CH629232A5 - Emulsion - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Emulsionen auf Basis einer Mischung aus Wasser und einem ein ungesättigtes
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Polyesterharz und mindestens ein ungesättigtes Monomer ent- tet und durch ein Amin im Verlaufe einer Kondensationspoly-haltenden Gemisch. merisationsreaktion gehärtet werden kann. Jedoch sind Epoxy-
Mit Portland-Zement hergestellter Beton ist viele Jahre in harze sehr teuer, so dass ein wirtschaftlicher Vorteil durch die der Bauindustrie verwendet worden. Dessen Anwendung in die- Verwendung eines billigeren vernetzbaren Systems erlangt wür-ser Industrie beruht auf seiner hohen Druckfestigkeit. Jedoch s de. Ungesättigte Polyesterharze, die mit einem ungesättigten zeigt er sehr niedrige Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit und un- Monomeren vernetzbar sind, sind einige Zeit bei der Herstel-terliegt ebenfalls sauren Angriffen. Des weiteren neigt er, we- lung von glasfaser-verstärkten Polyesterharzen verwendet gen der kleinen Zwischenräume im Beton, auch zur Verwitte- worden.
rung, wenn er den Bedingungen des Frierens und Tauens ausge- Jedoch werden copolymerisierbare Mischungen aus einem setzt ist. io ungesättigten Polyester und einem ungesättigten Monomeren
Es liefen Bemühungen, diese Eigenschaften zu verbessern, gewöhnlich nicht als wässrige Emulsionen verwendet. Trotzdem um dadurch den Anwendungsbereich auszudehnen, indem ver- beschreibt die US-PS 3 256 219 Wasser-in-Harz-Emulsionen, schiedene Harze auf verschiedenen Wegen in den Beton einge- bei denen die wässrige Phase sogar während und nach der Addi-arbeitet worden sind. So sind z.B. Emulsionen thermoplasti- tionspolymerisation des ungesättigten Polyesters mit dem unge-scher Polymerer dem Beton während des Mischens beigemischt 15 sättigten Polymeren dispergiert bleibt. Auf der anderen Seite worden oder, wenn der Beton beim Abbinden eine Struktur gibt es keinen Vorschlag, dass die in der US-PS beschriebenen ausreichender Porosität hat, ist der abgebundene Beton mit dem Emulsionen nach der Zugabe des Bindemittels, das durch Hy-thermoplastischen Polymeren imprägniert worden. Diese Be- dratation abbindet, stabil bleiben.
dingungen haben die Eigenschaften des Betons bei normaler Die IT-PS 585 721 beschreibt Polyesterharze, die einen hy-
Umgebungstemperatur verbessert. Wenn er jedoch extremen 20 draulischen Zementfüllstoff enthalten. Solche Füllstoffe enthal-Temperaturen ausgesetzt wird, z.B. einer Flammentemperatur, tende Polyesterharze werden durch Bildung einer Trockenmitritt ein Schmelzen auf, was folglich zu einer Verminderung der schung eines ungesättigten Polyesters, eines ungesättigten Mo-Festigkeit führt. Daher haben derartige Materialien nicht wei- nomeren, eines freie Radikale bildenden Initiators, Promotors testgehende Anwendung in der Bauindustrie gefunden. UIUj eines nicht-ionischen Emulgatore hergestellt. Wasser wird
Betonmassen mit einem eingearbeiteten hitzehärtbaren 25 schliesslich in die trockene Mischung eingemischt. Das Wasser Harz würden eher verbesserte Eigenschaften verliehen als mit hydriert den Zement. Die Hydratationswärme beschleunigt die einem thermoplastischen Harz, da ein hitzehärtbares Harz nicht Additionspolymerisation zwischen dem ungesättigten Monome-schmilzt. Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, ren und dem ungesättigten Polyester, die durch den Initiator um hitzehärtbare Harze oder, genauer, vernetzte Harze in Be- eingeleitet wird. Der Emulgator begünstigt die Dispersion des tonmassen einzuarbeiten. Die australische Patentschrift 30 Wassers und damit des Zements innerhalb der Mischung. Diese
426 171 bezieht sich auf eine trockene, Zement enthaltende Erfindung zeigt den Nachteü, dass die Mischung in situ herge-Masse mit einem hydraulischen Zement, einem mehrwertigen stellt worden ist. Des weiteren wird der Tatsache nicht Rech-Metallsalz eines in Wasser erneut dispergierbaren Additionspo- nung getragen, dass, um gute Eigenschaften der Mischung beim lymeren, das von einem a/ß-monoäthylenisch ungesättigten Abbinden zu eizeilen, es wesentlich ist, eine Emulsion aus Was-
Carbonsäuremonomeren abgeleitete Einheiten enthält, einem 35 ser> ungesättigtem Polyester und ungesättigtem Monomeren zu Komplexbildner und einem Trimethylolalkan. Die Zugabe von bilden, die nach Zugabe des Zements stabil bleibt.
