Verfahren zur Herstellung von stabilen wässrigen Bitumenemulsionen. Es wurde gefunden, dass es gelingt, durch Zusatz geeigneter Stoffe die Beständigkeit einer wässrigen Bitumen.emulsion willkürlich zu beeinflussen und somit stabile, wä,ssrige Biiumenemulsionen herzustellen, wie es bis heute nicht bekannt geworden ist.
Hierbei verwendet man als Stabilisierungsmittel eine wässrige Lösung eines Formaldehyd-Konden- sationsproduktes von Phenolen. Nicht nur kann man alkalische Baumaterialien, wie ge brannten Kalk und hydraulische Silikate, oder neutrale, wie Gips, ohne Schwierigkeit untermischen: es gelingt sogar, sauer reagie rende Mischungen, wie Sorel-Zement, der Bitumenemulsion einzuverleiben, ohne dass sie koaguliert.
Die Beständigkeit der stabilisier ten Bitumenemulsion gegen Säure ist so gross, dass mit unverdünnten Säuren, wie zum Bei mit Salzsäure oder konzentrierter <B>s</B> spiel Schwefelsäure, direkt unter Rühren an gesäuert werden kann, ohne dass das kolloide System durch Ausscheidung der dispersen Phase zerstört wird. Bis jetzt sind keine Kaltasphalte bekannt geworden, die eine Verarbeitung sogar in Gebieten unter piz7 er lauben.
Diese Unempfindlichkeit der Bitu- menemulsion gegen Zusatz von andern Mate rialien und Veränderung der Wasserstoff ionenkonzentration, selbst nach der sauren Seite hin, ist ein grosser Fortschritt und stellt eine wesentliche Bereicherung der Technik dar, da sich dadurch ganz neue Verwen dungsgebiete erschliessen.
Die Kondensationsprodukte von Phenolen mit Formaldehyd müssen folgenden Anforde rungen genügen: sie müssen in Wasser bei neutraler bis schwach alkalischer Reaktion löslich sein, sie sollen eine bei schwach saurer Reaktion und beim Verdünnen bestän dige Lösung ergeben.
Nachfolgend wird eine kurze Beschrei bung eines Herstellungsverfahrens für einen Stabilisator angegeben, ohne damit die Gren zen der Erfindung irgendwie beschränken zu wollen. <I>Vorschrift für die</I> Herstellung <I>eines</I> Stabilisators:
100 Teile Dioxydiphenylsulfon, hergestellt nach bekannten Methoden aus einem Roh- >>henolgemisch, das so ausgewählt wurde, dass im fertigen Sulfon etwa 2 Teile gebundene Kresole auf 3 Teile gebundenes Phenol ent fallen, werden mit 25 Teilen Natronlauge 37 % und 50 Teilen Formaldehyd<B>30%</B> drei Stunden auf 100 bis<B>103'</B> erhitzt, nach Be endigung der Kondensation abkühlen gelas sen und mit 150 Teilen Wasser verdünnt.
Die Kondensationsdauer ist abhängig von der Höhe des Kresolgehaltes, ebenso von,der Menge und Stärke des zugesetzten Alkalis.
Die nach obiger Vorschrift erhaltene, alkalische Lösung des Phenolkondensations- produktes kann direkt .der zu stabilisierenden Bitumenemulsion zugemischt werden oder aber, wenn es die besonderen Verhältnisse oder Anforderungen der Emulsion oder der Zuschlagstoffe verlangen, vor der Zugabe mit einem alkalibindenden Mittel neutral gestellt werden, ohne dass dadurch die Stabilisie rungswirkung im geringsten beeinflusst wird.
<I>Beispiel 1:</I> Eine auf übliche Weise auf Grundlage von Tallöl und Natronlauge als Emulgator hergestellte Bitumenemulsion mit gegen 50 Asphaltgehalt wird mit 5 % einer Stabili- satorlösung vermischt, wie sie nach obiger Vorschrift erhalten wird.
Diese Emulsion kann mit Gips oder hydraulischen Silikaten vermischt werden und zeigt eine sehr gute Abbindefähigkeit. <I>Beispiel 2:</I> Eine auf übliche Weise, zum Beispiel auf Grundlage von Rindertalg und Alkali her gestellte Bitumenemulsion wird am Schluss mit 3 bis 5 % der wie oben angegeben zu sammengesetzten Stabilisatorlösung versetzt. Je nach dem durch den Verwendungszweck bedingten Beständigkeitsgrad bemisst man die zugesetzte Stabilisatormenge. <I>.
Beispiel 3:</I> 200 Teile Bitumen werden in 100 Teilen Wasser mit 0,25 Teilen Natriumhydroxyd <B>100%</B> in bekannter Weise emulgiert, mit 20 Teilen Stabilisatorlösung nach obiger Vor schrift versetzt und mit der nötigen Menge Wasser auf 400 Teile aufgefüllt. Die Be ständigkeit der Emulsion ist sehr gut.
<I>Beispiel</I> -'f: 200 Teile Bitumen werden mit 20 Teilen der oben angegebenen Stabilisatorlösung in der Wärme gleichmässig verrührt und in üblicher Weise in 200 Teilen Wasser, .die 0,2 Teile Natronlauge 100% enthalten, emul- giert. Die Beständigkeit der Bitumenemul- sion ist gleich gut wie diejenige der Emul sionen nach Beispiel 1 bis 3.
