CN1199416A - 强化受到侵蚀危害的地面表面固化的改进的方法 - Google Patents

强化受到侵蚀危害的地面表面固化的改进的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种强化受到侵蚀危害的地面表面固化的方法,通过涂覆水基和助粘的浸渍剂,该浸渍剂基于聚乙烯醇与C1－5单羟酸和其与更高级单羧酸(粘结剂)的混合物的酯,同时使用表面活性和生态可承受性湿润剂。本发明的特征在于,分多级进行地面浸渍,其中至少在第一浸渍阶段使用含有湿润剂含水配制品。优选在该预浸渍步骤同时使用较少量的粘结剂。

Description

强化受到侵蚀危害的 地面表面固化的 改进的方法
本发明涉及对DE-A1-4324474和其进一步的德国老申请P4428269.9用于沙和/或地面(下文称为地面)的表面固化的所述学说进行改进和扩展。这些文献描述了对公知方法的改进，通过在受到侵蚀的地层表面上涂覆和加入选择的聚合物水溶液或者在其上面形成一种至少暂时的固化。加入的浸渍剂中的水在较短的时间内干燥，留下的聚合物相固化浸渍地面的粒状和/或淤泥结构，而不以不良的方式影响该层的渗水性。这种表面固化方法不限制于狭义的地面。其它表面区域例如必须防止风蚀的表面相应的稳定也属于本发明的范围。这里作为例子可以提及：有或没有覆盖原始地面的或其它保护层的垃圾站和/或垃圾场。受到侵蚀的还有例如处于较强机械和/或气候影响的长草的地面。例如相应的运动场如中心区域要求很高的高尔夫球场、球类如足球、手球等的球场。这里常常形成周知的干燥区域，该区域受到气候强烈的影响。这种问题的其它解决方案是例如湿的、高度压实的地面或者形成一种草皮，该层阻止了水分向根层的渗透，从而形成了营养不良的干燥区域，该区域又成为进一步侵蚀的起点。
数十年来，人们一直在开发和研究本发明所基于的方案，即将粒状固体相互粘合的合成塑料以其含水分散液或者乳液形式涂覆到要固化的表面上并进行干燥，以保证固化物料具有足够的水渗透性。在这方面特别有意义的是聚醋酸乙烯酯含水分散液，下面称为PVAc分散液。例如可以参考以下文献：A.Kullmann等，Arch.Aker-Pflanzenbau Bodenkd.，22(11)，713-19。除了聚醋酸乙烯酯以外，还公开了以下粘结剂：丁二烯-苯乙烯胶乳、一种脲/甲醛聚合物和一种沥青乳液。D.Gabriels等(比利时Ghent大学)在Soil.Sci.，118(5)，332-8中的文章的主题是以相应的方式稳定细砂免受雨水冲刷。这里也公开了一种聚醋酸乙烯酯基的优选的处理剂的粘结剂体系。其它世界范围的工作例如可以参考以下专利文献：US4072020、US3887506、HU11654以及ZA7501787。
对于这种地面固化的要求或者说任务是非常多种多样的。即使不全面要求，实践中已经提出了以下一系列性质：材料应当至少能够经得起行人走动，不应当受指定时期内存在的温度、空气湿度和雨水的影响、还必须能够经受高的风速。涂覆的材料应当是不可燃的，在存放以及使用期间或之后没有着火或者爆炸的危险。运输和加工时尽可能不必要求特殊的保护措施或者保护层。固化的塑料浸渍层应当对发芽的植物、对生长的植物和对动物没有毒害作用，同时还应当尽可能是无色或透明的。考虑到这些和其它的要求，按照如今的知识，可以总结如下：
1.PVAc高聚物分散液基本上适合作为粘结剂。但是，如不同时使用增塑剂，地面的浸渍层会形成脆性连接，从而不能满足基本的使用要求。
2.通过添加在正常条件下可以流动的增塑剂，可以避免(1)所述的缺陷。实践中已经证明有效的增塑剂特别是邻苯二甲酸二丁酯。因此，增塑的PVAc均聚物产生结实的连接，但是该增塑剂是不降解的。与此相反，DE4324474公开了可降解的增塑剂。
3.内部增塑的聚合物分散液(聚-醋酸乙烯酯-共聚-马来酸二丁酯)产生结实的连接，但同样是不可降解的。
