DE2029701A1 - Self setting water glass - coating material and cement with phosphate glass as hardener - Google Patents

Abstract

Self-setting water glass coating material and cement or binder is produced by treating K or Na water glass, opt. containing filler, with finely ground phosphate glass as hardener. This material can be used in chemical and building industry. With this hardener, disadvantages of other types are avoided, e.g. danger of HF formation when alkali silicofluoride is used. Adequate processing times can be achieved by suitable choice of composition.

Description

Translated fromGerman

Selbsthärtende Wasserglasstreichmassen und Wasserglaskitte Gegenstandder Erfindung sind selbsthärtende Wasserglasstreichmassen und Wasserglaskitte bzw.- bindemittel und das Verfahren zu ihrer Herstellung. Self-curing water-glass coating compounds and water-glass cement objectof the invention are self-hardening water glass coating compounds and water glass cement or- binders and the process for their manufacture.

In der Bauwirtschaft und der Chemie werden in großem Umfang wasserglashaltigeStreich- und Kittmassen bzw. Bindemittel verwendet. Solche Massen bestehen aus vorwiegendanorganischen Füllstoffen wie Quarzsand, Quarzmehl, Perlit, Aluminiumoxid oder Schamotteund einem Alkalisilikat, z.B. Kali- oder Natronwasserglas sowie einem Härter, derdas durch Ausscheiden von Kieselsäuregel bedingte Erhärten der Streich- und Kittmassenbewirkt.In the construction industry and chemistry, water-glass-containing materials are used on a large scaleCoating and putty compounds or binders are used. Such masses consist of predominantlyinorganic fillers such as quartz sand, quartz powder, perlite, aluminum oxide or chamotteand an alkali silicate such as potash or soda water glass and a hardener, thethe hardening of the coating and putty due to the precipitation of silica gelcauses.

Als Härter haben bisher Alkalisilikofluoride, auch im Kombinationmit betimmten Polymerisaten wie Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisaten (DBP1057267), die größte Verbreitung gefunden.Sie haben aber erheblicheNachteile. kann z.b. bei Einwirkung von Säuren auf die erhärteten Massen Fluorwasserstoffabgespalten werden, wodurch Beschädigungen hervorgerufen werden können.So far, alkali silicofluorides have been used as hardeners, also in combinationwith certain polymers such as styrene-maleic anhydride copolymers (DBP1057267), found the greatest distribution.But you have substantialDisadvantage. can e.g. if acids act on the hardened masses hydrogen fluoridesplit off, which can cause damage.

Als Härter sind auch anders kristalline Verbindungen bekannt, wiez.B. Phosphate, Chloride, Nitrate oder Sulfate. Auch diese kristallinen Verbindungenhaben Nachteile, insbesondere da sie die Einstellung der Verarbeitungszeiten fürdie verschiedenen Anwendungszwecke sehr erschweren.Other crystalline compounds are also known as hardeners, such ase.g. phosphates, chlorides, nitrates or sulfates. These crystalline compounds toohave disadvantages, especially since they are setting the processing times formake the various uses very difficult.

Aus der deutschen Patentschrift 1252 835 ist ferner die Verwendungvon kondensierten Aluminiumphosphaten zum Härten von Was ser\kitten bekannt.From the German patent specification 1252 835 the use is alsoknown from condensed aluminum phosphates for hardening water kitten.

glas Es wurde nunmehr ein Härter gefunden, der erhebliche Vorteilegegenüber den bekannten Härtern besitzt. Erfindungsgemäß setzt man dem gegebenenfallsFüllstoffe enthaltenden Kali- oder Natronwasserglas als Härter gemahlenes Phosphatglaszu.glas A hardener has now been found which has considerable advantagescompared to the known hardeners. According to the invention, this is optionally usedPotash or soda waterglass containing fillers is ground phosphate glass as hardenerto.

Die als Härter geeigneten Phosphatgläser besitzen einen P2O5 Gehaltvon 20 - 80, vorzugsweise 50 - 70 %. Sie enthalten neben P2O5 noch weitere Komponenten,die nicht nur einen Einfluß auf den Verlauf der Härtung haben, sondern auch dieEigenschaften der erhaltenen Produkte beeinflussen können. Als solche Komponentenkommen die üblichen bei den Gläsern zugesetzten Oxide wie z.B. SiO2, Al2O3, CaO,MgO, Na2O, K2O usw. in Frage, Dabei stört auch eine Trübung des Glases nicht, welchebei Phosphatgläsern entsprechend der Zusammensetzung leicht eintreten kann.The phosphate glasses suitable as hardeners have a P2O5 contentfrom 20-80, preferably 50-70%. In addition to P2O5, they contain other components,which not only have an influence on the hardening process, but alsoCan affect properties of the products obtained. As such componentsthe usual oxides added to glasses such as SiO2, Al2O3, CaO,MgO, Na2O, K2O, etc. in question. A clouding of the glass does not interfere with it eithercan easily occur in phosphate glasses depending on the composition.

