DD152570A1 - Kationaktive emulsion fuer strassenbauzwecke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kationaktive Emulsion aus bituminoesen Stoffen, Fluxoelen, Wasser, Emulgator und Saeure, die vor allem fuer die Ausfuehrung von bituminoesen Schlaemmen oder Oberflaechenbehandlungen im Gemisch mit Gesteinsbaustoffen im Strassenbau verwendet wird. Dieses Mittel ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer quarternaeren Ammoniumverbindung und eines alkoxylierten Alkylphenols oder eines alkoxylierten langkettigen Alkylphenols o. eines alkoxylierten langkettigen Alkanols alkoxylierten Alkylamins oder eines Gemisches dieser Verbindungen und bzw. o. eines langkettigen Alkylamins o. einer langkettigen quarternaeren Ammoniumverbindung oder eines Gemisches dieser Verbindungen.

Description

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Kationaktive Emulsion für Straßenbauzwecke

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine kationaktive Emulsion aus bituminösen Stoffen, Fluxölen, Wasser, Emulgator und Säure, die vor allem für die Ausführung von bituminösen Schlämmen oder Oberflächenbehandlungen im Gemisch mit Gesteinsbaustoffen im Straßenbau verwendet wird»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Durchführung von Erhaltungsmaßnahmen von Verkehrsflächen werden in der Hauptsache bituminöse Bauweisen der verschiedensten Anwendungsverfahren eingesetzt. Dabei unterscheidet man bei den zur Anwendung kommenden Bindemitteln die Bitumen selbst, die in erhitzter verflüssigter Form mit Gesteinsbaustoffen gemischt werden, weiterhin die Verschnitt- bzw. Kaltbitumen, bei denen die Viskosität des Bitumens mittels Ölen oder Lösungsmitteln herabgesetzt wird und die kalt bzw. warm eingebaut werden sowie die Bitumenemulsionen, in denen das bituminöse Bindemittel in V/asser emulgiert vorliegt .

Für die Emulsibnsbildung, für die Stabilität der Emulsion sowie für die wichtigsten Gebrauchseigenschafton dieser Bitumenemulsionen sind die Emulgatoren verantwortlich, die die Grenzfläche zwischen Bitumen und V/asser stabilisieren. Die Emulgatoren sind vor allem grenzflächenaktive, anionische, kationische, nichtionische Verbindungen sowie kolloidale oder feinverteilte Peststoffe.

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Im bituminösen Straßenbau werden vor allem anionische und kationische Bitumenemulsionen mit geregelter Brechzeit benötigt. Bei den anionaktiven Emulsionen sind die dispergierten Bitumenteilchen von zumeist langkettigen anionaktiven Substanzen umhüllt, die damit dem gesamten Bitumenpartikel eine negative Ladung verleihen. Als Emulgatoren eignen sich demgemäß seifenartige Stoffe mit Fettsäureanionen und Alkalibzw. Aramoniumkationen. Bei den kationenaktiven Emulsionen sind die dispersen Teilchen von langkettigen kationaktiven Substanzen umhüllt, die somit den Bitumenpartikeln eine positive Ladung verleihen. Als Emulgatoren eignen sich bekannterweise vor allem Salze von langkettigen Aminen und Polyaminen in primärer, sekundärer, tertiärer und quarternärer Form, wobei als Anion zumeist ein Chlorid- oder Acetatanion fungieren. Die kationaktiven Bitumenemulsionen haben in vielen Ländern eine hohe Bedeutung erlangt, da sie in der Lage sind, die an der Oberfläche zumeist negativ geladenen Gesteine wie Quarze, Quarzite, Porphyr u.a. durch die positive Ladung der Bitumonteilchen vollständig zu umhüllen, sofort durch Brechen abzubinden und eine gute Haftung am Gestein zu erzielen, wodurch eine wesentlich bessere Haltbarkeit der Straßendecke erzielt wird. Entsprechend der kurzen Abbindezeiten ist auch eine erheblich kürzere Sperrung von Straßen für den Verkehr erforderlich. Die kationaktiven Bitumenemulsionen übertreffen in diesen Eigenschaften bei weitem die anionaktiven Emulsionen.

