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Bindemittel für Strassenbau.
Eine Verbesserung der Eigenschaften von Teeren für die Verwendung als Strassenbaubindemittel wird u. a. durch Zusatz von geringen Mengen von mit Chlor behandeltem Polyvinylchlorid erzielt.
Dieser Zusatz kann erfolgen, indem man nachehloriertes Polyvinylchlorid entweder als Pulver in dem zu behandelnden Teer auflöst, oder es ihm in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst einverleibt.
Eingehende Versuche zur weiteren Verbesserung dieser Massen haben nun ergeben, dass auch durch Zufügen von geringen Mengen von einem nicht einer besonderen Nachchlorierung unterworfenen
Polyvinylchlorid bei präparierten oder destilliertenTeeren eine erhebliche Erhöhung ihrer Bindemittel- eigenschaften erzielt wird.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn man den auf höhere Temperaturen, beispielsweise auf 100 bis 1200 I erhit ten Teeren, wie beispielsweise Steinkohlenteer, Polyvinylchlorid in der Grössenordnung von wenigen
Zehntelpro :'ent, beispielsweise 0'3%, in einem der für Polyvinylchlorid üblichen Lösungsmittel, wie
Cyclohexanon oder Teeröle, wie Anthracenöl, Schweröl oder Mittelöl, völlig gelöst zumischt. Der gleiche
E. folg wird er, ielt, wenn man das Polyvinylchlorid unmittelbar in Pulverform mit dem Teer verrührt und die Mi chung längere Zeit, mindestens etwa eine Stunde, auf Temperaturen von mindestens 130 oder unter D. uck auf etwas niedrigere Temperatur erhitzt.
Da jedoch bei einer solchen längeren Wärme- behandlung die Qualität des Teeres in anderer Hinsicht beeinträchtigt werden könnte, ist es vorzuziehen, das Polyvinylchlorid dem Teer vermittels obengenannter Lösungsmittel zuzuführen. Die besten
Ergebnisse werden mit Polyvinylchlorid von einem höheren Polymerisationsgrad, beispielsweise mit einen'Polymerisatiomgrad der M-Zahl > 10 erhalten.
(Die M-Zahl dient als Mass für die Polymerisation des Polyvinylchlorides und bedeutet die Menge in Gramm eines Lösungsmittels aus 25% Epichlor- hydrin und 75% Monochlolbenfo], die verbraucht wird, um ein Gramm Polyvinlychlorid nach
Abkühlen der Lösung auf 200 innerhalb sechs Minuten völlig zu gelieren, wobei während des Abkühlens die Mischung noch flüssig bleiben. muss.) Falls jedoch die Lösungsfähigkeit des Teeres eine Lösung entsprechend grösserer Mengen von Polyvinylehlolid nach dem angegebenen Verfahren zulässt, lässt sich die gleiche Wirkung auch durch Zusatz einer grösseren Menge an Polyvinylchlorid eines niederen
Polymerisationsgrades erzielen.
Die nach dem vorliegenden Verfahren behandelten Teere zeigen eine wesentliche Verbesserung ihrer Duktilität, wie aus den nachfolgenden Versuchen zu ersehen ist :
Zwei Metallnippel, die mit A und B bezeichnet werden mögen, mit einer Ausflussöffnung von
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und 75 Teilen Steinkohlenteerpech vom Erweichungspunkt 67 , nach Kraemer-Sarnow gefüllt. Der Teer im Metallnippel J. enthält einen Zusatz von 0'5% Polyvinylchlorid, während der Teer im Metallnippel B keinen solchen Zusatz aufweist. Beim Austropfen des Teeres aus den Nippeln bei einer Tem- pera tur von 250 weist der aus dem Nippel A fliessende Teer eine Fadenlänge von über 5'50 m auf, während der aus dem Nippel B fliessende Teer schon nach 60 c) M abreisst.
Bemerkenswert ist, dass die Viskositätseigenschaften der erfindungsgemäss behandelten Teere nur unwesentlich geändert sind.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Strassenbaubindemittel soll nachstehend durch Beispiele verdeutlicht werden.
Beispiel l : 100 Teile Steinkohlenteer aus 75 Teilen Steinkohlenteerpech vom Erweichungspunkt von 67 nach Kraemer-Sarnow und 25 Teile Anthracenöl werden auf ungefähr 1200 erhitzt. Zu diesem Teer fügt man 5 Teile einer 10% igen klaren Lösung von Polyvinylchlorid der M-Zahl 35 in Anthracenöl, die durch Erhitzen auf 1200 hergesteUt ist, Demgemäss beträgt der Prozentgehalt der fertigen Mischung
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an Polyvinylchlorid 0. 5%. Die beiden Komponenten werden durch Rühren innig gemischt.
