CS242745B1

CS242745B1 - Mineral composition based on silica sol, alkanolamines and hydroxides and / or hydrated aluminum oxides

Info

Publication number: CS242745B1
Application number: CS851559A
Authority: CS
Inventors: Matej Stepita
Original assignee: Matej Stepita
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS155985A1

Abstract

Minerální kompozice gro povrchové úpravy je určena na ochranu porézních a hořlavých materiálů, případně kovů proti účinkům vyšších teplot a žáru a proti působení vlhkosti a vody. Je formulována na bázi hydrosolu kysličníku křemičitého, alkanolaminů, kysličníků, hydroxidů nebo hydratovaných kysličníků hliníku, sítújících činidel, případně plniv a pigmentů. Minerální kompozice má dobrou adhezi k substrátům, vysokou tvrdost a odolává mechanickým i chemickým vlivům za normálních i zvýšených teplot i při spolupůsobeni vlhkosti a vody.The mineral composition of the gro surface treatment is intended for the protection of porous and flammable materials, or metals, against the effects of higher temperatures and heat and against the effects of moisture and water. It is formulated on the basis of silica hydrosol, alkanolamines, oxides, hydroxides or hydrated aluminum oxides, crosslinking agents, or fillers and pigments. The mineral composition has good adhesion to substrates, high hardness and is resistant to mechanical and chemical influences at normal and elevated temperatures, even in the presence of moisture and water.

Description

Vynález se týká minerální kompozice pro povrchové úpravy porézních a hořlavých materiálů na bázi hydrosolu kysličníku křemičitého, kysličníků nebo hydroxidů hliníku, sírujících Činidel, plniv a pigmentů.The present invention relates to a mineral composition for the surface treatment of porous and combustible materials based on hydrosol of silica, oxides or aluminum hydroxides, crosslinking agents, fillers and pigments.

Doposud se pro povrchové úpravy různých hmot používají materiály pbsahující převážné organická pojivá, zejména syntetické polymery. Organická pojivá neoddávají působení vySSích teplot, při kterých dochází k jejich poruéení nebo i k úplné degradaci.Until now, materials containing predominantly organic binders, especially synthetic polymers, have been used for the coating of various compositions. Organic binders do not give rise to higher temperatures at which they break down or even degrade.

Organická pojivá snadno hoří a při hoření se uvolňují škodlivé plynné složky. Hoření je často spojeno s nežádoucím vývinem plynů, dýmu a kouře. Pro odstranění těchto jevů byla navržena silikátová pojivá, zejména vodní roztoky alkalických křemičitanů.Organic binders burn easily and harmful gaseous components are released when burned. Burning is often associated with the undesirable generation of gases, fumes and smoke. Silicate binders, in particular aqueous solutions of alkali silicates, have been proposed to eliminate these phenomena.

Filmy vytvořené z těchto roztoků vyžadují zpracování při vysokých teplotách, aby se vytvořily pevná chemické siloxanové vazby. Filmy, vzniklé za normálních teplot při působení vlhkosti nebo vody, měknou a postupně degradují.Films formed from these solutions require high temperature processing to form solid chemical siloxane bonds. Films formed at normal temperatures under the influence of moisture or water soften and gradually degrade.

K odstranění těchto jevů byl navržen jako pojivo koloidní kysličník křemičitý. Filmy vznikající z tohoto pojivá za normální teploty vSak nevytvářejí siloxanové vazby, ale relativně slabé vodíkové vazby, které neoddávají působení vlhkosti a vody.Colloidal silicon dioxide has been proposed as a binder to eliminate these phenomena. However, films resulting from this binder at normal temperature do not form siloxane bonds, but relatively weak hydrogen bonds that do not give off moisture and water.

Navíc pojivo obsahuje značné množství vody a filmy vznikající vysycháním smršlují a vznikají četné mikrotrhliny. Proto se směsi s obsahem hydrosolu kysličníku křemičitého plni velkým obsahem plniv, např. práškovým zinkem, barytem, vápencem, kaolinem apod. (Pat. USA 3 320 082). Plniva však snižují adhezi nátěrových systémů k substrátům, ovlivňují otěr filmu a neodstraňují měknutí filmu ve vodě.In addition, the binder contains a considerable amount of water and the films formed by drying shrink and form numerous micro-cracks. Therefore, silica-containing hydrosol compositions are filled with a high filler content, e.g., zinc powder, barite, limestone, kaolin, and the like (U.S. Pat. No. 3,320,082). However, fillers reduce the adhesion of paint systems to substrates, affect film wear and do not remove film softening in water.