Es ist bekannt, daß als kationaktive Emulgatoren am günstigsten salz- oder essigsaure Salze von Diaminen oder Polyaminen eingesetzt werden können, wobei im Emulgatormolekül mindestens eine aliphatische Kette von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen vorhanden sein muß.

Durch diese Kettenstruktur ist das Emulgatormolekül in der Lage, das hydrophobe Bitumenteilchen zu umhüllen, wobei die hydrophile Amingruppe sum Dispersionsmedium Wasser ausgerichtet ist und durch ihre positive Ladung dem gesamten Bitumenteil, das zumeist in Kugelform vorliegt, eine positive Ladung verleiht.

Es ist weiterhin bekannt, daß durch verschiedene Seitengruppen, durch Derivatbildungen oder Variationen der Grundstrukturon

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dieser Di- oder Polyamine unterschiedliche Eigenschaften der Emulsionen erzielt werden können. Durch die Entwicklung von hochproduktiven Anwendungsverfahren werden dabei vor allem verschiedene Ansprüche an die Brechzeit der Emulsionen am Gestein gestellt.

So wurde gefunden, daß die Brechzeit am Gestein durch Alkoxy lierung am Stickstoffatom verlängert werden kann und daß durch verschiedene Mengen an Emulgator verschieden lange Brechzeiten erzielt werden. Weiterhin kann die Brechzeit durch vorherige Behandlung der Gesteinsbaustoffe mit kationaktiven Stoffen in wäßriger Lösung und anschließender Mischung mit kationaktiver Bitumenemulsion in weiten Grenzen geregelt werden.

Allgemein teilt man die direkten kationaktiven und technisch verwertbaren Emulgatoren für Bitumen in 3 Hauptfamilien ein:

1. R - CH₂ - NH - CH₂ - CH₂- - CH₂ -

2. R - CO - NH - CH₂ - CH₂ - CH₂ -

NH - CH₂ 3· R - CH '

^ NH - CH₂

Es sind alles Diamine, in denen der Rest R zumeist eine aliphatische Kette mit 10 bis 20 C-Atomen darstellt. Die bekannten technischen Emulgatoren gehören in eine dieser Klassen.

Als Stabilisatoren, d.hi als Zusätze zu diesen Emulgatoren bereits bei der Emulsionsbereitung oder zum Vorbehandeln der zu umhüllenden Gesteinsbaustoffe werden dagegen vor allem quarternäre Ammoniumsalze, ζ. B. Alkyltrimethylammoniumchlcrid, oder-alkoxylierte Mono- bzw. Diamine verwendet. Bisher werden diese Produkte nur in geringem Umfang' als kationische Emulgatoren für Bitumen eingesetzt, da die Stabilitäten und Haftwerte zu gering und die Herstellung der Emulsionen zu schwierig und zu kostspielig waren.

So werden beispielsweise von der allgemein verwendeten quartemären Verbindung Alkyltrimethylammoniumchlorid mindest ens 2 Ma.-% Trockensubstanz zur Bildung einer 40 Ma.-S3 Bitumen enthaltenden Emulsion gebraucht, um eine Emulsionsbildung zu

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erreichen.

Die daraus hergestellten Emulsionen besitzen weiterhin eine nicht kontrollierbare, sehr niedrige Brechzeit, eine geringe Lagerstabilität und relativ geringe Haftwerte an Gesteinaoberflächen.

Bisher ist es nur bei sehr kompliziert herzustellenden quarternären bzw. diquarternären Ammoniumverbindungen, in denen die Alkylkette ein Phenylrest als Seitengruppe enthält, gelungen, brauchbare Emulsionen zu erzielen. Der über mehrere Stufen herzustellende Emulgator ist dementsprechend teuer und kann nur in Ausnahmefällen hergestellt oder verwendet werden. Die mittels dieses Emulgators hergestellten Emulsionen besitzen weiterhin nur eine relativ geringe Lagerstabilität·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine kationaktive Emulsion für Straßenbauzwecke aus bituminösen Stoffen, gegebenenfalls Fluxolen und Wasser mit regelbarer Brechzeit bei Berührung mit Gesteinsund Mineralbaustoffen, mit einer hohen Haftfähigkeit, einer regelbaren Viskosität, einer hohen Lagerstabilität und einfacher Herstellungsweise.

Die Herstellung und der Gebrauch des Emulgators sollen dabei einfach und ökonomisch günstig sein.

