DE2029701A1

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

Info

Publication number: DE2029701A1
Application number: DE19702029701
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr. 6700 Ludwigshafen Poegel
Original assignee: Woellner-Werke, 6700 Ludwigshafen
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1971-12-23

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

Selbsthärtende Wasserglasstreichmassen und Wasserglaskitte Gegenstand der Erfindung sind selbsthärtende Wasserglasstreichmassen und Wasserglaskitte bzw. - bindemittel und das Verfahren zu ihrer Herstellung. Self-curing water-glass coating compounds and water-glass cement object of 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 wasserglashaltige Streich- und Kittmassen bzw. Bindemittel verwendet. Solche Massen bestehen aus vorwiegend anorganischen Füllstoffen wie Quarzsand, Quarzmehl, Perlit, Aluminiumoxid oder Schamotte und einem Alkalisilikat, z.B. Kali- oder Natronwasserglas sowie einem Härter, der das durch Ausscheiden von Kieselsäuregel bedingte Erhärten der Streich- und Kittmassen bewirkt.In the construction industry and chemistry, water-glass-containing materials are used on a large scale Coating and putty compounds or binders are used. Such masses consist of predominantly inorganic fillers such as quartz sand, quartz powder, perlite, aluminum oxide or chamotte and an alkali silicate such as potash or soda water glass and a hardener, the the hardening of the coating and putty due to the precipitation of silica gel causes.

Als Härter haben bisher Alkalisilikofluoride, auch im Kombination mit betimmten Polymerisaten wie Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisaten (DBP 1057267), die größte Verbreitung gefunden. Sie haben aber erhebliche Nachteile. kann z.b. bei Einwirkung von Säuren auf die erhärteten Massen Fluorwasserstoff abgespalten werden, wodurch Beschädigungen hervorgerufen werden können.So far, alkali silicofluorides have been used as hardeners, also in combination with certain polymers such as styrene-maleic anhydride copolymers (DBP 1057267), found the greatest distribution. But you have substantial Disadvantage. can e.g. if acids act on the hardened masses hydrogen fluoride split off, which can cause damage.

Als Härter sind auch anders kristalline Verbindungen bekannt, wie z.B. Phosphate, Chloride, Nitrate oder Sulfate. Auch diese kristallinen Verbindungen haben Nachteile, insbesondere da sie die Einstellung der Verarbeitungszeiten für die verschiedenen Anwendungszwecke sehr erschweren.Other crystalline compounds are also known as hardeners, such as e.g. phosphates, chlorides, nitrates or sulfates. These crystalline compounds too have disadvantages, especially since they are setting the processing times for make the various uses very difficult.

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

glas Es wurde nunmehr ein Härter gefunden, der erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Härtern besitzt. Erfindungsgemäß setzt man dem gegebenenfalls Füllstoffe enthaltenden Kali- oder Natronwasserglas als Härter gemahlenes Phosphatglas zu.glas A hardener has now been found which has considerable advantages compared to the known hardeners. According to the invention, this is optionally used Potash or soda waterglass containing fillers is ground phosphate glass as hardener to.

Die als Härter geeigneten Phosphatgläser besitzen einen P2O5 Gehalt von 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 die Eigenschaften der erhaltenen Produkte beeinflussen können. Als solche Komponenten kommen 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, welche bei Phosphatgläsern entsprechend der Zusammensetzung leicht eintreten kann.The phosphate glasses suitable as hardeners have a P2O5 content from 20-80, preferably 50-70%. In addition to P2O5, they contain other components, which not only have an influence on the hardening process, but also Can affect properties of the products obtained. As such components the 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 either can easily occur in phosphate glasses depending on the composition.

Die Löslichkeit der Phosphatgläser kann durch diese Oxide stark beeinflußt werden. Mit der Löslichkeit des fein gepulverten Phosphatglases verändert sich auch die Erhärtungszeit, Es wurde jedoch festgestellt, daß man mit dem erfindungsgemäß a.ls Härter verwendeten Phosphatglas mit den verschiedenste Wassergläsern, auch den hoch-kieselsäurehaltigen Wassergläsern, durch eine entsprechende Wahl der Zusammensetzung ausreichende Verarbeitungszeiten erreichen kann.The solubility of the phosphate glasses can be strongly influenced by these oxides will. With the solubility of the finely powdered Phosphate glass the hardening time also changes, but it was found that with the phosphate glass used according to the invention as a hardener with the most varied Water glasses, including the high-silica water glasses, with a corresponding Choice of the composition can achieve sufficient processing times.

