabilną sedymentacyjnie lepką mieszaninę krzemianową, która w zamkniętym naczyniu mogła być przechowywana ponad trzy miesiące, bez zmiany swych własności.
Ponieważ mika działa tiksotropująco i wskutek tego zagęszczająco, uzyskano do dalszej przeróbki korzystną lepkość, przy stosunkowo małym udziale wypełniacza.
Podczas pierwszej próby powlekania mieszanina krzemianowa była nanoszona jako cienka równomierna warstwa na utwardzoną dachówkę betonową, za pomocą pistoletu natryskowego. W temperaturze pokojowej już po 2 godzinach warstwa była sucha, a po około 24 godzinach, w temperaturze pokojowej, była całkowicie utwardzona.
W drugiej próbie powlekania mieszanina krzemianowa została naniesiona jako cienka równomierna warstwa na nieutwardzoną dachówkę betonową za pomocą pistoletu natryskowego. Całkowite utwardzenie warstwy nastąpiło wspólnie z dachówką betonową w ciągu 6 godzin w temperaturze 60°C i w atmosferze wilgotnej.
W obydwóch próbach powlekania uzyskano pozbawioną wad czerwoną powłokę o jedwabistym połysku i o grubości średnio 100 um. Krople wody gromadziły się na powierzchni nie wnikając w powłokę. Powłoka była stabilna pod względem odporności na działanie czynników atmosferycznych.
We wszystkich następnych próbach powlekania mieszanina krzemianowa była nanoszona na utwardzoną dachówkę betonową.
P r z y k ł a d 3
Ten przykład jest podobny do przykładu 2, jednak jako dodatek hydrofobizujący zostało zastosowane 40 g „Baysilone Impragnieremulsion 3641, w postaci wodorozpuszczalnej dyspersji o zawartości 50% wagowo hydroksylowo funkcjonalnego alkilopolisiloksanu o strukturze T(Me)87D(Me)10M(Me)3. Uzyskana z tej mieszaniny krzemianowej powłoka była stabilnie odporna na działanie czynników atmosferycznych, natomiast podczas zamarzania i odmrażania rosy mniej odporna niż w przykładzie 2. Nasiąkanie wodą było małe, jednak większe niż w przykładzie 2.
P r z y k ł a d 4
Ten przykład jest podobny do przykładu 2, jednak jako dodatek hydrofobizujący zostało zastosowane 60 g „Baysilone Impragnieremulsion LD, w postaci wodorozpuszczalnej dyspersji z zawartością 33% wagowo metoksyfunkcjonalnego alkilopolisiloksanu o strukturze T(Me)nD(Me/Dodecyl)n, przy czym n = 1 do 10. Uzyskana z tej mieszaniny krzemianowej powłoka była stabilnie odporna na działaPL 199 682 B1 nie czynników atmosferycznych, natomiast podczas zamarzania i odmrażania rosy mniej odporna niż w przykł adzie 2. Nasiąkanie wodą był o ma ł e, jednak wię ksze niż w przykł adzie 2. Krople wody gromadziły się na powierzchni nie wnikając w powłokę.
P r z y k ł a d 5
Ten przykład jest podobny do przykładu 2, jednak jako dodatek hydrofobizujący zostało zastosowane 35 g wodorozpuszczalnej dyspersji z zawartością 60% wagowo dwumetylopolisiloksanu o lepkości 500 mPa-s. Powłoka wykonana z tej mieszaniny krzemianowej była porównywalna z powłoką wykonaną w przykładzie 2, jednak została stwierdzona większa tendencja do kredowania.
P r z y k ł a d 6 - porównanie z US-3,895,956
Ten przykład jest podobny do przykładu 2, jednak jako dodatku hydrofobizującego, zamiast hydroksylowo funkcjonalnego alkilopolisiloksanu, zastosowano 80 g „Baysilone Impragniermittel SK, oraz 25%-owy wodorozpuszczalny roztwór krzemianu potasowometylowego. Powłoka wykonana z tej mieszaniny krzemianowej była stabilnie odporna na działanie czynników atmosferycznych, natomiast podczas zamarzania i odmrażania rosy nieco mniej odporna niż w przykładzie 2. Nasiąkanie wodą było małe, jednak znacznie większe niż w przykładzie 2.
