вяжущая композиция
| Классы МПК: | C09D1/02 силикатов щелочных металлов |
| Автор(ы): | Корнеев В.И., Морозова Е.В., Халин В.А., Лукинский В.М. |
| Патентообладатель(и): | Малое государственное предприятие "Топаз" |
| Приоритеты: |
подача заявки:
1993-12-24 публикация патента:
10.05.1997 |
Использование: получение огнезащитных замазок, защитно-декоративных покрытий и т.п. для строительства материалов и изделий. Сущность изобретения: вяжущая композиция содержит жидкое стекло калиевое и/или натриевое с модулем 2,5 - 3-5 и плотностью 1,25 - 1,50 г/см3 45 - 60%, наполнители 20 - 50%, продукт взаимодействия кремниевой кислоты и гидроксида алюминия с соотношением в массовых долях Al2O3:SiO2 = 2,5 - 30,0 и Al2O3:H2O гидративная 1 - 2 5 - 20%. Продукт взаимодействия получают из осажденой кремниевой кислоты в виде коллоидного кремнезема или кремнегеля с высокой удельной поверхностью, гидрата гидроксида алюминия при 20 - 50oC в присутствии жидкого стекла. Композицию получают смешением компонентов при комнатной температуре. Характеристика свойств: жизнеспособность 24 ч, адгезия 3,6 МПа, прочность при отрыве 6,2 МПа, потеря массы при сжигании 3,3%. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Вяжущая композиция, включающая жидкое стекло, наполнители и функциональную добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве жидкого стекла калиевое и/или натриевое с модулем 2,5 3,5 и плотностью 1,25 1,50 г/см3, в качестве функциональной добавки продукт взаимодействия кремневой кислоты и гидроксида алюминия с массовым отношением Al2O3/SiO2 2,5 30,0 и Al2O3/H2O гидратная 1 2 при следующем соотношении компонентов, мас. Жидкое стекло калиевое и/или натриевое с модулем 2,5-3,5 и плотностью 1,25 1,50 г/см3 45 60Наполнители 20 50
Указанный продукт взаимодействия кремневой кислоты и гидроксида алюминия
5 20в
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству, а именно к вяжущим композициям,и может быть использовано при изготовлении огнезащитных замазок, защитно-декоративных покрытий и т.п. по строительным материалам и изделиям. Известна вяжущая композиция, включающая саморассыпающийся отвальный доменный шлак и метасиликат Na (1). Композиция обладает низкой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает низкими огнезащитными свойствами. Известна также вяжущая композиция, включающая калиевое жидкое стекло, оксиды поливалентных металлов, силикат тетрабутиламмония, наполнитель (2). Композиция обладает недостаточно высокой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает недостаточными огнезащитными свойствами. Наиболее близкой к изобретению является вяжущая композиция(3),содержащая,мас. Растворимое калиевое стекло 50 70Двухкальциевый силикат 1 10
Слюда 12 20
Каолин 5 18
Аэросил 2 7
функциональная добавка хлористый магний 0,4 1
Функциональная добавка фенолформальдегидная смола 0,6 3. Жизнеспособность такой композиции составляет не более 5 ч, что недостаточно для ряда областей ее применения. Присутствие в составе композиции фенолформальдегидной смолы делает ее токсичной и исключает ее широкое применение с позиций требований санитарной химии. Технический результат, получение которого обеспечивает данное изобретение, выражается в повышении жизнеспособности композиции. Указанный технический результат достигается тем, что вяжущая композиция, включающая жидкое стекло, наполнители и функциональную добавку,в качестве функциональной добавки содержит продукт взаимодействия кремневой кислоты и гидроксида алюминия, характеризующийся соотношением в массовых долях
Al2O3:SiO2 2,5 30 и Al2O3:H2O гидр.1-2,
где H2O гидр. химически связанная вода. В качестве жидкого стекла калиевое и/или натриевое с модулем 2,5-3,5 и плотностью 1,25-1,50 г/см3 при следующем соотношении компонентов,мас. Жидкое стекло калиевое и/или натриевое с модулем 2,5 3,5 и плотностью 1,25 1,50 г/см3 45 60
Наполнители 20 50
