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Korrosionsschutzmassen, insbesondere für den Schutz von Rohrleitungen
und Behältern Die Erfindung bezieht sich auf Korrosionsschutzmassen, insbesondere
für den Schutz von Rohren und Behältern, und gestattet, Schutzmassen mit gesteigerten
Güte- und Verarbeitungseigenschaften zu erzeugen.
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In der deutschen Patentschrift 1003 380 wird in der Einleitung festgestellt,
daß Gemenge von Kohlenteerrückständen (Pech) und Destillationsrückständen von Erdöl
(Bitumen) nicht in jedem Verhältnis miteinander mischbar sind. Je höher der Erweichungspunkt
des Destillationsrückstandes von Teer (Pech) und je größer der Wert für die Penetration
des Bitumens ist, desto mehr verringert sich die Verträglichkeit der beiden Stoffe.
Um nun trotzdem eine homogene Pech-Bitumen-Mischung auf der genannten Grundlage
in einem beliebigen Mengenverhältnis, z. B. mit einem Gehalt von Pech und Bitumen
im Verhältnis von etwa 1: 1, zu erhalten, wird in dieser Patentschrift vorgeschlagen,
eine Wärmebehandlung von vergleichsweise hohen Temperaturen während mehrerer Stunden
in Gegenwart bestimmter Metalle oder deren Verbindungen, die bei den Behandlungsbedingungen
das Metall ergeben, vorzunehmen. Bei der praktischen Durchführung soll zusätzlich
ein Vakuum von etwa 80 Torr angewendet werden. Dadurch soll ein völlig homogenes
Gemisch mit einem Erweichungspunkt von beispielsweise 43° C als Rückstand erhalten
werden. Dieser außerordentlich niedrige Erweichungspunkt ist ein Beweis dafür, daß
die nach der Patentschrift erhaltene Masse für den Straßenbau tauglich ist, keineswegs
aber als Korrosionsschutz für Rohre und Behälter, welche vor ihrem Einbau in den
Erdboden für mehr oder weniger lange Zeit der Sonnenbestrahlung ausgesetzt sind.
In diesem Fall würde die Masse infolge der Wärmeeinwirkung von den Rohr- bzw. Behälterwandungen
ablaufen.
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Auch gemäß der deutschen Patentschrift 1009 338 wird angestrebt, ein
Weichpechprodukt reit einem Erweichungspunkt von unter 40° C zur Herstellung von
Bindemitteln z. B. für den Straßenbau zu gewinnen.
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In einem Vorschlag, der noch nicht zum Stande der Technik gehört,
sind Korrosionsschutzmassen, insbesondere für den Schutz von Rohrleitungen und Behältern,
genannt, welche auf der Grundlage von Sonderpechen mit oder ohne Füllstoff dadurch
erhalten werden, daß die Sonderpeche über die für die Erreichung einer gesättigten
festen Lösung erforderliche Menge hinaus mit festen, kristallinen Aromaten mit wenigstens
drei Ringen, wie Anthrazen, Phenanthren, Karbazol bzw. deren Roh- oder Reinprodukte,
einzeln oder in Mischung, versetzt werden.' Sonderpeche in diesem Sinne sind die
aus Steinkohlenteer-Hartpech durch Fluxen mit Teerölen, gegebenenfalls in Kombination
mit einem Kohleaufschluß, gewonnenen Produkte. Ferner zählen hierzu die durch Verblasen
mit sauerstoffhaltigen Gasen, wie z. B. mit Luft, erhaltenen Steinkohlenteerpeche
oder andere Peche (vgl. zum Beispiel Bitumen, Teere, Asphalte, Peche und verwandte
Stoffe, 1958, S. 10, linke Spalte).
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Grundlage der Erfindung bildet die überraschende Feststellung, daß
die günstigen Eigenschaften, wie sie durch den Zusatz der festen, kristallinen Aromaten,
wie beispielsweise Rohanthrazen, zu Sonderpechen bewirkt werden, auch in Massen
vorliegen, deren Ausgangsmaterial für die Zugabe des Rohanthrazens od. dgl. das
in seiner chemischen Struktur vom Steinkohlenteerpech weitgehend abweichende Erdöl-Wtumen
bildet.
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Erfindungsgemäß sind Korrosionsschutzmassen, insbesondere für den
Schutz von Rohrleitungen und Behältern, aus Erdölbitumen und/oder Asphalten mit
solchen Mengen an festen, kristallinen Aromaten mit wenigstens drei Ringen, wie
Anthrazen, Phenanthren, Karbazol bzw. deren Roh- oder Reinprodukte, einzeln oder
in Mischung, versetzt, daß die Auslaufzeit, gemessen im Straßenteer-Viskosimeter
(STV), verringert und die Druckbeständigkeit, insbesondere im Bereich von 10 bis
50° C, erhöht ist. Die Menge der festen, kristallinen Aromaten kann 5 bis 50 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent betragen.