所引用的DE-A1-4324474所基于的任务是，用增塑剂改进PVAc均聚物分散液以用于所述的使用目的，这些增塑剂一方面要满足多样化的技术要求，另一方面还应当是对生态无害的，特别应当是可以生物降解的。所基于的专业知识是，PVAc均聚物基本上是对生态无害和可生物降解的，尽管这些聚合物的降解进行得相对较慢。有关的危险例如可以参阅H.Kastien等，“Der quantitative mikrobiologische Abbau von Lackkunstharz undPolymerdispersion”，farb+lack，98.年度，7/1992 505-8。按照所述公开的教导，可以使用以下选择的物质作为PVAc分散液的对生态可容性的增塑剂：甘油与低级脂族单羧酸的三酯、低级脂族一元醇的柠檬酸三酯和/或至少部分烯烃不饱和脂肪酸的环氧化三甘油酯。
同样引用的德国老申请P4428269.9的主题是上述出版物的改进。该改进考虑的事实是，用基于聚乙烯醇的酯固化的地面在潮湿的地基/土壤或者受潮例如下大雨时可能变得非常软。该固化层虽然在重新干燥后通常可以恢复和不完全消失，但是这里对于实际应用来说却是一个弱点。所引用老申请的核心主题是使用在室温下为固体和/或空气进入时固化的脂肪酸、脂肪醇和/或其至少基本上不溶于水的酯、醚和/或盐作为可降解和生物学上可容的稳定剂来提高基于聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇与低级单羧酸的类似的酯的地面浸渍层的防水性。该老申请所公开的内容也是本发明公开的主题，其中下文还要详细说明其重要的，在本发明技术方案中也采用的参数。
本发明可以是对受到侵蚀的地面层表面浸渍和固化的进一步的改进。其目的特别是要有可能影响含有聚合物粘结剂的含水配制品在待固化地面表面可以调节的渗入速度和渗入深度。本发明尤其是要有可能保证足够快地渗透和在困难区域例如在山坡、在结实的地面或在有草皮和有类似的阻挡层时固化地面表面的粘结剂也能够在地面渗入足够的深度。同时还应当有可能改进固化效果，必要时可以限制总的所用粘结剂量。
本发明基于的方案已经在德国老申请P4428269.9中要求保护。那里说明的是可能在粘结剂(浸渍剂)和/或稳定剂的含水分散液中添加少量选择的具有湿润剂性质的组分。作为特别适合的在那里提到水包油类型的表面活性剂组分，并且在优选的实施方式中显示了优秀的生态可承受性和生物可降解性。在这方面一个重要的例子是基于烷基多糖苷(APG)的表面活性剂类。
下面说明的新开发的技术方案所基于的知识是，以特定方式控制的共同使用那些和其它的表面活性湿润剂可以以多种方式导致地面固化。
发明的主题
本发明技术方案的核心是强化受到侵蚀危害的地面表面固化的方法，通过涂覆水基和助粘剂的浸渍剂，该浸渍剂基于聚乙烯醇与C1-5单羧酸和其与更高级单羧酸的混合物的酯，为了简单起见，下文称为“粘结剂”，必要时共同使用空气进入时固化的组分，为了简单起见，下文称为“稳定剂”，以提高浸渍剂的防水性。
本发明方法的特征在于，分多级形成地面浸渍，其中至少在第一浸渍阶段使用一种含有生态可承受性的湿润剂来加快和/或强化地面与水相的润湿性的含水配制品。
在本发明最重要的实施方案中，在待固化地面的第一浸渍阶段使用一种含有要渗入地面的粘结剂和/或稳定剂的总的湿润剂部分的含水处理溶液。在优选的实施方案中，在该阶段加入的粘结剂含量是比较有限的，该含量小于要加入地面表面的粘结剂总量的50％(重量)，特别是小于20％(重量)。然而，在本发明同样非常重要的一个实施方案中，在第一步骤使用一种没有同时采用粘结剂和/或稳定剂的湿润剂含水溶液，以便强烈地预先湿润待处理的地面。
本发明技术方案的细节
在所引用的本申请人保护权的意义上，由下面所述地面固化改进的出发点认识到，以完全特定方式控制的共同使用基于湿润剂的助剂大大有利于含水粘结剂配制品最后渗入到待固化地面中。这同样适用于同时使用的稳定剂的含水配制品的渗入。具体地说，基于以下事实：
为了预先浸渍待固化的地面区域，所述类型的湿润剂在第一操作步骤使用时，特别可以起到强化将水分和物料渗入到地面表面中的操作助剂的作用。当在这样一个第一操作步骤中使用含水配制品形式的湿润剂，且该配制品还含有有限量的此后用于地面固化的所用粘结剂和/或稳定剂时，这一效果决不是显而易见的。通过这种湿润剂涂覆，特别是同时使用有限量的待涂覆的总粘结剂，在第一工艺步骤共同使用的有效组分出现了协同作用，也相应地影响了其后粘结剂主要物料的加入。申请人的研究表明，以这种方式不但可以调节向地面表面迅速而必要时的深入地浸渍，而且节省大量的粘结剂，并仍然能得到地面表面良好的固化值。