Na podstawie wyników uzyskanych w przykładach 2 do 6, dla następnych przykładów został zastosowany użyty w przykładach 1 i 2 hydroksylowo funkcjonalny alkilopolisiloksan o strukturze T(Me)60D(Me)40.
P r z y k ł a d y 7 do 11
W omawianych następnie przykładach 7 do 11 zastosowano zmienny udział hydrofobizującej dyspersji alkilopolisiloksanu.
Dla mieszanin krzemianowych został zastosowany taki sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy jak w przykładzie 1. Do 2/3 całkowitej ilości wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego domieszano jako pigmentu barwnego 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 iim. Następnie jako wypełniacza dodano 400 g mączki kwarcowej o cząstkach średniej wielkości 30 iim, a jako substancji zagęszczającej 1,4 g Bentone EW firmy Rheox GmbH, Leverkusen i dyspergowano w ciągu 5 minut za pomocą rozpuszczalnika z prędkością ścinania 12 m/s do 15 m/s. Bentone EW jest to dokładnie oczyszczony warstwowy krzemian magnezu. Następnie przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s, została wymieszana pozostała 1/3 wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego oraz domieszano jako dodatek hydrofobizujący wodorozpuszczalną dyspersję alkilopolisiloksanu.
P r z y k ł a d 7
Mieszanina krzemianowa zawierała 360 g zolu krzemionkowego i 40 g dyspersji alkilopolisiloksanu. Wynik był porównywalny z przykładem 2. Utwardzona powłoka wykazywała bardzo małe pochłanianie wody i bardzo dobre tworzenie kropli wody. Ze względu na inne wypełniacze powierzchnia była pozbawiona rys, jednak była bardziej matowa niż w przykładzie 2.
P r z y k ł a d 8
Mieszanina krzemianowa zawierała 320 g zolu krzemionkowego i 80 g dyspersji alkilopolisiloksanu. Większa zawartość dyspersji alkilopolisiloksanu powodowała jeszcze mniejsze pochłanianie wody przez utwardzoną powłokę, jednak twardość powłoki była mniejsza niż w przykładzie 7.
P r z y k ł a d 9
Mieszanina krzemianowa zawierała 380 g zolu krzemionkowego i 20 g dyspersji alkilopolisiloksanu. Utwardzona powłoka wykazywała w porównaniu z przykładem 7 nieco większe pochłanianie wody, oraz wyraźniejsze gromadzenie się kropli na powierzchni powłoki.
P r z y k ł a d 10
Mieszanina krzemianowa zawierała 390 g zolu krzemionkowego i 10 g dyspersji alkilopolisiloksanu. Utwardzona powłoka wykazywała w porównaniu z przykładem 9 jeszcze większe pochłanianie wody oraz słabsze gromadzenie się kropli na powierzchni powłoki.
P r z y k ł a d 11
Ten przykład został wykonany jako porównawczy bez dodatku hydrofobizującego. Mieszanina krzemianowa zawierała 400 g zolu krzemionkowego i nie zawierała dyspersji alkilopolisiloksanu. Utwardzona powłoka wykazywała duże pochłanianie wody, oraz znikome gromadzenie się kropli na powierzchni powłoki. Powłoka nie była odporna na kredowanie.
Przykłady 7 do 11 wykazały, że wraz z powiększającą się zawartością alkilopolisiloksanu zmniejszała się twardość i intensywność barwy. Najlepszy rezultat został osiągnięty w przykładzie 7.
PL 199 682 B1
P r z y k ł a d 12
Dla mieszanin krzemianowych zastosowano ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i tę samą wodorozpuszczalną dyspersję alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 360 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego wprowadzono jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 550 g mączki kwarcowej o średniej wielkości cząstki wynoszącej 30 μm i dyspergowano w ciągu 10 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie domieszano 6 g 50% roztworu KOH jako deflegmatora, dzięki czemu stosunek molowy wyniósł 70 moli SiO2 na mol tlenku metalu alkalicznego. Następnie dodano 40 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Uzyskana powłoka była mineralnie matowa i bardzo wytrzymała.
