SE424071B - Herdare av kondenserade aluminiumfosfater for vattenglaskitt samt forfarande for dess framstellning - Google Patents

Description

'_7so21ss-7 2 konstant till högst 40000 och i ett andra steg på nytt till viktkon- stant till högst 75o°c. ' Enligt den tyska offentliggörandeskriften l 767 460 er- hållas kondenserade aluminiumfosfater med ett molförhállande fosfor- pentoxid : aliuminumtrioxid av 1,1 till 3:1 genom att man omsätter lösliga, kedjeformigt eller ringformigt kondenserade alkalipolyfos- fater med lösliga aluminiumsalter i vatten och tempererar de erhållna kondenserade aluminíumfosfaternai ett steg vid temperaturer mellan 300 och 6oo°c. _ Kondenserade aluminiumfosfater som uppvisar ett molför- hållande P205 : Al2O3 av minst 1,5 : l, är röntgenamorfa och har en en skrymvikt (Schüttgewicht) mellan 50 och 200 g/l framställda enligt den tyska patentskriften 2 230 175 genom att man i ett torn sprutar aluminiumortofosfatlösningar eller -suspensioner genom en flamma, varvid temperaturen i tornet uppgår till mellan 250 och 70000 samt temperaturen hos avgasen till mellan 100 och 50090. Eventuellt under- kastas den erhållna sprutprodukten därefter temperering varigenom egenskaperna hos slutprodukten kan påverkas såsom snabb- eller lång- sambindande härdare i vattenglaskitter.

Det är vidare känt från den tyska patentskriften 2 264 475 att framställa kondenserade aluminiumfosfater med ett molförhàllande 'P205 : Al2O3 av minst 1,5 genom värmebehandling av aluminiumortofos- fater genom att man direkt överför aluminiumortofosfatlösningar eller -suspensioner i ett torn genom spruttorkning med het gas vid en temperatur av 250 - 700°C till kondenserade aluminiumfosfater varefter man eventuellt underkastar den pá detta sätt framställda sprutprodukten temperering. Om dessa kondenserade aluminiumfosfater skall vara lämp- liga såsom snabbindande härdare i vattenglaskitter genomföras sprut- torkningen av lösningen eller suspensionen vid temperaturer mellan 300 och 400°C. Däremot genomföras för framställning av kondenserade aluminiumfosfater, som skall vara lämpliga såsom långsambindande här- dare, spruttorkning av lösningarna eller suspensionerna vid temperatu- rer mellan 400 och 6oo°c.

Aluminiumfosfater som binder vattenglaskitter inom en öns- kad tidrymd erhållas om man spruttorkar lösningarna eller suspensioner- na vid temperaturer mellan 300 och 400°C och därefter underkastar den erhållna sprutprodukten temperering.

Pâ detta sätt kan man framställa kondenserade aluminium- fosfater som binder de angivna kitterna inom en tidrymd av 10 till 50 minuter om man tempererar sprutprodukten under 10-60 minuters tid vid temperaturer mellan 400 Och 50000 varvid temperaturen väljes högre ju 7892155-7 3 längre bindningstiden för härdaren inom de angivna gränserna skall vara, samt tempereringstiden väljes kortare ju kortare härdarens bind- ningstid skall vara.

Alla enligt detta eller liknande tidigare kända förfaran- den framställda kondenserade aluminiumpolyfosfater lämpar sig visser- ligen i princip såsom härdare för vattenglaskitter men har den olägen- heten, att bindningsförmåganförändras med de i varje särskilt fall använda framställningsbetingelserna.

Användare av aluminiumfosfathärdare kräver emellertid av de inblandade kedjorna likformig härdning vid förutbestämd bearbetnings- tid eller-brukstid. Detta är emellertid icke möjligt med de härdare, som framställts med tidigare kända förfaranden eftersom man funnit att vid tidigare kända arbetssätt tvångsmässigt erhålles blandningar av alumüünmpolyfosfater med odefinierad och okontnñknbart växmnde samman- sättning. Växlande och i ringa grad förutsebara bearbetningstider eller brukstider hos de med härdarna beredda kitterna begränsar dessas användbarhet och medför vid framställning av aluminiumfosfathärdare till oundvikliga feloharger.

