SE469893B - Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material - Google Patents

Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material

Info

Publication number
SE469893B
SE469893B SE9102737A SE9102737A SE469893B SE 469893 B SE469893 B SE 469893B SE 9102737 A SE9102737 A SE 9102737A SE 9102737 A SE9102737 A SE 9102737A SE 469893 B SE469893 B SE 469893B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
silica sol
sol
particles
sun
silica
Prior art date
Application number
SE9102737A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9102737D0 (sv
SE9102737L (sv
Inventor
M Tokarz
M Persson
R Kozlowski
Original Assignee
Eka Nobel Ab
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
Publication of SE9102737D0 publication Critical patent/SE9102737D0/sv
Priority to SE9102737A priority Critical patent/SE469893B/sv
Application filed by Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Priority to JP5505981A priority patent/JP2885513B2/ja
Priority to ES92915927T priority patent/ES2109368T3/es
Priority to DE69223252T priority patent/DE69223252T2/de
Priority to AT92915927T priority patent/ATE160335T1/de
Priority to EP92915927A priority patent/EP0604443B1/en
Priority to PCT/SE1992/000418 priority patent/WO1993006062A1/en
Priority to DE69218087T priority patent/DE69218087T2/de
Priority to AT92202574T priority patent/ATE149987T1/de
Priority to EP92202574A priority patent/EP0533235B1/en
Priority to JP4273383A priority patent/JP2819079B2/ja
Publication of SE9102737L publication Critical patent/SE9102737L/sv
Publication of SE469893B publication Critical patent/SE469893B/sv
Priority to US08/330,101 priority patent/US6224944B1/en
Priority to US08/635,207 priority patent/US5747171A/en
Priority to GR970403320T priority patent/GR3025671T3/el

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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/146After-treatment of sols
    • C01B33/149Coating
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5076Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
    • C04B41/5089Silica sols, alkyl, ammonium or alkali metal silicate cements
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C04B41/528Applying layers containing opposite charged particles or materials in the successive layers
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61Coating or impregnation
    • C04B41/65Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/68Silicic acid; Silicates
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61Coating or impregnation
    • C04B41/70Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • 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
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00112Mixtures characterised by specific pH values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

20 25 30 35 469 893 2 dessutom appliceras som lösningar i organiska lösnings- medel.
En annan metod innefattar beläggning av ett offerskikt av kalk, spat på stenytan och stenen med vilket introducerar reaktiv kalk- skapar särskilt fördelaktiga för- hållanden för den korosiva reaktionen att fortgå. Därför måste beläggningen med kalk upprepas efter period, en viss tids- och efter en tid kan även ytan på den belagde stenen bli påverkad av den korrosiva reaktionen.
US patentet 4423096 föreslår behandling av keramiska konstruktionsmaterial med en komposition innefattande en silikasol med suspenderat fint granulärt keramiskt pulver.
Patentet specifiserar solen och behandling inte. inte något föredraget pH-värde på av karbonatbaserat material nämns US patentet 3252917 avser framställning av "saltfri" katjonisk silikasol. Solen för att vattenskydda av hydrauliska bindemedel såsom betong eller murbruk, varvid solen blandas in komponent vid sägs vara användbar byggnadsmaterial som en Patentet asbestplattor, korkplattor och liknande, men nämner inte ytbehandling av fasta karbonat- baserade material. tillverkningen av materialet. föreslår även behandling av Sålunda finns det ett behov av en metod att skydda fast karbonatbaserat byggnadsmaterial mot luftföroreningar.
Ett syfte med uppfinningen är således att åstadkomma ett sätt att orsakad av torr deposition av S02 på ytan av karbonatbaserad material, liksom att hindra vatten från att nå materialets bulk. Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett effektivt, inhibera korrosion ogiftigt och förhållandevis billigt medel för att behandla en yta av ett karbonatbaserat material.
Enligt uppfinningen har ovannämnda syften uppnåtts sätt att skydda en yta av ett karbonatbaserat material, speciellt ett material med hög genom att åstadkomma ett halt kalciumkarbonat och innefattande ett porsystem, vilket sätt innefattar behandling av ytan med en sur katjonisk silikasol, vilken sol lämpligen har ett pH från ca 4 till lO 15 20 25 30 35 469 895 3 ca 7, företrädesvis från ca 5 till ca ca 5 till ca baserad sol 7, i synnerhet från 6. Med katjonisk silikasol avses en vatten- innefattande kompakta, icke-agglomererade positivt laddade partiklar, vilka partiklars yta innefattar en polyvalent metall-oxid/hydroxid, företrädesvis alumi- nium-oxid/hydroxid.