Gegenüber Emulsionen mit bekannten Alkyltrimethy!ammoniumsalzen als Emulgatoren sollen die Emulsionen mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Emulgator wesentlich feiner dispers, niedriger viskos bei gleichem Bitumengehalt und vor allem lagerstabiler sein* Gegenüber bekannten Produkten, die bereits nach ein bis zwei Wochen zerfallen, sollen bei den neuen Emulsionen Lagerzeiten bis zu 6 Monaten erzielt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kationaktive Emulsion für Straßenbauzwecke aus bituminösen Stoffen, gegebenenfalls Fluxölen und Wasser unter Verwendung einer einfach

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herzustellenden quarternären Ammoniumverbindung als Emulgator und Emulgatorhilfsstoffen mit einer geregelten Brechzeit bei Berührung mit Gesteins- und Minsralbaustoffen, zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch kationaktive Emulsionen aus Bitumen, Harzen, Ölen oder Gemischen dieser Stoffe, die 0,05 bis 5 Ma.-% einer quarternären Ammoniumverbindung und 0,01 bis 3 Ma.-% eines alkoxylierten Alkylphenols oder eines alkoxy liert en langkettigen Alkanols oder eines alkoxylierten langkettigen Alkylamins oder eines Gemisches dieser Verbindungen und bzw· oder 0,01 bis 3 Ma.-% eines langkettigen Alkylamins oder einer langkettigen quarternären Ammoniumverbindung oder eines Gemisches dieser Verbindungen enthält.

Die quarternäre Ammoniumverbindung wirkt als Emulgator und hat die allgemeine Formel

K₂

, (OH₂ - OH - O)_x H H ^- CH -0)_y H

wobei R₁ ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22, vorzugsweise mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen,

R₀ und Ro ein CH-- oder OJ^-Radikal oder ein H-Atom, 2 3 3 2 5

R. ein CH~- oder C₂H₅-Radikal,

A ein Anion, vorzugsweise CH~ - SO^"", CLHcSO ~, CHoO", Cl"" und x + y = 10 sind.

Die als Emulgatorhilfsstoffe wirkenden alkoxylierten Alkylphenole, Alkanole oder Amine besitzen Alkoxylierungszahlen von 3 bis 10. Die weiterhin als Emulgatorhilfsstoffe wirkenden langekttigen Alky!amine sind gesättigte und bzw. oder ungesättigte primäre und bzw. oder sekundäre Fettamine mit 8 bis 22, vorzugsweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen.

Die langkettigen quarternären Ammoniumverbindungen enthalten ^ eine lange Kette mit 8 bis 22, vorzugsweise mit 12 bis 18

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Kohlenstoffatomen und 3 kurzkettige Kohlenwasserstoffradikale mit vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.

Es wurde gefunden, daß durch Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten quarternären Ammoniumverbindung Bitumenemulsionen mit einem äußerst hohen Dispersionsgrad und ausgezeichneten Eigenschaften erzielt werden können. Schon durch Verwendung kleinster und damit ökonomisch äußerst günstiger Mengen der quarternären Ammoniumverbindung von 0,1 Ma_e-% sind Emulsionen von Bitumen mit Penetrationen um 200 ¹/10 mm erzielbar» Dabei wird mit üblichen Herstellungsverfahren gearbeitet, wobei die quarternäre Ammoniumverbindung, die zumeist als 30 bis 50 %ige wäßrige Lösung vorliegt, dem Emulsionswasser zugesetzt wird. Gleichzeitig wird mittels Zugabe einer Mineralsäure oder einer organischen Säure ein pH-Wert von 1 bis 4 in der wäßrigen Phase eingestellt und die gesamte Lösung auf 30 bis 70 ⁰C unter Mischen erwärmt. Das zum Emulgieren vorgesehene Bitumen wird auf 80 bis 150 ⁰C erwärmt und in einem diskontinuierlich arbeitenden Mischwerk der vorbereiteten Emuigatorlösung unter ständigem Rühren zugesetzt. Noch günstiger ist eo, das Bitumen und die saure Emulgatorlösung getrennt einer Kolloidmühle zuzuführen und zu emulgieren.