Ein Teil des in .der stabilisierten Bitu- menemulsion enthaltenen Wassers kann durch andere, kolloidale Systeme ersetzt werden, zum Beispiel durch Latex, ohne dass die Be ständigkeit dadurch ungünstig beeinflusst würde;
die gleiche, hervorragend gute Be ständigkeit zeigt sich auch darin, dass die nach obigem Verfahren stabilisierten Emul sionen mit andern, wässrigen Bitumenemul- sionen, die nach beliebigen, andern Verfahren hergestellt sein können, ohne jegliche Schwie rigkeiten vermischbar sind.
Mit diesen stabilisierten Bitumenemulsio- nen versetzte Baumaterialien können überall da verwendet werden, wo eine vergrösserte Wasserbeständigkeit verlangt wird, wie bei spielsweise bei Beton- und Strassenbauten; ebenso können diese Emulsionen, eventuell nach Zusatz von Stoffen, die die verklebende Wirkung noch erhöhen, wie zum Beispiel Latex etc., als Bindemittel zur Herstellung von neuartigen Baustoffen verwendet wer den.
So erhält man zum Beispiel mit Säge spänen, Korkmehl, pflanzlichen Gerbstoff- extraktionsrückständen usw. ,durch Ver mischen und Pressen Baustoffe, die sich neben guten Allgemeineigenschaften durch hervorragende Schallisolationskraft auszeich nen.
Process for the production of stable aqueous bitumen emulsions. It has been found that it is possible to arbitrarily influence the resistance of an aqueous bitumen emulsion by adding suitable substances and thus to produce stable, aqueous biium emulsions, as has not been known to date.
An aqueous solution of a formaldehyde condensation product of phenols is used as a stabilizer. Not only can alkaline building materials, such as burnt lime and hydraulic silicates, or neutral ones, such as gypsum, be mixed in without difficulty: it is even possible to incorporate acidic mixtures, such as Sorel cement, into the bitumen emulsion without it coagulating.
The resistance of the stabilized bitumen emulsion to acids is so great that undiluted acids, such as hydrochloric acid or concentrated sulfuric acid, can be acidified directly while stirring, without the colloid system being excreted the disperse phase is destroyed. So far, no cold asphalts have become known that allow processing even in areas under piz7.
This insensitivity of the bitumen emulsion to the addition of other materials and changes in the hydrogen ion concentration, even towards the acidic side, is a great step forward and represents an essential enrichment of the technology, since it opens up completely new areas of application.
The condensation products of phenols with formaldehyde must meet the following requirements: they must be soluble in water with a neutral to slightly alkaline reaction, they should result in a stable solution with a weakly acidic reaction and when diluted.
A brief description of a manufacturing process for a stabilizer is given below, without wishing to restrict the limits of the invention in any way. <I> Instructions for the </I> production of <I> a </I> stabilizer:
100 parts of dioxydiphenylsulfone, prepared by known methods from a crude >> henol mixture, which was selected so that about 2 parts of bound cresols per 3 parts of bound phenol are ent, with 25 parts of 37% sodium hydroxide solution and 50 parts of formaldehyde < B> 30% </B> heated to 100 to <B> 103 '</B> for three hours, allowed to cool after the end of the condensation and diluted with 150 parts of water.
The duration of the condensation depends on the level of the cresol content, as well as the amount and strength of the alkali added.
The alkaline solution of the phenol condensation product obtained according to the above procedure can be added directly to the bitumen emulsion to be stabilized or, if the special conditions or requirements of the emulsion or the aggregates require, it can be neutralized with an alkali-binding agent before addition, without that this affects the stabilization effect in the slightest.
<I> Example 1: </I> A bitumen emulsion with an asphalt content of around 50%, produced in the usual way on the basis of tall oil and sodium hydroxide solution as an emulsifier, is mixed with 5% of a stabilizer solution as obtained according to the above procedure.
This emulsion can be mixed with plaster of paris or hydraulic silicates and shows very good setting properties. <I> Example 2: </I> A bitumen emulsion prepared in the usual way, for example on the basis of beef tallow and alkali, is finally mixed with 3 to 5% of the stabilizer solution composed as stated above. The amount of stabilizer added depends on the degree of resistance due to the intended use. <I>.
Example 3: 200 parts of bitumen are emulsified in 100 parts of water with 0.25 parts of 100% sodium hydroxide in a known manner, treated with 20 parts of stabilizer solution as described above and with the necessary amount of water filled up to 400 parts. The resistance of the emulsion is very good.
<I> Example </I> -'f: 200 parts of bitumen are stirred evenly with 20 parts of the above stabilizer solution in the heat and emulsified in the usual way in 200 parts of water, which contains 0.2 parts of 100% sodium hydroxide greed. The resistance of the bitumen emulsion is just as good as that of the emulsions according to Examples 1 to 3.
Part of the water contained in the stabilized bitumen emulsion can be replaced by other, colloidal systems, for example by latex, without adversely affecting the stability;
The same excellent resistance is also shown in the fact that the emulsions stabilized by the above process can be mixed with other, aqueous bitumen emulsions, which can be produced by any other process, without any difficulty.
Building materials mixed with these stabilized bitumen emulsions can be used wherever increased water resistance is required, for example in concrete and road constructions; Likewise, these emulsions, possibly after the addition of substances that increase the adhesive effect, such as latex etc., can be used as binders for the production of new building materials.
For example, with sawdust, cork flour, vegetable tannin extraction residues, etc., by mixing and pressing building materials, which, in addition to good general properties, are characterized by excellent sound insulation properties.