P r z y k ł a d 13
Dla mieszanin krzemianowych zastosowano ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i tę samą wodorozpuszczalną dyspersję alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 360 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego wprowadzono jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 550 g mączki kwarcowej o średniej wielkości cząstki wynoszącej 30 μm i dyspergowano w ciągu 10 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie domieszano 10 g 50% roztworu KOH jako deflegmatora, dzięki czemu stosunek molowy wyniósł 50 moli SiO2 na mol tlenku metalu alkalicznego. Następnie dodano 40 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Uzyskana powłoka była mineralnie matowa i bardzo wytrzymała.
P r z y k ł a d 14
Dla mieszanin krzemianowych zastosowano ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i tę samą wodorozpuszczalną dyspersję alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 360 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego wprowadzono jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 140 g miki o średniej wielkości cząstki wynoszącej 35 μm i dyspergowano w ciągu 10 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie domieszano 21 g 50%-owego roztworu KOH jako deflegmatora, dzięki czemu stosunek molowy wyniósł 26 moli SiO2 na mol tlenku metalu alkalicznego. Następnie dodano 40 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Uzyskana mieszanina krzemianowa była stosunkowo płynna. Powłoka była silnie i jedwabisto błyszcząca.
P r z y k ł a d 15
Mieszanina krzemianowa była taka sama jak w przykładzie 7, jednak jako substancję zagęszczającą zamiast Bentone EW zastosowano 0,5 g Kelzanu firmy Monsanto, Hamburg. Kelzan jest organiczną substancją zagęszczającą. Stosunek molowy wyniósł 190 moli SiO2 na mol Na2O. W przeciwieństwie do zastosowanej w przykładzie 7 nieorganicznej substancji zagęszczającej uzyskano porównywalną lepkość mieszaniny krzemianowej przy mniejszym dodatku substancji zagęszczającej
P r z y k ł a d 16
Dla mieszanin krzemianowych zastosowano ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i tę samą wodorozpuszczalną dyspersję alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 380 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego wprowadzono jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 360 g mączki kwarcowej o średniej wielkości cząstki wynoszącej 30 um, oraz 40 g włókien Wollastonitu o kształcie iglastym i o średnicy mniejszej niż 200 um, oraz dyspergowano w ciągu 10 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Długość włókien Wollastonitu była ponad 20 razy większa od ich średnicy. Następnie jako dodatek hydrofobizujący domieszano 20 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Uzyskana mieszanina krzemianowa, ze względu na zawarte w niej włókna wzmacniające, wykazywała szczególnie dużą odporność na mróz.
P r z y k ł a d 17
Do 380 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego o zawartości SiO2 wynoszącej 30% wagowo, o stosunku molowym wynoszącym 148 moli SiO2 na mol Na2O, z cząstkami średniej wielkości o powierzchni właściwej BET 300 m2/g domieszano jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 um. Następnie jako wypełniacz dodano 500 g
PL 199 682 B1 mączki kwarcowej o cząstkach średniej wielkości wynoszącej 30 μm, i jako substancję zagęszczającą 1 g Bentonu EW, oraz dyspergowano w ciągu 10 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie dodano jako hydrofobizującego dodatku 20 g omówionej w przykładzie 1 wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Zastosowanie bardzo drobnoziarnistego zolu krzemionkowego o zawartości tylko 30% substancji stałych, w połączeniu z dużą zawartością wypełniacza, spowodowało uzyskanie matowego pokrycia mineralnego.
P r z y k ł a d 18
Do 240 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego o zawartości SiO2 wynoszącej 50% wagowo, o stosunku molowym wynoszącym 344 moli SiO2 na mol Na2O, z cząstkami średniej wielkości o powierzchni właściwej BET i 140 m2/g z trójmodalnym podziałem wielkości cząstek, przy czym 60% wagowo cząstek zolu krzemionkowego miało powierzchnię właściwą BET 50 m2/g, 30% wagowo cząstek zolu krzemionkowego miało powierzchnię właściwą BET 200 m2/g, a 10% wagowo cząstek zolu krzemionkowego miało powierzchnię właściwą BET 500 m2/g, domieszano jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 400 g mączki kwarcowej o cząstkach średniej wielkości wynoszącej 30 μm i jako substancję zagęszczającą 1,4 g Bentonu EW, oraz dyspergowano w ciągu 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s dodano i wymieszano dalsze 140 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego, oraz jako dodatek hydrofobizujący 20 g omówionej w przykładzie 1 dyspersji alkilopolisiloksanu. Zastosowanie trójmodalnego zolu krzemionkowego o 50% zawartości substancji stałych i stosunkowo dużym stosunku molowym SiO2 do Na2O, doprowadziło po utwardzeniu do powstania słabo błyszczącego pokrycia, bardzo odpornego na próbę kredową.
P r z y k ł a d 19
Do 240 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego o zawartości SiO2 wynoszącej 55% wagowo, o stosunku molowym wynoszącym 172 moli SiO2 na mol Na2O, oraz o średniej wielkości cząstkach mających powierzchnię właściwą BET 140 m2/g, o dwumodalnym podziale wielkości cząstek, przy czym 70% wagowo cząstek zolu krzemionkowego miało powierzchnię właściwą BET 50 m2/g, a 30% wagowo cząstek zolu krzemionkowego miało powierzchnię właściwą BET 200 m2/g, domieszano jako pigment barwny 20 g czerwonego pigmentu tlenku żelaza o cząstkach wielkości mniejszej niż 1 μm. Następnie jako wypełniacz dodano 320 g mączki kwarcowej o cząstkach średniej wielkości wynoszącej 30 um i dyspergowano w ciągu 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s dodano i wymieszano dalsze 120 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego oraz jako dodatek hydrofobizujący 40 g omówionej w przykładzie 1 dyspersji alkilopolisiloksanu. Zastosowanie dwumodalnego zolu krzemionkowego o 55,5% zawartości substancji stałych i ze stosunkowo małym udziałem wypełniacza, doprowadziło po utwardzeniu do powstania silnie błyszczącego pokrycia.
P r z y k ł a d 20
Do wytworzenia mieszanin krzemianowych zostały zastosowane ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i ta sama wodorozpuszczalna dyspersja alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 360 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego domieszano 40 g niepowlekanego białego pigmentu Bayertitan A firmy Bayer AG, Leverkusen, o zawartości 99% dwutlenku tytanu, o cząstkach grubości mniejszej niż 1 um. Następnie jako wypełniacz dodano 360 g mączki piaskowca Calibrite SL firmy Omya, Koln, o cząstkach średniej wielkości 20 um, 40 g miki o cząstkach średniej wielkości 35 um, 2 g Kelcanu i 2 g Bentone EW, oraz dyspergowano w ciągu 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s dodano 40 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu. Ta mieszanina krzemianowa została zastosowana jako barwne pokrycie elewacji budynku wykazując, że jest to intensywnie białe, mineralnie matowe, odporne na próbę kredową i odporne na czynniki atmosferyczne pokrycie tynku cementowego.
P r z y k ł a d 21
Do wytworzenia mieszanin krzemianowych zostały zastosowane ten sam wodorozpuszczalny zol krzemionkowy i ta sama wodorozpuszczalna dyspersja alkilopolisiloksanu jak w przykładzie 1. Do 380 g wodorozpuszczalnego zolu krzemionkowego dodano jako wypełniacz 1060 g mączki kwarcowej o średniej wielkości cząstek 30 um i 160 g Mikrosilica UP 983 firmy Elkem GmbH, Dusseldorf, z cząstkami o grubości mniejszej niż 45 um i dyspergowano przez 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy
PL 199 682 B1 dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie dodano 20 g wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i dyspergowano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Ta masa krzemianowa o bardzo dużej zawartości substancji stałych, jako lepka, ale płynna masa lejna, została zastosowana do wykonywania prefabrykatów. Wykonane zostały monolityczne płytowe prefabrykaty, które oddały dokładnie kształt formy, były pozbawione rys i miały bardzo małą porowatość.