Mit der Erfindung ist es überraschend gelungen, zwei gegensätzliche Qualitätsanforderungen - der Hydrophilie einerseits und der Hydrophobie andererseits - in einer Verbindung in Form des angewendeten Emulgators zu vereinen. Dadurch ist es möglich, solche Eigenschaften, wie hohe Stabilität der Emulsion beim Lagern und Verarbeiten und gute Benetzbarkeit der Mineralteilchen zu erzielen,,die auf eine gute Hydrophilie schließen lassen. Andererseits sind aber auch ein relativ schnelles Brechen der Emulsion nach dem Mischen und eine gute Haftung am Mineral bei Wasserlagerung zu verzeichnen, die alle die hydrophoben Eigenschaften anzeigen. In jedem Fall ist es möglich, feindisperse, niedrigviskose Bitumenemulsionen mit einem Bitumengehalt bis zu 75 Ma.-% herzustellen. Die auf diese Art hergestellten Bitumenemulsionen besitzen gegenüber anionaktiven Bitumeneraulsionen hohe Umhüllungsgrade zwischen 95 und 100 % an fsst allon

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Gesteinsarten.

Eesonders gut können die sogenannten sauren Gesteine wie Quarz, Quarzporphyr, Porphyr, Granit u.a., die vorrangig im Straßen-

bau Verwendung finden, umhüllt werden.

Durch den Zusatz von Emulgatorhilfsstoffen zu dem erfindung3-gemäß eingesetzten Emulgator können die Eigenschaften Viskosität und Brechzeit durch Mischen mit Gesteinsbaustoffen wesentlich beeinflußt werden.

Zusätze von alkoxylierten Alkylphenolen, Alkanolen oder Aminen oder Gemische dieser Stoffe mit Alkoxylierungszahlen zwischen 3 und 10 beeinflussen die Brechzeit der Emulsion am Gestein· Im allgemeinen wird durch den Zusatz dieser Verbindungen die Brechzeit zeitlich verzögert. Durch höhere Zugaben können lange Brechzeiten bis über 30 ^inuten gemessen werden. Diese Eigenschaft ist besonders für hochtechnisierte Anwendungsverfahren von großer Bedeutung. Die Emulsion soll im Herstellungsprozeß von bituminösen Schlämmen vor allem das Gestein umhüllen, ohne zu koagulieren und dann unmittelbar nach dem Ausbringen auf die Straße möglichst schnell brechen. -Die Taktzeiten der Geräte sind unterschiedlich. Durch eine in ihrer Brechzeit regelbaren Emulsion sind somit universelle Einsatzmöglichkeiten vorhanden.

Zusätze von Alkylaminen mit 0 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen oder langkettigen quarternären Ammoniumsalzen bewirken vor allem eine Visko3itätsregelung der fertigen Emulsionen mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Emulgator. Bei Zugaben von 1 bis 3 Ma.-% bezogen auf die Gesamternulsicn lassen sich sehr hochviskose Produkte gewinnen. Zugaben von 0,01 bis vorzugsweise 0,5 Ma.-% bezogen auf die Ge3amtcmulßion bewirken Viskositäten, die verschiedenen Verarbeitungstechnologien angepaßt werden können.

Am günstigsten 3ind Emulgatorgemische einzuschätzen. Durch den Kombinationseffekt der erfindungsgemäß eingesetzten quarternäien Ammoniumverbindung mit den alkoxylierten Alkylphenolen und bzw. oder alkoxylierten, langkettigen Alkanolen und bzw. oder alkoxylierten langkettigen Aminen mit langkettigen Alkyleininen und bzw. odor einer langksttigen quarternären Ammoniumverbindung werden die straßenbautechnisch günstigsten Eigenschaf-

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ten erzielt·

Ein Emulgatorgemisch mit beispielsweise 0,6 Ma.-% der quarternären Ammoniuinv er bindung, 0,1 Ma.-% alkoxyliertem Alkylphenol, 0,1 Ma.-% alkoxyliertem langkettigen Amin, 0,1 Ma.-% langkettigem Alkylamin und 0,2 Ma.-% einer langkettigen quarternären Ammoniumverbindung vermag bis zu 75 Ma.-% Bitumen oder Bitumen-Ölgemisch zu emulgieren·

Die Emulsion ist schaumfrei und besitzt eine günstige Verarbeitungsviskosität von 20 bis 30 s Auslaufdauer, gemessen mit einem Straßenteerviskosimeter mit einer 2,5 ram-Düse. Die Emulsion ist über 6 Monate bei Temperaturen zwischen 0 und 35 ⁰C lagerbeständig, ohne nennenswert zu sedimentieren und zu verklumpen. Die Mischstabilität mit einem Brechsandgemisch beträgt 100 bis 200 s, der Umhüllungsgrad beträgt 95 bis 100 %· Eine derartig hergestellte Emulsion ist für bituminöse Schlämmen bestens geeignet.

Ein Emulgatorgemisch mit beispielsweise 0,4 Ma.-% der quarternären Ammoniumverbindung, 0,1 Ma.-% alkoxyliertem Alkylphenol, 0,1 Ma.-% langkettigem Alkylamin und 0,1 ^a.-% einer langkettigen quarternären Ammoniumverbindung vermag bis 70 Ma.-% Bitumen oder Bitumen-Ölgemisch zu emulgieren. Die Emulsion ist nahezu schaumfrei und besitzt eine Viskosität von 10 bis 15 s Auslaufdauer, gemessen im Straßenteerviskosimeter mit einer 2,5 mm-Düse. Die Emulsion bricht im Gemisch mit einem groben Splittgemisch innerhalb von 30 bis 100 s, der Umhüllungsgrad beträgt 95 bis 1OQ %. 'Eine derartig zusammengesetzte Emulsion ist für bituminöse Oberflächennachbehandlungen von Straßendecken bestens geeignet.

Die Emulsionen mit dem Emulgatorgemisch können ebenfalls vorrangig in Kolloidmühlen hergestellt werden. Dabei werden die quarternäre Ammoniumverbindung und die alkoxylierten Alkylphenole bzw. Alkanole bzw. Amine immer der wäßrigen Phase zu- . sammen mit der Mineral- oder organischen Säure zugesetzt. Das langkettige Alkylamin und die langkettige quarternäre Ammoniumverbindung können sowohl dem Bitumen als auch der wäßrigen Phase sugemischt werden. Im letzteren Fall, muß das langkettige Alkylamin bei Temperaturen über 55 ⁰C in der wäßrigen, sauren Lösung in ein wasserlösliches Salz überführt werden.

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Das Bitumen kann mit Mineralölen, Petroleum, Ölfraktionen der Teerverarbeitung u.a. vor dem Emulgieren vermischt werden

Am günstigsten können Bitumen im Penetrationsbereich von 50 bis 220 ¹/10 mm verarbeitet werden. Der Fluxölanteil kann bis zu 30 Ma."% bezogen auf das eingesetzte Bitumen betragen.

Ausführungsbeispiele

1· In einem Rührwerk werden 385 kg Wasser, 5 kg konzentrierte Salzsäure, 5 kg einer 35 %igen wäßrigen Lösung einer quarternären Ammoniumverbindung mit der Strukturformel

- N

(CH₂ - CH₂ - O)₂ H

Ί8"37 Γ

C₂H₅ <^CH2 - ^CH2 - ⁰⁾3 ^Η

C₂H₅ - SO₄

und 5 kg Honylphenolpolyklykoläther mit der Äthoxylierungszahl von 6 bei 45 ⁰C homogen verrührt. Diese Lösung wird mit auf 100 ⁰C erhitztem Bitumen mit einer Penetration von 200 1/10 mm in einer üblichen Kolloidmühle zusammengebracht, wobei das Mengenverhältnis Bitumen:wäßrige Lösung 60 zu 40 beträgt.

Die fertige feindisperse braune Emulsion wird in Tanks gesammelt. Die Emulsion besitzt folgende Eigenschaften:

Auslaufdauer im Straßenteerviskosimeter bei 25 ⁰C, 2,5 mm-Düse 12 s pH-Wert 1,5 Stabilität (Brechzeit beim Rühren von 100 g Quarzporphyr 0/5 mm mit 10 g Wasser und 12,5 Emulsion) 300 s Umhülliingsgrad an Quarzporphyr (24 h Lufttrocknung, 24 h Wasserlagerung bei 22 ⁰C) 95 % Filmbildende Anteile " 62 % Siebrückstand nach 8 Wochen 0,1 %

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Wie in Beispiel 1 beschrieben wird eine Lösung aus 330 kg Wasser, 5 kg konzentrierter Salzsäure, 10 kg einer 35 folgen wäßrigen Lösung einer quart.ernären Ammoniumverbindung mit der Strukturformel

-	CH2 -	CH3 I	O	O)	H
	(CH2	CH -		2H_
C16H33 "ξ' W	-CH- CH3

CH₃SO₄

und 5 kg Hexadecylamin bei 50 C homogen vermischt. Die Lösung wird getrennt mit einem auf 110 ⁰C erhitzten Gemisch aus Bitumen mit einer Penetration von 100 VIO mm und einem Fluxöl mit einer Viskosität von 20 mPa s bei 70 ⁰C im Verhältnis 9si einer Kolloidmühle zugeführt, wobei das Mengenverhältnis Bitumenphase:wäßriger Lösung 65:35 beträgt. Die fertige feindisperse braune Emulsion wird in Vorratsbehältem gesammelt und auf 20 ⁰C - 5 ⁰C abgekühlt. Die Emulsion besitzt folgende Eigenschaften:

Auslaufdauer (2,5 mm-Düse) 35 s

pH-Wert 2,5

Stabilität (wie Beispiel 1) 250 s Umhüllungsgrad (Wie Beispiel 1) 95 %

Filmbildende Anteile 68 %

Siebrückstand nach 8 Wochen 0,21 %

Die wäßrige Lösung wird bei 60 ⁰C aus 381 kg Wasser, 4- kg konzentrierter Salzsäure, 10 kg einer 40 %igen wäßrigen Lösung von Gemischen der quarternären Ammoniumverbindungen wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben und 5 kg Octadecyltrdjnethylammoniua-methylsulfat hergestellt. In einer Mischmaschine werden zu dieser Lösung im Verlauf von 60 Minuten unter ständigem Rühren 600 kg eines auf 110 ⁰C erhitzten Bitumens mit einer Penetration von 130 ¹/1O mm langsam eingemischt .

. 223

Es entsteht eine braune viskose Emulsion mit folgenden Eigenschaften:

Auslaufdauer (2,5 mm-Düse) 28 s

pH-Wert . 2,8

Stabilität (wie Beispiel 1) 150 s

Umhüllungsgrad (wie Beispiel 1) 95 %

Filmbildende Anteile 62 %

Siebrück3tand nach 8 Wochen 0,1 %

Die wäßrige Lösung wird bei 45 ⁰C aus 321 kg Wasser, 5 kg konzentrierter Essigsäure (Eisessig), 20 kg einer 37 %igen Wäßrigen quarternären Ammoniumverbindung wie in Beispiel 1 oder 2 beschrieben, 3 kg Alkylpolyglykoläther mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und einer Alkoxylierungszahl von 8, 3 kg Nonylphenolpolyglykoläther mit einer Alkoxylierungszahl von 8 hergestellt. In einem anderen Gefäß werden 650 kg Bitumen mit einer Penetration von 85 ¹/10 mm auf 120 ⁰C erwärmt und 3 kg eines teilweise ungesättigten Alkylamingemisches (Jodzahl ca. 25) mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen homogen eingemischt. Beide Phasen werden im Mengenverhältnis wäßrige Phase-Bitumenphase = 35:65 einer Kolloidmühle zugeführt und emulgiert.

Die Emulsion ist braun und mittelviskos und besitzt folgende Eigenschaft en: ·

Auslaufdauer (2_S5 mm-Düse) 20 s

pH-Wert 4_S5

Stabilität (wie Beispiel 1) 600 s

Umhüllungsgrad (wie Beispiel 1) 90 %

Filmbildende Anteile 68 %

Siebrückstand nach 8 Wochen 0,2 %

In einem Rührwerk werden 384 kg Wasser, 5 kg konzentrierte Salzsäure, 5 kg einer 35 /«igen wäßrigen Lösung einer quarternären Amaoniumverbindung wie in Beispiel 1 oder 2 beschrieben, 1 kg lionylpiienolpolyglykoläther mit einor Alkoxylie-

