Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ВОДНАЯ АЛЮМИНИЕВАЯ ПАСТА
ВОДНАЯ АЛЮМИНИЕВАЯ ПАСТА

ВОДНАЯ АЛЮМИНИЕВАЯ ПАСТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к порошковой металлургии, строительным материалам, в частности к составу газообразователей для производства ячеистого бетона, поризации других неорганических смесей, а также к водным алюминиевым пигментам, применяющимся в лакокрасочной промышленности. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильности качества водной пасты при хранении и сезонных колебаниях температуры. Водная алюминиевая паста содержит алюминиевую пудру с удельной поверхностью от 10 до 25 тыс.см2/г и водный раствор, содержащий ингибитор коррозии, смачиватели и стабилизаторы при следующем соотношении компонентов, мас.%: пудра алюминиевая 50-70, смачиватель 0,5-1,0, ингибитор коррозии алюминия - гидролизатор 0,5-2,0, стабилизатор-сгуститель 0,5-2,0, вода - остальное. Причем в качестве смачивателя используют оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10, в качестве ингибитора коррозии алюминия - гидрофилизатора - калиевую, натриевую, аммониевую соли хромовой кислоты и/или органические вещества из ряда: сульфонол, сульфитный щелок, лигносульфонаты, а в качестве стабилизатора-сгустителя - коллоиды из ряда: карбоксиметилцеллюлозы, гуммиарабин, желатин, крахмал. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2138458
Класс(ы) патента: C04B22/04
Номер заявки: 97118747/03
Дата подачи заявки: 11.11.1997
Дата публикации: 27.09.1999
Заявитель(и): Гопиенко Виктор Герасимович (RU); Махина Людмила Вячеславовна (RU); Беляйкин Григорий Аркадьевич (DE)
Автор(ы): Гопиенко В.Г.(RU); Махина Л.В.(RU); Беляйкин Григорий Аркадьевич (DE)
Патентообладатель(и): Гопиенко Виктор Герасимович (RU); Махина Людмила Вячеславовна (RU); Беляйкин Григорий Аркадьевич (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к области порошковой металлургии, строительных материалов, в частности к составу газообразователей для производства ячеистого бетона, поризации других неорганических смесей, а также к области водных алюминиевых пигментов, применяющихся в лакокрасочной промышленности.
В промышленности водная алюминиевая паста производится из алюминиевой пудры, представляющей собой алюминиевые частицы чешуйчатой формы, которые получают размолом порошка в шаровых мельницах с добавкой от 0,5 до 4% (от массы алюминия) стеарина.
Основным недостатком такой пудры при ее использовании для получения алюминиевой пасты является ее гидрофобность - несмачиваемость водой частиц алюминия, покрытых стеарином. Для производства водной пасты или водноалюминиевой суспензии в водный раствор необходимо вводить поверхностно-активные вещества, снимающие стеариновые покрытия с поверхности частиц пудры (обычно это моющие средства, мыла и т.п.).
Недостатками пудры являются также ее низкая насыпная плотность (0,15-0,25 г/см3) и пожаро-взрывоопасность.
Известен /1/ газообразователь для ячеистого бетона в виде водной алюминиевой пасты, содержащей, мас.%:
Алюминий - 84-94,5
Металлы I-II групп - 2,5-7
Синтетические жирные кислоты фракции C10-C13 - 1-3
Триэтаноламин - 2-6
Недостаток указанного газообразователя состоит в том, что синтетические жирные фракции C10-C13 и триэтаноламин являются дефицитными дорогостоящими материалами, триэтаноламин пожароопасен и имеет экологические ограничения. Кроме того, сильная запассивированность алюминия в такой пудре ограничивает ее использование в качестве газообразователя на строительных комбинатах, применяющих вибро- и ударную технику.
Известна водная алюминиевая паста, включающая в себя 30-80% алюминиевой пудры, 0,1-70% углеводов или многоатомных спиртов, остальное - вода /2/. Однако, такие составляющие не обеспечивают химической стабильности состава, а также равномерного диспергирования частиц пудры в бетонной смеси; при его применении повышается общий расход газообразователя.
Известен состав водной алюминиевой пасты - газообразователя, включающий алюминиевую пудру, сульфонол и воду в соотношении (вес.частей):
1:/0,025-0,05/:0,5-1 /3/
Недостатком этого состава водной пасты является дефицитность сульфонола и недостаточная стабильность пасты при ее длительном хранении.
Наиболее близким аналогом является водная алюминиевая паста, включающая сульфонол, оксиэтилированный алкилфенол и ингибитор из ряда K2Cr2O7, H3BO3 сульфитного щелока или уксуснокислого натрия /4/.
Введение в состав водной алюминиевой пасты ингибиторов коррозии алюминия повышает их стабильность, однако не обеспечивает гарантированного исключения возможности взаимодействия алюминиевой пудры с водой при ее длительном хранении.
Технической задачей изобретения является обеспечение стабильности качества водной пасты при хранении и сезонных колебаниях температуры.
