CS200873B1 - Epoxy-bitumen composition for coating thin roads surfaces and for hydroisolations - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 200 873 (Π) (Bl)

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 02 11 78(21) PV 7160-78 (51) Int. Cl? Č 09 D 3/24

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (441) Zverejnené 31 01 80(45) Vydané θ1 θ1 83 (75)

Autor vynálezu ZANZOTTO ÍUDOVÍT ing., MAÍAŠ MICHAL ing. DrSc., BRATISLAVA a SVOBODA BOHUMILing. CSc., PARDUBICE (54)

Epoxybitúmenová kompozícia pře nanášanle tenkých čestných povrchov a pře hydro-izolácie

Tento vynález sa týká zloženia epoxybitúmenovej kompozície, používanej pre pokrytiečestných povrchov a pre hydroizolácie. Obsahuje bitúmen s dynamickou viskozitou maximálně 2,5 . 10^ Pas pri 60 *C, aromatický extrakt z ropných frakcií s maximálnou kinematickouviskozitou 70 mm^s“! při 100 *C, polyepoxid s výhodou diánového typu, zmes amínov s mini-málně jednou aminoskupinou v molekule, deriváty fenolu s molovou hmotnosťou od 108 do 900.

Použitie nearomatického polyepoxidu /diglycidéter-2,2-bis/4-cyklohexanol/propánchráni patent NSR č. 2 215 501.

Predmetom vynálezu, obsiahnutého vo francúzskom patente č. 2 093 201 je použitie po-lyepoxyéteru, vzniknutého ako produkt reakcie /n + 1/ molekúl diepoxidu s n molekulamipolyolu. Patent NSR 1 594 803 chráni použitie zmesi bitúmenu, epoxidovéj živice a jemnejdrtě použitej gumy, získanej hlavně z opotřebovaných pneumatik. V súlade s týmto vynálezem obsahuje epoxybitúmenová kompozícia tieto látky: 1. Bitúmen, ktorým mdže byť úzký alebo široký zvyšok po vákuovej destilácii ropy,alebo produkt, vyrobený oxidáciou zvyšku po vákuovej destilácii ropy. Bitúmen mdže před-stavovat zmes zvyšku po vákuovej destilácii r<?py a produktu, získaného jeho oxidáciou.Hmotnostný poměr týchto dvoch komponentov v zmesi mdže byť TubovoTný. Vákuový ropný zvy- 200 873 2 200 073

Sok, jeho oxidačný produkt alebo zmes oboch je výhodné charakterizovat dynamickou visko-zitou. VzhTadom na přípravu a aplikáciu epoxybitúmenov v atavebnom diele je jeho dynamic-ká viakozita obmedzená hodnotou 2,5 · 10^ Pas pri 60 *C. 2. Nízkovískóznu aromatická zložku, ktorá sa přidává jednak za účelom zvýšenia afi-nity bitúmenu k anorganickej časti molekuly polyepoxidu a tým aj za účelom zvýSenia sta-bility disperzného systému bitúmen-epoxidová živice, jednak za účelom zníženia viskozitynevytvrdenej epoxybitúmenovej kompozície. Nízkoviskóznou aromatickou zložkou je aromatic-ký extrakt zo selekčnej rafinácie ropných destilátov a propánového rafinátu, ktorý možnozískat pomocou selekčných rozpúšťadiel, ako je napr. furfural, fenol, jednotlivé metylfe-noly a ich Tubovďné zmesi, kysličník siřičitý, sulfolán, N-metylpyrolidón. Niektoré z týchto selekčných rozpúšťadiel nie sú dost selekčně, zvlášť voči parafínickým uhTovodí-kom a preto je výhodné znižiť obsah parafínov v aromatickom extrakte vhodným odparafíno-vacím procesom. Pře zníženie viskozity nevytvrdenej epoxybitúmenovej kompozície móže ki-nematická viskozita aromatického extraktu dosahovat maximálně hodnotu 70 mm s při 100*0 3. Pólyepoxid, obsahujúci viac ako jednu epoxyskupinu v molekule. Móže byť alifatic-ký, cykloalifatický alebo aromatický. Výhodné je používat polyepoxid diánového typu. Mo-lové hmotnost m6že kolísat v poměrně ěirokom rozmedzí. Možno použit polyepoxid s minimál-nou molovou hmotnostou 280. So vzrastom molovej hmotnosti rastie jeho viskozita a aroma-tický charakter. V ddsledku toho klesá stabilita disperzného systému bitúmen-epoxidováživica. Molové hmStnosť polyepoxidu nad 1000 sa javí z hTadiska aplikačného málo výhodná. 4. Zmes amínov, pdsobiacich ako tvrdidlá, z ktorých jednou zložkou je amin, obsahu-júci dva vodíky v aminoskupinách jednej molekuly a minimálně 3 uhlíkové atomy v alkylovomreťazci a druhou zložkou je polyamín s obsahom vodíkov v aminoskupinách jednej molekulyvSčším ako dve.