Gegen- über dem Ausgangsteer mit einem Tropfpunkt nach Ubbelohde von 39 und einer Viskosität von 45. 5 sec. weist der behandelte Teer mir unwesentlich verschobene Werte auf, nämlich 40. 10 und bzw. 69'0 see., wobei die Messung des Viskositätsgrades im Strassenteeikonsistometer bei 50 und 10 mm Ausfluss- öffnung festgestellt wurde.
Die Fadenlänge des behandelten Teeres beträgt über 6 m, während der unbehandelte Teer bereits nach 60 cm Fadenlänge reisst.
Zur Prüfung auf Duktilität nach Dow (DIN 1995) wurde, um vergleichbare Werte zu erhalten, der mit Polyvinylchlorid behandelte Teer durch Zusatz von Anthracenöl auf einen Tropfpunkt von 39 gebracht. Die Duktilität, festgestellt bei 15 , betrug bei dem unbehandelten Teer 86 em bei einer
Fadenstärke von 86jj, im Augenblick des Zerreissens, bei dem behandelten Teer über 105 cm bei einer
Fadenstärke von noch rund 1500 p...
Eine ähnlich günstige Wirkung auf die Eigenschaften der Teere wird erfindungsgerräss auch dann erzielt, wenn man an Stelle von normalem Polyvinylchlorid gewisse andere Vinylpolymerisate bzw. polymerisierte, Vinylgruppen enthaltende Kondensationsprodukte des Acetylens, insbesondere mit Pyrrol oder den Pyrrolring enthaltenden Stoffen, den Teeren einverleibt. Letztere können beispiels- weise erhalten werden, indem man Acetylen in Gegenwart basisch wirkender Stoffe auf Pyrrol bw. den Pyrrolring enthaltende Stoffe bei erhöhten Temperaturen einwirken lässt und die Kondensationsprodukte anschliessend, gegebenenfalls in Gegenwart von Beschleunigern, polymerisiert.
Voraussetzung für die Brauchbarkeit der genannten Stoffe ist auch in diesem Falle in erster Linie, dass sie sich entweder im Teer selbst lösen oder aber ihm in einem Lösungsmittel zugefügt werden, das selbst wieder ohne Abscheidung des gelösten Stoffes im Teer löslich ist. Während somit beispielsweise aus diesem Grunde Polyvinylalkohol für den vorliegenden Zweck nicht brauchbar erscheint, da er weder selbst im Teer löslich ist noch aber auch Lösungsmittel für diesen Stoff bekannt sind, die selbst wieder im Teer ohne Abscheidung des Polyvinylalkohols in Lösung gehen, haben sich als besonders geeignet beispielsweise Polyvinylcarbazolsowie Polyvinylaerylsäureester erwiesen, die beide unrrittelbar in den gebräuchlichen Strassenbauteeren löslieh sind und die bereits in Mengen von unter 0.
5% eine starke Verbesserung der strassenbautechnischen Eigenschaften der Teere herbeiführen. Die Möglichkeit, die mit Hilfe von normalem Polyvinylchlorid erzielte Verbesserung der Eigenschaften von Teeren auch mit andern Stoffen, u. zw. zum Teil in noch wirksamerer Weise zu erzielen, ist auch insofern von Bedeutung, als viele dieser Stoffe, wie beispielsweise das Polyvinylearbazol, sich erst bei höheren Temperaturen zu zersetzen beginnen, so dass es möglich ist, in Fällen, in denen die Verwendung der Teere mit der Anwendung erheblich erhöhter Temperaturen verknüpft ist, beispielsweise als Bindemittel für Fugenvergussmassen oder für Dachklebemassen, die erfindungsgemäss behandelten Teere zu verwenden, was bisher nicht als möglich erschien.
Die Polymerisation bzw. Kondensation der Vinylverbindungen kann gegebenenfalls auch derart erfolgen, dass man die Ausgangsstoffe als solehe im Teer löst und die Polymerisation bzw. Kondensation in der Lösung im Teer vornimmt.
Beispiel 2 : 100 Teile Steinkohlenteer aus 60 Teilen Kohlenteerpech vom Erweichungspunkt 670 nach Kraemer-Sarnow und 40 Teilen Anthracenöl werden auf ungefähr 1400 erhitzt. Zu diesem Teer fügt man drei Teile eine 10%igen klaren Lösung von Polyvinylcarbazol in Anthracenöl unter innigem Rühren hinzu. Die fertige Mischung, die einen Gehalt von 0'3% Polyvinylcarbazol aufweist, zeigt bei der Prüfung im Duktilitätsmesser nach Dow (DIN 1995) bei 3 C und einer Dehnung um 1 m eine Fadenstärke von zirka 4 mm, während der ursprüngliche Teer bei derselben Dehnung eine Fadenstärke von nur rund 0'5 ? ? ? : aufweist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Bindemittel für Strassenbau, dadurch gekennzeichnet, dass der Teer wenige Zehntelprozent einer polymerisierten Vinylverbindung enthält.