Utan att vara bunden till någon teori, antas följande stenen. Vid måttligt d v s under den isoelektriska punkten för metall- mekanism ligga bakom skyddandet av surt pH, solen, vilken oxiden/hydroxiden på Si02-partiklarna i punkt när det gäller aluminium ligger mellan 6 och 8, är metall-oxiden/hydroxiden i sin protonerade form, varvid partiklarna innefattar ett stort antal positivt laddade grupper. När ytan på det karbonatbaserade materialet, såsom karbonatbaserad sten, kontaktas med den svagt sura solen, löses karbonatet upp något och reagerar med H+ till HCO3".
Den resulterande deprotoneringen av solen ger upphov till ett snabbt ökande pH i oxiden/hydroxiden nära dess noll-laddningspunkt. Eftersom solen och koagulering av metall- tillförseln av protonbindande enheter fortsätter från ytan av karbonatkornen, fortgår koaguleringen vid stenytan och belägger denna med ett tunt kompakt skikt huvudsakligen bestående av silika och metalloxid, lämpligen från ca 0,05 0,1 til ca 0,2 stenytan och delvis till ca 2 mm tjockt, företrädesvis från ca mm tjock, delvis över i de yttre Andelen över stenytan bör företrädesvis vara tunnare än 1 mm, helst tunnare än 0,2 mm. Det har visat sig att det skyddande skiktet effektivt förhindras från att tvättas bort från stenytan och att det samtidigt hindrar regnvatten från att tränga in i stenens porsystem. Å andra sidan, har sig att det skyddande skiktet är genomsläppligt för vattenånga, vilket tillåter stenen att andas och förhindrar fukt från att permanent stängas inne i pOrêrIla . det visat porerna.
För att undvika. korrosion orsakad silikasolen innehålla så lite som av lättlösliga salter, bör den använda möjligt av lösta anjoner såväl som katjoner. Konduktivi~ teten vid pH 4 bör än Ca företrädesvis vara mindre 10 15 20 25 30 35 469 895 4 3O00'1O"6 S/cm, i synnerhet mindre än ca 500'10"6 S/cm.
Klorid och andra halogenidjoner är särskilt skadliga, och halten av dessa joner bör företrädesvis vara mindre än 0,05 mol/liter, i synnerhet mindre än 0,01 mol/liter.
Katjonisk silikasol innehållande aluminium eller andra polyvalenta metall-oxider/hydroxider är välkända och kommersiellt tillgängliga, exempelvis under Bindzil(R) CAT 80 (Eka Nobel AB, Bohus Sverige). Framställ- ning av en katjonisk sol innefattar ytmodifiering av en anjonisk sol, vilket beskrivs i ett stort antal patent, exempelvis US patenten 3007878, 3252917, 3139406, 3620978, 3719607 3745126 och 3956171, GB patentet 1265550 och CA patentet 953605. Ytmodifieringen ändrar inte storleken på silikapartiklarna i någon större utsträckning. Medel- partikelstorleken och partikelstorleksfördelningen kan därför styras när den anjoniska utgångssolen tillverkas.
För att erhålla -erforderlig medelpartikelstorlek och partikelstorleksfördelning, måste reaktionstiden kotrol- leras noggrant vid valt pH och temperatur, varvid hänsvisas till exempelvis US patenten 2244325 och 2574902. Emellertid är de flesta kommersiellt tillgängliga solerna för sura eller för mycket klorid eller andra lösta anjoner, och måste därför modifieras före användning enligt föreliggande sätt. avlägsnande av klorid och/eller andra anjoner, samt mins- kande av surheten till lämpligt pH. genom membranmetoder innehåller Modifieringen innefattar rening genom Reningen kan uppnås såsom dialys eller ultrafiltrering, eller genom jonbyte.
I en storleken, föredragen silikasol, kan medelpartikel- d v s medelpartikeldiametern räknad på antalet partiklar, exempelvis vara inom intervallet från ca 1 till ca 150 nm, men företrädesvis är medelpartikelstorleken inom intervallet från ca 10 till ca 70 nm, och i ca 20 från nästan monodispergerad medelpartikelstorlek, exempel- synnerhet från till ca 50 nm. Partikelstorleksfördelningen kan vara vis med en standardavvikelse räknad på antalet partiklar mindre än 10% av medelpartikeldiametern; och upp till mycket bred, exempelvis med en standardavvikelse räknad på varumärket 'v lO 15 20 25 30 35 469 893 5 antalet partiklar överstigande ca Detta räknad på antalet partiklar 140% att om medelpartikeldiametern av medelpartikel- diametern. innebär är ca 35 nm, kan standard- avvikelsen räknad på antalet partiklar exempelvis vara från mindre än ca 3,5 nm och upp till eller mer än ca 50 nm.