当在预先浸渍的第一步骤使用有附加量的湿润剂的强烈稀释的含水粘结剂配制品时，可以得到特别有利的效果。因此，本发明优选在第一操作步骤使用含水的浸渍液操作，其中粘结剂含量小于5％(重量)，例如最大2-3％(重量)。使用含有至少0.1-0.3％(重量)和最大2％(重量)粘结剂的含水配制品可以得到特别优异的效果。通常在该预备步骤操作时，含水处理液中粘结剂的含量为0.5-1.5％(重量)时已经证明是特别有利的。
在该操作步骤预先或同时以最低的量加入湿润剂即可发挥实质性的作用，如同使用湿润剂操作实践中公知的一样。已证明可以使用的湿润剂量范围为大约低于在该预先步骤中使用的含水处理液中粘结剂含量的一个数量级。因此，在第一浸渍步骤使用的含水液相中生态可承受性湿润剂或湿润助剂的含量最高为大约1％(重量)，优选最高大约0.5％(重量)。通常，湿润助剂的最大量为0.1-0.2％(重量)，这里的％(重量)均以第一浸渍步骤的水相为基准。按照湿润作用的程度，这里也明显证明较少的用量，例如如前所述的湿润剂含量范围0.005-0.1％(重量)时即可得到显著的效果。
作为湿润剂或者湿润助剂包括很大范围的本领域技术人员熟悉的组分。这些表面活性助剂的特征是亲水和亲脂分子组分的结合，其中在具体情况下湿润活性组分通过其HLB-值(亲水-亲脂平衡)表征。适合于用含水相湿润固体表面的湿润剂特别落在制备水包油乳液相应的助剂范围内，因而其HLB-值为至少7或8至大约18。HLB-值范围为10-18和特别是12-18的相应的湿润剂是特别优选的。
本发明操作时优选的湿润助剂的特征在于具有高的生态可承受性和特别是具有可生物降解性。由有关的工艺可以得知这种类型的助剂至少是部分地基于天然物质的，例如相应的酯、偏酯和其衍生物，尤其是相应的聚合的或者低聚的乙氧化物。乙缩醛-例如专业术语称为“APG-化合物”的公知烷基(多)糖苷化合物-在这里是重要的代表。基本上可以由发展至今的专业知识找到生态可承受性和特别是可以通过自然降解过程降解的具有湿润或表面活性剂作用的助剂。这里仅仅举例性列举几种重要的物质：来自天然物质的合适的酯和由此衍生的改性湿润剂是例如脱水山梨醇酯和脱水山梨醇酯乙氧化物，低聚甘油偏酯如二或三甘油偏酯同样可以是有价值的助剂，如具有表面活性剂性质的Rhizinus乙氧化物，例如每个分子具有20、30和40个EO基团的相应的化合物。用于本发明的重要的代表特别是也适用于食品领域的乳化剂，例如糖酯、乳酸和/或酒石酸的酯。
在这方面特别重要的是基本上非离子的湿润剂，其分子中的亲脂部分与亲水分子部分相结合，形成水包油类型的湿润剂。所述类型湿润剂的特别合适的代表除了前面提到的化合物以外，还有已经提到的APG化合物和脂肪醇(多)烷氧化物。适于本发明使用的还有所述表面活性剂的多种代表的混合物，特别是APG化合物和脂肪醇(多)烷氧化物的混合物。最后所述类型的合适代表特别是这样的脂肪醇乙氧化物，其特征是在分子中具有10-20个碳原子和特别是12-18个碳原子的脂肪醇且在湿润剂分子中具有至少10个，优选至少20个EO单元。特别优选的代表是例如在分子中具有30-40个EO单元的C12-18脂肪醇乙氧化物。特别合适的湿润剂是已经多次提到的烷基(多)糖苷化合物(APG)，该化合物在特别是6-20，优选8-18个碳原子的一元醇与(多)糖苷，特别是淀粉或葡萄糖和/或低聚糖苷反应而形成。平均聚合度(DP)≤5，特别是DP为1-2的C8/10-APG-化合物也可以是本发明意义上特别合适的湿润剂。
本发明的技术方案例如按照以下方式实现：在第一操作步骤用一种湿润剂和必要时粘结剂的含水配制品浇灌待固化的地面，其粘结剂含量例如为大约1％(重量)，湿润剂含量小于0.1％(重量)。每次所使用的液体量通过一系列参数确定，首先要考虑地面的性质和其对含水相的吸收能力，另外还要考虑需要浸渍的深度大小。然后在至少一个后继步骤中将主要量的粘结剂和必要时附加的稳定剂加入到这样预先处理过的地面中。其中优选使地面浸渍的第二步骤在预浸渍后短时间内进行，使得主要量的粘结剂加入到在预处理后仍然潮湿或湿的地面中。
本发明还优选按照DE4324474的方案与基于所述聚乙烯醇酯的粘结剂一起使用增塑剂，该增塑剂优选是可生物降解的，特别是至少部分地属于以下各类：甘油与低级脂族单羧酸的三酯、低级脂族一元醇的柠檬酸三酯和/或至少部分烯烃不饱和脂肪酸的乙氧化甘油三酯。其中，按照所引用文献的方案，这些增塑剂对各种所择聚乙烯醇酯的水性分散液以及特别是对相应的水性聚乙酸乙烯分散液的用量是以1-15％(重量)和优选3-10％(重量)的量添加到含水分散液中，它是以50％(重量)的含水聚醋酸乙烯酯分散液为基准。增塑剂也可以在本发明的第一预处理步骤中与加入的少量的聚合物部分一起使用。进一步的操作细节，尤其是作为粘结剂使用的聚合物的性质，可从所述文献中得到。这里特别合适的是用生物降解的保护胶体稳定的含水聚醋酸乙烯酯分散液。合适的保护胶体特别是聚乙烯醇和/或淀粉和/或水溶性淀粉衍生物。其使用量优选这样限制，要使地面上的聚醋酸乙烯酯涂层有足够的强度以防止风蚀的影响。以聚醋酸乙烯酯固体为基准，该可生物降解保护胶体合适的用量例如为大约5％(重量)，优选0.5-3％(重量)。
特别重要的增塑剂是在分子中有2-6，优选2-4个碳原子的脂族单羧酸的甘油三酯，其中三醋精是特别重要的。合适的还有2-6，优选2-4个碳原子的脂族一元醇的柠檬酸三酯。其中特别是具有柠檬酸的游离羟基的相应的柠檬酸酯，同样也可以在分子中的该位置具有衍生的衍生物，尤其是具有酰基的相应的柠檬酸酯。合适的酰基例如，特别是有2-10个碳原子的饱和羧酸基团，也可以是具有更多个碳原子的相应酸的取代基。其它特别合适的增塑剂是天然来源的乙氧化油，特别是乙氧化菜籽油和/或乙氧化豆油。对于在粘结剂或其混合物中共同使用稳定剂的技术方案，可以参见老申请DE4428269。为了便于本发明的公开，这里仅仅简单地总结如下：
适合作为稳定剂的其它组分优选是生态可承受性和可通过自然降解过程可降解的助剂，由于其至少基本上具有亲脂的分子结构，因此即使在极端情况下也可以明显提高浸渍物料即粘结剂的防水性。同样，该助剂优选由自然降解过程得到。其分子结构除了占主导地位的亲脂性取代基外，其特征在于还存在羟基、羧基、醚基和/或酯基基团，这些基团已知是这种物质或这类物质容易进行微生物降解的起始点。
这里合适的尤其是脂肪酸和脂肪醇，其分子中的碳链至少有6，优选8至10个碳原子。分子中碳原子数的上限通常为30个碳原子，但这里基本上不受其限制。天然和/或合成的脂肪酸以及相应的脂肪醇通常是分子中平均具有10至24个碳原子和优选12至22个碳原子的混合物。这些可参见有关的文献。
这里所述类型的脂有机化合物可以是脂族饱和的，同样也可以是1-和/或多个烯烃不饱和的。天然源的许多代表的特征尤其是在所述碳原子范围内或多或少地存在这种1-和/或多个的烯烃不饱和羧酸。
一个最重要的特征可以是在各个分子的链结构中。天然源的脂肪酸和由此衍生的脂肪醇至少可以基本上由其线性分子结构表征。尤其是合成化学知道的或多或少具有强烈明显的支链的相应的代表。还知道不仅流变学而且生物降解过程均与这里所述具有油脂性质的组分的结构参数有关。在流变学方面，分子中的烯烃双键以及支链使得熔点降低。生物可降解性在所述脂肪组分的直链代表中得到了最好的保证，其中具有偶数量碳原子的相应代表例如天然源的组分特别容易降解。即使具有有限的支链特别是具有分开的甲基取代基也可以通过生物降解过程很有效地降解。
本发明所追求和实际上出现的降解过程特别相当于需氧进行的机理。由专业知识已知在这些条件下不仅脂肪酸、脂肪醇和含有酯基的相应组分处于微生物的侵蚀之下，而且相应的醚在需氧条件下也会降解，虽然时间上通常会滞后。
说明本发明时需要参考该技术领域公知的知识。对于本发明，考虑本领域的一般知识后会得出，可以通过选择本发明所使用稳定剂的特定分子结构来影响对该稳定剂生物降解所需的时间。由此可以间接地调节稳定剂明显表示的抗湿疏水性质的时间，以便保证能够保护地面中的浸渍物质。
基本上这里所述的基于脂肪醇、脂肪酸、其酯和/或醚及其脂肪酸盐的稳定剂的所有代表都是合适的。具体代表及其使用形式的选择通过预先给定的条件和在具体条件下提出的要求确定。依靠专业技巧可以在本发明使用的很大的范围内具体选择稳定剂的代表。
基本上以下所述是有效的：优选将稳定剂加入到含水配制品中，并以该形式加入到地面中。由于稳定剂本身基本上是不溶于水的，合适的技术方案是以其含水乳液和/或分散液形式使用。如此后还要详细说明的那样，稳定剂可以与基于聚醋酸乙烯酯的浸渍剂混合使用和/或分别使用。这里所述脂化学物质与结构有关的流变学、实际使用的条件和本发明在地面浸渍范围对稳定剂提出的要求使本发明使用的化合物的具体代表可以分成一系列小组。不完全地列出如下：
通常，希望以含水乳液或分散液形式加入的稳定剂具有5-15℃，优选5-10℃的最低成膜温度。通过渗入地下或者通过蒸发除去含水相时，在正常条件下会在浸渍层中或其表面上形成足够密封的稳定剂层，从而可以满足寻求的防止过量水分的保护作用。
合适的稳定剂在该成膜温度范围内可以作为固体或者流动相存在。使用在成膜温度下为固体的稳定剂时，可以共同使用尤其是有机流动助剂，该助剂优选与稳定剂混溶并对生态无害和可生物降解。这样的合适的流动助剂例如在5-15℃是可流动的，优选基于醇、醚和/或羧酸酯的难挥发组分。
在一种重要的实施方式中，作为稳定剂使用至少部分烯烃1-和/或多个不饱和脂肪酸、脂肪醇和/或其具有酯和/或醚结构的衍生物。烯烃双键的存在及其程度在这里所述直链脂肪组分的情况下通常可以保证，在待处理地面的使用温度下具有足够的流动性，以便形成密封的疏水层，从而保证形成所要求的防水性。这里所述的烯烃不饱和稳定剂还具有另外的优点：相应的流动性脂肪化合物的干燥和原始的流动液膜转化成固体膜在空气氧的作用下以公知的方式进行。对生物可降解性的要求保持不变，对此可参见已经引用的文献Heinz Kastien等，“Farbe und Lack”1992。
形成至少基本上密封的具有脂化学特性的膜的特点在于以下实施方式：不仅饱和而且烯烃1-和/或多个不饱和脂肪酸都可以通过尤其是多价阳离子的作用而形成通常通过不同流变学性质表示的不同的相应的盐。适合作为多价成盐阳离子的，特别是元素周期表第2和/或3主族的代表，尤其是钙和/或铝。盐的形成可以在将稳定剂涂覆到地面之前但也可以在其之后进行。在羧酸取代基具有烯烃不饱和成分的相应的盐的情况下，也可以补充进行后续氧化反应，以便基本上实现稳定化。
本发明特别重要的是具有酯结构的稳定剂，其中在第一类物质中由特定的脂肪酸取代基确定该酯结构。这里可以考虑例如特别是至少部分烯烃不饱和脂肪酸与多元醇的全酯和/或偏酯。优选的酯由具有2-6个羟基和优选最多6个碳原子的低级多元醇产生。脂肪酸甘油酯或偏甘油酯和/或其低聚物可以作为本发明技术方案的特别重要的代表。
在这方面可以举例性地特别指出基于天然物质的油和/或脂，它们已知是脂肪酸的三甘油酯或者在三甘油酯中有至少部分烯烃不饱和脂肪酸组分的脂肪酸混合物。按照不饱和脂肪酸取代基的结构和浓度，这些油和/或脂在三维交联下适合用于进行氧化固化。该实践可在很大范围内使用，例如可以指出油漆原料领域，这里例如基于亚麻子油的氧化固化的天然源的油长期以来得到广泛应用。对于本发明的应用领域，那些天然来源的稳定剂可以是重要的组分。其中可以在添加或不添加固化组分的情况下进行，这样通常有利于加速三维交联漆膜的形成。在这方面可以参考有关的文献。
另一类优选的酯基稳定剂可以定义为脂肪酸和/或脂肪醇的低聚或聚合酯和由低聚或聚羧酸和/或低聚或聚醇的多元反应物。对此的例子是已知的烷基树脂类型的聚酯，也可以是由脂肪酸取代基酯化的聚乙烯醇低聚物和聚合物，或者由必要时烯烃不饱和的脂肪醇取代基酯化的(甲基)丙烯酸酯低聚物和/或聚合物。在选择这些稳定剂时，一个重要的原则是不仅要看具体的酯或聚酯结构是否能够通过土壤中的自然降解过程足够完全地降解，而且要一起考虑本发明选择通过原始形成的原料分子分段的降解例如酯水解所要达到的目的。
在前面作为合适的稳定剂提到的烷基树脂中，可以优选使用选择的至少基本上基于天然物质的化合物。烷基树脂的概念已知包括由聚羧酸、多元醇和一元醇和/或羧酸得到的聚酯。氧化活性的烷基树脂基本上是已知的市售产品，对此可以参考一般的专业知识。它们例如可以用作空气干燥的漆的基料。已知的市售产品也可以特别形成含水分散液形式，其中在连续的含水液相含有作为细颗粒分散树脂的自干燥烷基树脂。这种类型的空气反应性含水烷基树脂分散液是本发明特别合适的原料。