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rungszahl von 5, 1 kg alkoxyliertea Hexadecylamin mit einer Alko3cylierungszahl von 3, 1 kg langkettiges Alkylarnin und 2 kg Octadecyl-trimethylammoniummethylsulfat verrührt und auf 50 ⁰C erwärmt. Diese Mischung wird mit auf 100 ⁰C erhitztem Bitumen mit einer Penetration von 90 ¹/10 mm in einer Kolloidmühle im Mengenverhältnis Bitumen:wäßrige Lösung = 60:40 emulgiert. Die feindisperse Emulsion besitzt auf Grund ihrer nachfolgend angeführten Eigenschaften gute Verwendungsmöglichkeiten im Schlämmeverfahren·

Auslaufzeit (2,5 mm-Düse) 25 s

pH-Wert 2

Stabilität (wie Beispiel 1) 150 s

Umhüllungsgrad (wie Beispiel 1) 100 %

Filmbildende Anteile 63 %

Siebrückstand nach 8 Wochen 0,05%

Die wäßrige Lösung wird aus 388 kg Y/asser, 5 kg konzentrierter Salzsäure, 4 kg einer 37 folgen wäßrigen Lösung der quarternären Ammoniumverbindung wie in Beispiel 1 oder 2 beschrieben, 1 kg Dodecylphenolpolyglykoläther mit einer Alkoxylierungszahl von 5» 1 kg langkettigem Alkylamin und 1 kg Hexadecyl-trimethylammonium-methylsulfat durch Mischen bei 50 bis 60 ⁰C hergestellt. In einer Kolloidmühle wird diese Lösung mit einem Bitumen von 110 ⁰C und einer Penetration von 120 ¹/10 mm im Mengenverhältnis Bit um en: wäßrige Phase = 60:40 emulgiert. Die fertige Emulsion besitzt auf Grund ihrer Eigenschaften eine gute Verwendungsmöglichkeit für Oberflächennachbehandlungen für Straßen.

Auslaufdauer (2,5 mm-Düse) 12 s

pH-Wert 1_t5 Stabilität mit Splitt 2/5 mm Quarzporphyr 40 s

Umhüllungsgrad (wie Beispiel 1) 100 % Filmbildende Anteile · 62 %

Siebrückstand nach 8 Wochen 0,3 %

Claims (1)

1. Erfindungeanspruch

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   1· Kationaktive Emulsion für Straßenbauzwecke aus bituminösen Stoffen, gegebenenfalls Fluxölen, Emulgatoren, Wasser und Säure, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,05 bis 5 Ma.-% einer quarternären Amnoniumverbindung und 0,01 bis 3 Ma.-^ eines alkoxylierten Alkylphenols oder eines alkoxyIierten langkettigen Alkanols oder eines alkoxylierten Alkylamins oder eines Gemisches dieser Verbindungen und bzw. oder 0,01 bis 3 Ma.~% eines langkettigen Alkylamins oder einer langkettigen quarternären Ammoniumverbindung oder eines Gemisches dieser Verbindungen.

   2· Kationaktive Emulsion nach Punkt !,dadurch gekennzeichnet , daß die quarternäre Ammoniumverbindung die allgemeine Formel

   _/(CH₂ - OH - O)_x H

   R₄ (CH₂ -OH- 0)

   A"

   besitzt, wobei

   R₁ ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 22, vorzugsweise 16 bis 18 Kohlenstoffatomen,

   R₂ und R₃ ein CH₃- oder C₃H₅-Radikal oder ein H-Atom,

   R. ein CH-- oder C^-Radikal,
   4 5 do

   A ein Anion, vorzugsweise CH₃SO₄-, C₂H₅SO₄", CH₃-O"*, Cl", und χ + y =10 sind»

   3· Kationaktive Emulsion nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß das alkoxylierto Alkylphenol, das alkoxyliorte, langkettigs Alkanol und das alkoxylierte Alkylamin Alkoxylierungszahlen zwischen 3 und 10 besitzen.

   -¹*" 223 289

   Kationaktive Emulsion nach Punkt 1, dadurch gekonnzeichnet , daß das langkettige Alkylamin ein gesättigtes und bzw. oder ungesättigtes primäres und bzw. oder sekundäres Pettamin mit 8 bis 22, vorzugsweise mit bis 18 Kohlenstoffatomen ist.

   Kationaktive Emulsion nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß die langkettige quarternäre Ammoniumverbindung eine lange Kette mit 8 bis 22, vorzugsweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, und 3 Kohlenwasserstoffradikale mit vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen enthält.