Lämpligen är partikelstorleksfördelningen bred, standardavvikelsen räknad på antalet partiklar företrädes- större än ca 30%, vis är i synnerhet större än ca 55% av medelpartikeldiametern. Förhållandevis stor medelpartikel- storlek såväl som bred partikelstorleksfördelning tätheten på silikaskiktet som bildas på det behandlade materialet. ' Molförhållandet mellan metalloxid och silika är före- trädesvis inom intervallet från ca 2°l0'5'A till ca 2'l0' 3'A, i synnerhet från ca l'l0"4'A till ca 8'lO“4'A, där A är silikapartiklarna 2 yta lätt kan bestämmas genom BET-metod. Om ovannämnda för- instabil, om förhållandet ökar specifika yta i m per gram, vilken hållande är för lågt blir solen är för högt blir solen dyrare och även instabil. Solens torrhalten är inte kritisk och kan exempelvis vara 5 til ca 60 vikt%, företrädesvis från ca 20 till ca 60 vikt%. Företrädesvis består solens torrsubstans väsentligen av silika och metall-oxid/hydroxid.
Det karbonatbaserade materialet som från ca ska skyddas kan exempelvis innefatta karbonatbaserad sten såsom kalksten, dolomit, marmor eller sandsten, men även puts eller kalk- murbruk. Sättet är användbart för behandling av rena eller målade ytor på existerande byggnader, murar, statyer eller andra monument, men även för behandling av stenblock eller prefabricerade byggelement av karbonatbaserade material.
Silikasolen kan appliceras på ytan med konventionella beläggningsmetoder såsom målning, sprayning eller doppning, skyddande skiktet erhålls efter en eller flera behandlingar i följd. Solen kan också inkluderas innehållande färgämnen och/eller silkonharts varvid det i en komposition varvid en beläggnings- med vattenavstötande egenskaper, komposition med flera egenskaper erhålls. varvid 10 15 20 25 30 35 469 893 6 Enligt ett föredraget sätt, förbehandlas det karbo- natbaserade materialet med en silikasol kapabel djupt in i porsystemet, synnerhet mer än ca 10 mm. att tränga företrädesvis mer än ca 2 mm, i Förbehandlingen kan genomföras med en anjonisk silikasol innefattande negativt laddade, kompakta icke-agglomererade silikapartiklar, varvid solens pH företrädesvis är från ca 7 till ca 10.
När en anjonisk silikasol appliceras på ytan till ett poröst material, tränger solen djupt in i porsystemet med hjälp av kapillärkrafter. Ingen kemisk reaktion inträffar, utan solen koagulerar inne i porerna beroende på minskning av det genomsnittliga avståndet. Det interpartikulära porösa materialet fungerar som en sikt, stora vilket stoppar solpartiklar vid smala passager mellan tomma ut- rymmen. När den kritiska partikelkoncentrationen över- skrids, börjar en tredimensionell gelstruktur att växa och fylla porutrymmet, vilket resulterar i ett tjock silika- skikt det porösa materialet. Penetrationens djup beror på silikahalten i resulterar i inuti solen, varvid en låg silikahalt djup penetration före koagulering, i många fall upp till 20 eller 60 mm. För att erhålla ett tjockt och likformigt silikaskikt det porösa materialet, genomförs behandlingen företrädesvis med en utspädd sol, och helst upprepas den en eller flera gånger efter att det första skiktet torkat. Efter den slutliga ytskiktet på det karbonatbaserade materialet företrädesvis mättat med silikasol. inuti behandlingen, är Den anjoniska solen bör innehålla så lite som möjligt av metallkatjoner, speciellt alkalimetallkatjoner Na+, K+ och Li+, eftersom dessa joner bildar i vatten lätt- vilket transporteras in i porsystemet inuti det behandlade materi- såsom lösliga salter, innebär risk för att salterna alet där de kan kristallisera och förstöra materialet.
Halten av alkalimetaller uttryckt som Na20 bör företrädes- vis vara mindre än 0,1-vikt%, helst mindre än 0,05 vikt%.
De stabiliserande motjonerna i solen bör därför huvudsak- ligen bestå av andra joner, företrädesvis av flyktiga joner såsom NH4+, vilken avgår som ammoniak och efterlämnar ett 10 15 20 25 30 35 8E?3 7 alkalimetallfritt skyddande skikt. företrädesvis från ca 5 till ca 60 vikt%, ca 10 till ca 40 vikt%. partikelstorlek och partikelstorleksfördelning, Silikahalten är i synnerhet från rent Beträffande föredragen medel- gäller samma värden som för den katjoniska solen. Lämpliga soler är kommersiellt tillgängliga, Bindzil(R) 40NH3/80 (Eka Nobel AB, Bohus, Sverige). beskrivning, inne- exempelvis Såsom framgår från ovanstående fattar ett särskilt föredraget sätt att ett karbonatbaserad material följande steg: (a) behandling med en anjonisk silikasol så att och ett 'silikaskikt bildas från in i porsystemet i det be- skydda en yta på stenen mättas med silika strax under ytan till djupt handlade materialet; (b) behandling med en katjonisk silikasol för att bilda ett kompakt skyddande silikaskikt vid ytan på det behandlade materialet.