Die Löslichkeit der Phosphatgläser kann durch diese Oxide stark beeinflußtwerden. Mit der Löslichkeit des fein gepulvertenPhosphatglasesverändert sich auch die Erhärtungszeit, Es wurde jedoch festgestellt, daß man mitdem erfindungsgemäß a.ls Härter verwendeten Phosphatglas mit den verschiedensteWassergläsern, auch den hoch-kieselsäurehaltigen Wassergläsern, durch eine entsprechendeWahl der Zusammensetzung ausreichende Verarbeitungszeiten erreichen kann.The solubility of the phosphate glasses can be strongly influenced by these oxideswill. With the solubility of the finely powderedPhosphate glassthe hardening time also changes, but it was found that withthe phosphate glass used according to the invention as a hardener with the most variedWater glasses, including the high-silica water glasses, with a correspondingChoice of the composition can achieve sufficient processing times.

Phosphatgläser, die sich sehr gut als Härter eignen, haben beispielsweisefolgende Zusammensetzung: P2O5 50 - 70 % Na2O 0 - 15 % MgO 0 - 15 % A1203 0 - 30% SiO2 0 - 30 %.Phosphate glasses, which are very suitable as hardeners, have, for examplefollowing composition: P2O5 50 - 70% Na2O 0 - 15% MgO 0 - 15% A1203 0 - 30% SiO2 0-30%.

Es ist auch möglich, das Phosphatglas in Kombination mit bekanntenHärtern, insbesondere mit Kaliumsilicofluorid, zu verwenden.It is also possible to combine the phosphate glass with known onesTo use hardeners, especially with potassium silicofluoride.

Das Phosphatglas kann erfindungsgemäß in einer Menge von 1 m 30 vorzugsweise5 - 20 Gew.%, bezogen auf das Wasserglas, zugesetzt werden. Werden mehrere verschiedeneHärter zugesetzt, so verwendet man vorzugsweise solche Mengen. daß jeder der Härterallein eine Härtung noch nicht bewirkt. Als Füllstoff können die üblichen Materialienverwendet werden, wie z.B. Siliciumdioxid in den verschiedenen kristallographischenFormen, Aluminiumoxid, Per lit, Aluminiumsilikate, Kaolin, Ton usw. Die Auswahldes Füll stoffes richtet sicb nach dem Einsatzgebiet der wasserglashaltigen Streich-und Kittmassen bzw. Bindemittel. Ein bevorzugter Füllstoff ist Quarzmehl.According to the invention, the phosphate glass can preferably be used in an amount of 1 m 305 - 20% by weight, based on the water glass, can be added. Will be several differentWhen hardener is added, such amounts are preferably used. that everyone is the hardeneralone does not cause hardening. The usual materials can be used as fillerssuch as silica in the various crystallographicShapes, aluminum oxide, per lit, aluminum silicates, kaolin, clay etc. The choiceof the filler depends on the area of application of the water-glass-containing coatingand putty compounds or binders. A preferred filler is quartz flour.

Der Füllstoff kann in Mengen bis zu 80 % bezogen auf die gesamte Wasserglasstreichmasseeingesetzt werden. Bevorzugt werden Füllstoffmengen von 60 - 75 Gew.%.The filler can be used in amounts of up to 80% based on the total water glass coating masscan be used. Amounts of filler of 60-75% by weight are preferred.

Es werden die üblichen Wassergläser verwendet, z.B. solche mit GewichtsverhältnissenSiO2 : Na2O (bzw. K2O) von 3 - 4, vorzugsweise 3,3 - 3,8. Die Wasserglasmenge beträgt10 - 95, vorzugsweise 20 - 40 Gew.% bezogen auf die gesamte Kittzusammensetzung.The usual water glasses are used, e.g. those with weight ratiosSiO2: Na2O (or K2O) of 3 - 4, preferably 3.3 - 3.8. The amount of water glass is10-95, preferably 20-40% by weight based on the total cement composition.

Die erfindungsgemäßen Wasserglasstreichmassen und -kitte bzw.The water glass coating compounds and putties according to the invention or

bindemittel können durch beliebiges Vermischen ihrer Komponenten hergestelltwerden. Vorzugsweise wird jedoch das feingemahlene Phosphatglas mit dem Füllstoff,z.B. dem Quarzmehl, vermischt und dieses Kittmehl wird dann mit Wasserglas angerürht.Binding agents can be produced by randomly mixing their componentswill. Preferably, however, the finely ground phosphate glass with the filler,e.g. the quartz flour, mixed and this cement flour is then stirred up with a glass of water.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated in more detail by the following examples.

