Состав для получения фосфатного связующего Советский патент 1987 года по МПК C04B28/34 

,

112

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для получения связующего, используемого при изготовлении высокопрочных огнеупорных материалов.

Цель изобретения - повышение клеящей способности связующего и стабилизация его свойств- при длительном хранении.

Бораты двухвалентных металлов, на- пример бораты цинка, бораты кальция и бораты магния, представлены общей формулой MeO-BjOj, nHjjO, где п может быть равно 3,4,7,10,15,

В процессе синтеза фосфатного связу- кщего в результате взаимодействия ком- понент а и происходящей полимеризации продуктов реакции образуются смешанные фосфаты,обладающие прочными полимерными связями,что способствует повышению клеящей способности и стабильности фосфатного связующего.

Фосфаты двухвалентных металлов, образовавшиеся в результате взаимодействия боратов с ортофосфорной кис лотой, формируют цепочечные линейные полимерфосфаты типа (H,JP„OJ -v , обладающие устойчивостью, и склонны к образованию комплексных соединений, которые и обеспечивают твердение при низких температурах и повышение стабильности при длительном хранении.

При твердении в условиях повышенных температур решающую роль в формировании структуры играют кольцевые фосфаты трехвалентных металлов алюминия, бора,хрома. Причем решающая роль в этом процессе принадлежит фосфатам бора, которые в силу стеклообразующей способности формируют высокопрочную и плотную структуру.

Введение в процессе синтеза добавки бората двухвалентного металла от 0,8 до 15,0% позволяет получить в результате их взаимодействия с фосфа тами комплексные соединения с высоко клеящей способностью, стабильностью свойств при длительном хранении связующего и твердением при 25-37 С,

Содержание в связующем менее 0,8% бората двухвалентного металла не обеспечивает стабильности свойств при длительном хранении и твердения при низких температурах.

Содержание в связующем более 15,0 бората двухвалентного металла приводит к снижению ста бильности свойств при длительном хранении и клеящей

5

31

5

0

0

5

0

5

0

502

способности за счет повышения концентрации оксидов в системе, способствующей кристаллизации и выпадению осадка. Это обстоятельство вызывает разрыв линейных связей и. нарушение полимерного строения связующих.

Пример 1. В емкость для синтеза связующего вводят 83,0 мас.% ортофосфорной- кислоты, 1,0 мас.% хромового ангидрида, затем после полного растворения СгО вводят 9,0 мас.% гидроксида алюминия при 30-40 С, продолжая перемешивать содержимое. Полученную смесь нагревают до полного растворения гидроксида алюминия, после чего вводят 0,8 мас.% бората кальция, смоченного .водой. После полного растворения бората кальция и охлаж- дения смеси до 35-40°С вводят 1,0 мас.% формалина. Реакционную смесь нагревают до полного восстановления 6-валентнрго хрома до 3-валентного, кипятят и охлаждают до комнатной температуры. Связующее готово к употреблению.

П р им е р2. В емкость для синтеза связующего вводят 72,0 мас.% ортофосфорной кислоты, 2,3 мас.% хромового ангидрида, затем после полного растворения СгО вводят 12,0 мас.% гидроксида алюминия при 30-40°С, продолжая перемешивать содержимое. Полученную смесь нагревают до полного растворения гидроксида алюминия, после чего вводят 8,5 мас.% бората цинка, смоченного водой. После полного растворения бората цинка и охлаждения смеси до 35-40°С вводят 1,5 мас.% формалина. Реакционную смесь нагревают до полного восстановления 6-валентного хрома до 3-валентного, кипятят и охлаждают до комнатной температуры. Связующее готово к употреблению.

Пример 3. В емкость для синтеза связующего вводят 62,0 мас.% ортофосфорной кислоты, 5,0 мас.% хромового ангидрида, затем после полного его растворения,вводят 14,0 мас.% гидроксида алюминия при 30-40 С, продолжая перемешивать содержимое емкости. Полученную смесь нагревают до полного растворения гидроксида алюминия, после чего вводят 15,0 мас.% бората магния, смоченного водой. После полного ра- створения бората магния и охлаждения смеси до 35-40 с вводя т 3,0 мас.% формалина. Реакционную смесь нагревают до полного восстановления 6-валентно 12931

го хрома до 3-валентного, кипятят и охлаждают до комнатной температуры. Связующее готово к употреблению.

Предел прочности при сдвиге предлагаемого и известного связующих при- 5 веден в таблице.

Клеящую способность определяют по прочности при сдвиге шамотных образцов , склеенных составом из 50% шамот-, ного порошка фракции менее 0,315 мм, 10% огнеупорной глины и 40% связующего, состав которого отражен в примерах.

Предложенная композиция для получения фосфатного связующего позволяет

Редактор М.Дылын

Составитель О.Моторина

Техред И.Попович Корректор М.Шарошй

Заказ 341/24Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Цроектная,

5

O

5

0

50 .. 4 повысить клеящую способность, стабильность связующего и адгезионную прочность при твердении в условиях низких температур, улучшить качество огнеупорной кладки на его основе и удлинить срок службы тепловых агрега- тов в 1,5 раза.

Формула изобретения

Состав для получения фосфатного связующего, включающий ортофосфорную кислоту, гидроксид алюминия, хромовый ангидрид, формалин, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повьппения клеящей способности связующего, стабилизации его свойств, при длительном хранении, он в качестве.добавки содержит борат двухвалентного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная

5

0

кислота Гидроксид алюминия Хромовый ангидридФормалин Борат двухвалентного металлаВода

62,0-83,0

9,0-14,0 1,0-5,0

1,0-3,0

0,8-15,0 Остальное

Изобретение относится к классу неорганических связующих и предназначено для получения фосфатного связующего, используемого при изготовлении высокопрочных огнеупорных материалов. Целью изобретения является повышение клеящей способности связующего, стабилизация его свойств при длительном хранении. Состав для получения фосфатного связующего содержит, мас.%: ортофосфорная кислота 62-83; гидррк- сид алюминия 9-14; хромовый ангидрид 1-5; формалин 1,3; борат двухвалентного металла 0,8-15 и вода остальное. 1 табл.