Dále bylo zjištěno, že kysličníky a hydroxidy hliníku reagují se silanolovými skupinami hydrosolu SiO₂ a při dehydratační. kondenzaci vytvářejí vodíkové vazby mezi skupinami hliníku a křemíku a snižují vliv vody ve vznikajícím filmu (Pat. ® I 544 134).Furthermore, it was found that the oxides and hydroxides of aluminum reacts with the silanol groups of a hydrosol of SiO ₂ and the dehydration. condensation is formed by hydrogen bonds between the aluminum and silicon groups and reduces the effect of water in the film formed (Pat. ® I 544 134).

Takové filmy vykazují dobré vlastnosti za normálních podmínek. Při působení vyšších teplot a zejména za spolupůsobení vody tyto filmy postupně měknou a ztrácejí adhezi.Such films exhibit good properties under normal conditions. These films gradually soften and lose adhesion when exposed to higher temperatures and especially with water.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje minerální kompozice pro povrchové úpravy na bázi hydrosolh Si0₂, u které dochází ke gelovatění hydrosolu SiO₂ porušením rovnováhy povrchových nábojů koloidního SiO₂ kysličníky nebo hydroxidy kovů. alkalických zemin nebo zinku.The above-mentioned drawbacks are eliminated by mineral compositions for surface treatment based on hydrosol SiO ₂ , in which the hydrosol of SiO _{2 is} gelled by disrupting the surface charge balance of colloidal SiO _{2 by} oxides or metal hydroxides. alkaline earth or zinc.

Rychlost a průběh gelovatění se reguluje vodorozpustnými alkanolamíny. Minerální kompozice obsahuje dále kysličníky, hydroxidy nebo hydratované kysličníky hliníku, které vytvářejí při dehydratační kondenzaci chemická vazby (-Al-O-Si-), odolávající účinkům vlhkosti a vody.The rate and course of gelling are controlled by water-soluble alkanolamines. The mineral composition further comprises oxides, hydroxides, or hydrated aluminum oxides that form chemical bonds (-Al-O-Si-) resistant to moisture and water during dehydration condensation.

Minerální kompozice může dále obsahovat pigmenty, pomocná plniva pro úpravu Teologických vlastností, případně tenzidy pro zamezení sedimentace.The mineral composition may further comprise pigments, auxiliary fillers for adjusting theological properties, or surfactants to prevent sedimentation.

Minerální kompozice podle vynálezu má dobré adhezní vlastnosti a vykazuje vysokou přídržnost k různým substrátům, např. ke keramickým materiálům, sklu, cementem pojeným hmotám, kalciumsilikátům, kovům apod.The mineral composition according to the invention has good adhesion properties and exhibits high adhesion to various substrates such as ceramic materials, glass, cement-bonded materials, calcium silicates, metals and the like.

Film vytvořený z této kompozice za normální teploty odolává účinkům vlhkosti a vody za běžných i zvýšených teplot, je hygienicky nezávadný a nehořlavý. Má vysokou tvrdost a odolává otěru za sucha i za mokra.The film formed from this composition at normal temperature resists the effects of moisture and water at both normal and elevated temperatures, is hygienically safe and non-flammable. It has high hardness and resists dry and wet abrasion.

PříkladyExamples

1) Dokonale se zhomogenizuje v hmot. dílech 200 dílů hydrosolu kysličníku křemičitého o sušině 30 % hmot. a 6 dílů monoetanolamínu a ke směsi se za stálého míchání přidává postupně 60 dílů hydratovaného kysličníku hlinitého (metahydroxidu AIO(OH)), 6 dílů hydrátu vápenatého, 2 díly hydroxidu zinečnatého, 1 díl pigmentu a 4 díly vody.1) Perfectly homogenize in mass. parts of 200 parts of silica hydrosol with a dry weight of 30 wt. and 6 parts of monoethanolamine and 60 parts of hydrated alumina (AIO (OH) metahydroxide), 6 parts of calcium hydrate, 2 parts of zinc hydroxide, 1 part of pigment and 4 parts of water are added successively with stirring.