P r z y k ł a d 22
Do 400 g omówionego w przykładzie 1 dwumodalnego zolu krzemionkowego, zawierającego 5% glikolu etylenowego celem poprawienia własności przeróbczych i magazynowych, w niskiej temperaturze do -5°C, dodano jako wypełniacz 900 g mączki szamotowej o cząstkach mniejszych od 100 um, oraz jako substancji zagęszczającej 2,4 g Bentone EW, a następnie dyspergowano przez 5 minut za pomocą rozpuszczalnika przy dużej prędkości ścinania, wynoszącej 12 m/s do 15 m/s. Następnie dodano 20 g omówionej w przykładzie 1 wodorozpuszczalnej dyspersji alkilopolisiloksanu i wymieszano przy małej prędkości ścinania, wynoszącej około 3 m/s. Otrzymana w ten sposób masa krzemianowa ma postać lepkiej pasty, którą można przerabiać za pomocą łopatki. Ta pasta nadaje się zwłaszcza do łączenia wewnętrznych rur szamotowych podczas remontowania i przekładania kominów domowych.
Na czołowe powierzchnie dwóch podzielonych na swej długości rur o średnicy 170 mm i o grubości ścianki 15 mm nałożono cienką warstwę omówionej masy krzemianowej. Odcinki rur zostały ze sobą ściśnięte, a wyciśnięta masa została usunięta. Po 24 godzinach suszenia w temperaturze pokojowej przeprowadzono trójpunktową próbę zginania rury o rozpiętości 250 mm i uzyskano niszczącą siłę zginania wynoszącą 1500 N. Wytrzymałość połączenia nie została w sposób widoczny zmniejszona ani przez składowanie w wodzie, ani przez wyżarzanie w temperaturze do 1100°C. Połączenie jest odporne na kwasy.

Claims (14)

1. Masa krzemianowa, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek metalu alkalicznego i dwutlenek krzemu, przy czym tlenek metalu alkalicznego stanowi tlenek litu, tlenek sodu, oraz/lub tlenek potasu, znamienna tym, że jej bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera ponad 25 moli dwutlenku krzemu na 1 mol tlenku metalu alkalicznego, a ponadto masa krzemianowa zawiera również na 1000 g dwutlenku krzemu od 400 g do 7000 g wypełniacza, na przykład miki, którego cząstki mają grubość mniejszą od 200 um, zaś bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera ponadto na 1000 g dwutlenku krzemu od 10 g do 150 g związanego dodatku hydrofobizującego, stanowiącego alkilopolisiloksan, równomiernie rozproszony w masie krzemowej.
2. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że alkilopolisiloksan jest żywicą stanowiącą przeważnie proste łańcuchy siloksanowe o małym względnie średnim stopniu rozgałęzienia.
3. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że jej wypełniacz jest kwasoodporny.
4. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że jej wypełniacz jest krystaliczny i ma korzystnie postać kwarcu względnie krzemianu.
5. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że jej wypełniacz jest bezpostaciowy i ma postać szkła sproszkowanego.
6. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera pigmenty barwne.
7. Sposób wytwarzania masy krzemianowej, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek metalu alkalicznego i dwutlenek krzemu, przy czym tlenek metalu alkalicznego stanowi tlenek litu, tlenek sodu, oraz/lub tlenek potasu, znamienny tym, że stosuje się i suszy wodną mieszaninę krzemianową mającą postać alkalicznego zolu krzemionkowego, zawierającego od 15% do 65% wagowo, korzystnie od 30% do 60% wagowo dwutlenku krzemu, ponad 25 moli dwutlenku krzemu na 1 mol tlenku metalu alkalicznego, a ponadto na 1000 g dwutlenku krzemu od 10 g do 150 g alkilopolisiloksanu jako wiążącego dodatku hydrofobizującego oraz od 400 g do 7000 g wypełniacza, którego cząstki mają grubość mniejszą od 200 um, tworząc bezpostaciową wiążącą matrycę.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się zol krzemionkowy, którego cząstki mają średnią powierzchnię właściwą BET od 35 m2/g do 600 m2/g, a korzystnie od 50 m2/g do 300 m2/g.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się zol krzemionkowy, którego cząstki mają przynajmniej dwumodalny podział wielkości.