这种烷基树脂的氧化反应性通常由烷基树脂聚酯分子上含有的烯烃不饱和取代基产生。这种烯烃不饱和反应性元素可以以常见的方式通过导入不饱和醇和/或不饱和羧酸而承载在烷基树脂分子上。在本发明中特别重要的(与本发明论点直接相关的)是至少基本上基于天然物质的基本组分组成的所述烷基树脂的代表。天然源的单羧酸和/或一元醇可以用于烷基树脂的衍生。使用双羧酸和至少三元醇并结合使用一元羧酸和必要时其它的二醇时，可以得到例如相应的单羧酸衍生的烷基树脂，由于所使用的单羧酸至少部分是一个和/或多个烯烃不饱和的，该树脂可以由此而变成氧化反应性或者可氧化交联的。通过以通常已知的方式转换官能度，可以得到一种用烯烃不饱和醇改性的氧化反应性的烷基树脂。
本发明特别优选的基于天然物质的烷基树脂是由作为3-官能团多元醇组分的甘油和作为单官能团羧酸组分的天然源的脂肪酸所衍生的。单官能团反应剂组分在制剂中的用量应当使得有可能与二羧酸完全反应，该二羧酸在一个优选的实施方式中可在天然降解过程中降解。至少基本上基于天然物质的这种改性烷基树脂的特征例如在于，大于50％(重量)，优选60至70％(重量)的烷基树脂由天然组分，特别是甘油和单官能团脂肪酸构成，其余的是聚合物分子中的二羧酸和必要时附加的二元醇组分。
本发明在第一工艺步骤向固化的地面加入含有相对很少量粘结剂的湿润剂配制品的论点，同样适用于共同使用不同稳定剂。这些稳定剂可以在本发明的预处理后和用粘结剂主要浸渍地面表面后在随后的一个分开的工艺步骤中加入，但也可以按照DE4428269那样，在一个工艺步骤中同时加入主要量的粘结剂并且加入稳定剂。其中通常首先使含水配制品与粘结剂和稳定剂相混合，然后共同加入到按照本发明预处理过的地面上。
在具体情况下所使用的基于聚乙烯醇酯的粘结剂和必要时的稳定剂的数量受多种因素的影响。通常这些组分的最少用量为每m2地面至少50g，优选用量为每m2地面至少100g。这里所述的下限值的基准是无水和必要时共同使用的无流动助剂的有效物质或有效物质混合物。在特殊情况下可以使用每m2地面最大400g的粘结剂和必要时的稳定剂。通常，每m2地面使用大约150至250g即可达到满意的效果。其中，前面已经简单提到的内容同样有效。
本发明用湿润剂和含有很少量粘结剂的含水配制品预处理待固化的地面，可以明显地节省粘结剂，同时达到很好的地面固化值。当粘结剂用量和必要时的稳定剂用量例如降低到50至70％(重量)时，而且没有本发明充分固化所需的预处理步骤，也可以令人满意地达到本发明地面固化的程度。可以理解，所需粘结剂和/或稳定剂的绝对数量在很大程度上可以通过具体情况下涉及的地面性质来调节。另外，本发明的地面表面浸渍比不使用本发明的表面活性剂有效物质混合物进行预处理步骤的情况容易的多，而且必要时还可以浸渍到更深的地面区域。很明显，在许多应用情况下，例如在固化有坍方危险的斜坡时，由此可以达到另外的优点。
基于无水的纯有效物质混合物的粘结剂或浸渍剂和稳定剂的量比也可以在很宽的范围内变化。例如，特别是基于PVAc的粘结剂与稳定剂的量比(无水有效物质)范围为大约5∶1至1∶5，优选1∶3至2∶1。在许多应用情况下，业已证明可以使用相同量比的粘结剂和稳定剂。
通过充分稀释使用状态的含水配制品中的有效物质含量，可以在一定程度上影响地面浸渍的深度。对于加入粘结剂主要量的步骤，含水配制品中的聚合物含量优选低于50％(重量)，更优选低于30％(重量)，特别合适的含水配制品中聚合物粘结剂含量的下限范围为3至5％(重量)。加入粘结剂主要量的含水液相中聚合物的特别合适的含量范围为5至20％(重量)，特别是5至10％(重量)。相应的数量也适用于共同使用稳定剂的情况。
聚乙烯醋酸酯最适合作为浸渍物质的聚合物粘结剂。但是本发明不限制于此。也可以使用乙烯醇与低级单羧酸，特别是与羧酸取代基有最多4或5个碳原子的单羧酸的聚合物。除了聚乙烯醋酸酯以外，特别重要的是聚乙烯丙酸酯及其含水配制品。在实际应用中，既可以使用所述聚乙烯酯的均聚物，也可以使用其共聚物。
在本发明一种改进的技术方案中，浸渍物质的一个重要的组分可以来自乙烯酯共聚物。这里特别可以考虑醋酸乙烯酯和/或丙酸乙烯酯类型的低级乙烯酯与较高级单官能团羧酸乙烯酯的共聚物。在这些共聚物中，优选至少8个碳原子，尤其是至少10个碳原子的饱和单羧酸的乙烯酯，其中特别重要的是在单羧酸取代基中有10至16个碳原子。从多方面考虑，这些聚合物最重要的代表是例如聚醋酸乙烯酯-共月桂酸酯(Colaurat)的共聚物。
在使用前面所述的分子中含有醋酸乙烯酯和/或丙酸乙烯酯类型的低级乙烯酯以及较高单官能团羧酸特别是脂肪酸范围的乙烯酯的乙烯酯共聚物的情况下，必须添加增塑剂。申请人进一步的实验表明，基于乙烯酯共聚物的浸渍剂即使在不添加增塑剂的情况下也可以满足充分韧性(entsproedet)浸渍和可生物降解这两点要求。这里可以放弃使用增塑剂，就像现有技术或者开头所引用的申请人的DE4324474所述的那样。
本发明可以使用相关的现有技术用于形成相应的表面膜所开发的技术手段。例如可以共同使用加速生长的活性物质，特别是具有肥料性质的助剂和/或共同使用优选细微颗粒状的固体物料，特别是在浸渍剂的含水配制品中。在最后所述的情况下，由现有技术中已知，特别是可以共同使用基于天然物质的细微颗粒状固体如木粉、稻草颗粒、谷壳、椰壳纤维和/或亚麻纤维，以此方式有可能形成局部的裂口以便进一步促进植物生长，因而不会对固化层的整体粘合进行破坏。
特别是在浸渍剂的含水配制品和/或稳定剂中使用少量的表面活性剂组分可能是所希望的。特别合适的是水包油类型的表面活性剂组分，其优选的实施方式是生态可承受的和尤其是可生物降解的。原则上前面所述的在预湿润浸渍地面时列举的HLB值范围为8至18和优选为10至18的湿润助剂基本上都是合适的。这里特别重要的是基于烷基聚糖苷(APG)的表面活性剂。通过使用这些组分，一方面可以使得特别是由含水配制品中的稳定剂组分很容易稳定化，例如由作为含水分散液形式的亚麻油进行稳定化，另一方面还可以另外促进待固化地面的湿润。这种辅助操作例如在固化过干燥的沙土表面时具有实际意义。所加入的表面活性助剂的类型和用量可以按照专业知识确定。
地面固化的含水有效物质配制品可以公知方式与植物种子一起进行涂覆。地面的相互整理可以独立于固化可在涂覆本发明所述的含水浸渍剂物料之前或之后进行。
用本发明所述的助剂进行的野外实验表明，不仅可以调节地面表面的固化，使其可以至少保持几周的时间，而没有对发芽过程和植物生长产生实质性影响，而且还可以受到其它常常所希望的效果：在按照本发明处理过的地面区域的保水性明显高于相邻的未处理的地面。这说明，特别是对于干燥地区和/或在较热气候条件下的地面的固化和绿化具有重要的优点。
本发明还有另一种可能的改进方案来强化该效果：天然化学、合成化学和/或半合成化学已经开发了许多聚合物组分，这些物质具有极高的吸水性和对所吸收水分的高保持能力。由专业术语“super-slupers”可以发现这种材料具有广泛的应用领域，特别是在卫生领域得到大工业范围的应用。这种结合水的聚合物的合适的配制品形式可以按照本发明来处理地面表面层，并且在用少量和/或经常对种有植物种子和/或种有草皮的地面表面人工降雨的情况下使用以促进植物生长。结合水的半合成或者全合成聚合物可以在用本发明所述的浸渍剂处理地面表面之前加入到地面中，必要时也可以考虑结合使用结合水的助剂与至少部分具有粘合性质的浸渍剂。这些结合水的助剂的化学性质可以参考这里所述类型助剂的有关专业书籍。也可以共同使用促进生长的助剂，这也属于本发明的范畴。

Claims (21)

1.强化受到侵蚀危害的地面表面固化的方法，通过涂覆水基和助粘剂的浸渍剂，该浸渍剂基于聚乙烯醇与C1-5单羧酸和其与更高级单羧酸(粘结剂)的混合物的酯，必要时共同使用空气进入时固化的组分来提高浸渍剂的防水性(稳定剂)，其特征在于，分多级形成地面浸渍，其中至少在第一浸渍阶段使用含有生态可承受性的湿润剂来加快和/或强化地面与水相的润湿性的含水配制品。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征是，在第一浸渍步骤与湿润剂一起加入待添加粘结剂和/或稳定剂总量的一部分，其中优选在第一步骤添加的粘结剂量低于待添加粘结剂总量的50％(重量)，特别是低于20％(重量)。