Wasser zur trockenen Mischung führt zur Hydratation des Ad- Demzufolge schafft die vorliegende Erfindung eine Emul-
ditionspolymeren und zur komplexen Bindung der mehrwerti- sion auf Basis einer Mischung aus Wasser und einem ein unge-gen Metallionen, wodurch eine Kondensationsreaktion zwi- sättigtes Polyesterharz und mindestens ein ungesättigtes Mono-schen dem Additionspolymeren und dem Trimethylolalkan 40 mer enthaltenden Gemisch, die dadurch gekennzeichnet ist, gleichzeitig mit der Hydratation des Zements auftritt. dass die Stabilität der Emulsion durch die Anteile des ungesät-
Die US-PS 3 437 619 befasst sich mit einer trockenen Mi- tigten Monomeren in der Mischung, durch das Verhältnis der schung, die ein ungesättigtes Polyesterharz, monomeres Styrol, Reaktionspartner, die bei der Herstellung des ungesättigten Po-Portland-Zement, einen basenaktivierten, in Harz dispergierba- Iyesters verwendet wurden, und durch das Molekulargewicht ren Initiator und eine wirksame Menge eines Inhibitors enthält. 45 der so verwendeten Reaktionspartner beeinflusst wird, so dass Bei der Zugabe von Wasser aktivieren die durch den Zement die Emulsion so stabil ist, dass eine Entmischung bzw. Entemuleingebrachten Hydroxylionen den Katalysator, der darauf eine gierung, durch Zugabe eines durch Hydratation abbindenden Additionspolymerisation zwischen dem ungesättigten Polyester Bindemittels nicht auftritt.
und dem Styrol einleitet. Obwohl prima facie Polyesterharz- Die erfindungsgemässe Verwendung der erfindungsgemäs-
trockenmischungen gegenüber Emulsionen einen Vorteil ha- 50 sen Emulsionen zur Herstellung eines Produktes aus einer härt-ben, da sie die Transportkosten vermindern, wird dieser Vorteil baren Mischung aus einer dieser Emulsionen und einem durch häufig durch die Kosten der trockenen Massen aufgehoben, wie Hydratation abbindenden Bindemittel ist dadurch gekennzeich-es bei der Masse der Fall ist, die in der australischen Patent- net, dass man eine Additionspolymerisation zwischen einem un-
schrift 426 171 beschrieben wird, und durch das Problem der gesättigten Polyester und einem ungesättigten Monomeren abVermeidung des Abbindens während des Transports und der 55 laufen lässt, die härtbare Mischung abhärten lässt, wodurch ein Lagerung, was zu einem vorzeitigen Abbinden und folglich zu Produkt gebildet wird, wobei die Menge der mit dem Bindemit-einem Verlust führt. Die Verwendung eines Inhibitors, die nach tel gemischten Emulsion ausreichen muss, um in Gegenwart der der US-PS 3 437 610 ein frühzeitiges Abbinden verhindern soll, durch die Emulsion zur Verfügung gestellten Menge Wasser die ist ebenfalls mit Nachteilen behaftet, da sie das Auftreten der Hydratation ablaufen zu lassen.
Additionspolymerisation in allen Fällen, ausser bei idealen Um- 60 Es dürfte erkennbar sein, dass unter den vorstehend verständen, verhindern kann und häufig verzögert. Derartige Vor- wendeten Begriffen «Entmischung» bzw. «Entemulgierung» im teile würden einem System verliehen, das einen Zement, Füll- üblichen Sinne die Spaltung einer Emulsion verstanden wird, stoffe und eine Emulsion enthält, die durch Mischen von Wasser wobei gewöhnlich zwei getrennte flüssige Schichten, eine wäss-mit einem vernetzbaren Monomeren und einem Vernetzungs- rige Schicht und eine organische Schicht, entstehen. Somit hört mittel gebildet worden ist, wobei das Wasser zum Härten des 65 im allgemeinen schliesslich die Emulsion auf zu bestehen, wenn Zements durch die Emulsion bereitgestellt wird. Ein solches auch das Bindemittel Wasser aus der Emulsion aufnimmt und System wird in der US-PS 3 310 511 offenbart, die eine Epoxy- ein Bindemittel ausreichend vorliegt. Die Emulsion bricht je-harzemulsion beschreibt, die in eine Betonmischung eingearbei- doch in keinem Stadium in zwei getrennte flüssige Schichten,
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nachdem das Bindemittel dazu hinzugefügt worden ist. Vorzugsweise enthält die Emulsion 35 bis 65 Gew.-% Wasser und stellt eine Wasser-in-Harz-Emulsion dar. Das Bindemittel kann hydraulischer Zement, (gebrannter) Gips oder eine Mischung aus Kalk und hydraulischem Zement sein. Vorzugsweise stellt 5 das Bindemittel Portland-Zement dar.
Die Stabilität der Emulsion in Gegenwart eines Bindemittels wird durch die Anteüe des ungesättigten Monomeren in der Mischung, durch das Verhältnis der Reaktionspartner, die bei der Herstellung des ungesättigten Polyesters verwendet wurden, io und durch das Molekulargewicht der so verwendeten Reaktionspartner beeinflusst.
Es ist gefunden worden, dass Emulsionen auf der Basis von ungesättigten Polyester/Monomeren-Mischungen, die beispielsweise mehr als 30 Gew.- % ungesättigte Monomere - bezogen 1S auf das Gewicht der Mischung — enthalten, instabil sind. Vorzugsweise enthält daher die Mischung des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren nicht mehr als 30 Gew.- % des ungesättigten Monomeren - bezogen auf das Gewicht der Mischung. 20
Vorzugsweise liegt das molare Verhältnis der ungesättigten zu den gesättigten Bestandteilen in dem Bereich von 0,8 bis 1,75, wobei der Bereich von 1,35 bis 1,4 besonders bevorzugt wird.
Vorzugsweise haben die mehrere Hydroxylgruppen enthal- 25 tenden Alkohole und die mehrwertigen Carbonsäuren, die bei der Herstellung der Emulsionen gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ein hohes Molekulargewicht, d.h. in dem Bereich von 100 bis 1000; und besonders bevorzugt sind es nicht Polymere wie etwa Polyesterpolyole. 30
Geeignete Polyole sind Äthylenglykol, Trimethylpentandiol und Neopentylglykol. Ein Polyäthylenglykol kann ebenfalls zur Anwendung gelangen.
Die gesamte Menge der genannten Alkoholbestandteile wird vorzugsweise in einem Überschuss von 2 bis 5 Mol- % - 35 bezogen auf die stöchiometrisch erforderliche Menge - eingesetzt. Das bevorzugte Molekulargewicht des ungesättigten Polyesters liegt in dem Bereich von 3 100 bis 3 600.
Bei der Bildung des genannten Polyesters läuft die Kondensationspolymerisation vorzugsweise so lange ab, bis der Poly- 40 ester eine Säurezahl von 25 oder weniger aufweist.
Vorzugsweise enthalten der ungesättigte Polyester oder das ungesättigte Monomere substituierte Atome des Broms oder Chlors, um die Feuerfestigkeit der fertigen Produkte nach dem Mischen der Emulsion mit Bindemitteln, Zement, gebranntem 45 Gips, Kalk, Zuschlagstoffen etc. zu verbessern. So wird das Te-trabromphthalsäureanhydrid vorzugsweise als einer der Reaktionsteilnehmer verwendet, der bei der Herstellung des ungesättigten Polyesters, der in die Emulsionen gemäss der vorliegenden Erfindung eingearbeitet wird, verwendet wird. Bei dem im- 50 gesättigten Monomeren kann es sich um ein Vinylmonomeres handeln, d.h. um Styrol, Methylmethacrylat, Diallylphthalatmo-nomeres, Triallylcyanuratmonomeres oder Mischungen davon.
Vorzugsweise wird der Reaktionsablauf der Additionspolymerisation durch einen freie Radikale bildenden Initiator einge- 55 leitet. Die Additionspolymerisation kann durch ein Verfahren der Heiss- oder Kaltpolymerisation durchgeführt werden. Es ist möglich, ein Harz mit zwei Initiatoradditiven herzustellen, wobei das eine Additiv die partielle Polymerisation bei der Umgebungstemperatur ablaufen lässt, während ein zweites Katalysa- 60 toradditiv die vollständige und abschliessende Polymerisation in einem Heissdrucksystem vollendet. Dieses durch die zwei Additive beeinflusste Verfahren macht es möglich, einen Mörtel in vorgelierte Rollen zu überführen. Ein geeigneter Initiator zur Einleitung einer Reaktion bei niedrigen Temperaturen ist das durch eine Kupferverbindung unterstützte Dibenzoylperoxid.
