Модифікований клей на основі рідкого скла і спосіб його приготування

1 Модифікований клей на основі рідкого скла, що включає мінеральне в'яжуче у вигляді рідкого скла, наповнювач і модифікатор, який відрізняється тим, що додатково містить прискорювач твердіння, при цьому як наповнювач включає силікатний наповнювач у вигляді меленого скла і/або кварцового піску, а як модифікатор містить луг при такому співвідношенні компонентів, мас % Рідке скло (калієве чи натрієве) 70-90 Силікатний наповнювач 5-30 Луг 1-3 Прискорювач твердіння 1 -2 2 Модифікований клей на основі рідкого скла за п 1, який відрізняється тим, що як затверджувач містить гідроокис алюмінію чи їдкий калій, чи їдкий натрій 3 Модифікований клей на основі рідкого скла за п 1, який відрізняється тим, що як прискорювач твердіння містить кремнефторид натрію Na2SiF6 4 Спосіб приготування модифікованого клею на основі рідкого скла, що включає перемішування мінерального в'яжучого, наповнювача і затверджувача та їх нагрівання, який відрізняється тим, що наповнювач у вигляді попередньо подрібненого меленого скла чи кварцового піску до часток розміром 1-8 мікрон розчиняють у мінеральному в'яжучому у вигляді рідкого скла, потім уводять затверджувач у вигляді луга при постійному перемішуванні і наприкінці процесу змішування додають прискорювач твердіння 5 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що розчинення меленого скла в рідкому склі здійснюють за допомогою кавітації протягом 10-15 хвилин при температурі 60-85°С 6 Спосіб за пп 4, 5, який відрізняється тим, що змішування інших компонентів здійснюють за допомогою кавітації при температурі 60-85°С протягом 3-5 хвилин Винахід відноситься до виробництва клеїв і в'язких, застосовуваних у будівельній індустрії і деревообробній промисловості і може бути використаний для виготовлення будівельних матеріалів і виробів, деревостружкових плит, склеювання столярних виробів Відомий клей на основі рідкого скла (1), якій містить мінеральне в'язке у вигляді рідкого скла (натрієвого), з ЩІЛЬНІСТЮ 1,35 - 1,47г/см , який широко застосовується і відомий як «силікатний клей» Однак відомо, що модуль рідкого скла (співвідношення mSiO2 R2O) у значній мірі впливає на КІЛЬКІСТЬ води, що повинна бути вилучена, перш ніж наступить твердіння Чим вище модуль, тим швидше настає твердіння клею Тому відомий клей на основі рідкого скла з великим модулем (більш 2,7) важко розчиняється, менш стабільний, швидше твердіє при низьких температурах і викликає труднощі при його збереженні і застосу ванні Найближчим за технічною суттю та складом суттєвих ознак до заявленого модифікованого клея є модифікований клей на основі рідкого скла (2), який включає у свій склад мінеральне в'язке у вигляді рідкого скла (силікат натрія), наповнювач (каолін) і модифікатор (крохмаль) і містить зазначені компоненти в наступному співвідношенні, мас % Силікат натрію 14-40 Каолін 15-35 Крохмаль 1-10 Вода Інше Однак наявність у складі клею зерен крохмалю і часток глини в зваженому стані (у вигляді суспензії) значно обмежує час його використання, оскільки зберігання його більше 2-х діб приведе до розшарування і утворення глинистого осаду, а крохмаль будучи живильним середовищем для мікроорганізмів, приводить до його загнивання і погіршення клеючих властивостей Таким чином, зазначений вище модифікова ю СО О 44035 ний клей має ІСТОТНІ недоліки Основні з них - невелика МІЦНІСТЬ з'єднання матеріалів і малий опір розшаровуванню, слабка ВОДОСТІЙКІСТЬ обмежують сферу його застосування, використанням лише при склеюванні картону і паперу Крім того, саме виробництво цього клею - досить складний технологічний процес з дорогим