Uppfinningen avser också en ny katjonisk silikasol och ett sätt för dess framställning. Den nya katjoniska silikasolen innefattar kompakta, icke-aglomererade positivt laddade partiklar, polyvalent metall-oxid/hydroxid, Solens pH är vilka partiklars yta innefattar en företrädesvis aluminium- 4 till ca 7, och oxid/hydroxid. från ca partikeldiametern uppvisar en standardavvikelse, räknad på antalet partiklar, överstigande ca 30% av medelpartikel- diametern räknad på antalet partiklar, företrädevis över- stigande ca 55% av medelpartikeldiametern. Företrädesvis, är standardavvikelsen, räknad på antalet partiklar, mindre än ca 140% av medelpartikeldiametern, helst mindre än ca 115%, i synnerhet mindre än ca 85%. Medelpartikeldiametern, räknad på antalet partiklar, är lämpligen inom intervallet från ca 1 till ca 150 nm, företrädesvis från ca 70 nm, i synnerhet från ca 20 till ca 50 nm. Företrädesvis, är halten av kloridjoner och halogenidjoner mindre än ca 0,05 mol/liter, helst mindre än 0,01 mol/liter, och konduk- tivireren via pä 4 är företrädesvis mindre än se sooo-10-6 ca 500'lO_6 S/cm. Andra föredragna det beskrivna S/cm, helst mindre än kännetecken på den nya solen framgår ur under varumärket 10 till ca' lO 15 20 25 30 35 469 893 8 sättet att skydda ett karbonatbaserat material.
Sättet att framställa den nya solen innefattar minskning av surheten och/eller avlägsnande av anjoner från en katjonisk sol som har lämplig medelpartikelsstorlek och lämplig partikelstorleksfördelning, vilken utgångssol emellertid har ett pH mindre än ca 4, exempelvis från ca 2 till ca 4, eller har en konduktivitet högre än ca 3000'lO'6 från ca 3ooo'1o'6 s/cm till ca 13ooo'1o'6 S/cm, eller innehåller mer än ca 0,05 mol/liter av klorid eller halogenid.
S/cm, exempelvis Minskning av surheten och avlägsnande av anjoner kan uppnås i samma operation, exempelvis dialys, ultrafiltrering eller jonbyte. Lämpliga utgångssoler är såsom den ovan nämnda Bind- kommersiellt tillgängliga, zi1(R) CAT so.
Uppfinningen avser vidare karbonatbaserat byggnads- material såsom stenblock eller prefabricerade byggelement, vilket matrial innefattar ett tunt, kompakt ytskikt av silika och en polyvalent metall-oxid/hydroxid, företrädes- vis av aluminium, vilket skikt är resistent mot vatten men genomsläppligt för vattenånga. Skiktet från ca 0,05 till ca 2 mm tjock, i synnerhet från ca 0,1 till ca 0,2 mm tjockt. innefattar materialet företrädesvis ett djupt skikt av kogulerad silika sol under ytskiktet, fördelat i porerna från ytan till ett djup av åtminstone ca 2 mm, helst åtminstone ca 10 mm. Sådant material är framställbart med föreliggande sätt att skydda är företrädesvis Vidare, företrädesvis väsentligen jämnt ett karbonatbaserat material.
Uppfinningen illustreras ytterligare genom följande Uppfinningen är emellertid exempel. inte begränsad till dessa exempel, utan endast till patentkravens omfång. Om inget annat räknade på vikten.
EXEMPEL l: För att framställa en katjonisk silikasol enligt uppfinningen, modifierades den kommersiellt till- gängliga katjoniska silikasolen Bindzil(R) CAT 80. Utgångs- solen hade en torrhalt på 43,4 vikt% samt innehåll 2,1 vikt% Al2O3 och 0,2 mol Cl' per liter. Solens pH var 3,5 anges, är samtliga procent- och haltangivelser CI 10 15 20 25 30 35 469 893 9 och 3,2 ml 0,1 N Na0H gick åt för att_titrera l ml av solen till pH 7. partiklar var ca Medelpartikeldiametern räknad på antalet 35 nm och standardavvikelsen räknad på antalet partiklar var ca 25 nm. Ca 95% av antalet partiklar storlek inom intervallet från ca 5 till ca 150 nm. dialystub och hade en 35 ml av solen placerades i en Servapor(R) l,5 liter Dialysen var statisk utan vattenflöde eller underkastades dialys i omrörning. Var 24:e timme överfördes den dialyserade solen till en färsk .portion vatten. Efter 120 timmars dialys, hade den erhållna solen en torrhalt på ca 30%, pH på 5,45, samt ett innehåll av Cl" på 0,0008 mol per liter. Vidare behövdes endast 0,2 ml 0,1 N NaOH för att titrera 1 ml av solen till pH 7.