Jedoch sind die bevorzugten Initiatoren des Methyläthylke-tonperoxid und das Butylperbenzoat. Andere geeignete Initiatoren sind organische Hydroperoxide und Wasserstoffperoxid. Es ist ebenfalls möglich, freie Radikale büdende Initiatoren einzusetzen, die durch UV-Licht aktiviert werden. Alternativ kann das Verfahren zur Durchführung der Additionspolymerisation durch Bestrahlung mit strahlenhoher Energie eingeleitet werden. Wenn das Bindemittel und der Initiator zu der Emulsion gegeben und damit vermischt werden, durchdringt gewöhnlich das Bindemittel die Emulsion und wird durch das Wasser hydra-tisiert. Wenn der angewandte Initiator des Typs ist, der hitzeaktiviert wird, aktiviert üblicherweise die bei der Hydratation des Zements freigesetzte Wärme nach 10 bis 15 Minuten den Initiator. Der aktive Initiator leitet dann normalerweise die Addi-tionspolymerisation zwischen dem ungesättigten Polyester und dem ungesättigten Monomeren ein. Die Hydratationswärme begünstigt gewöhnlich die Geschwindigkeit der Additionspolymerisation, was zu einer schnellen Abbindung der Mischung der Emulsion und des Bindemittels führt. Das anfängliche Abbinden tritt gewöhnlich innerhalb von 30 Minuten auf. Wenn jedoch ein bei niedriger Temperatur wirkender Initiator zu der Mischung der Emulsion und der Zuschläge hinzugefügt wird, beginnt in der Regel die Mischung nicht vor Ablauf von mehreren Stunden zu binden. Daher wird das Bindemittel in der Praxis vorzugsweise an der Stelle des Gebrauchs zugefügt. Auf der anderen Seite kann in dem Falle, dass der Gebrauchsort nicht sehr weit von der Mischanalge entfernt ist, der Initiator in der Mischanlage zugeführt und das Bindemittel am Gebrauchsort zugemischt werden.
Natürlich kann jede geeignete Form einer Verstärkung in das endgültige Produkt vor dessen Abbinden eingearbeitet werden, wie Glasfaser oder Stahl. Glasfasern kurzer Länge, die während der Herstellung in das Material eingearbeitet werden, erweisen sich üblicherweise als ziemlich zufriedenstellend. Die Bildung der Emulsion des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren ist für die Herstellung eines zufriedenstellenden Materials bedeutungsvoll. Die Emulsion kann durch Mischen des ungesättigten Polyesters, des ungesättigten Monomeren und des Wassers in einem Hochgeschwindigkeitsrührer hergestellt werden, der imstande ist, die dispergierte Phase in eine Teilchenform mit einer Teilchengrösse zu überführen, die 25 Mikron oder etwas weniger beträgt. Vorzugsweise ist das ungesättigte Polyesterharz so geartet, dass es mit bis zu 60 Gew.-% Wasser emulgiert werden kann, ohne dass bei Zugabe des Bindemittels eine Entemulgierung auftritt. Um stabile Emulsionen zu bilden, ist es beispielsweise möglich, kleine Mengen eines Emulgatore einzusetzen, z.B. einen nicht-ionischen oder anionischen Emulgator, was jedoch nicht notwendig ist. Um die Stabilität der Emulsion beim Transport und der Lagerung sicherzustellen, kann es notwendig sein, einen Stabilisator zuzufügen, wie Titandioxid (Rutil) und eine Emulsion eines vi-nylischen oder acrylischen Additionspolymeren (1 Gew.-% des ungesättigten Polyesters plus ungesättigten Monomeren). Der Füllstoff kann Calciumcarbonat oder Calciumsilicat sein.
Die Erfindung wird des weiteren unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele noch näher erläutert.
Beispiel 1 Aus folgenden Bestandteilen
Gewichtsteüe 269
65
Äthylenglykol Tetrabromphthalsäureanhydrid (Molekulargewicht: 463,7) 382
Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure 224 Phthalsäureanhydrid 149
wird ein ungesättigter Polyester mit einer Säureeinheit hohen Molekulargewichts hergestellt.
Eine Mischung der genannten Bestandteile wird unter kontinuierlichem Rühren in einem Reaktionsgefäss erhitzt, wobei
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durch und über die Charge ein Inertgasstrom geleitet wird. Der Erhitzungszyklus wird wie folgt durchgeführt:
a) zunächst 1 h lang auf eine Temperatur von 170 °C,
b) dann 30 Minuten lang auf eine Temperatur von 185 °C
und c) schliesslich 7 h lang auf eine Temperatur von 190 °C. Die Umsetzung der einzelnen Bestandteile ist dann beendet,
wenn der Säureindex unter 20 liegt und das erhaltene Polymerisat abgekühlt ist.
Beispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch bei der Herstellung des Polyesters von folgenden Bestandteilen ausgegangen wird:
Trimethylpentandiol (Molekulargewicht: 146,15) Pentaerythrit Maleinsäureanhydrid
Gewichtsteile
467 15 98
20
Der erhaltene Polyester enthält somit Glykoleinheiten eines Glykols hohen Molekulargewichts.