Beispiel Zu 100 Gewichtsteilen eines Gemisches aus Quarzmehlen verschiedenerKörnung wurden 6 Gewichtsteile eines fein gemahlenen Phosphatglases, bestehend aus10 % Na2O, 15 % Al2O3, 20 % SiO2 und 55 % P2O5 zugesetzt. Dieses Kittmehl wurdemit 45 Gewichtsteilen Natronwasserglas HK 35, Verhältnis SiO2 : Na2O von 3,8, verarbeitet.Die Verarbeitungszeit betrug 45 Minuten. Erhärtung trat nach 24 Stunden ein, Beispiel2 Zu Gewichtsteilen eines Gemisches aus Quarzmehlen verschiedener Zörnung wurden6 Gewichtsteile eines fein gemahlenen Phosphatglases, bestehendaus 10 % MgOs 13 % Al2O3, t7 % SiO2 und 60 % P2O5, zugesetzt. Diese Kittmehl wurdemit Natronwasserglas von 40 bis 42° Be, Verhältnis Na2O : SiO2 von 3,3, verarbeitet.Example For 100 parts by weight of a mixture of quartz flours of differentGrain was 6 parts by weight of a finely ground phosphate glass, consisting of10% Na2O, 15% Al2O3, 20% SiO2 and 55% P2O5 added. This putty flour waswith 45 parts by weight of HK 35 soda waterglass, SiO2: Na2O ratio of 3.8.The processing time was 45 minutes. Hardening occurred after 24 hours, example2 To parts by weight of a mixture of quartz flours of different grain sizes6 parts by weight of a finely ground phosphateglass, consistingfrom 10% MgOs, 13% Al2O3, t7% SiO2 and 60% P2O5, added. This putty was madeprocessed with soda water glass from 40 to 42 ° Be, ratio Na2O: SiO2 of 3.3.

Die Verarbeitungszeit betrug 60 Minuten. Die Erhärtung war nach 24Stunden eingetreten.The processing time was 60 minutes. The hardening was after 24Hours occurred.

Die Kitt- Anstrichmassen zeichnen sich durch hohe Festigkeiten undhervoragende Beständigkeiten, vor allem auch gegen Wasser und Säuren, aus.The putty paints are characterized by high strength andexcellent resistance, especially against water and acids.

Claims (7)

Translated fromGerman

PatentansprücheClaims1.) Verfahren zur Herstellung selbsthärtender Wasserglasstreichmassenund Wasserglaskitte bzw. bindemittel durch Zuzats eines Härters zu gegebenenfallsFüllstoffe enthaltendem Kali- oder Natronwasserglas dadurch gekennzeichnet, daßman als Härter fein gemahlenes Phosphatglas zusetzt.1.) Process for the production of self-hardening water-glass coating compoundsand water glass cement or binding agent by adding a hardener if necessaryPotash or soda waterglass containing fillers, characterized in thatfinely ground phosphate glass is added as a hardener.2.) Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphatglaseinen P2O5 Gehalt von 20 - 80 %, vorzugsweise 50 - 70% besitzt.2.) Method according to claim 1, characterized in that the phosphate glasshas a P2O5 content of 20-80%, preferably 50-70%.3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß dasPhosphatglas in einer Menge von 1 - 30 vorzugsweise 5 - 20 Gew.% bezogen auf dasWasserglas zugesetzt wird.3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that thePhosphate glass in an amount of 1 - 30, preferably 5 - 20% by weight based on theWater glass is added.4.) Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet,daß das Phosphatglas zupächst mit Quarzmehl vermischt wird und dieses Kittmehl dannmit Wasserglas vorarbeitet wird.4.) Method according to one of the preceding claims, characterized in thatthat the phosphate glass is mixed with quartz powder and then this cement powderis prepared with a glass of water.5.) Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet,daß das Phosphatglas zusammen mit einem anderen Härter, vorzugsweise Kaliumsilicofluorid,zugesetzt wird.5.) Method according to one of the preceding claims, characterized in thatthat the phosphate glass together with another hardener, preferably potassium silicofluoride,is added.6.) Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphatglasund der andere Härter in solchen Mengen zugesetzt werden, daß jeder der beiden Härterallein eine Härtung noch nicht bewirken.6.) Method according to claim 5, characterized in that the phosphate glassand the other hardener are added in such amounts that each of the two hardenersalone does not bring about a hardening.7.) Selbsthärtende Wasserglasstreichmassen und Wasserglaskitte bzw.-bindemittel aus Härter und gegebenenfalls Füllstoffe enthaltendem Kali- oder Natronwasserglasdadurch gekennzeichnet, daß sie Phosphatglas als Härter enthalten.7.) Self-curing water glass coating compounds and water glass cement or-binding agent made from hardener and optionally fillers containing potash or soda waterglasscharacterized in that they contain phosphate glass as hardener.