Dessa olägenheter med tidigare kända produkter har stegrat det allmänna intresset för härdare som binder på ett varaktigt lik- formigt och förutsebart sätt. Det är även intressant att åstadkomma ett enkelt förfarande för framställning av sådana härdare.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger uppgiften att med hjälp av ett enkelt förfarande framställa hårdare, med vilka man på ett förutbestämbart sätt kan sammanblanda kitter med olika lång bearbetningstid (bindningstid, brukstid) utan att andra härdnings- egenskaper påverkas härigenom.

Enligt uppfinningen har det helt överraskande visat sig att denna uppgift kan lösas om härdaren uppbygges av en blandning av en komponent A bestående av ett kortkedjigt aluminiumpolyfosfat med en kedjelängd av 3 till 6, motsvarande en vattenhalt av 6 till 4 viktprocent, med en komponent B, bestående av ett långkedjigt aluminium- polyfosfat med en kedjelängd av mer än 40 motsvarande en vattenhalt av mindre än 0,5 viktprocent. Härdare som åstadkommer kort bindnings- tid för vattenglaskitter skall härvid innehålla hög andel av komponent A, och omvänt skall härdare, som skall ge lång bindningstid, innehålla en hög andel av komponent B i härdarblandningen. Detta innebär att härdaren för reglering av bindningstiden av kittet till mellan 4 och 50 minuter innehåller komponenterna A och B i ett mängdförhållande av 1:1 till 1:15. ?å ett enkelt och alltid reproducerbart sätt kan sådana 7sßè1ss-7 härdare framställas om man i ett första förfaringssteg, för framställ- ning av komponenten A, underkastar sura aluminiumortofosfatlösningar eller -suspensioner eller blandningar av polyfosforsyra och aluminium- hydroxid med ett molförhàllande P205 : A1203 av minst 1,5 : 1 värme- behandling vid temperaturer mellan 200 och 350°C under så lång tid datt man erhåller en produkt med en kedjelängd av 3 - 6, motsvarande en vattenhalt av 6 - 4 viktprocent (komponent A) erhålles.

Därefter underkastar man för framställning av komponent B en del av denna produkt temperering i ett andra förfaringssteg.vid temperaturer av 400 till 600°C under så lång tidrymd, att en produkt med en kedjelängd av mer än 40, motsvarande en vattenhalt av mindre än 0,5 viktprocent erhålles. Därefter sammanblandas produkterna från de båda förfaringsstegen med varandra.

Om man såsom utgångsprodukt använder polyfosforsyra och aluminiumhydroxid är det fördelaktigtzfiti det första förfaringssteget sammanblanda dessa ämnen i en till 200 - 350°C upphettad reaktor och knàda beståndsdelarna. Härvid är det lämpligt att genomföra omsätt- ningen på ett kontinuerligt sätt.

De med hjälp av härdare enligt uppfinningen framställda kitterna uppvisar beträffande bindningsförmåga, syrabeständighet, vattenbeständighet, etc. samma egenskaper som tidigare kända kitter och kan dessutom på ett reglerat sätt förändras vad beträffar bind- nings- och härdningstiden.

Det har visat sig att bindningstiden kan varieras konti- nuerligt med blandningsförhållandet mellan den kortkedjiga och den långkedjiga andelen av aluminiumpolyfosfatet. Sluthållfastheten och vattenbeständigheten hos kittet är vid användning av härdare enligt uppfinningen minst lika goda som vid tidigare kända härdare.

Möjligheten att med hjälp av hårdare enligt uppfinningen påverka och styra bindningstiden hos kittet på ett reglerat sätt gör hårdare enligt uppfinningen intressanta för ett utsträckt användnings- område, exempelvis för användning vid hastigt bindande torkreterbara (sprutbara) syrakitter utan minskning av sluthållfastheten.

I synnerhet lämpar sig härdare enligt uppfinningen för användning i sådanavattenglaskitter som förutom 1 till 5 viktprocent härdare innehåller 20 till 35 viktprocent alkalivattenglas och 50 till 80 viktprocent fyllmedel, såsom kvartsmjöl eller liknande.