Beispiel 3 25
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch bei der Herstellung des Polyesters von folgenden Bestandteilen ausgegangen wird:
Gewichtsteile 394
30
Trimethylpentadiol (Molekulargewicht: 146,15)
Tetrabromphthalsäureanhydrid (Molekulargewicht: 463,7) 430
Pentaerythrit 41
Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure 186
Der erhaltene Polyester enthält Einheiten eines Glykols und einer Säure jeweils hohen Molekulargewichts.
Beispiel 4 40
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch von folgenden Bestandteilen ausgegangen wird:
Gewichtsteile Trimethylpentandiol 394
Tetrabromphthalsäureanhydrid 430
Pentaerythrit 41
Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure 186 2,2-Bis(methyIallyIäther)-1 -butanol 8
Wiederum wird das substituierte Butanol gegen Ende der Veresterungsreaktion zugeführt.
Beispiel 7
Die Polyester der Beispiele 1 bis 6 werden jeweils mit 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteilen, 280 Gewichtsteilen, 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteilen bzw. 280 Gewichtsteilen Monomeres in Form von Styrol gemischt, wobei eine Mischung des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren erhalten wird.
Beispiel 8
Die Polyester der Beispiele 1 bis 6 werden jeweils mit 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteilen, 280 Gewichtsteilen, 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteilen bzw. 280 Gewichtsteilen des Monomeren in Form des Methylmethacrylats gemischt, um eine Mischung des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren zu erhalten.
Beispiel 9
Die Polyester der Beispiele 1 bis 6 werden jeweils mit 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteüen, 280 Gewichtsteilen, 290 Gewichtsteilen, 200 Gewichtsteilen bzw. 280 Gewichtsteilen des Monomeren in Form einer 50/50-Mischung (Gewicht) des Styrols und des Methylmethacrylats gemischt, um eine Mischung des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren zu erhalten.
Beispiel 10
Die Polyester der Beispiele 1 bis 6 werden jeweils mit 710 Gewichtsteilen, 490 Gewichtsteilen, 690 Gewichtsteilen, 710 Gewichtsteilen, 490 Gewichtsteilen bzw. 690 Gewichtsteilen des Diallylphthalatmonomeren gemischt, um eine Mischung des ungesättigten Polyesters und des ungesättigten Monomeren zu erhalten, die bei hoher Temperatur vernetzt werden kann.
Gewichtsteile
Äthylenglykol
250
Tetrabromphthalsäureanhydrid
382
Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure
224
Phthalsäureanhydrid
149
2,2-Bis(methylallyläther)-l-butanol
19
45
Das substituierte Butanol wird am Ende der Veresterungsreaktion hinzugegeben.
Beispiel 11
Die Polyester der Beispiele 1 bis 6 wurden jeweils mit 710 Gewichtsteilen, 490 Gewichtsteilen, 690 Gewichtsteilen, 710 Gewichtsteilen, 490 Gewichtsteilen bzw. 690 Gewichtsteilen einer 50/50-molaren Mischung des Styrols und des Triallylcyanu-ratmonomeren vermischt, um eine Mischung des ungesättigten 50 Polyesters und des ungesättigten Monomeren entsprechend der Erfindung zu erhalten.
Beispiel 5
Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch von folgenden 55 Bestandteilen ausgegangen wird:
Gewichtsteile Trimethylpentandiol 467
Pentaerythrit 15
Maleinsäureanhydrid 98
2,2-Bis(methylallyläther)-l-butanol 10
Wiederum wird das substituierte Butanol gegen Ende der Veresterungsreaktion hinzugegeben.
60
65
Beispiel 6
Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch von folgenden Bestandteilen ausgegangen wird:
Beispiel 12
Die Mischungen der Beispiele 7 bis 11 werden in Emulsionen überführt, wobei folgende Rezeptur gewählt wird: 500 Gewichtsteile Mischung
3 Gewichtsteile Promotor in Form von Kobaltoctoat 300 Gewichtsteile Wasser.
Das Vermischen bzw. Emulgieren erfolgt mittels eines Hochgeschwindigkeitsmischers. Die Mischgeschwindigkeit muss dabei so hoch sein, dass praktisch die gesamte disperse Phase in Teilchen einer Teilchengrösse von 25 Mikron oder weniger überführt wird.
Beispiel 13
Zement enthaltende Produkte werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
629 232
6
Gewichtsteile
Emulsion des Beispiels 12
803
Portland-Zement
500
Siliciumdioxidmehl
5
Sand
3 300
Kiesel
2 700
Methyläthylketonperoxid
(Katalysator)
5
Die erhaltene Mischung wird in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen und bis zum Eintritt der Härtung unter einen Druck von 2,5 kg/cm2 gesetzt. Hierbei werden Platten sehr hoher mechanischer Festigkeit und guter Antikor-rosionseigenschaften erhalten.
