Связующее Советский патент 1991 года по МПК C04B12/02 

Изобретение относится к области фосфатных строительных материалов а именно к холодотвердеющим фосфатным связующим, и может быть использовано в качестве защитно-декоративного покрытия на строительные материалы и затворителя для приготовления огнеупорных кислотостойких стройматериалов с различными наполнителями.

Цель изобретения увеличение стабильности и обеспечение холодного тверде- ния с одновременным увеличением прочности и влагостойкости защитных покрытий на основе железо-фосфатного связующего.

Благодаря тому, что в растворе металла в полифосфориой кислоте молярное отношение пятиокиси фосфора к оксиду железа равно 1,5-3 и дополнительно содержится

высокомолекулярный полисахарид или его производные например натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы при вышеизложенном соотношении компонентов в массовых частях обеспечивается увеличение стабильности от 60-180 дней до 360 дней и более и холодное твердение при комнатной температуре с одновременным увеличением прочности и влагостойкости защитных покрытий и изделий на его основе, так как в связующем содержится малое количество не связанного P20s, что предопределяет ме- тастабильное состояние раствора связующего при нанесении его с нейтральным металлоокисными пигментами или без них на поверхности бетона, асбоцемента, шифера, туфа, металла и др., за счет нейтрализующих компонентов поверхности обрабатываемых изделий твердение проис,0

01

4

hO

00

ходит при комнатной температуре. При этом одновременно также происходит увеличение прочности и влагостойкости за счет перехода кислых фосфатов (водорастворимые) в средниз фосфаты (водонераст- воримые). Кроме того, обеспечивается технологичность получение железо-фосфатного связующего, так как предотвращается вспенивание реакционной массы, снижается температура и время растворения оксида железа в кислоте.

Получение железо-фосфатного связующего осуществляют следующим образом.

100 мас.ч. полифосфорной кислоты (в пересчете на 100%-ную кислоту) нагревают до 90-100°С и при непрерывном перемешивании добавляют 0,5-3.5 мас.ч. высокомолекулярного полисахарида или его производное, предварительно растворенное в 15-30 мас.ч. воды. Температуру смеси снижают до 80-90°С и вводят 36-53 мас.ч. порошкообразного оксида ж-елеза. Молярное отношение пятиокиси фосфора к окиси железа равно 1,5-3. Затем при непрерывном перемешивании температуру смеси доводят до 120-125°С, при этой температуре в течение 1-1,5 ч происходит полное растворение оксида железа и образование вязкого прозрачного раствора светло-коричневого цвета. Полученное железо-фосфатное связующее наносят на поверхности бетона, асбоцемента, шифера,туфа, металла и др. или используют в качестве затворителя для различных порошковых материалов.

Примеры составов и их физико-химические характеристики приведены в табл. 1 и 2.

Полученное связующее наносят как декоративное покрытие на бетон, асбоиемент и шифер, Отвердевает покрытие через 2-4 ч при комнатной температуре и приобретает водостойкость через 24 ч.

Физико-химические свойства защитных покрытий приведены в табл. 3.

Используют железо-фосфатное связующее также в качестве затвердителя в различных композиционных материалах.

Состав и свойства холоднотвердеющих композиционных материалов приведены в табл. 4.

Пример 1. Оптимальный вариант получения железо-фосфатного связующего.

100 кг полифосфорной кислоты (в пересчете на 100%-ную кислоту) нагревают до 100°С и при непрерывном перемешивании добавляют 2 кг натриевой соли карбоксиме- тилцеллюлозы, предварительно растворенной в 20 кг воды. Температуру смеси снижают до 90°С и при этом вводят 42 кг порошкообразного оксида железа. Молярное отношение пятиокиси фосфора к оксиду железа равно 2,25. Затем при постоянном перемешивании температуру смеси доводят до 125°С, при которой постепенно в

течение одного часа происходит полное растворение оксида железа и образование вязкого прозрачного раствора светло-коричневого цвета.

Пример 2. 100 кг полифосфорной

кислоты (в пересчете на 100%-ную кислоту) нагревают до 90°С и при непрерывном перемешивании добавляют 0,5 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы предварительно растворенной в 15 кг воды. Температуру смеси снижают до 80°С, и при этом вводят 36 кг порошкообразного оксида железа. Молярное отношение пятиокиси фосфора к окиси железа равно 3. Затем при непрерывном перемешивании температуру

смеси доводят до 120°С, при которой постепенно, в течение 1,2 ч. происходит полное растворение оксида железа и образование вязкою прозрачного раствора светло-коричневого цвета.

П р и м е р 3. 100 кг полифосфорной

кислоты (в пересчете на 100%-ную кислоту) нагревают до 100°С и при непрерывном перемешивании добавляют 3,5 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. предварительно растворенной в 30 кг воды. Температура смеси снижается до 90°С, и при этом вводят 53 кг порошкообразного оксида железа. Молярное отношение пятиокиси фосфора и оксида железа равно 1.5. Затем при

непрерывном перемешивании температуру смеси доводят до 120°С, при которой постепенно, в течение 1,5 ч. происходит полное растворение оксида железа и образование вязкого прозрачного раствора светло-коричневого цвета.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы в отличие от других высокомолекулярных полисахаридов (тростниковый сахар, крахмал и т.д.) характеризуется дешевизной, доступностью, относительно высокой температуроустойчивостью (до 225°С) и кис- лотостойкостью.

Примеры конкретных составов приведены в табл. 1.

Формула изобретения

Связующее, включающее раствор о-си- да железа в полифосфорной кислоте и воду. отличающееся тем, что, с целью увеличения стабильности и обеспечения холодного твердения с одновременным увеличением прочности и влагостойкости защитных покрытий и изделий на его основе, в растворе металла в полифосфорной

кислоте молярное отношение пятиокиси фосфора к окиси железа равно 1,5-3 и дополнительно содержит высокомолекулярный полисахарид или его производное при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Полифосфорная кислота100 Оксид железа36-53 Высокомолекулярный полисахарид или его производное0,5-3,5 Вода15-30

Таблица 1

Изобретение относится к области фосфатных строительных материалов а именно к холоднотвердеющим фосфатным связую J щим и может быть использовано в качестве строительно-декоративного покрытия ня строительные материалы и затворителя для приготовления огнеупорных кислотостои ких стройматериалов с различными напол нителями Цель изобретения - увеличение стабильности и обеспечение холодного твердения с одновременным увеличением прочности и влагостойкости защитных по крытий и изделий на их основе Связующее содержит следующие компоненты мае ч полифосфорная кислота 100 оксид железа 36-53 высокомолекулярный полисахарид или его производное например натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0 5 3,5 вода 15-30 Стабильность связующего 200-360 дней прочность покрытия при ударе 30-50 кгс/см 4 табл №

Таблица 2

10

Таблица 3

Таблица 4