Dialysen hade således avlägsnat klorid närvarande både som neutralt salt såväl som klorvätesyra, vilken i utgångssolen form och bunden till Den erhållna modifierade är närvarande både i fri sol- partiklarnas solen var stabil.
EXEMPEL 2: Ett 5X5X2 Cm block kalksten från Pinczow, Polen, vilket är en miocen sedimen- yta. skars ut av porös tär bergart uppbyggd av kalsitiska organiska lämningar.
Porositeten var 25% och densiteten var 1,75 g/cm3. En av dess ytor doppades i katjonisk silikasol framställd enligt Efter 20 solens torrsubstans, exempel l, men utspädd till en torrhalt på ca 25%. minuters impregnering hade 0,5 g av motsvarande 2 g av solen, tagits upp av stenen, som sedan fick torka i Electron Microscopy) och XRF (X-Ray Flourescence) visade att det skyddande skiktets tjocklek var ca 0,1-0,2 mm. Den en obehandlad sten, utsattes rumstemperatur. Analyser med SEM (Scanning impregnerade stenen, liksom för artificiell klimatbehandling under 96 timmar i en ström av fuktig luft (RH 95-100%) med en temperatur på 40°C och SEM och XRF analyser innehåll spår av korrosions- innehållande 50 ppm SO2. visade att den behandlade stenen endast produkten CaS04'2H2O, avsevärt korroderad.
EXEMPEL 3: I detta experiment användes en anjonisk silikasol av märket Bindzil(R) 40NH3/80, vilken medan den obehandlade stenen var sol är destillerat vatten.l 10 15 20 25 30 35 469 893 10 stabiliserad med NH4+, innehåller mindre än 0,05% Na2O samt har ett pH på 9,5. Torrhalten var 40%, var 80 m2/g, den specifika ytan räknad på antalet standardavvikelsen räknad på var 25 nm. Ca 95% av antalet partiklar hade en storlek inom intervallet från ca 5 till ca 150 nm.
Ovannämnda sol ut till en torrhalt på ca 30%, varefter kalkstensblock, liknande de som använts l, impregnerades medelpartikeldiameterna ca 35 nm, och antalet partiklar partiklar var späddes i exempel med den utspädda solen under 20 minuter.
Efter den tiden hade 2,5 g av svarande 8,3 solens torrsubstans, mot- g sol, tagits upp av stenen. Sedan lämnades till konstant nvikt, Efter den' andra impreg- neringen, uppträdde ett överskott av silikagel vid stenens yta, och ytterligare upptag visade sig vara omöjligt. Det 2-5 mm djupa kompakta silikaskiktet reducerade inträngandet av vätskor in i stenen avsevärt, vilket konstaterades genom att mäta kapillärsugning av vatten och toluen. Silika- skiktet visade genomsläppligt för stenen att torka varefter impreg- neringsproceduren upprepades. sig emellertid var vattenånga.
EXEMPEL 4: Kalkstensblock liknande de som behandlades först med en anjonisk sol enligt exempel 3 och sedan med en katjonisk sol enligt exempel 2.
Efter utsattes blocken för artificiell klimat- behandling i fuktig luft innehållande S02. Obehandlade stenblock enbart behandlade med katjonisk sol enligt exempel 2, klimatbehandlades i användes i exempel 3, torkning, stenblock samt samma försök som referensprov. Den artificiella klimatbehandlingen inne- fattade följande tre cykler: (1) 2 timmars behandling i en luftström med en temperatur på 40°C, fuktighet på 95% RH och innehållande 55 ppm S02. Provet kyldes av kallt vatten genom provhållaren, vilket resulterade i kondensation av som cirkulerade vatten på provytan. (2) 5 timmars behandling i en luftström med en temperatur på 40°C, fuktighet på 95% RH och innehållande 55% S02. Provet kyldes inte, vilket resulterade i bildning av svavelsyra vid provets yta. 10 15 469 893 ll (3) 5 timmars behandling i temperatur på 40°C, fuktighet på 40% RH och innehållande 55 ppm S02. Provet kyldes inte och det vatten som kondenserat i stenen avdunstade. en luftström med en Cyklerna enligt ovan upprepades under 96 timmar, varefter proven undersöktes med SEM försedd med en energi- dispersiv mikroanalysator för att bestämma fördelningen av sulfat, d v s korrosionsprodukterna, i ett tvärsnitt av provet. De obehandlade blocken uppvisade ett tjockt korro- derat skikt med tydliga endast behandlats med katjonisk tecken på sönderfall. Blocken som sol, uppvisade ett korro- derat skikt till ungefär samma djup men med avsevärt mindre mängd av korrosionsprodukten CaSO4'2H20 närvarande. Blocken som behandlats med både anjonisk och katjonisk sol, och således innefattade ett sammansatt silikaskikt, uppvisade inga eller mycket små mängder korrosionsprodukt, och bevarandet av deras ytor kunde anses som perfekt.