Exempel: I ett första förfaringssteg framställdes av aluminiumhyd- roxid och polyfosforsyra (84 viktprocent P2O5) i en upphettad knåd- ningsanordning vid 250°C ett aluminiumpolyfosfat (P2O5 : Al203 - 7802155-7 molförhàllandet 3) och tempererades denna produkt vid 300°C under så lång tidrymd, att man erhöll en homogen produkt med en kedjelängd av ca. 4, motsvarande en vattenhalt av 5,5 viktprocent (kortkedjigt, surt aluminiumpolyfosfat, komponent A).

Därefter underkastades en del av produkten från det första förfaringssteget temperering vid 50000 under så lång tidrymd, att en produkt med en kedjelängd av ca. 40, motsvarande en vattenhalt av 0,5 víktprocent, erhållits (làngkedjigt aluminiumpolyfosfat, komponent B).

Av dessa båda komponenter A och B sammanblandades hårdare i olika mängdförhállanden, och 3,15 viktprocent av blandningen till- sattes till ett vanligt kitt (kvartsmjöl-68 % och kalivattenglas ~ 28 %).

De funna bearbetningstiderna (brukstiderna) i beroende av blandningsförhállandet mellan kortkedjiga och lángkedjiga komponenter anges i följande tabell. Med "bearbetningstid" avses härvid härdnings- tiden av kittet. Shore-hárdheten-D (SH) efter 24 timmar bestämdes enligt samtliga exempel enligt DIN 53505 respektive ASTM D 1484.

Tabell Mängdförhàllande kortkedjigt: Bearbetningstid SH efter làngkedjigt aluminiumpolyfosfat (brukstid) 24 timmar minuter l : O l 45 1 : 1 4 56 l : 2 7 55 1 : 4 12 45 1 = 6 25 45 l : 8 31 40 1 : 10 40 55 l : 15 50 61 De angivna bearbetningstidsvärdena är medelvärden.

Claims (5)

ëvánzfss-7 _ E PATENTKRAV.

1. ' Hårdare av kondenserade aluminiumfo sfater som uppvisar ett P205 : Al203 - molförhållande av minst 1,5 : l, för vattenglaskitt, k ä n-n e t e c k n a dedärav, att härdarna utgöras av en blandning av en komponent A, bestående av ett kortkedjigt aluminiumpolyfosfat med en kedjelängd av 3 - 6, motsvarande en vattenhalt av 6 till 4 viktprocent, samt en komponent B bestående av ett lángkedjigt alumi- niumpolyfosfat med en kedjelängd överstigande 40, motsvarande en vattenhalt av mindre än 0,5 viktprocent, varvid härdare som skall ge kort bindningstid för vattenglaskittet uppvisar hög andel av komponent A, samt omvänt, härdare som skall ge lång bindningstid uppvisar hög andel av komponent B i härdarblandningen.

2. Hårdare enligt 'pezentkrev 1, 1: ä n n e t e e k n e a e därav, att de för reglering avbindrfingsiriden för kittet till mellan 4 och 50 minuter innehåller komponenterna A och B i ett molförhållande l:lti1ll:l5.

3. Förfarande för framställning av hårdare enligt patentkrav l eller 2- k ä n n e t e e k n a t därav, att man i ett första för- faringssteg för framställning av komponent A underkastar sura alumi- niumfo sfatlösningar eller -suspensioner eller blandningar av poly- fosforayra och aluminiumhydroxid med ett P205 : Al203 - molförhållan- de av minst 1,5 : l värmebehandling vid temperaturer mellan 200 och 350°C under så lång tid att man erhåller en produkt med en kedjelängd av 3 - 6, motsvarande en vattenhalt av 6 - 4 viktpro-cent (komponent A) samt för framställning av' komponent B underkastar en del av denna - produkt temperering i ett andra förfaringssteg vid temperaturer från 400 till 600°0 under så. lång tidrymd, att en produkt med en kedjelängd av mer än 40, motsvarande en vattenhalt av mindre än 0,5 viktprocent erhålles, samt sammanblandar produkterna från de båda förfaringsstegen med varandra.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä. n n e t e c k n a t därav, att man i det första förfaringssteget underkastar polyfosfor- syra obh aluminiumhydroxid blandning och knådning i en till 200 - 350°C upphettad reaktor.

5. Förfarande enligt patenkrav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att man genomför blandningen och knådningen av polyfosforsyran med alumininmhydroxiden på ett kontinuerligt sätt. ÅNFURDA PUBLIKATION ER: