Verfahren zur Herstellung von Gemischen von Asphaltbitumina oder Asphalten mit feinverteiltem Gummi. Bekanntlich kann man verschiedene Eigenschaften von Asphaltbitumina und Asphalten wesentlich dadurch verbessern, dass man diesen Materialien unvulkanisierten oder vulkanisierten Gummi zusetzt.
Für die Begriffe Asphaltbitumina und Asphalte werden in dieser Beschreibung die Definitionen eingehalten, wie diese in den vom Hauptausschuss für die Normalisation in Holland festgesetzten Prüfungsvorschrif ten für bituminöse Baustoffe (1930) enthal ten sind. Daraus geht hervor: Asphaltbitumina sind die in Schwefel kohlenstoff löslichen, ohne Aschenrest ver brennenden, kohlenstoffhaltigen und wasser stoffhaltigen Verbindungen, die sich in Bo denmaterialien, in durch destruktive Destil lation erhaltenen Stoffen, in aus diesen Ma terialien und Stoffen gewonnenen Produkten und in Gemischen solcher Verbindungen vor finden.
Asphalt. ist ein halbfestes bis festes und keine oder wenigstens nur wenige flüchtige Bestandteile enthaltendes, teilweise in Nor malbenzin unlösliches Bitumengemisch mit keinen andern als aus dem Rohstoff herrüh renden Beimischungen.
Der erwähnte Zusatz von Gummi kann auf mehrere Weisen erfolgen.
So hat man schon vorgeschlagen (siehe India Rubber Journal, 3. Dezember 1932, Seite 770), Kautschukpulver mit Asphalt zu mischen, ohne dass aber dort angegeben wird, wie man sich die Ausführung denkt. Weiter hat man auch schon vorgeschlagen, den wohl oder nicht vulkanisierten Gummi ohne wei teres in geschmolzenen Asphaltbitumina oder Asphalten zu lösen.
Die Erlangung homo gener Gemische ist dann aber mit grossen Schwierigkeiten verbunden, die nur durch längere Heizung und sehr intensives Rühren mehr oder weniger erfolgreich bekämpft wer den können, wobei aber zugleich der Gummi oft stark angegriffen und- zersetzt wird, manchmal sogar so stark, dass die ge wünschte Änderung der Eigenschaften unter- bleibt, ja sogar unerwünschte Eigenschaften auftreten können.
Man hat auch versucht, ein homogenes Gemisch zu erhalten, indem man den Gummi zunächst in einem Lösungsmittel löste und diese Gummilösung dann .den meistens zu vor in geschmolzenen Zustand gebrachten Asphaltbitumina oder Asphalten zusetzte und damit homogen vermischte. Damit sind aber wieder andere Nachteile verknüpft, wie sie unten näher erörtert sind.
Die in der Praxis üblichen Gummi- lösungsmittel, wie Benzin oder Benzol, sind sehr flüchtig und haben einen niedrigen Flammpunkt, so dass es Schwierigkeiten und Gefahren mit sich bringt, die damit her gestellten Gummilösungen mit den geschmol zenen warmen Asphaltbitumina oder As phalten zu vermischen. Sowohl bei der Her stellung wie bei der Anwendung verdampfen solche Lösungsmittel aus den erhaltenen Ge mischen, was also einen Verlust bedeutet.
Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass das Auflösen von Rohgummi in Form von cr6pe, sheet, blocks, slabs usw. nur langsam vor sich geht, so dass es erwünscht ist, den Gummi vorher zu platifizieren und ihn mit dem Lösungsmittel kräftig zu verrühren.
Auch unter Beachtung dieser Vorkehrungen bekommt man Lösungen, die sehr viskos (dickflüssig) sind und sogar bei ziemlich ge ringen Konzentrationen von nur wenigen Prozenten, zum Beispiel<B>5%,</B> ein steifes Gel (gelatinierte Masse) bilden, das sich nicht ausgiessen lässt, wodurch also die homogene Mischung mit den Asphaltbitumina oder Asphalten mit noch mehr Schwierigkeiten verknüpft wäre.
Schliesslich bildet es auch einen Nachteil, dass Asphaltbitumina oder Asphalte in den meisten der üblichen Gummilösungsmittel nicht völlig löslich sind, was gleichfalls die Erlangung eines homogenen Gemisches hemmt, wenn nicht überhaupt völlig unmög lich macht.
Die vorliegende Erfindung beseitigt nun alle obenerwähnten Nachteile, während doch eine sehr homogene Mischung von Gummi in Asphaltbitumina oder Asphalten erreicht wird und, falls erwünscht, Gemische mit hohen Gummigehalten erhalten werden, und dies alles ausserdem mit geringerer Arbeit.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der feinverteilte Gummi in einer Flüssigkeit suspendiert und diese Gummisuspension mit geschmolzenen Asphaltbitumina oder Asphalten vermischt wird, wobei die Flüssigkeit für das Suspen dieren so gewählt wird, dass sie mit dem benutzten Asphaltbitumen oder Asphalt voll ständig mischbar ist, den Gummi aber nicht oder nur so langsam löst, dass die Gummi suspension hergestellt und mit dem Asphalt bitumen oder dem Asphalt völlig gemischt werden kann, bevor die Gummisuspension den Charakter einer Suspension in den einer Lösung geändert hat.
Als feinverteilter Gummi wird vorzugs weise das durch eine feine Verteilung von mit andern Stoffen (zum Beispiel Füllstoffen, Vulkanisationsingredienzien, Schutzkolloiden usw.) gemischtem oder nicht gemischtem La tex oder Latexkonzentraten und darauf fol gende Trockendampfung der Latexteilchen erhaltene Gummiprodukt benutzt, wie dies unter anderem in der britischen Patentschrift Nr. 316006 beschrieben ist. Jedoch kann man auch auf andere Weise erhaltenen feinver teilten Gummi verwenden, wie dieser zum .
Beispiel in den britischen Patentschriften Nr. 392592, 395775 und 3968-80 beschrieben ist. Die Herstellungsweise des Pulvers ist nicht entscheidend für die Ausführbarkeit des Verfahrens, vorausgesetzt, dass der Gummi nur genügend fein sei. Ist das Pul ver zu grob, so würde mit Asphaltbitumina oder Asphalten ein Endprodukt entstehen, das aus Mangel an Homogenität unbrauch bar wäre. Die Feinheit des Pulvers ist also wesentlich für die Erlangung eines homo genen Produktes.
Die Flüssigkeit, in der dieser Gummi sus pendiert wird, soll den Gummi nicht oder nur langsam lösen, so dass sich also inner halb der für die Herstellung des Endproduk tes benötigten Zeit keine gelatinöse dicke Masse bildet, sondern sogar bei einem hohen Gummigehalt die Dünnflüssigkeit beibehal ten bleibt. Das Fertigstellen der Suspension und das Mischen davon mit Asphaltbitumina oder Asphalten erfordern eine gewisse Zeit, die von den verarbeiteten Mengen, der be nutzten Apparatur, den angewandten Tem peraturen usw. bedingt wird.
Die Ge schwindigkeit, mit der sich der Gummi in der benutzten Flüssigkeit löst, soll nun so gering sein, dass die Dispersion (mit welchem allgemeinen Begriff sowohl die Suspension als die sogenannte molekulare Lösung, die daraus auf die Dauer vielleicht zum kleinen Teil entstehen könnte, umfasst wird), wäh rend der obenerwähnten Zeit ihren Charakter einer Suspension beibehält, mit andern Wor ten, die Suspension soll wenigstens während dieser Zeit mit den Asphaltbitumina oder Asphalten leicht mischungsfähig bleiben.
Für die Erfindung kommt es doch nur darauf an, auf bequeme Weise eine gege benenfalls beträchtliche Gummimenge homo gen in Asphaltbitumina oder Asphalten zu verteilen; wie der Gummi sich weiter ver hält, ist für die Erfindung nicht von pri märer Bedeutung.
Jedoch hat eine spätere Lösung des Gummis im fertigen Gemisch eher Vor- als Nachteile, so dass es sich emp fiehlt, solche Flüssigkeiten zu benutzen, die i auf die Dauer ein bisschen lösend wirken, vorausgesetzt nur, dass der obenerwähnten Anforderung, dieses geringe Lösungsver mögen solle sich noch nicht während der zur Herstellung 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 den Gummi wohl möglichst vollständig zu lösen ver suchte, bevor man diese flüssige Masse den Asphaltbitumina oder Asphalten zusetzte.