Beispiel 14
Die Mischungen des Beispiels 8 und 9 werden in Emulsionen überführt, wobei von folgender Rezeptur ausgegangen wird:
Gewichtsteile Harz 500
Wasser 300
Das Mischen erfolgt mittels eines Hochgeschwindigkeits-rührers, wobei mit einer solchen Mischgeschwindigkeit gearbeitet wird, dass praktisch das gesamte Harz in Teilchen einer Teil-chengrösse von 25 Mikron oder weniger überführt wird.
Beispiel 15
Zementartige Produkte werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
Gewichtsteile Emulsion des Beispiels 14 800
Portland-Zement 500
tert.-Butylperbenzoat (Katalysator) 10
Sand 3 300
Kiesel 2 700
Die Mischungen werden in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen, unter einen Druck von 4,5 kg/ cm2 gesetzt, 5 Minuten bei 99 °C erhitzt und schliesslich entformt. Hierbei werden Platten sehr guter mechanischer Eigenschaften, guter Chemikalienbeständigkeit und verbesserter Un-durchlässigkeit erhalten. Bei 30-minütiger Einwirkung einer Schweissfackelflamme auf die Oberfläche einer derartig hergestellten Platte schwärzt die Plattenoberfläche lediglich; ein Entzünden oder gar Brennen der Platte ist nicht feststellbar.
Beispiel 16
Die Mischungen der Beispiele 7 bis 9 wurden in Emulsionen durch Vermischen der folgenden Bestandteile überführt:
Gewichtsteile Mischung 500
Promotor in Form von Kobaltoctoat 3
Wasser 500
Das Mischen erfolgte mittels eines Hochgeschwindigkeits-rührers, wobei mit einer so hohen Mischgeschwindigkeit gearbeitet wird, dass praktisch die gesamte disperse Phase in Teilchen einer Teilchengrösse von 25 Mikron oder weniger überführt wird.
Beispiel 17
Gipsmaterialien werden durch das Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
Gewichtsteile
Emulsion des Beispiels 16 1003
Gips (plaster of Paris) 500
Siliciumdioxidmehl 5
Sand 3 300
Kiesel 2 700
Methyläthylketonperoxid (Katalysator) 5
Die erhaltenen Gipsmassen werden in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen und einem Druck von 3 kg/cm2 ausgesetzt. Die erhaltenen Platten zeigen ähnliche mechanische Eigenschaften im Hinblick auf die Festigkeit wie aus Zement hergestellte Platten, sie sind jedoch weit fester als übliche Gipsplatten.
Beispiel IS
Die Mischungen der Beispiele 7 und 9 werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in wässrige Emulsionen überführt:
Gewichtsteile Mischung 500
Wasser 500
Das Mischen erfolgt mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-rührers bei einer derart hohen Mischgeschwindigkeit, dass praktisch die gesamte disperse Phase in Teilchen einer Teilchengrösse von 25 Mikron oder weniger überführt wird.
Beispiel 19
Gipsmassen werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
Gewichtsteile Emulsion des Beispiels 18 1 000
gebrannter Gips 500
tert.-Butylperbenzoat (Katalysator) 10
Sand 3 300
Kiesel 2 700
Die erhaltenen Mischungen oder Massen werden in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen und einem Druck von 3 kg/cm2 ausgesetzt. Die hierbei erhaltenen Platten zeigen ähnlich gute mechanische Festigkeitseigenschaften wie aus Zement hergestellte Platten ; sie sind jedoch weit fester als übliche Gipsplatten.
Beispiel 20
Zementartige Produkte werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
Gewichtsteile
Emulsion des Beispiels 14 800
Kalk 500
Siliciumdioxidmehl 5
Sand 3 300
Kiesel 2 700 Methyläthylketonperoxid
(Katalysator) 5
Die Mischungen werden in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen und einem Druck von 2,5 kg/cm2 so lange ausgesetzt, bis das Härten eintritt. Die hierbei erhaltenen Platten zeigen sehr hohe mechanische Festigkeit und gute Antikorrosionseigenschaften.
