Алюмофосфатное связующее

 

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

ÄÄSUÄÄ 1058881 А

СОЮЗ СОВЕТСЙИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗШ С Ol В 25/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) АЛЮИОФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ включающее фосфат алюминия, фосфорную Кислоту, воду и добавку, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и снижения коррозионной активности, в

: качестве добавки оно содержит оксиэтилиденбисфосфоновую кивлоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфат алюминия

50-60

Оксиэтилиденбисфосфоновая кислота

0,5-2,0

Остальное до 100

Вода

3 »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3471938/23-26 (22) 14.07,82 (46) 07.12. 83. Бюл. 9 45 (72) H.H Силантьева, E.A. Фомина, И.H. Сокодова, Г.A. Богданова, Н,И. Каменская, Н.М. Дятлова, Э.З. Аснович и B.H. Гудзь (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (53) 661.862.455{088.8) (56) i. Голынко-Вольфсон Л.С. и др.

Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. Л., "Химия", 1968, с. 134.

2. АвторркоЬ свидетельство СССР 9 414188, кл. С 01 В 25/26, 1974.

Фосфорная кислота . 0,5-5,0

1058881

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

Известно алюмофосфатное связующее )1) следующего состава, мас.%I

Фосфат алюминия 56,32

Фосфорная кислота

1 6,27

Вода 37,41

Недостатками известного алюмофосфатного связующего являются ннзкая стабильность, непозволяющая 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 (2), состава, мас.Ъ|

15

25

45,91

Фосфат алюминия

Фосфат марганца

2,16

Фосфорная кислота в пересчете на Р О5 37,62

Вода ОстальноЕ

Количество фосфата марганца в связующем может составлять 0,110 мас.Ъ.

Введение в алюмофосфатное связующее фосфата марганца позволяет увеличить предкристаллизационный период, т.е. стабильность в 3-5 раз по сравнению с нестабилизированным алюмофосфатным связующим. Однако и

s этом случае стабильность связующего не превышает 60 сут, после чего из раствора выделяются кристаллы, и связующее теряет свои вяжущие свойства. 45

Недостатками известного связующего являются относительно низкая стабильность, при которой невозможно обеспечить длительное использование его и перевозку на дальние 50 расстояния, высокая кислотность (46%), и соответственно большая коррозионная активность.

Цель изобретения - получеиие жидкого алюмофосфатного связующего с высокой с габильностью и малой коррозионной активностью.

Поставленная цель достигается тем, что алюмофосфатное связующее, включащее фосфат алюминия, фосфорную кислоту, воду и добавку, s качестве добавки содержит оксиэтилиденбисфосфоновую кислоту (ОЭдФ) при следующем соотношении компанен» тов, мас.%:

Фосфат алюминия

50-60

Фосфорная кислота . в пересчете на Р О5 0,5 5,0

Оксиэтилиденбисфосфоновая кислота 0,5-2,0

Вода Остальное

Фосфат алюминия

50 0

Фосфорная кислота в пересчете на Р, О

Комплексон ОЭДФ

5 0

0,5

Вода

44,5

Вязкость связующего при 20 С

20,5 Па-С стабильность т.е. предУ кристаллизационный период 190 сут и более. Связующее характеризуется небольшой коррозионной активностьюскорость 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 также вязкости и состояния связующего от соотношения компонентов представлены в таблице.

Il р и м е р 1. К 1000 г 73% ортофосфорной кислоты при комнатной температуре 20-25 С добавляют

198,4 г воды, 6,9 г комплексона

ОЭДФ, перемешивают до полного растворения комплексана, после чего подают 168,4 г гидроокиси алюминия (98%

А1(ОН)5 ). Суспензию перемешивают

10 мин, затем 50 мин нагревают до температуры кипения 108-110 С и выдерживают при этой температуре

10 мин. Получают прозрачное алюмофосфатное связующее следующего состава, мас.Ъ:

1058881

I

1 Е

1 Х

3 Х

1 l6

3 Ф

1 Э

33

1 3)

I (:)

1 э" х о (6ИХ о хэ и сех

ЗОНАМ(6 хн vm

I

I

1.

I- (е I

3 . ЭЭХ 33 1

l pN(>в

)и ° tom (,Om OO оо .е,ф„

1.1 I

1 Хй (ОХ:3

I ХНА

I аъ))Н (ОЭИ

I C4 О Ь

3 fb(6_#_ !