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 469 893 12 PATENTKRAV
1. Sätt att behandla' en yta av karbonatbaserat material, k ä n n e t e c k n a t därav, att sättet innefattar behandling av materialytan med en sur katjonisk silikasol.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att solens pH är från ca 4 till ca 7.
3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a t därav, att silikasolen innefattar positivt laddade partiklar, vilka partiklars yta innefattar aluminium- oxid/hydroxid.
4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a t därav, att solens halt av klorid eller andra halogenidjoner är mindre än ca 0,05 mol/liter.
5. Sätt t e c k n a t därav, att solens konduktivitet är mindre än ca sooo-1o'6 s/cm.
6. Sätt t e c k n a t diameter räknad på antalet partiklar inom ca 10 till ca 70 nm.
7. Sätt enligt något t e c k n a t därav, att en standardavvikelse enligt något av kraven 1-4, k ä n n e- enligt något av kraven 1-5, k ä n n e- därav, att solens partiklar har en medel- intervallet från av kraven 1-6, k ä n n e- solens partikeldiameter uppvisar överstigande ca 30% av medelpartikel- diametern, räknat på antalet partiklar. k ä n n e- t e c k n a t därav, att sättet även innefattar förbehand- ling av det karbonatbaserade materialet med
8. Sätt enligt något av kraven 1-7, en silikasol med förmåga att penetrera djupare än ca 2 mm in i por- systemet.
9. Sätt enligt därav, att förbehandlingen utförs krav 8, k ä n n e t e c k n a t med en anjonisk silika- sol, vilken sol huvudsakligen har flyktiga katjoner som stabiliserande motjoner.
10. Sätt enligt .något t e c k n a t är kalksten, dolomit, marmor, sandsten, puts eller kalkmur- bruk. av kraven 1-9, k ä n n e- därav, att det karbonatbaserade materialet J: 10 15 20 25 30 469 893 13
11. ll. Katjonisk silikasol innefattande kompakta, icke- agglomererade positivt laddade partiklar, vilka partiklars yta innefattar en polyvalent metall-oxid/hydroxid, k ä n- därav, att n e t e c k n a d solens pH är från ca 4 till ca 7 och partikeldiametern uppvisar en standardavvikelse, räknad på antalet partiklar, överstigande ca 30% av medel- partikeldiametern.
12. Silikasol enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att medelpartikeldiametern är från ca 10 till ca 70 nm. ll-12, k ä n- därav, att konduktiviteten är mindre än
13. Silikasol enligt något av kraven n e t e c k n a d ca 3ooo'1o'6 s/cm.
14. Silikasol enligt något 11-13, k ä n- solens halt av klorid eller av kraven n e t e c k n a d därav, att andra halogenidjoner är mindre än ca 0,05 mol/liter.
15. Sätt att framställa en katjonisk silikasol enligt något av kraven 11-14, k ä n n e t e c k n a t därav, att metoden innefattar minskning av surheten och/eller avlägs- nande av anjoner från en katjonisk sol där partikel- diametern uppvisar en standardavvikelse, räknad på antalet partiklar, överstigande ca 30% av medelpartikeldiametern, varvid utgångssolen har ett pH understigande ca 4, en konduktivitet överstigande ca 300O°10'6 S/cm, eller en halt av klorid eller halogenid överstigande ca 0,05 mol/liter.
16. Karbonatbaserat byggnadsmaterial, k ä n n e- t e c k n a t därav, att materialet innefattar ett ytskikt av silika och en polyvalent metall-oxid/hydroxid.
17. Byggnadsmaterial enligt krav 16, k ä n n e- t e c k n a t skikt av koagulerad silika under ytskiktet. därav, att materialet även innefattar ett
SE9102737A 1991-09-20 1991-09-20 Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material SE469893B (sv)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102737A SE469893B (sv) 1991-09-20 1991-09-20 Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material
JP5505981A JP2885513B2 (ja) 1991-09-20 1992-06-12 表面を防護する方法
ES92915927T ES2109368T3 (es) 1991-09-20 1992-06-12 Un metodo de proteger una superficie.
DE69223252T DE69223252T2 (de) 1991-09-20 1992-06-12 Verfahren zum schützen einer oberfläche
AT92915927T ATE160335T1 (de) 1991-09-20 1992-06-12 Verfahren zum schützen einer oberfläche
EP92915927A EP0604443B1 (en) 1991-09-20 1992-06-12 A method of protecting a surface
PCT/SE1992/000418 WO1993006062A1 (en) 1991-09-20 1992-06-12 A method of protecting a surface
DE69218087T DE69218087T2 (de) 1991-09-20 1992-08-25 Verfahren zum Schützen einer Oberfläche
EP92202574A EP0533235B1 (en) 1991-09-20 1992-08-25 A method of protecting a surface
AT92202574T ATE149987T1 (de) 1991-09-20 1992-08-25 Verfahren zum schützen einer oberfläche
JP4273383A JP2819079B2 (ja) 1991-09-20 1992-09-18 表面の保護方法
US08/330,101 US6224944B1 (en) 1991-09-20 1994-10-27 Method of protecting a surface
US08/635,207 US5747171A (en) 1991-09-20 1996-04-17 Method of protecting a surface
GR970403320T GR3025671T3 (en) 1991-09-20 1997-12-16 A method of protecting a surface.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102737A SE469893B (sv) 1991-09-20 1991-09-20 Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9102737D0 SE9102737D0 (sv) 1991-09-20
SE9102737L SE9102737L (sv) 1993-03-21
SE469893B true SE469893B (sv) 1993-10-04

Family

ID=20383787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9102737A SE469893B (sv) 1991-09-20 1991-09-20 Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6224944B1 (sv)
EP (2) EP0604443B1 (sv)
JP (2) JP2885513B2 (sv)
AT (2) ATE160335T1 (sv)
DE (2) DE69223252T2 (sv)
ES (1) ES2109368T3 (sv)
GR (1) GR3025671T3 (sv)
SE (1) SE469893B (sv)
WO (1) WO1993006062A1 (sv)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3431301B2 (ja) * 1994-08-10 2003-07-28 テイカ株式会社 光触媒機能を有するタイル
AUPO935797A0 (en) * 1997-09-22 1997-10-16 Notwheat Pty Ltd Method of treating limestone
AU747984B2 (en) * 1997-09-22 2002-05-30 Notwheat Pty Ltd Method of treating limestone and like calcareous materials
US6420039B1 (en) * 1998-10-02 2002-07-16 Cabot Corporation Recording medium
US6558607B1 (en) * 1999-09-30 2003-05-06 University Of Massachusetts Crystallization of constrained polymers
DE19960091A1 (de) * 1999-12-14 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Keramikhaltiges Dispergat, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung des Dispergates in Dickschichtpasten
CN1195698C (zh) * 2000-06-22 2005-04-06 阿克佐诺贝尔公司 建筑材料
US6800130B2 (en) 2000-06-22 2004-10-05 Akzo Nobel N.V. Construction material
US10041176B2 (en) * 2005-04-07 2018-08-07 Momentive Performance Materials Inc. No-rinse pretreatment methods and compositions
WO2013022011A1 (ja) * 2011-08-09 2013-02-14 三菱樹脂株式会社 透明積層フィルム
CN108947582A (zh) * 2018-07-05 2018-12-07 成都宏基建材股份有限公司 一种具有防涂鸦功能的清水混凝土表面保护剂及其使用方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1585103A (en) * 1924-08-16 1926-05-18 Laurie Arthur Pillans Preservation of stone
US2244325A (en) 1940-04-15 1941-06-03 Paul G Bird Colloidal solutions of inorganic oxides
US2574902A (en) 1948-12-15 1951-11-13 Du Pont Chemical processes and composition
US3007878A (en) 1956-11-01 1961-11-07 Du Pont Aquasols of positively-charged coated silica particles and their production
US3139406A (en) 1960-10-12 1964-06-30 Nalco Chemical Co Method of producing hydrous metal oxide sols
US3252917A (en) * 1962-08-27 1966-05-24 Nalco Chemical Co Method of producing alumina-coated silica in sol form
ES369370A1 (es) 1968-07-18 1971-06-16 Du Pont Mejoras introducidas en un procedimiento para la prepara- cion de un sol de silice cargado positivamente.