PL 199 682 B1
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że od 40% do 80% wagowo cząstek ma powierzchnię właściwą BET od 30 m2/g do 100 m2/g, zaś od 20% do 60% wagowo cząstek ma powierzchnię właściwą BET od 200 m2/g do 600 m2/g.
11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się wodorozpuszczalną mieszaninę krzemianową zawierającą ponadto pigmenty barwne.
12. Zastosowanie masy krzemianowej, której bezpostaciowa matryca wiążąca zawiera przynajmniej tlenek metalu alkalicznego i dwutlenek krzemu, przy czym tlenek metalu alkalicznego stanowi tlenek litu, tlenek sodu, oraz/lub tlenek potasu określonej w zastrz. nr 1 polegające na nanoszeniu wodnego roztworu tej masy krzemowej na powierzchnię prefabrykatu budowlanego i następnie suszeniu tej powierzchni.
13. Zastosowanie według zastrz. 12, znamienne tym, że prefabrykatem budowlanym jest dachówka.
14. Zastosowanie według zastrz. 13, znamienne tym, że grubość warstwy pokrycia masy krzemianowej wynosi od 20 um do 2 mm, korzystnie 0,1 mm.
PL351541A 1999-05-07 2000-05-03 Masa krzemianowa oraz sposób wytwarzania i zastosowanie masy krzemianowej PL199682B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99109016A EP1050518B1 (de) 1999-05-07 1999-05-07 Silikatmasse
PCT/EP2000/003950 WO2000068163A1 (de) 1999-05-07 2000-05-03 Silikatmasse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL351541A1 PL351541A1 (en) 2003-05-05
PL199682B1 true PL199682B1 (pl) 2008-10-31

Family

ID=8238126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351541A PL199682B1 (pl) 1999-05-07 2000-05-03 Masa krzemianowa oraz sposób wytwarzania i zastosowanie masy krzemianowej

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP1050518B1 (pl)
JP (1) JP2002544107A (pl)
CN (1) CN1183056C (pl)
AR (1) AR023860A1 (pl)
AT (1) ATE367369T1 (pl)
AU (1) AU4560600A (pl)
BR (1) BR0010343A (pl)
CA (1) CA2373132A1 (pl)
CZ (1) CZ300609B6 (pl)
DE (1) DE59914416D1 (pl)
DK (1) DK1050518T3 (pl)
ES (1) ES2288771T3 (pl)
HU (1) HU227771B1 (pl)
MY (1) MY142812A (pl)
PL (1) PL199682B1 (pl)
RU (1) RU2229453C2 (pl)
UA (1) UA72510C2 (pl)
WO (1) WO2000068163A1 (pl)
ZA (1) ZA200108495B (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1826332B1 (en) * 2006-02-23 2016-04-13 Monier Roofing GmbH New roofing tile with enhanced surface durability and processes for manufacturing the same
US20120240825A1 (en) 2009-09-22 2012-09-27 Uwe Gehrig Low-Shrinkage Binder System
UA113844C2 (xx) * 2011-03-05 2017-03-27 Зв'язуючий елемент, зв'язуюча матриця і композитний матеріал, що має зв'язуючий елемент, та спосіб його виготовлення
KR20160101330A (ko) * 2015-02-16 2016-08-25 알이엠텍 주식회사 미세 분말 함침 부직포 및 이의 제조 방법
CN104673033B (zh) * 2015-03-05 2016-08-24 佛山市南海万磊建筑涂料有限公司 一种无机水性金属漆及其制备方法
RU2737777C9 (ru) * 2015-12-23 2021-03-30 Сио Фергкультур АБ Композиции для нанесения покрытия и способ обработки
EP3252109B1 (de) * 2016-05-31 2018-10-17 Daw Se Beschichtungszusammensetzung
US20180079691A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-22 Usg Interiors, Llc Silicate coating for improved acoustical panel performance and methods of making same