ОЙ (хх

1 з(3,о (Ä ъ 1@Э ! онн

I (6 >

1 ) Х )Оъ! а

I 3

I а

1 I а s

I I хое

i)(rR

) а

) 1

C t

I I

I а

I 1 и а

) 1

ОЭ

РЪ С9 о о

Ь ° о о

РЪ ь с

Са

РЪ о с ь

РЪ о

Ю

С Ъ РЪ о, о

М о о

t о

Юе

I о

Юе

Ф

М и ь о (Ч

Са

CO (Ю о (О э о

%3 М(I МХ

I Н,A ! o м

I 0 U

I М ИО

) m ° о

I Х (6(ч

1 ф 36

I

I цЪ

ie

I cv ь ь Ф

Ю

Ъ У

1О

° 3

Ю ф.(° Ф Ф

Ъ Р

3Ч 3 с а

lO 3 м3 РЪ

РЪ сф

0Ъ an

ОЪ О су an

an с (с Ф

Ю Ul

Ю

< Ъ а-3 Г Ъ С Ъ о

Ь ь

Ф (Ч

Ъ

% 3 о о а с

«(Са

% 3 о о

%3 %3 аЪ

Са

an an с с (Ч СЧ

an an

М %

СЧ (Ч ь

% а е

Ю

Ъ ь

1О

М

Оа Ф о о. с ь (» о

° Ф Ф

Са

М сЧ

\О ь о

М Ю

РЪ ГЪ

Ю 1О 3 1 le Ю

1 m, Ig Х

1

1

3 3

1.1

1

I

3

I ! °

1 И

1 nf ! Я

I ъ

I m

1 Ф

I Н

I Ц но

I U

1

iI 1

1!

1 (4

I, I

I ,I

;!

I ,1

1 ! !1

1 Ю, l c an

1 (1 Ф

3 У

1

1 ( в

I 0),„О(Ю

1 ( (I

I ю

I Ca о

an ! а м

1 3 фФ

Са а(,„о

I z(, 1 ь

0Ъ

«С !

3 О

I (хй ох э ехн оку х ххы а(!м еххе ех э охйв. m5хх1

9н нхи ое а 3 ° Е ИСЬОН ЫХ

1 э Ф а) Ф э я х 33 мм оноеmv х э х а(а(4 3 х э

О(;ЛИИЭХЕ6

1 1

° I ХВ х moe оэ х е аъ(33 3ХХХ хи t()5oх а и ен

ы х2 63 х e(a3 4О

fa (м om и om)(t(;o

1058881

Ф I I ххд хох э х (« х ««(õ хохх (;.а, ( еа,хo

oooo Ф«мLх

Ф

% ( и о

I

1

I

1 I

1 1

i д о (е доц ! OO о д ((«а«д

S

I I

I l и C

1 I

Э(М хээх х g(:x

O«4 Ö одоо (.2 o («

1 1 Д

XOgI а«ах о ° э м

O I«, e g ведам о мх."тн э ( х

1 Э

И Ж о х

Q м

I l

1 I

f ( а в

I 1

I,«( («.хх(м о

832 а,х д ж о

ЧЭ ( о о с с о о м о с о

\« о с о

Х ох е одом

Ф Ф у

Ф (43 Q!« еемох х д ««(а«х ах(вмо

6х A

«Она.

eon ! OO ох о о

Q«0:«

«-«ч.4 («а и «:v.

I 0 Ь х оо о с

«О

« »

ЧЭ о с

1О 3 о о с с !« О а ю б

Ю

С»« о о с с

Ю «( м м

dt о

И

П( с в

1 (1 б) о

3 Ч о с

«((ь с

% « о о с

«-««-« д

««( (.« о о

I . I

1 «и 1 ! ь

1 м I

«(f

3 — — («(« с о о о с со о с-« о с а

IA о о с с о л

tA ««l

Ю«

AI x

»г

« о с о (» хю о

ДХ 1 г« и I

"Ц. I

Ф 1

I х

Ф I

V. 1

1. 1!

I I 1

g, .хое

Е мэх

Д («I Х (Ивхо

«! е хж ему(хо хаяехд ь е(.жеo х м 353

ХМХ(Э одхох цоохх

I 1

I О m дхох ек одхх хдeю аохэоoмо(Емхдцддхо

1 а о («Д и

OI e м ( ххд м«ао

С5

«-(а"««A о о о с с о о о о о

Р(ф

%1 Ч(««

o o o с с с о а Ф М i«l («о о с с с м м «9 у "Ф м о о о с с

«««. « « о с с с о о а о о о с

««1 «fl ««l

««l ««l t«l

1058881 ж3

0)

x U

00 иж ж 30

Ф 3

В Н I еи

I

1

I

Е

mo и Ф э

3) оа

vt р, 0

9 tI3) жох

Ж I

Я

I а t3

Юиа

С4 3

I

У .! 1

1 I I

Ф и В

I I и

0, e

0 а ж

3»

I 3 х ж

ox жнд

ЛХй

0 П) И

Р 0

О жх . ож с. х -1

С Ъ о

Ф

С3 ъ о

СЧ 3Ч О о о ъ в с о о о

I !

I

:I

I

l !

A

II3

Ю FI М

t3 и.

) ov

1 1

I

I

1

4 ж. н а и иО

0 о

34 Ио

II1 . 3Ч

3C nj

ft3 t3 о с ь Ф о о о о с о о 3 :Р с 4

\ 3 о л гъ, с о со

4 Ъ тЧ

Э С е о

333 ф

)е и

1

l

I3

С4 (Л IA Ю

М М

СЧ <Ч 3

РЪ

Ul IA

О3 3Ч

1 ес

1 о

I ч

I

I

I

1 !