Ako amin s dvorná vodíkmi v aminoskupinách jednej molekuly sa mfižu použit alifatickéalebo alicyklické monoamíny typu R - NHg, diamíny typu CH^- NH - R - NH - CH-j /alkylovýretazec R móže napr. obsahovat 3 až 20 uhlíkových atómov/, aminoimidazolíny typu

r2- nh2 kde R-j_ je alkyl, obsahujúci 7 až 20 uhlíkových atómov a R2 je éterový alebo propénovýretazec. Sem patria tiež aminoétery typu RO/CH2/nNH2, obsahujúce 7 až 20 uhlíkových ató-mov v reťazci R. K polyamínom s obsahom vodíkových atómov v aminoskupinách jednej molekuly váčšímako 2 patria látky typu etyléndiamínu, dietyléntriamínu, hexametyléntetramínu.

Aminy s dvorná vodíkmi na aminoskupinách v jednej molekule zvlášť s dlhším alkánickým 3 200 873 reťazcom zvyšujú alkánický charakter vytvrdenej epoxidovej živice a tým zvyšujú afinitualkánickej časti bitúmenu k epoxidovej živici a tým stabilitu kompozície.

Vytvrdzovaním takýmito amínmi vznikajú lineárně polyadičné produkty, ktoré v systé-me bitúmen-epoxidová živica poskytujú produkt, vyznačujúci sa termoplastickým charakterem, Při použití samotných polyamínov s vysokým obsahom vodíkov na aminoskupinách jednejmolekuly majú vzniknuté husto sieťované epoxidové živice obmedzenú miešateTnost g bi túme-nom. Takto připravené epoxybitúmenové kompozície sú málo teplotně citlivé, ale sú křehké.

Vytvrdzovaním polyepoxidov kombináciou amínov oboch skupin je možné meniť rozsah zo-sieťovania a tým aj meniť v Širokých medziach afinitu bitúmenu k epoxidovej živici a z to-ho vyplývajúcu stabilitu disperzného systému bitúmen-epoxidová živica. Súčasne sa ovplyv-ňujú vlastnosti epoxybitúmenovej kompozície, ako je elasticita, tvrdost, teplotná citli-vost, odolnost voči oderu a odolnost voči rozpúšťadlám, vrátane benzínov a olejov. 5. Deriváty fenolu s minimálnou molovou hmotnostou 108 a maximálnou molovou hmotnos-tou 900, buď ako chemické jedince alebo zmesl, používané ako druhá komponenta na zvýéenieafinity bitúmenu k polyepoxidu a tým aj na zvýšenie stability disperzného systému bitú-men-epoxidová živica.

Mdžu sa použit alkylfenoly, obsahujúce minimálně jeden uhlíkový atom v alkylovom re-tazci. Alkyl m6že byť rovnoretazcový alebo rozvětvený, například mdže sa vyrobit z kva-palných parafínov, z tvrdých parafínov, z oligomérov etylénu, propénu a n-buténov, i-bu-ténu a vyěších alkénov, obsahujúcich 5 až 20 uhlíkových atómov v molekule.

Epoxybitúmenové kompozícia mdže napr. obsahovat 10 až 50 hmotnostných dielov bitú-menu, 5 až 30 dielov ropného aromatického extraktu, 20 až 60 dielov polyepoxidu, 5 až 30hmotnostných dielov derivátov fenolu a 5 až 60 hmotnostných dielov amínov. Teoreticky po-třebné množstvo amínov je třeba zvýšit o 3 až 5 % hmotnostných. Přitom platí zásada, žečím menší je obsah polyepoxidu v kompozici!, tým vfičšie množstvo amínov je potřebné zaúčelom dokonalého vytvrdnutia systému. Výhodou epoxybitúmenovej kompozície podTa tohto vynálezu je možnost vytvorenia och-ranných povrchov vozoviek alebo inýph komunikácií, ako sú letištně dráhy a mosty, a izo-lačných náterov stavebných konštrukcií, vystavených náročným prevádzkovým podmienkam. Po-žiadavky, kladené na materiály, ktoré sa v bežnej praxi používájú pře vytvorenie čestnýchpovrchov a pre stavebné izolácie sú v niektorých prípadoch ťažko splnitelné alebo nesplni-telné bitúmenami, získanými vákuovou destiláciou ropy alebo oxidáciou zvyškov po vákuovejdestilácii ropy. Epoxybitúmenové kompozície, připravené v súlade s týmto vynálezom, umož-ňujú vytvořit napr. pružné a pevné povrchy ciest, ktorých vlastnosti sa len málo meniaso změnami teplfit v obdobiach zima-leto, povrchy odolné voči kvapalným palivám, olejom arozpúšťadlám, majú zvýšenú odolnost voči oderu a vykazujú zvýšené protišmykové vlastnosti. U stavebných izolácií, kde je tiež žiadúca malá změna konzistencie izolačnej hmoty 4 200 073 so změnami teploty a odolnost voči agresívnym vplyvom okolia eú epoxybitúmenové kompozí-cie, v súlade a týmto vynálezom, schopné spíňať aj náročné požiadavky. Povrchy, na ktorémožno epoxybitúmenovú kompozíciu nanášať a ku ktorým má dobrú adhéziu mdžu byť betonové,asfaltobetónové, kovové, dřevené, připadne z plastických hmót. Povrch, na ktorý má byťepoxybitámenová kompozícia nanášená má byť suchý, pretože s rastom vlhkosti povrchu klesáadhézia epoxybitúmenovej kompozície k němu.

Pre ilustráciu uvádzame příklady, ktoré však neobmedzujá predmet vynálezu. Příklad 1 37.55 kg polyepoxidu diánového typu s epoxidovým hmotnostným ekvivalentom 1Θ8 sazmieša so 6 kg aromatického extraktu, majáceho kinematická viskozitu 34 mm s pri 50 *C.Tým sa připraví I. komponent. V separétnom zariadení sa zmieša 18,77 kg bitúmenu, získaného vékuovou destiláciou2 ropy a majáceho dynamická viskozitu 1,3 · 10 Pas při 60 *C s 5,28 kg aromatického extrak-tu rovnakej kvality, ako je uvedená v komponente I, s 0,41 kg dietyléntriamínu, s 20,71 kgoktylamínu a s 11,28 kg zmesi izomérov metylfenolu. Tým sa připraví II. komponent.