US3620978A (en) 1968-07-18 1971-11-16 Du Pont Process for preparing stable positively charged alumina-coated silica sols
CA953605A (en) 1969-07-24 1974-08-27 Peter H. Vossos Aluminum salt complexes of colloidal silica sols
US3751276A (en) * 1970-06-25 1973-08-07 Du Pont Refractory laminate based on negative sol or silicate and positive sol
US3859153A (en) * 1970-06-25 1975-01-07 Du Pont Refractory laminate having improved green strength
US3719607A (en) 1971-01-29 1973-03-06 Du Pont Stable positively charged alumina coated silica sols and their preparation by postneutralization
US3699049A (en) * 1971-02-04 1972-10-17 Nalco Chemical Co Process for making silica organosols
US3745126A (en) 1971-04-22 1973-07-10 Du Pont Stable positively charged alumina coated silica sols
US3894572A (en) * 1971-06-01 1975-07-15 Du Pont Process for forming a refractory laminate based on positive sols and refractory materials containing chemical setting agents
US3860476A (en) * 1971-06-01 1975-01-14 Du Pont Method of forming refractory laminates
US4006030A (en) * 1972-11-21 1977-02-01 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method of preventing deterioration of inorganic substrate surface
US3956171A (en) 1973-07-30 1976-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing stable positively charged alumina coated silica sols and product thereof
US4451388A (en) * 1981-11-02 1984-05-29 Nalco Chemical Company Preparation of aluminum oxide coated silica sols using ultrafiltration
US4423096A (en) * 1982-11-03 1983-12-27 Nalco Chemical Company Method for protecting porous ceramic building materials exposed to weathering
US5747171A (en) * 1991-09-20 1998-05-05 Eka Chemicals Ab Method of protecting a surface

Also Published As

Publication number Publication date
EP0604443A1 (en) 1994-07-06
WO1993006062A1 (en) 1993-04-01
EP0604443B1 (en) 1997-11-19
ATE160335T1 (de) 1997-12-15
DE69223252T2 (de) 1998-03-19
US6224944B1 (en) 2001-05-01
JP2885513B2 (ja) 1999-04-26
ATE149987T1 (de) 1997-03-15
JPH05208880A (ja) 1993-08-20
JP2819079B2 (ja) 1998-10-30
DE69218087D1 (de) 1997-04-17
DE69223252D1 (de) 1998-01-02
JPH06510977A (ja) 1994-12-08
DE69218087T2 (de) 1997-07-10
SE9102737D0 (sv) 1991-09-20
EP0533235B1 (en) 1997-03-12
SE9102737L (sv) 1993-03-21
EP0533235A1 (en) 1993-03-24
ES2109368T3 (es) 1998-01-16
GR3025671T3 (en) 1998-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giorgi et al. A new method for consolidating wall paintings based on dispersions of lime in alcohol
Alberti et al. Inorganic ion-exchange pellicles obtained by delamination of α-zirconium phosphate crystals
SE469893B (sv) Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material
Baglioni et al. Soft and hard nanomaterials for restoration and conservation of cultural heritage
Amrhein et al. Some factors affecting the dissolution kinetics of anorthite at 25 C
Graziani et al. Hydroxyapatite coatings for marble protection: Optimization of calcite covering and acid resistance
CN1100085C (zh) 含硼酸锌的阻燃组合物、防烟组合物和抗腐蚀涂料组合物
Laiti et al. Acid/base properties and phenylphosphonic acid complexation at the aged γ-Al2O3/water interface
JP4071825B2 (ja) 木材製品を保護するための組成物と方法
Rao et al. Mechanism of oleate interaction on salt-type minerals, Part II. Adsorption and electrokinetic studies of apatite in the presence of sodium oleate and sodium metasilicate
RU2004110933A (ru) Композиция для покрытия металлических субстратов
Brajer et al. Limewater absorption and calcite crystal formation on a limewater-impregnated secco wall painting
US5512181A (en) Removing silica from cooling waters with colloidal alumina and dialysis
Kawasaki et al. Relationship between anion adsorption and physicochemical properties of aluminum oxide
US5169825A (en) Ammonium ion- and ammonia-selective adsorbent and process for preparation of same
US5721016A (en) Process for the treatment of mineral building materials
US5747171A (en) Method of protecting a surface
JP6588751B2 (ja) ケイ酸塩系表面含浸材のコンクリート改質効果を高める補助材併用工法
Böke et al. Reducing marble-SO 2 reaction rate by the application of certain surfactants
Pavlakou et al. Protection of Historical Mortars through Treatment with Suspensions of Nanoparticles. Heritage 2023, 6, 1148–1168
Zhu et al. Removal of phosphate from aqueous solution by using red mud
Fedenko et al. Physico-chemical and sorptive properties of nanocomposites based on zirconium (IV) oxide
CN110607086A (zh) 一种可控释放的埃洛石负载钼酸盐和苯丙三氮唑复合缓蚀剂及其制备方法
DE2815236A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln von gebaeudeteilen
GB2094845A (en) A method for protecting or restoring outdoor objects of absorbent mineral building materials, and a set of impregnation agents for use in the method

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9102737-5

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9102737-5

Format of ref document f/p: F