Поставленная задача решается тем, что водная алюминиевая паста, содержащая алюминиевую пудру, воду, ингибитор коррозии алюминия - гидрофилизатор и смачиватель, дополнительно содержит стабилизатор-сгуститель при следующем соотношении компонентов, (мас. %):
Алюминиевая пудра - 50-70
Смачиватель - 0,5-1,0
Ингибитор коррозии алюминия - гидрофилизатор - 0,5-2,0
Стабилизатор-сгуститель - 0,5-2,0
Вода - Остальное.
Причем, в качестве смачивателя используют оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10, в качестве ингибитора коррозии алюминия -гидрофилизаторы - калиевую, натриевую, аммониевую соли хромовой кислоты - (K, Na, NH4)Cr2O7 и/или органические вещества из ряда - сульфонол, сульфитный щелок, лигносульфоната, а в качестве стабилизатора-сгустителя - коллоиды из ряда карбоксиметилцеллюлозы, гуммиарабик, желатин, крахмал.
Смачиватели обеспечивают растворение жировой пленки (стеарина) с поверхности частиц алюминиевой пудры и равномерное перемешивание пудры в водном растворе, равномерное распределение частиц в объеме водного раствора.
Вступая в сложное взаимодействие со стеарином и стеаратами, находящимися на поверхности частиц алюминия, эти вещества надолго обеспечивают их гидрофильность и устойчивость в водном растворе. ОП7 и ОП10 взаимозаменяемы и могут применяться как раздельно, так и совместно, они выполняют функции смачивателя на первом этапе смешения алюминиевой пудры с водным раствором.
Ингибиторы коррозии алюминия - гидрофилизаторы надежно обеспечивают стабильность водной пасты при ее длительном хранении и колебаниях температуры окружающей среды. Ингибиторами являются соли хромовой кислоты и органические вещества из ряда: сульфонол, лигносульфонаты, сульфитный щелок. Эти вещества придают гидрофильность (смачиваемость водой) частицам пудры. Стабильность водной пасты при ее длительном хранении придают сгустители из ряда коллоидных веществ: карбоксилметилцеллюлоза, гуммиарабик, гуаргам и др., связывающих молекулы воды и снижающих ее реакционную способность.
Примеры исследования состава водной пасты, обосновывающие предложенные пределы концентраций ее компонентов, приведены в таблице.
Содержание пудры в пределах 50-70% обосновано технологическими и экономическими соображениями: снижение содержания пудры ниже 50% невыгодно экономически, т.к. вода в пасте в определенной мере является балластом, не влияющим на ее газообразовательную способность. Повышение содержания пудры выше 70% затруднительно по технологической причине: трудно замешать пудру в водный раствор из-за высокой вязкости (плотности) пасты.
Используют алюминиевую пудру с удельной поверхностью от 10 до 25 тыс. см2/г и водный раствор, содержащий ингибитор коррозии - гидрофобизатор, смачиватель, стабилизатор-сгуститель.
Концентрация смачивателя ОП7(ОП10) менее 0,5% недостаточна, в этом случае пудра плохо замешивается в водном растворе. Выше 2,0% влияние смачивателя практически не изменяется, поэтому его повышенный расход экономически не оправдан. Органические вещества (сульфонол, лигносульфонат, сульфитный щелок) при концентрации выше 0,5% способствуют смачиванию пудры водным раствором, а также ингибированию поверхности частиц. Выше 2,0% это воздействие практически не изменяется и поэтому повышение концентрации нецелесообразно.
Весьма важную роль в повышении стабильности водной пасты играют сгустители в виде коллоидных веществ, связывающие молекулы воды и менее активные комплексы и тем самым понижающие ее активность. Их оптимальное содержание в составе пасты - 0,5-2%. Ниже 0,5% влияния коллоида незначительно, а выше 2% остается неизменным, поэтому увеличение его содержания выше 2% экономически нецелесообразно.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 425872, 1972.
2. Патент Великобритании N 818716, 1956.
3. Авторское свидетельство СССР N 777005, 1980.
4. Авторское свидетельство СССР N 833746, 1981.
Формула изобретения: 1. Водная алюминиевая паста, содержащая алюминиевую пудру, воду, ингибитор коррозии алюминия - гидрофилизатор и смачиватель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит стабилизатор-сгуститель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминиевая пудра - 50 - 70
Смачиватель - 0,5 - 1,0
Ингибитор коррозии алюминия - гидрофилизатор - 0,5 - 2,0
Стабилизатор-сгуститель - 0,5 - 2,0
Вода - Остальное
2. Водная алюминиевая паста по п.1, отличающаяся тем, что в качестве смачивателя используют оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10.
3. Водная алюминиевая паста по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве ингибитора коррозии алюминия - гидрофилизатора используют калиевую, натриевую, аммониевую соли хромовой кислоты (K,Na,NH4)Cr2O7 и/или органические вещества из ряда: сульфонол, сульфитный щелок, лигносульфонаты.
4. Водная алюминиевая паста по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора-сгустителя используют коллоиды из ряда: карбоксиметилцеллюлоза, гуммиарабик, желатин, крахмал.