Obidva komponenty sa pripravia pri teplote 60 *C a po přípravě sa ochladla na 40 *C. 43.55 kg komponentu I. a 56,45 kg komponentu II. sa při 40 ‘0 spojí za trvalého mie-šania. Vzniknutá kompozícia sa mieša so 450 kg plesku a 450 kg vápencovej máčky. Vzniknutáhmotu je možné nanášať na povrch vozovky z asfaltobetónu roztieraním. Nanesená vrstvahrábky 10 mm sa nechá při teplote okolia vytvrdnáť. Příklad 2

Postup je rovnaký ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa komponent I. připravízmiešaním 32,88 kg polyepoxidu diánového typu s epoxidovým hmotnostným ekvivalentom 188so 6 kg odparafínovaného aromatického extraktu z furfuralovej extrakcie olejového váku-ového destilátu, majáceho kinematická viskozitu 83 mm s pri 50 ‘0 a 12,32 kg zmesi al-kylfenolov s alkýlovým reťazcom, obeahujácim 14 až 18 uhlíkových atómov. Komponent I. sapřipraví pri teplote 70 ’C. Komponent II. sa připraví zmiešaním 16,44 kg polofákaného bi-támenu, majáceho dynamická viskozitu 1,15 · 10 Pas pri 60 ’C so 6,33 kg odparafínované-ho aromatického extraktu rovnakého chemického zloženia, ako je uvedené pri přípravě kom-ponentu I. tohto příkladu s 0,74 kg dietyléntriamínu, s 25,29 kg l/2-aminoetyl/-2-hepta-decyl-2-imidazolínu. Komponent II. sa připraví pri teplote 70 *0.

Komponent 1. a XI. sa privádza do striekacej pištole pri 40 *C v hmotnostnom pomere1:1a vzniknuté zmes sa nanáša na podklad nástrekom v tenkej vrstvě. Na tenká vrstvuepoxybitámenu sa nanesie kamenná drť o velkosti zrna 0,1 až 2 mm o hrábke maximálně 5 mm.Na táto vrstvu kamennej drtě sa pri 40 *C nastrekuje pomocou pištole rovnaká zmes, ako je

Claims (3)

1. 5 200 B73 vyššie uvedené, v množstve až celá vrstva drtě je napojená ěpoxybitúmenom. Vzniknutá vrst-va sa nechá při teplote okolia vytvrdnúť. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Epoxybitúmenová kompozícia pre nanášanie tenkých čestných povrchov a pre hydro-izolácie, vyznačujúca sa tým, že obsahuje 10 až 50 dielov hmotnostných bitúmenu s dyna-mickou viskozitou maximálně 2,5 . 10 Pas pri 60 *C, 5 až 30 dielov aromatického extraktuz ropných frakcií s kinematickou viskozitou maximálně 70 mm s při 100 *C, 20 až 60 die-lov polyepoxidu s výhodou diánového typu s molovou hmotnosťou 280 až 1000, 5 až 60 dielovhmotnostných zme‘si amínov s minimálně jednou aminoskupinou v molekule, pričom jedným zaminových tvrdidiel je látka, obsahujúca 2 vodíky v aminoskupinách jednej molekuly a 3 až25 uhlíkov v uhlOvodíkovom zvyšku, druhým z aminových tvrdidiel je polyamín všeobecnéhovzorca HoN-/CH„/„ CNH-/GH„/O -NH_> 5 až 30 dielov hmotnostných derivátov fenolu s molo-vou hmotno3ťou od 108 do 900.
2. 2. Kompozícia podl’a bodu 1 vyznačujúca sa tým, že bitúmen je zvyšok po vákuovej des-tilácii ropy alebo produkt, vyrobený oxidáciou zvyšku po vákuovej destilácii ropy, aleboich zmes.
3. 3. Kompozícia podlá bodov 1 a 2 vyznačujúca sa tým, že aromatickým extraktom z rop-'ných frakcií je extrakt, získaný selekčnou rafináciou ropných frakcií, odparafínouvanýextrakt, získaný selekčnou rafináciou ropných frakcií alebo ich zmes.