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Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Asphaltgemischen.
Bekanntlich kann man die verschiedenen Eigenschaften von Asphaltbitumina und Asphalten wesentlich dadurch verbessern, dass man diesen Materialien Kautschuk zusetzt.
Dieser Zusatz kann auf verschiedene Art erfolgen.
So hat man schon vorgeschlagen, Kautschukpulver mit Asphalt zu mischen. Weiter wurde vorgeschlagen, Kautschuk in geschmolzenem Asphalt zu lösen. Die Erlangung homogener Gemische ist dann aber mit grossen Schwierigkeiten verbunden, die nur durch längere Heizung und sehr intensives Rühren mehr oder weniger erfolgreich bekämpft werden können, wobei aber zugleich der Kautschuk oft stark angegriffen und zersetzt wird, manchmal sogar so stark, dass die gewünschte Änderung der Eigenschaften unterbleibt, ja sogar unerwünschte Eigenschaften auftreten können.
Man hat auch versucht, ein homogenes Gemisch zu erhalten, indem man den Kautschuk zunächst in einem Lösungsmittel löste und diese Lösung dann meistens zuvor in geschmolzenen Zustand gebrachten Asphalten zusetzte und damit homogen vermischte. Damit sind aber wieder andere Nachteile verknüpft, wie sie unten näher erörtert worden sind.
Die in der Praxis üblichen Lösungsmittel, wie Benzin oder Benzol, sind doch sehr flüchtig und haben einen niedrigen Flammpunkt, so dass es Schwierigkeiten und Gefahren mit sich bringt, die damit hergestellten Kautschuklösungen mit den geschmolzenen warmen Asphalten zu vermischen. Sowohl bei der Herstellung wie bei der Anwendung verdampfen solche Lösungsmittel aus den erhaltenen Gemischen, was also einen Verlust bedeutet.
Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass das Auflösen von Rohgummi in Form von crepe, sheet, bloeks, slabs usw. nur langsam vor sich geht, so dass es erwünscht ist, den Kautschuk vorher zu plastifizieren und mit dem Lösungsmittel kräftig zu rühren. Auch bei Einhaltung dieser Arbeitsweise bekommt man Lösungen, die sehr viskos sind und sogar bei ziemlich geringen Konzentrationen von nur wenigen Prozenten, z. B. 5%, ein steifes Gel bilden, das sich nicht ausgiessen lässt, wodurch also die homogene Mischung mit den Asphalten mit noch weiteren Schwierigkeiten verknüpft wäre.
Schliesslich bildet es auch einen Nachteil, dass Asphaltbitumina oder Asphalte mit den meisten der üblichen Kautschuklösungsmitteln nicht völlig mischbar sind, was gleichfalls die Erlangung eines homogenen Gemisches hemmt, wenn nicht überhaupt völlig unmöglich macht.
Die vorliegende Erfindung beseitigt nun alle obenerwähnten Nachteile und besteht darin, dass man vulkanisiertes oder unvulkanisiertes Kautschukpulver in einer dasselbe nicht oder nur äusserst langsam lösenden Flüssigkeit suspendiert, welche Flüssigkeit jedoch mit dem verwandten Asphaltbitumen oder Asphalt völlig mischbar sein soll, worauf die Dispersion, bevor sie gegebenenfalls den Charakter einer Lösung annimmt, den geschmolzenen Asphaltbitumina oder Asphalten zugesetzt und damit durchgerührt wird.
Als feinverteilter Kautschuk wird vorzugsweise das durch Eindampfen von Latex erhaltene Produkt benutzt, welches nach dem Verfahren der britischen Patentschrift Nr. 316006 erhalten wird.
Auch das nach den britischen Patentschriften Nr. 392592, 395775 und 396880 erhältliche Produkt ist hierzu geeignet. Die Herstellungsweise des Pulvers ist nicht entscheidend für die Ausführbarkeit des Verfahrens, vorausgesetzt, dass es nur genügend fein ist. Ist das Pulver zu grob, so würde mit Asphaltbitumina oder Asphalten ein Endprodukt entstehen, das aus Mangel an Homogenität unbrauchbar wäre. Die Feinheit des Pulvers ist also wesentlich für die Erlangung eines homogenen Produktes.
Die Flüssigkeit, in der dieser Kautschuk suspendiert wird, soll denselben nicht oder nur langsam lösen, so dass sich also innerhalb der für die Herstellung des Endproduktes benötigten Zeit keine gelatinöse dicke Masse bildet, sondern sogar bei einem hohen Kautschukgehalt die Dünnflüssigkeit beibehalten bleibt. Das Fertigstellen der Suspension und das Mischen mit den Asphalten erfordern eine gewisse Zeit, die von den verarbeiteten Mengen, der benutzten Apparatur, den angewandten Temperaturen usw. bedingt wird.
Die Geschwindigkeit, mit der sich das Pulver in der benutzten Flüssigkeit löst, soll nur höchstens so gering sein, dass die Dispersion während der obenerwähnten Zeit den Charakter einer Suspension beibehält, also seine Viskosität nicht erhöht, so dass die Suspension wenigstens während dieser Zeit mit den Asphaltbitumina oder Asphalten leicht mischungsfähig bleibt.
Für die Erfindung kommt es doch nur darauf an, auf bequeme Weise eine gegebenenfalls beträchtliche Kautschukmenge homogen in Asphaltbitumina oder Asphalten zu verteilen ; wie der Kautschuk sich weiter verhält, ist für die Erfindung nicht von primärer Bedeutung. Jedoch hat eine spätere Lösung des Kautschuks im fertigen Gemisch eher Vor-als Nachteile, so dass es sich empfiehlt, solche Flüssigkeiten zu benutzen, die auf die Dauer etwas lösend wirken, vorausgesetzt nur, dass der oben- erwähnten Anforderung, dieses geringe Lösungsvermögen solle sich noch nicht während der zur Her-
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stellung des Gemisches benötigten Zeit geltend machen, genügt wird.