Phosphatgläser, die sich sehr gut als Härter eignen, haben beispielsweise folgende 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 example following 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 bekannten Härtern, insbesondere mit Kaliumsilicofluorid, zu verwenden.It is also possible to combine the phosphate glass with known ones To use hardeners, especially with potassium silicofluoride.

Das Phosphatglas kann erfindungsgemäß in einer Menge von 1 m 30 vorzugsweise 5 - 20 Gew.%, bezogen auf das Wasserglas, zugesetzt werden. Werden mehrere verschiedene Härter zugesetzt, so verwendet man vorzugsweise solche Mengen. daß jeder der Härter allein eine Härtung noch nicht bewirkt. Als Füllstoff können die üblichen Materialien verwendet werden, wie z.B. Siliciumdioxid in den verschiedenen kristallographischen Formen, Aluminiumoxid, Per lit, Aluminiumsilikate, Kaolin, Ton usw. Die Auswahl des 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 30 5 - 20% by weight, based on the water glass, can be added. Will be several different When hardener is added, such amounts are preferably used. that everyone is the hardener alone does not cause hardening. The usual materials can be used as fillers such as silica in the various crystallographic Shapes, aluminum oxide, per lit, aluminum silicates, kaolin, clay etc. The choice of the filler depends on the area of application of the water-glass-containing coating and putty compounds or binders. A preferred filler is quartz flour.

Der Füllstoff kann in Mengen bis zu 80 % bezogen auf die gesamte Wasserglasstreichmasse eingesetzt 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 mass can be used. Amounts of filler of 60-75% by weight are preferred.

Es werden die üblichen Wassergläser verwendet, z.B. solche mit Gewichtsverhältnissen SiO2 : Na2O (bzw. K2O) von 3 - 4, vorzugsweise 3,3 - 3,8. Die Wasserglasmenge beträgt 10 - 95, vorzugsweise 20 - 40 Gew.% bezogen auf die gesamte Kittzusammensetzung.The usual water glasses are used, e.g. those with weight ratios SiO2: Na2O (or K2O) of 3 - 4, preferably 3.3 - 3.8. The amount of water glass is 10-95, 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 hergestellt werden. 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 components will. 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 verschiedener Körnung wurden 6 Gewichtsteile eines fein gemahlenen Phosphatglases, bestehend aus 10 % Na2O, 15 % Al2O3, 20 % SiO2 und 55 % P2O5 zugesetzt. Dieses Kittmehl wurde mit 45 Gewichtsteilen Natronwasserglas HK 35, Verhältnis SiO2 : Na2O von 3,8, verarbeitet. Die Verarbeitungszeit betrug 45 Minuten. Erhärtung trat nach 24 Stunden ein, Beispiel 2 Zu Gewichtsteilen eines Gemisches aus Quarzmehlen verschiedener Zörnung wurden 6 Gewichtsteile eines fein gemahlenen Phosphat glases, bestehend aus 10 % MgOs 13 % Al2O3, t7 % SiO2 und 60 % P2O5, zugesetzt. Diese Kittmehl wurde mit 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 different Grain was 6 parts by weight of a finely ground phosphate glass, consisting of 10% Na2O, 15% Al2O3, 20% SiO2 and 55% P2O5 added. This putty flour was with 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, example 2 To parts by weight of a mixture of quartz flours of different grain sizes 6 parts by weight of a finely ground phosphate glass, consisting from 10% MgOs, 13% Al2O3, t7% SiO2 and 60% P2O5, added. This putty was made processed with soda water glass from 40 to 42 ° Be, ratio Na2O: SiO2 of 3.3.

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

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

Claims

1.) Process for the production of self-hardening water-glass coating compounds and water glass cement or binding agent by adding a hardener if necessary Potash or soda waterglass containing fillers, characterized in that finely ground phosphate glass is added as a hardener.

2.) Method according to claim 1, characterized in that the phosphate glass has a P2O5 content of 20-80%, preferably 50-70%.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Phosphate glass in an amount of 1 - 30, preferably 5 - 20% by weight based on the Water glass is added.

4.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the phosphate glass is mixed with quartz powder and then this cement powder is prepared with a glass of water.

5.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the phosphate glass together with another hardener, preferably potassium silicofluoride, is added.

6.) Method according to claim 5, characterized in that the phosphate glass and the other hardener are added in such amounts that each of the two hardeners alone does not bring about a hardening.

7.) Self-curing water glass coating compounds and water glass cement or -binding agent made from hardener and optionally fillers containing potash or soda waterglass characterized in that they contain phosphate glass as hardener.