Beispiel 21
Zementhaltige Produkte werden durch Vermischen der folgenden Bestandteile in einem üblichen Zementmischer hergestellt:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
7 629 232
Gewichtsteile Beton Harz/ erfindungs-
Emulsion des Beispiels 14 800 Sand gemässes
50/50-Gemisch (Gewichtsteile) von Produkt Kalk oder Portland-Zement 500
Siliciumdioxidmehl 5 5 Spezifisches Gewicht 2,4 2,1 1,9
- Sand 3300 Druckfestigkeit, kg/cm2 300 1200 1780
Kiesel 2700 Biegefestigkeit, kg/cm2 70 1300 1300
Methyläthylketonperoxid (Katalysator) 5 Zugfestigkeit, kg/cm2 30 430 500
Schlagfestigkeit, kg/cm2 0,4 10 8,2
io exothermes Maximum 30/40 °C 120 °C 75/80 °C
Die erhaltenen Massen oder Mischungen werden in Formen zwischen zwei Lagen einer Glasfasermatte gegossen und einem Die unter Verwendung der drei Polyester der Beispiele 1 bis
Druck von 2,5 kg/cm2 so lange ausgesetzt, bis das Härten ein- 3 erhaltenen Endprodukte sind nahezu vollständig wasserfest, tritt. Die hierbei erhaltenen Platten zeigen sehr gute mechani- Diese Eigenschaft ist für bei der Herstellung von Bauplatten sehe Eigenschaften und gute Antikorrosionseigenschaften. 15 u.dgl. verwendete Materialien von wesentlicher Bedeutung. Es
Die Produkte gemäss der Erfindung können sehr leicht her- wurde gefunden, dass die Polyester des Beispiels 3 gegenüber gestellt werden und zeigen sich dem üblichen Beton im Hinblick Temperaturen im Bereich von — 600 bis + 135 °C und gegen-auf die Festigkeitseigenschaften überlegen. Z.B. werden die mit über wiederholten thermischen Schocks innerhalb des angege-dem Produkt nach Beispiel 13 erhaltenen Testergebnisse in der benen Temperaturbereichs unempfindlich sind. Ferner kann das folgenden Tabelle denjenigen Eigenschaften von bekanntem 2o Produkt derart ausgestaltet werden, dass es während des Abbin-Beton und bekannten Harz/Sand-Mischungen des bekannten dens (nur) eine geringe Schrumpfung erfährt. Schrumpfwerte Typs gegenübergestellt. von weniger als 1 mm/m lassen sich ohne weiteres erzielen.
C
Claims (29)
- 629 232PATENTANSPRÜCHE1. Emulsion auf Basis einer Mischung aus Wasser und einem ein ungesättigtes Polyesterharz und mindestens ein ungesättigtes Monomer enthaltenden Gemisch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilität der Emulsion durch die Anteile des ungesät- 5 tigten Monomeren in der Mischung, durch das Verhältnis der Reaktionspartner, die bei der Herstellung des ungesättigten Polyesters verwendet wurden, und durch das Molekulargewicht der so verwendeten Reaktionspartner beeinflusst wird, so dass die Emulsion so stabil ist, dass eine Entmischung durch Zugabe 10 eines durch Hydratation abbindenden Bindemittels nicht auftritt.
- 2. Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass sie 35 bis 60 Gew.-% Wasser - bezogen auf das Gewicht der Emulsion — enthält. 15
- 3. Emulsion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass sie eine Wasser-in-Harz-Emulsion darstellt.
- 4. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass sie als ungesättigtes Polyesterharz ein solches aufweist, welches durch eine Kondensationspolymerisation zwischen mehre- 20 ren Hydroxylgruppen enthaltenden und mehrere Carboxylgrup-pen enthaltenden Verbindungen erhältlich ist, wobei mindestens eine der genannten Verbindungen ungesättigt ist, während der Rest gesättigt ist.
- 5. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 25 dass das Mol Verhältnis der ungesättigten Verbindungen zu den gesättigten Verbindungen in dem Bereich von 0,8 bis 1,75 liegt.
- 6. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass das Molverhältnis der ungesättigten Verbindungen zu den gesättigten Verbindungen in dem Bereich von 1,35 bis 1,4 liegt. 30
- 7. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die mehrere Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen aus der aus Tetrabromphthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid bestehenden Gruppen ausgewählt worden sind. 35
- 8. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen aus der aus Äthylenglykol, Trimethylpentandiol, Polyäthylen-glykol und Neopentylglykol bestehenden Gruppe ausgewählt worden sind. 4<>
- 9. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen vor der Kondensationspolymerisation mit den mehrere Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Pentaerythrit vermischt und dann gegen Ende der Kondensationspolymerisa- 45 tion 2,2-Bis-(methylallyläther)-l-butanol hinzugefügt wurde.
- 10. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Kondensationspolymerisation so lange durchgeführt wurde, bis der derart erhältliche Polyester eine Säurezahl von nicht mehr als 25 hat. 50
- 11. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die mehrere Hydroxylgruppen aufweisenden Verbindungen in einem Überschuss von 2 bis 5 Mol-% - bezogen auf die stöchiometrischen Erfordernisse—vorliegen.
- 12. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens eine der genannten Verbindungen ein Molekulargewicht im Bereich von 100 bis 1000 hat.
- 13. Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass der Polyester ein Molekulargewicht hat, das in dem Bereich von 3 100 bis 3 600 liegt.
- 14. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Mischung nicht mehr als 30 Gew.-% ungesättigtes Monomeres - bezogen auf das Gewicht von ungesättigtem Polyesterharz und ungesättigtem Monomer - enthält.