3.按照权利要求1和2所述的方法，其特征是，在第一浸渍步骤使用含水粘结剂进行操作，其含量低于5％(重量)，优选0.3-2％(重量)的含水粘结剂配制品，其中，在第一浸渍步骤的含水粘结剂配制品中本发明所使用的湿润剂的含量低于粘结剂含量至少一个数量级。
4.按照权利要求1至3所述的方法，其特征是，使用HLB值至少为7，优选等于/大于8的表面活性化合物作为湿润剂，其中使用的非离子湿润剂或者湿润助剂的HLB值范围优选10至18。
5.按照权利要求1至4所述的方法，其特征是，使用可生物降解和优选至少部分基于天然物质的湿润助剂，其中优选是烷基(聚)糖苷(APG)相应的酯、偏酯和其聚合或低聚乙氧化物以及乙缩醛的化合物。
6.按照权利要求1至5所述的方法，其特征是，在第一浸渍步骤使用的湿润剂或者湿润助剂含量低于1％(重量)，优选低于0.5％(重量)，特别是最多0.1-0.2％(重量)的含水稀释配制品。
7.按照权利要求1至6所述的方法，其特征是，将至少主要量的粘结剂涂覆到预处理后仍然潮湿或者湿的地面上。
8.按照权利要求1至7所述的方法，其特征是，至少在涂覆粘结剂主要量的步骤使用含有基于聚乙烯醇酯的聚合物的增塑剂的含水配制品，该增塑剂优选可生物降解的，特别是至少部分属于下列基团：甘油与低级脂族单羧酸的三酯、与低级脂族一元醇的柠檬酸三酯和/或至少部分烯烃不饱和脂肪酸的环氧化的三甘油酯。
9.按照权利要求1至8所述的方法，其特征是，使用基于聚醋酸乙烯酯和/或聚丙酸乙烯酯和/或基于这些低级乙烯酯与较高脂肪酸乙烯酯特别是月桂酸乙烯酯共聚物的粘结剂，其中在共聚物中优选存在少量较高脂肪酸的乙烯酯。
10.按照权利要求1至9所述的方法，其特征是，使用用可生物降解的保护胶体稳定化的含水聚醋酸乙烯酯分散液，其中聚乙烯醇和/或淀粉和/或水溶性淀粉衍生物可以是优选的乳化剂，同时，其用量优选这样限制，要使得地面上得到的聚醋酸乙烯酯涂层具有足够的强度来抵抗气候的影响。
11.按照权利要求1至10所述的方法，其特征是，为了提高所处理的地面层的耐水性，除了粘结剂以外，向地面加入在室温下为固体和/或在空气进入时固化的脂肪酸、脂肪醇和/或其至少基本上不溶于水的酯、醚和/或盐作为可降解和生态可承受性稳定剂。
12.按照权利要求1至11所述的方法，其特征是，作为稳定剂使用至少部分烯烃的1-和/或多-不饱和脂肪酸、脂肪醇和/或其具有醚和/或酯结构的衍生物。
13.按照权利要求1至12所述的方法，其特征是，作为稳定剂至少部分地使用饱和和/或烯烃的1-和/或多个不饱和脂肪酸与多价阳离子所形成的盐，其中优选元素周期表第2和/或3主族相应的代表，这里尤其是钙和/或铝盐。
14.按照权利要求1至13所述的方法，其特征是，稳定剂与主要量的基于聚乙烯酯的粘结剂相混合和/或在用基于聚乙烯酯的浸渍剂进行地面稳定化之后涂覆。
15.按照权利要求1至14所述的方法，其特征是，稳定剂以含水配制品形式，特别是含水分散液和/或乳液形式加入并加入地面中。
16.按照权利要求1至15所述的方法，其特征是，至少在加入稳定剂时共同使用在5至15℃温度下为固体的有机流动助剂，该助剂优选与稳定剂混溶，尤其是生态可承受的和可生物降解的，其中优选的可基于醇、醚和、或羧酸酯的相应组分。
17.按照权利要求1至16所述的方法，其特征是，使用的基于聚乙烯酯的粘结剂与稳定剂的量比(无水有效物质)为5∶1至1∶5，优选1∶3至2∶1。
18.按照权利要求1至17所述的方法，其特征是，使用稳定剂或其与最低成膜温度范围为0至15℃的成膜助剂的混合物。
19.按照权利要求1至18所述的方法，其特征是，基于聚乙烯酯的粘结剂和稳定剂的用量为至少50g/m2地面，优选至少100g/m2地面，特别优选150至250g/m2地面。
20.按照权利要求1至19所述的方法，其特征是，在加入主要量的粘结剂和优选并必要时加入的稳定剂时，使用的含水稀释配制品中有效物质含量浓度低于50％(重量)，优选低于30％(重量)，尤其是5至20％(重量)。
21.按照权利要求1至20所述的方法，其特征是，在使用助剂固化地面之前和/或同时，将植物种子和/或促进植物生长的其它助剂，尤其是肥料和/或水分保持剂加入到地面中。
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