Minerální konzistence se nanáší natíráním na asbestocement v tloušlce 0,3 mm. Přídržnost povrchové úpravy je 1,8 MPa za sucha i po expozici ve vodě o 100 °C po dobu 24 h, tvrdost 9 H a povrchová úprava je nehořlavé.Mineral consistency is applied by coating on asbestos cement in a thickness of 0.3 mm. The adhesion of the surface treatment is 1.8 MPa in dry conditions even after exposure in water at 100 ° C for 24 h, hardness 9 H and the surface treatment is non-flammable.

2) Nejdříve se dokonale zhomogenizuje v hmot. dílech 300 dílů hydrosolu SiQg o sušině 20 % hmot. a 100 dílů směsu kysličníku hlinitého a hydroxidu hlinitého v hmot. poměru 1:1. Odděleně se zhomogenizuje 20 dílů směsi mono-, di- a tri-etanolaminu v hmot. poměru : 1 : 1 s 8 díly práškového zinku, 3 díly pigmentu, 0,1 dílu anionaktivního tenzidu o HLB 12 a 6 dílů vody.2) First, it is perfectly homogenized in mass. 300 parts by weight of hydrosol SiQg having a dry weight of 20 wt. and 100 parts by weight of a mixture of aluminum oxide and aluminum hydroxide. 1: 1 ratio. Separately, 20 parts by weight of a mixture of mono-, di- and triethanolamine are homogenized. ratio: 1: 1 with 8 parts zinc powder, 3 parts pigment, 0.1 part anionic surfactant with HLB 12 and 6 parts water.

Obě zhomogenizované složky se dokonale spolu promíchají. Minerální kompozice se nanese nástřikem na pórobeton v tlouštce 0,4 mm. Přídržnost za sucha i po expozici ve vodě je vyšší než koheze pórobetonu, povrchová úprava je nehořlavá, má tvrdost vyšší než 9 H a je nepropustná pro agresivní kapaliny.The two homogenized components are mixed intimately. The mineral composition is sprayed onto porous concrete in a thickness of 0.4 mm. Dry adhesion even after exposure to water is higher than cellular concrete cohesion, the surface is non-flammable, has a hardness higher than 9 H and is impermeable to aggressive liquids.

3) Dokonale se zhomogenizuje ve hmot. dílech 240 dílů hydrosolu SiOg o sušině 25 % hmot., 12 dílů směsi dietylaminoetanolu s izopropylaminem v hmot. poměru 2:1,8 dílů hydroxidu hlinitého, 30 dílů vápenného hydrátu, 10 dílů hydroxidu zinečnatého, 5 dílů pigmentu a 0,2 dílu anionaktivního tenzidu o HLB 14.3) Perfectly homogenize in mass. parts by weight of 240 parts of SiOg hydrosol having a dry weight of 25% by weight; ratio 2: 1.8 parts aluminum hydroxide, 30 parts lime hydrate, 10 parts zinc hydroxide, 5 parts pigment and 0.2 parts anionic surfactant of HLB 14.

Minerální kompozice se nanese na tepelně izolační polystyren-cementové prefabrikáty. Přídržnost povrchové úpravy je vyšší než 1,5 MPa za 3ucha i po venkovní expozici, tvrdost nad 9 H a povrchová úprava je nehořlavá.The mineral composition is applied to the thermally insulating polystyrene-cement prefabricates. The adhesion of the surface treatment is higher than 1.5 MPa per 3 years even after outdoor exposure, hardness above 9 H and the surface treatment is non-flammable.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A mineral composition based on hydrosol of silica, alkanolamines and hydroxides and / or hydrated aluminum oxides for surface treatment to protect porous and combustible materials, characterized in that it contains 200 to 300 parts by weight of silica hydrosol having a dry matter content of 20 to 30% by weight. , 3 to 28 parts of alkanolamines from the group consisting of mono-, di-, and triethanolamine, diethylaminoethanol and mixtures thereof, 60 to 120 parts of oxides, hydroxides and / or hydrated aluminum oxides, 2 to 40 parts of alkaline earth metal hydroxides and / or 1 to 20 parts of zinc powder, optionally 0.3 to 6.0 parts of pigments, 0.1 to 5.0 parts of anionic surfactant and 3 to 1.0 parts of water.

2. Mineral composition according to claim 1, characterized in that the oxides, hydroxides and hydrated aluminum oxides are aluminum oxide (Al ^ Q ^), aluminum hydroxide (Al (OH) ^) hydrated aluminum oxide (AIO (OH) separately). or in combination with each other.