- 15. Emulsion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, 65 dass das ungesättigte Monomere ein Vinylmonomeres oder ein Acrylat- oder Methacrylatmonomeres darstellt oder dass das ungesättigte Monomere aus der aus Styrol, Methylmethacrylat,5560Triallylcyanurat und Diallylphthalat bestehenden Gruppe ausgewählt worden ist.
- 16. Emulsion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung einen Additionspolymerisationspromotor als Beschleuniger für die Additionspolymerisation zwischen dem ungesättigten Polyester und dem gesättigten Monomeren enthält.
- 17. Emulsion nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Promotor Kobaltoctoat darstellt.
- 18. Emulsion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung einen Initiator enthält, der die Additionspolymerisation zwischen dem ungesättigten Polyester und dem ungesättigten Monomeren einleiten kann.
- 19. Verwendung der Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Herstellung eines Produktes aus einer härtbaren Mischung aus einer dieser Emulsionen und einem durch Hydratation abbindenden Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Additionspolymerisation zwischen einem ungesättigten Polyester und einem ungesättigten Monomeren ablaufen lässt, die härtbare Mischung abhärten lässt, wodurch ein Produkt gebildet wird, wobei die Menge der mit dem Bindemittel gemischten Emulsion ausreichen muss, um in Gegenwart der durch die Emulsion zur Verfügung gestellten Menge Wasser die Hydratation ablaufen zu lassen.
- 20. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Siliciumdioxyd enthaltender Füllstoff zu der härtbaren Mischung gegeben wird.
- 21. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein hydraulischer Zement oder Portland-Zement oder gebrannter Gips oder eine Mischung aus Kalk und Portland-Zement verwendet wird.
- 22. Verwendimg nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Additionspolymerisation durch einen Initiator eingeleitet wird.
- 23. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator gerade vor dem Mischen mit dem Bindemittel hinzugefügt wird.
- 24. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator hitzeaktiviert worden ist, um die Additionspolymerisation bei einer erhöhten Temperatur einzuleiten.
- 25. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Initiator ein organisches Hydroperoxid verwendet wird.
- 26. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Initiator Dibenzoylperoxid oder Methyläthylketon-peroxid oder tert.-Butylperbenzoat verwendet wird.
- 27. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Additionspolymerisation mittels eines Initiatorsystems verursacht wird, das zwei Initiatoren enthält, wovon der eine eine partielle Additionspolymerisation einleitet, während der andere, der hitzeaktiviert worden ist, die Additionspolymerisation abschliesst.
- 28. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als siliciumdioxidhaltiger Füllstoff Sand, Kiesel oder ein siliciumdioxidhaltiger Zuschlagstoff oder Gemische davon verwendet werden.
- 29. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das ungesättigte Polyesterharz ein solches ist, wie es durch eine Kondensationspolymerisation zwischen mehrere Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen und mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen erhältlich ist, wobei mindestens eine der Verbindungen ungesättigt ist, während der Rest gesättigt ist.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| CH428677A CH629232A5 (en) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | Emulsion |
| FR7733824A FR2407900A2 (fr) | 1977-04-05 | 1977-11-02 | Procede de fabrication d'un produit a base d'une emulsion et d'un agent de prise, et produit obtenu par application de ce procede |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH428677A CH629232A5 (en) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | Emulsion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH629232A5 true CH629232A5 (en) | 1982-04-15 |
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ID=4273269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH428677A CH629232A5 (en) | 1977-04-05 | 1977-04-05 | Emulsion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH629232A5 (de) |
| FR (1) | FR2407900A2 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011006837A1 (de) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Basf Se | Mischungen, enthaltend verzweigte oligomere oder polymere verbindungen, ihre herstellung und verwendung |
-
1977
- 1977-04-05 CH CH428677A patent/CH629232A5/de not_active IP Right Cessation
- 1977-11-02 FR FR7733824A patent/FR2407900A2/fr active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011006837A1 (de) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Basf Se | Mischungen, enthaltend verzweigte oligomere oder polymere verbindungen, ihre herstellung und verwendung |
| US8436072B2 (en) | 2009-07-15 | 2013-05-07 | Basf Se | Mixtures comprising branched oligomeric or polymeric compounds, and preparation and use thereof |
| RU2541564C2 (ru) * | 2009-07-15 | 2015-02-20 | Басф Се | Смеси, содержащие олигомерные или полимерные соединения, их получение и применение |
| RU2541564C9 (ru) * | 2009-07-15 | 2015-11-20 | Басф Се | Смеси, содержащие олигомерные или полимерные соединения, их получение и применение |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2407900A2 (fr) | 1979-06-01 |
| FR2407900B2 (de) | 1982-08-06 |
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