Dadurch bleibt also immer der kennzeichnende Unterschied mit den bis heute benutzten Flüssigkeiten bestehen, in denen man eben versuchte, den Kautschuk möglichst vollständig zu lösen, bevor man diese flüssige Masse den Asphaltbitumina oder Asphalten zusetzte.
Als brauchbare Flüssigkeiten, die Kautschuk nicht lösen, die aber wohl mit Asphaltbitumina und Asphalten mischfähig sind, können genannt werden : Anthracenöl, Kreosotöl, schweres Teeröl.
Als brauchbare Flüssigkeiten, in denen sich Kautschuk nur sehr langsam löst, die aber wohl mit Asphaltbitumina oder Asphalten mischfähig sind, können genannt werden : Paraffinöl, schweres Schmieröl, Terpentin, Leinöl.
Die besten Resultate nach der Erfindung wurden aber mit den sogenannten Fluxmitteln, z. B.
Fluxölen, der Asphaltindustrie erreicht. Diese Flüssigkeiten sind ja im allgemeinen mit den Asphaltbitumina oder Asphalten völlig mischbar, so dass ihre Zusammenfügung ein vollkommen stabiles Gemisch liefert, das sich auch im Laufe der Zeit nicht entmischt, was oft-z. B. durch sogenanntes Ausschwitzen-wohl der Fall ist, sobald nicht gleichartige Stoffe gemischt werden.
Diese Fluxmittel eignen sich auch wegen ihres ziemlich hohen Siedepunktes vorzugsweise als Suspensionsmittel. Somit ist man imstande, sogar ausschliesslich durch Rühren, Suspensionen von feinverteiltem Kautschuk mit einem sehr hohen Gehalt, z. B. von 20% an suspendiertem Material, herzustellen, welche Suspensionen genügend dünnflüssig sind und dies auch genügende Zeit bleiben, um sie in geschmolzene Asphaltbitumina oder Asphalte ausgiessen und darin homogen verteilen zu können.
Auf die Dauer ändern sich diese Suspensionen in dickflüssige Lösungen und gelatineartige Massen, welche Möglichkeit schon oben genannt wurde, so dass es also wohl erforderlich ist, diese Dispersionen nicht unnötig lange stehen zu lassen, bevor sie in die geschmolzenen Asphaltbitumina oder Asphalte gebracht werden.
Bei Verwendung von vulkanisiertem Kautschukpulver kann man sich eines Produktes bedienen, wie man es durch Zerstäubung von vulkanisiertem Latex oder vulkanisierten Latexkonzentraten oder
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wie Schwefel und Vulkanisationsbeschleunigern, erhält.
Auch kann man diese Vulkanisation so ausführen, dass man der Flüssigkeit, in der der Kautschuk dispergiert wird, z. B. dem Fluxmittel, Vulkanisationsmittel und Beschleuniger zusetzt, und dann nach Herstellung der Dispersion diese bis zur Vulkanisationstemperatur erhitzt. Schliesslich kann auch das mit Vulkanisationsmitteln und Vulkanisationsbesehleunigem versehene Gemisch von Kautschuk, Asphaltbitumina oder Asphalten durch Erhitzung auf die nötige Temperatur vulkanisiert werden.
Obgleich das Fluxmittel an sich einen den Erweichungspunkt erniedrigenden und die Penetration erhöhenden Einfluss auf das Bitumen hat, kann durch die kombinierte Anwendung des Fluxmittels und des Kautschuks neben der Erhöhung der Penetration zugleich eine Erhöhung des Erweichungspunktes erreicht werden. Dies ist von praktischer Bedeutung für die Anwendung solcher Gemische beim Strassenbau, als Schutzmittel gegen Korrosion, in bituminösen Farben und Lacken, bei der Herstellung imprägnierter Gewebe, Isolationsmaterial, Filze, Papiere usw.
Ausführungsbeispiele :
1. 11. 25 Gewichtsteile Handelskautschukpulver werden durch Rühren in 50 Gewichtsteilen schweren Teeröls suspendiert. Diese Suspension wird darauf 100 Gewichtsteilen geschmolzenem Asphaltbitumen zugesetzt und damit durchgerührt. Das resultierende Gemisch enthält 7-5 Gewichtsteile Kautschuk auf 100 Gewichtsteile Asphaltbitumen-Teerölgemisch.
2.10 Gewichtsteile Handelskautschukpulver werden durch Rühren in 100 Gewichtsteilen Fluxöl suspendiert. Diese Suspension wird darauf 100 Gewichtsteilen geschmolzenem Asphaltbitumen zugefügt und damit durchgerührt. Das resultierende Asphaltbitumen enthält 5% Kautschuk.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kautschuk-Asphaltgemisehen, dadurch gekennzeichnet, dass man aus unvulkanisiertem oder vulkanisiertem Kautschukpulver unter Verwendung von Flüssigkeiten, welche mit Asphaltbitumen oder Asphalt vollständig mischbar sind, den Kautschuk aber nicht oder nur langsam lösen, wie z. B. Teeröle bzw. Petroleumprodukte, Terpentin, oder Leinöle, vorzugsweise Fluxmittel der Asphaltindustrie, eine Suspension hergestellt wird, und diese mit geschmolzenem Asphalt oder Asphaltbitumen vermengt wird.