Вышеуказанный продукт взаимодействия кремниевой кислоты и гидроксида алюминия 5 20. Продукт взаимодействия кремниевой кислоты и гидрата окиси алюминия характеризуется соотношением (в массовых долях):
где N2O химически связанная (кристаллогидратная) вода. Продукт взаимодействия кремниевой кислоты и гидрата окиси алюминия представляет собой пастообразную массу белого цвета. Для синтеза функциональной добавки предварительно получают осажденную кремниевую кислоту в виде коллоидного кремнезема или кремнегеля с высокой удельной поверхностью, например, применяют метод кислотного осаждения из растворов растворимых силикатов. Полученную кремниевую кислоту обрабатывают гидратом окиси алюминия при 20-50oC в течение 1,5 2 ч в присутствии части жидкого стекла при постоянном перемешивании при дробном введении компонентов до получения заданных соотношений:
Полученную добавку выдерживают до созревания в течение 18-24 ч. Количество исходных веществ: кремневой кислоты, гидрата окиси алюминия, жидкого стекла определяется исходя из получения в конечном продукте указанных соотношений: Al2O3:SiO2 2,5- 30 и Al2O3:H2O гидр. 1 2. Так в примере 2 для получения 1 кг функциональной добавки необходимо использовать: свежеосажденный кремнегель с содержанием SiO2 80% 200 г, гидрата окиси алюминия (по ТУ 48-5-128-89) с содержанием Al2O3 65% 670 г; натриевое жидкое стекло (в пересчете на SiO2) с модулем 2,8 и плотностью 1,25 г/см3 130 г. При этом получится функциональная добавка с соотношением Al2O3:SiO2 2,5 и Al2O3:H2O гидр. 1. Для получения функциональной добавки с другим, указанным в формуле составом, соотношение кремниевой кислоты, гидрата окиси алюминия и жидкого стекла должны быть соответственно пересчитаны. В композиции используют калиевые (ТУ 6-18-204-74) и натриевые (ГОСТ 13078-81) жидкие стекла с модулем 2,5 3,5 и плотностью 1,25 1,50 г/см3. В качестве наполнителей используют мел, тальк, кальцит, каолин, слюду, двуокись титана, железный сурик, пигматит, окись хрома и др. В табл.1 представлены примеры композиции. В качестве функциональной добавки используют:
в примере 1 продукт взаимодействия свежеосажденного коллоидного кремнезема и гидрата глинозема с соотношением (в массовых долях)
в примере 2 продукт взаимодействия свежеосажденного кремнегеля и гидрата глинозема с соотношением (в массовых долях)
в примере 3 продукт взаимодействия кремнегеля отхода химического производства, содержащего не менее 80% SiO2 и гидрата глинозема с соотношением (в массовых долях)
Вяжущую композицию получают путем смешения компонентов при комнатной температуре. Наносят полученную вяжущую композицию традиционными методами при комнатной температуре. Результаты испытаний вяжущих композиций, а также замазок и покрытий на их основе представлены в табл. 2. Жизнеспособность вяжущих композиций определяют как конец сроков схватывания на приборе Вика по ГОСТ 3103-76 "Цементы методы испытаний". Огнезащитные свойства замазок и покрытий определяют по потере массы при сжигании защищаемых деревянных образцов по СТСЭВ 4686-84. Токсикологические характеристики вяжущих композиций определяются свойствами входящих в нее компонентов. Наличие едкой щелочи определяли путем улавливания тумана едкой щелочи в два поглотителя с водой, с последующим титрованием (Алексеева М.В. и др. Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений, 1954, с. 89), а присутствие фенола определяли в соответствии с нормами ПДК по ГОСТ 12.1.0005-88. Прочность замазок и покрытий при отрыве определяют путем разрыва склеенных цилиндров диаметром 22 мм по ГОСТ 14760-69, а их адгезию определяли по прочности на сдвиг на склеенных древесно-стружечных пластинах по ГОСТ 18958-73. Как следует из данных, представленных в табл.2, вяжущая композиция в сравнении с известной обладает повышенной жизнеспособностью, нетоксична, а замазки, покрытия и т. п. на ее основе обладают высокими огнезащитными свойствами.
Класс C09D1/02 силикатов щелочных металлов