Алюмофосфатное связующее Советский патент 1983 года по МПК C01B25/36 

01

00 00 00

Изобретение относится к фосфатным связуквдим, используемым в технике высоких температур для создания электроизоляционных материалов высокой нагревостойкости.

Известно алюмофосфатное связующее LJ следующего состава, мас.%1

Фосфат алюминия 56,32

Фосфорная кислота

(Р205)6,27

Вода37,41

Недостатками известного алюмофосфатного связующего являются низкая стабильность, непозволяющад в течение длительного времени использовать связующее, а также предотвратить потери, связанные с кристаллизацией алюмофосфатного раствора; использование дорогостоящего сырья реактивной квалификации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является алюмофосфатное связующее 2J , состава, мае,%:

45,91

Фосфат алюминия 2,16 Фосфат марганца

Фосфорная кислота

в пересчете на Po-s 37,62

ВодаОстальное

Количество фосфата марганца в

связующем может составлять 0,110 мас.%.

Введение в алюмофосфатное связующее фосфата марганца позволяет увеличить предкристаллизаЦионный период, т.е. стабильность в 3-5 раз по сравйению с нестабилизированным алюмофосфатным связующим. Однако и в этом случае стабильность связующего не превышает 60 сут, после чег из раствора выделяются кристаллы, и связующее теряет свои вяжущие своства.

Недостатками известного связующего являются относительно низкая стабильность, при которой Невозможно обеспечить длительное использование его и перевозку на дальние расстояния, высокая кислотность

(46%), и соответственно большая коррозионная активность.

Цель изобретения - получение жидкого алюмофосфатного связующего

с высокой свгабильностью и малой коррозионной активностью.

Поставленная цель достигается тем, что ё1люмофосфатное связукяцее, включащее фосфат алюминия, фоёфорную кислоту, воду и добавку, в качестве добавки содержит оксиэтилиденбисфрсфоновую кислоту (ОЭДФ) при следующем соотношении компонентов , мае,%:

Фосфат алюминия 50-60

Фосфорная кислота .

в пересчете на 0,5-5,0

Ок сиэтилиден бисфосфоновая кислота 0,5-2,0

ВодаОстальное

Пример 1. К 1000 г 73% ортофосфорной кислоты при комнатной

20 температуре 20-25°С добавляют 196,4 г воды, 6,9 г комплексона ОЭДФ, перемешивают до полного растворения комплексона, после чего подают :168, 4 г гидроокиси алюминия (98%

25 А1(ОН).з). Суспензию перемешивают 10 мин, затем 50 мин нагревают до Температуры кипения lOS-llO c и выдерживают при этой температуре 10 мин. Получают прозрачное алюмо30 фосфатное связующее следующего состава, Mac.%s ,

Фосфат алюминия

5-0,0

Фосфорная кислота

5,0 5 в пересчете на Рг,О,

Комплексон ОЭДФ 0,5 Вода

44,5

Вязкость связующего при 20 С 20,5 Па«С стабильность т.е. лредкристаллизационный период 190 сут и более. Связующее характеризуется небольшой коррозионной активностью скорость коррозии 0,05 мм/год для стали 08х18Н10Т. Материалы, полученные на основе этого связующего, обладают высокими электроизоляционными свойствами, высокой .нагревостойкостью.

Зависимость стабильности и коррозионной активности скорости коррозии, а т;акже вязкости и состояния связующего от соотношения компонентов представлены в таблице.

i I

n

J

L °.

и о

Г)

м о

о

I

ю ф

ф

S t;

ш 00

о 00

см

м

го о

п о о .о

о

ю

о 1

VO

со

тЧ

АЛЮМОФОСФАТНОЕ СВЯЗУЩЕЕ, включающее фосфат алюминия, фосфорную Кислоту, воду и добавку, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности и снижения коррозионной активности, в :качестве добавки оно содержит оксиэтилидёнбисфосфо новую кивлоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фосфат алк миния 50-60 Фоефорная кислота . 0,5-5,0 Оксиэтилиденбисфосфоновая кислота 0,5-2,0 Остальное Вода до 100 (Л

о чо и

Ч VO

1Л

ш

1Л

Г

г« ГО «

О

о

%

(М

in

in

%

(Ч

о

о

о

Ч

VO

м

см

%

г со VO тН

п Ч

irt ю

tn

1Л

го го

in tf

in

ш

V

СМ

(М

го ve

in VO

(П

со

U VO Как видно из таблицы, связующее, содержащее компоненты в указанных интервалах (примеры 1-3), обладают высокой стабильностью (180 сут и более), вязкостью, обеспечивающей высокие технологические свойства фо фатных растворой (клеящие свойства, совместимость с Наполнителями), малой коррозионной активностью (0,050,03 мм/год для стали 08Х18Н10Т). При уменьшении содержания в связующем фосфата алюминия (примеры 4-6) стабильность его уменьшается незначительно, коррозионная активность практически не меняется, однако рез ко снижается вязкость связующего, что делает его нетехнологичным (материалы, полученные на основе та кого связующего, имеют большую пористость, малую прЬчность, низкие электроизоляционные свойства). При увеличении содержания в связующем фосфата алюминия (примеры 7-10) уменьшается его стабильность,, корро зионная активность практически не м няется/ резко увеличивается вяз-кость Связующего, что ухудшает взаимодействие его с наполнителем при получении компаундов. При уменьшении содержания в связующем фосфорной кислоты.(примеры 11-13) стабильность уменынается, коррозионная активность практически не меняется. При увеличении содержания в связующем фосфорной кислоты (примеры 14-16) стабильность связки сохраняется, однако увеличивается его коррозионная активНость(:1р,05 м/гoд для стали 08Х18Н10Т), а согласно справочным данным некоторые Материа лы, например, наиболее распространенная в.проектировании сталь 08Х18Н10Т при скорости коррозии 0,05 мм/год. Не рекомендуется для проектирования. При уменьшении содержания в связующем оксиэтилиденбисфосфоновой кислоты (примеры 17-19) уменьшается его стабильность, остальные показатели практически не меняются. При увеличении содержания в связующем оксиэтидиденбисфосфоновоЙ кислоты (примеры 20-22) несколько увеличивается его стабильность, однако ухудшаются электроизоляционные свойства компаундов, полученных на основе этих связующих, увеличивается их пористость вследствие увеличения содерясания примеси углерода, образующегося в процессе термической обработки компаундов. Пример 23 представляет собой известное связующее (прототип), обладает высокой коррозионной активностью (0,1 мм/год) , низкой Стабильностью (30 сут) и очень высокой вязкостью (lOflO ), что делает его нетехнологичным. Предлагаемое Связующее обладает высокой стабильностью (180 дней и более), что позволяет длительно использовать его и, в частности, тра нспортировать на далекие расстояния. Благодаря своим физико-химическим свойствам и низкой коррозионной активности связующее может быть использовано при получении электроизоляционных материалов, высокой термостойкости, например в электроизоляционньр : компаундах.