I °

1 т-3 о о а

° ь ъ ъ

IA IA IA иЪ IA сй о о ъ ъ

IA IA

ИЪ IA

С3 с

IA о

tA

II3 ф Х

1

) 3 с<

i 3 цр f

It3 l р 1

1 ,э I ф

g;I, a".1

f I

I

I

I

I

1»

1

I

I

1 !

3 .I

1 (I

3I

I

1

I

f

I °

1

3.

l !

I жо 1 жжат Ф

0ИФЭ

ve KvÔx

oxwo0x

oxeye

1 !

l 1, I 1 о

Юе

I Ф 1

I I

I . 1

I I

1 I

l 1 е

I 3-t I

I 0Ъ о ! I

I I

1 I

I.

I м

I ю ем

I а !

1 1 1 в в в

I 1 I! I I

t t и

1 I I (Ч 33Ъ Ю

<Ч б сЧ о о Ь Ь Ь о о о о о ь с ° о о о х «Ф х

<Ч Ф П с с в

3Ч 3Ч О

° 3 М Ф е Ъ а 4 Р3 ъ ъ ъ о о 3ч

;фС ъ-4 (3 РЪ х сЧ (Ч

I I

1 Фжй Itf жйжжыИ

3 ) 0 а3".

0ИИ О

3:млжоо

Oet3f хж их

ХИМ00Ф

Фюжххх

В 9 II) II3 333

eII3WX0X аа ж 0333a!

0 ж )ч

I III A Э Ю

mx t30t

0 РИ03 Э

ae2ox0m

eaкxem ы

1 C

I х х

I Ф

1 Х

I со И

1 с-3

I М И

1 ОЪ Ф о х

1 X X

1 а ж ж х

I х и

I Э Ф чз

I Е М с4

v x

I v cu

I ж я

I,,t3

1 Ц Ц е»

a m c

g x z

0 m

v x

I Х A Ф

1 ю Ею ж

0 и о

О 0 0

А х Ц

0 m

1 х ж э

1 М Х л х

1 Н tk Э

И III

0 ж а, О. 0 Е

0 И Ц

Х 2I 0

И 333 V

3 в х, 1 О

1058881

Составитель А, Кох

Редактор Л. Авраменко ТехрЕд И.Метелева Корректор С,Шекмар!

Эакаэ 9692/18 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

\ А

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, связующее, содержащее компоненты в указанных интервалах (примеры 1-3), обладают высокой стабильностью (180 сут и более), вязкостью, обеспечиваюцей высокие технологические свойства фос- 5 фатных растворов (клеящие свойства, совместимость с наполнителями), малой коррозионной активностью (0,050,03 мм/год для стали 08Х18Н10Т).

При уменьшении содержания в связую- 10 щем фосфата алюминия (примеры 4«6) стабильность его.уменьшается незна-. чительно, корроэионная активность практически не меняется, однако резко снижается вязкость связующего, 5 что делает его нетехнологичным (материалы, полученные на основе такого связующего, имеют большую пористость, малую прочность, низкие

:электроизоляционные свойства). При увеличении содержания в связующем фосфата алюминия (пркмеры 7-10) уменьшается его стабильность,. корроэионная активность практически не меняется 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 уменьшается, корроэионная активность практически не меняется.

При увеличении содержания в связующем фосфорной кислоты (примеры

14-16) стабильность связки сохраняется, однако увеличивается его коррозионная активность(ф,05 мм/год для стали 08Х18Н1ОТ), а согласно справочным данным некоторые материалы, например, наиболее распространенная B.проектировании сталь

08Х18Н10Т при скорости коррозии

>0,05 мм/год, не рекомендуется для проектирования.

При уменьшении содержанкя в связующем оксиэтилиденбисфосфоновой кислоты (примеры 17-19) уменьшается его стабильность, остальные показатели практически не меняются.

При увеличении содержания в связующем оксиэтилиденбисфосфоновой; кислоты (примеры 20,-22) несколько унеличквается его стабильность, однако ухудшаются электроизоляционные свойства компаундов, полученных на основе этих связующих, увеличивается их пористость вследствие увеличения содержания примеси углерода, обраэуюцегося в процессе термической обработки компаундов.

" Пример 23 представляет собой известное связуюцее (прототип), об" ладает высокой коррозионной активностью (0,1 мм/год), низкой стабильностью (30 сут) и очень высокой вязкоСтью (1000 Па с), что делает его нетехнологичным, Предлагаемое Связуюцее обладает высокой стабильностью (180 дней и более), что позволяет длительно

1кспользовать его и, в частности, транспортировать на далекие расстояния.

Благодаря: своим физико-химическим свойствам и низкой коррозионной активности связуюцее может быть использовано при получении электроизоляционных материалов, высокой термостойкости, напримеР в электро-. изоляционных компаундах.