EP3663268A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-10 ImerTech SAS Expanded and expandable granular materials
CN109650937A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 安徽工业大学 一种风淬钢渣烧结的透水砖
CN113614053A (zh) * 2019-03-26 2021-11-05 松下知识产权经营株式会社 疏水构件以及使用了该疏水构件的建筑构件和用水场所构件
CN110627528A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 湖南加美乐素新材料股份有限公司 一种装配式预制构件混凝土表面专用增强剂
CN114105656B (zh) * 2021-11-25 2022-11-18 吴丽贤 一种加入高温粘接剂、煨法烧结的新型脱硫枪生产方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5144138B2 (pl) * 1972-08-21 1976-11-26
JPS53109512A (en) * 1977-03-07 1978-09-25 Nissan Chemical Ind Ltd Method of reforming clay tile
US4162169A (en) * 1977-12-21 1979-07-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Alkali-metal silicate binders and methods of manufacture
JPS5567590A (en) * 1978-11-13 1980-05-21 Tanto Kk Efforescence prevention of inorganic coating material based on aqueous alkali silicate solution
DE4413996C1 (de) * 1994-04-22 1995-07-20 Braas Gmbh Dachpfanne mit einer Silikatbeschichtung
DE19529092A1 (de) * 1995-08-08 1997-02-13 Bayer Ag Neue Mischungen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung für Beschichtungen
GB2341607B (en) * 1998-09-15 2000-07-19 Morgan Crucible Co Bonded fibrous materials

Also Published As

Publication number Publication date
ES2288771T3 (es) 2008-01-16
HUP0201606A2 (en) 2002-09-28
DE59914416D1 (de) 2007-08-30
PL351541A1 (en) 2003-05-05
EP1050518B1 (de) 2007-07-18
CZ20013960A3 (cs) 2002-10-16
ZA200108495B (en) 2003-03-26
AR023860A1 (es) 2002-09-04
BR0010343A (pt) 2002-02-19
MY142812A (en) 2011-01-14
UA72510C2 (en) 2005-03-15
JP2002544107A (ja) 2002-12-24
EP1050518A1 (de) 2000-11-08
DK1050518T3 (da) 2007-11-05
CA2373132A1 (en) 2000-11-16
ATE367369T1 (de) 2007-08-15
RU2229453C2 (ru) 2004-05-27
WO2000068163A1 (de) 2000-11-16
HU227771B1 (en) 2012-02-28
CZ300609B6 (cs) 2009-06-24
CN1183056C (zh) 2005-01-05
AU4560600A (en) 2000-11-21
CN1362940A (zh) 2002-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1921051B1 (en) Silica-based coating composition and its use for coating cement-bonded objects
KR101577463B1 (ko) 유기규소 화합물을 함유하는 혼합물 및 그의 용도
JP3236567B2 (ja) 有機ケイ素化合物含有の疎水化粉末を含有する建築材料用組成物
PL199682B1 (pl) Masa krzemianowa oraz sposób wytwarzania i zastosowanie masy krzemianowej
JP2011521875A (ja) 石膏材料
EP2271594A1 (en) Building materials incorporated with hydrophobic silicone resin(s)
US5824147A (en) Silicate compound
JP2774235B2 (ja) オルガノシロキサン液組成物とその用途
KR101062734B1 (ko) 콘크리트 구조물의 방수 방식 기능을 가지고 있는 침투형 보호코팅제 및 그 시공방법
Gettwert et al. One-component silicate binder systems for coatings
KR100943158B1 (ko) 콘크리트, 시멘트용 침투성 도장공법
EP2380860A1 (en) Polysiloxane-coated iron oxide pigments
KR101029145B1 (ko) 콘크리트의 알칼리 회복 및 표면강화 기능을 갖는 친환경적 칼라스테인 무늬도료 및 이의 시공방법
JPS6111980B2 (pl)
JP2004238497A (ja) コンクリート系防水接着剤
JP5904708B6 (ja) 有機珪素化合物含有混合物及びその使用
MXPA96004936A (en) Composite silic
PL167484B1 (pl) Sposób otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej, zwłaszcza do wypraw tynkarskich
KR20000070866A (ko) 칼슘계 무기질부재의 표면처리제 및 그 처리방법