устаткуванням, що у свою чергу викликає збільшення собівартості клею Відомий спосіб приготування модифікованого клею на основі рідкого скла (2), який включає перемішування мінерального в'язкого, наповнювача і затверджувача (шляхом введення в приготовлену глинисту суспензію водяного силікату натрію, крохмалю) та їх нагрівання Причому крохмаль в глинисту суспензію вводять до введення водяного силікату натрію, а нагрівання здійснюють після змішування всіх компонентів Однак відомий спосіб приготування модифікованого клея і такий склад компонентів доцільно застосовувати тільки для таких органічних складових, як крохмаль, оскільки дозволяє крохмалю цілком клейстеризуватись і гомогенізуватись, при цьому зважені частки мінеральних компонентів обкутуються клейстером Але органічні домішки накладають жорсткі обмеження щодо ПОСЛІДОВНОСТІ змішування та нагрівання сполуки При цьому фізико-хімічний вплив такого змішування на взаємодію складових незначний, що В основу винаходу поставлена задача створення нового мінерального клею і технології його виготовлення з поліпшеними технологічністю способу та фізико-механічними характеристиками клею, такими, як МІЦНІСТЬ з'єднання конструкцій , ВОЛОГОСТІЙКІСТЬ, адгезія до матеріалів, вогнестійкість і еколопчність при спрощенні технологічного процесу і зменшенні енерговитрат на виробництво Суть модифікованого клею на основі рідкого скла полягає в тому, що він містить мінеральне в'язке у вигляді рідкого скла, наповнювач, модифікатор і прискорювач твердіння, при цьому в якості наповнювача включає силікатний наповнювач у вигляді меленого скла і/або кварцового піску, а в якості модифікатора містить луг при такому співвідношенні компонентів, мас % Рідке скло (калієве чи натріє70 - 90 ве) Силікатний наповнювач (ме5 - ЗО лене скло і/або кварцовий пісок) Луг 1-3 Прискорювач твердіння 1-2 При цьому в якості затверджувача клей містить гідроокис алюмінію, чи їдкий калій, чи їдкий натрій, а як прискорювач твердіння містить кремнефторид натрію Na2SiF6 Суть способу приготування модифікованого клея на основі рідкого скла полягає в тому, що він включає перемішування мінерального в'язкого, наповнювача і затверджувача та їх нагрівання, при цьому наповнювач у вигляді попередньо подрібненого меленого скла чи кварцового піску до часток розміром 1 - 8 мікрон розчиняють у мінеральному в'язкому у вигляді рідкого скла, потім уводять затверджувач у вигляді луга при постійному перемішуванні і наприкінці процесу змішування дода ють прискорювач твердіння Розчинення меленого скла в рідкому склі здійснюють за допомогою кавітації протягом 1 0 - 1 5 хвилин при температурі 60 - 85°С, а змішування інших компонентів здійснюють також за допомогою кавітації при температурі 60 - 85°С протягом 3 - 5 хвилин Винахід ілюструється наступними прикладами Приклад 1 Модифікований клей на основі рідкого скла містить мінеральне в'язке у вигляді калієвого рідкого скла, наповнювач у вигляді кварцевого піску, подрібненого до 1 - 8 мікронів для оптимальної однорідності сполуки, модифікатор у вигляді гідроокису алюмінія і прискорювач твердіння у вигляді кремнефториду натрію при такому співвідношенні компонентів, мас % Калієве рідке скло 70 Кварцевий пісок 26 Гідроокис алюмінія З Кремнефторид натрію 1 Приклад 2 Модифікований клей на основі рідкого скла містить мінеральне в'язке у вигляді натрієвого рідкого скла, наповнювач у вигляді меленого скла розміром не більше 8 мікрон, модифікатор у вигляді їдкого калія і прискорювач твердіння у вигляді кремнефториду натрію при такому співвідношенні компонентів, мас % Натрієве рідке скло 90 Мелене скло 7 їдкий калій 1 Кремнефторид натрію 2 Приклад З Модифікований