Als brauchbare Ffüssigkeiten, die den Gummi nicht lösen, die aber wohl mit As- phaltbitumina und Asphalten mischfähig sind, können genannt werden: Anthracenöl, Kreosotöl, schweres Teeröl. Als brauchbare Flüssigkeiten, in denen sich der Gummi nur sehr langsam löst, .die aber wohl mit As- phaltbitumina und Asphalten mischfähig sind, können genannt werden: Paraffinöl, schweres Schmieröl, Terpentin, Leinöl.
Die besten Resultate nach der Erfindung wurden aber mit den sogenannten Fluxmit- teln, zum Beispiel Fluxölen, der Asphalt industrie 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 spaltet, was oft - zum Beispiel durch sogenanntes Ausschweissen - wohl der Fall ist, sobald nicht gleichartige Stoffe ge mischt werden.
Diese Fluxmittel eignen sich auch wegen ihres ziemlich hohen Siedepunktes vorzugs weise als Dispersionsmittel. Somit ist man imstande, sogar ausschliesslich durch Rühren Suspensionen von feinverteiltem Gummi mit einem sehr hohen Gummigehalt, zum Bei spiel von 20%, herzustellen, welche Suspen sionen genügend :dünnflüssig sind und dies auch genügend lange bleiben, um sie in ge schmolzene Asphaltbitumina oder Asphalte ausgiessen und darin homogen verteilen zu können.
Auf die Dauer ändern sich diese Suspen sionen in dickflüssige (viskose) Lösungen und gelatineartige Massen, welche Möglich keit schon oben erwähnt wurde, so dass es also zweckmässig ist, diese Dispersionen nicht unnötig lange stehen zu lassen, bevor sie in die geschmolzenen Asphaltbitumina oder As phalte gebracht werden.
Statt des unvulkanisierten feinverteilten Gummis kann man auch vulkanisierten fein verteilten Gummi anwenden, wie man dies durch Zerstäubung von vulkanisiertem Latex oder vulkanisierten Latexkonzentraten oder durch Zerstäubung eines Gemisches von La tex- oder Latexkonzentraten mit Vulkanisa- tionsingredienzien erhält.
Auch kann man diese Vulkanisation so ausführen, dass man der Flüssigkeit, in wel cher der Gummi dispergiert wird, zum Bei spiel dem Fluxmittel, Vulkanisationsingre- dienzien und eventuell Füllstoffe zusetzt und darauf während des Mischens mit den As- phaltbitumina oder Asphalten bis zur Vul- kanisationstemperatur erhitzt.
Schliesslich kann auch das mit Vulkanisationsingredien- zien versetzte Gemisch von Gummi und As- phaltbitumina. oder Asphalten durch Erhit zung auf die nötige Temperatur vulkanisiert werden.
Obgleich das Flugmittel an sich einen den. Erweichungs(schmelz)punkt erniedrigen den und die Penetration erhöhenden Einfluss auf das Bitumen hat, kann durch die kom binierte Anwendung des Flugmittels und des Gummis nächst Erhöhung der Penetration zugleich eine Erhöhung des Erweicliungs- punktes erreicht werden.
Dies ist von prak tischer Bedeutung für die Anwendung sol cher Gemische beim Strassenbau, als Schutz mittel gegen Korrosion. in bituminösen Far ben und Lacken, bei der Herstellung im prägnierter Gewebe, Isolationsmaterialien, Filze, Papiere usw.
<I>. Beispiel Z:</I> 11,25 Gewichtsteile Handelsgummipulver werden durch Rühren in 50 Gewichtsteilen schweren Teeröls suspendiert. Diese Suspen sion wird darauf zu 100 Gewichtsteilen ge schmolzenem Asphaltbitumen zugesetzt und damit verrührt. Das resultierende Gemisch enthält 7,5 Gewichtsteile Gummi auf 100 Gewichtsteile Asphaltbitumen-Teerölgemisch. Beispiel <I>2:</I> <B>100</B> Gewichsteile Handelsgummipulver -werden durch Rühren in 100 Gewichtsteilen Flugöl suspendiert.
Diese Suspension wird darauf zu 100 Gewichsteilen geschmolzenem Asphaltbitumen zugefügt und damit ver rührt. Das resultierende flugierte Asphalt bitumen enthält 55o' Gummi. Begreiflicher weise ist die Erfindung nicht auf diese Bei spiele beschränkt.