клей на основі рідкого скла містить мінеральне в'язке у вигляді калієвого рідкого скла, наповнювач у вигляді кварцевого піску і меленого скла з частками не більше 8 мікрон, модифікатор у вигляді їдкого натрія і прискорювач твердіння у вигляді кремнефториду натрію при такому співвідношенні компонентів, мас % Натрієве рідке скло 78 Мелене скло 10 Кварцевий пісок 8 їдкий калій 2 Кремнефторид натрію 2 Виготовлені таким способом експериментальні зразки клею і матеріалів, що склеюються, були випробувані по стандартних методиках і отримані наступні результати фізико-механічних і технічних властивостей клею ЩІЛЬНІСТЬ (питома ва1,39-1,45г/см" га) Адгезія до бетону МІЦНІСТЬ клейового з'єднання по дереву Час утворення плівки Час використання після готування Морозостійкість ВОЛОГОСТІЙКІСТЬ Вогнестійкість Вміст ТОКСИНІВ І канцерогенів 1,8-7,0Мпа 2,0-4,8Мпа 10 - 1 5 хвилин 2 - 3 години 150-200 циклів висока по класу D З не горить у середовищі горіння відсутні 44035 Модифікований клей на основі рідкого скла має високі показники МІЦНОСТІ І теплозахисних властивостей , відрізняється від аналогів високою ВОЛОГОСТІЙКІСТЮ, морозостійкістю і вогнестійкістю Це екологічно чистий матеріал, оскільки не містить токсичних і канцерогенних речовин і не виділяє їх у середовищі горіння, а його виробництво і використання не вимагає спеціальних заходів захисту і безпеки Клей може застосовуватися для виробництва цілого ряду будівельних матеріалів, а саме клейових мастик і шпаклівок, штукатурних сумішей і декоративних композицій, фарб для зовнішньої і внутрішньої обробки будинків , як в'язке і пшоутворювач у теплоізоляційних матеріалах Технологія виробництва клею і будівельних матеріалів з нього проста в застосуванні і не вимагає великих енерговитрат і часу Спосіб приготування модифікованого клея на основі рідкого скла здійснюють таким чином Для приготування 100кг клею роблять тонкий помел чистого від органічних домішок і включень битого скла в КІЛЬКОСТІ 30КГ на кульових млинах чи дезінтеграторі до розміру часток 1 - 8 мікронів Потім на ситах №008 просівається мелене скло в КІЛЬКОСТІ 10кг У кавітатор (реактор) заливають 87кг рідкого скла за ДСТ 13078-81 і висипають 10кг меленого скла при постійному перемішуванні Процес перемішування і розчинення цих компонентів триває 15 - 20 хвилин при температурі в кавітаторі 60 - 85°С У готовий розчин до дають 2 кг гідроокису алюмінію АІ (ОН)з і продовжують перемішування протягом 3-х хвилин Після цього, готовий клей зливають у посуд і герметично закупорюють Перед уживанням, для прискорення термінів твердіння у відкупорену посудину додають 1 кг порошку кремнефториду натрію, ретельно перемішуючи компоненти При цьому у відкритому стані ( при контакті з повітряним середовищем) клей утворює плівку через 1 0 - 1 5 хвилин, а його твердіння відбувається протягом 2 діб Замість меленого скла або одночасно з ним може бути використаний кварцевий пісок з розмірами часток 1 - 8 мікронів з огляду на подібність цих складових Лужні складові у вигляді гідроокису алюмінію, їдкого калію або їдкого натрія є взаємозамінними по фізико-хімічному впливові на склад речовини і технологію її отримання Клей може наноситися на поверхні, що склеюються, кожним з відомих способів (пензлем, щіточкою, валиком, шпателем) Поверхні, що потім склеюються, щільно притискаються друг до друга і витримуються під навантаженням не менше 48 годин Джерела інформацій 1 ДСТУ 13078-81 Скло натрієве рідке Технічні умови 2 Патент України № 21691 А , Модифікований клей на основі водного силікату натрію та спосіб його приготування, C09J1/02, 1998 р , Бюл №2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90