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Die mittels Zusatz dieser Aromaten gewonnenen Bitumenmassen zeigen
eine erhöhte Druckbeständigkeit,
insbesondere im Bereich von 10
bis 50° C, und können bei einer wesentlich verringerten Temperatur, beispielsweise
bei etwa 120° C, zur Verarbeitung gelangen. Im Vergleich hierzu benötigen die üblichen
Erdölbitumen Verarbeitungstemperaturen, die etwa 50 bis 60° C höher liegen. Die
niedrige Verarbeitungstemperatur von beispielsweise 120° C wird auch dann nicht
erhöht, wenn der erfindungsgemäßen Masse, wie an sich bekannt, Füllstoffe einverleibt
werden. Trotz des hohen Verflüssigungsgrades ist die Wärmebeständigkeit dieser Massen
bis zu einer Temperatur von etwa 70° C gewährleistet.
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Die Anwesenheit der festen, kristallinen Aromaten mit wenigstens drei
Ringen gestattet es, Sonderpech mit Erdölbitumen und/oder Asphalt in jedem Mischungsverhältnis
zusammenzubringen, wobei überraschenderweise homogene Gemische entstehen.
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Diese Wirkung der festen, kristallinen Aromaten als Lösungsvermittler
für zwei nicht ohne weiteres mischbare Stoffe mit stark unterschiedlicher Struktur
war nicht ohne weiteres vorauszusehen. Es ist zwar bekannt, daß bis zu- 15 Gewichtsprozent
Erdölbitumen oder Asphalt dem Steinkohlenteer zugesetzt werden können, ohne daß
Ausfällungserscheinungen auftreten (vgl. zum Beispiel DIN 1995). Wird dagegen ein
Steinkohlenteer-Sonderpech mit seinem besonders hohen Gehalt an höchstmolekularen
Kohlenwasserstoffen dem Bitumen und/oder Asphalt zugegeben, so kommt es bereits
bei einer Menge von 4 bis 5 Gewichtsprozent zu Entmischungs- und Ausfällungserscheinungen
durch die Ausbildung einer körnigen, zuweilen von- einer ölabscheidung begleiteten
Satzbildung.
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Infolge der weitgehenden Verträglichkeit der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzmasse
mit Steinkohlenteer-Sonderpechen wird bei der Verarbeitung der neuen Masse eine
beträchtliche Zeit- und Kostenersparnis erzielt. So kann beispielsweise bei der
Durchführung von Rohr- oder Behälterisolierungen ohne weiteres von einer üblichen
Schutzmasse auf Bitumengrundlage auf eine erfindungsgemäße Masse übergegangen werden,
ohne daß ein vorheriges Säubern von Motorkochern, Behältern, Pumpen, Rohrleitungen
u. dgl. von den Rückständen des zuvor verwendeten Materials notwendig ist. Ferner
ist es möglich, Mischungen von Erdölbitumen und/oder Asphalt mit erfindungsgemäß
behandelten Sonderpechen für die verschiedensten Verwendungszwecke des Korrosions-
und Bautenschutzes herzustellen. Ausführungsbeispiele 1. Zur Anwendung gelangte
ein geblasenes Bitumen mit 30 Gewichtsprozent mineralischem Füllstoff (Gesteinsstaub),
welches folgende Eigenschaften aufwies:
| Erweichungspunkt nach |
| Krae-mer-Sarnow .... 88° C |
| Brechpunkt nach Fraaß .. . . -16° C |
| Auslaufzeit aus dem Straßen- |
| teer-Viskosimeter (STV) bei |
| 160° C .................. 11 Sekunden |
| Kugeleindrucktiefe bei |
| 10° C ................. 0,21 mm |
| 20° C ................. 0,41 mm |
| 30° C ................. 0,59 mm |
| 40° C ..... ........... 1,28 mm |
| 50° C ................. 2,60 mm |
Wurden diesem geblasenen, füllstoffhaltigen Bitumen 30 Gewichtsprozent Rohanthrazen
zugesetzt, so veränderten sich die Werte wie folgt:
| Erweichungspunkt nach |
| Kraemer,Sarnow .... 84° C |
| Brechpunkt nach Fraaß .... unter -25° C |
| Auslaufzeit aus dem STV bei |
| 120°C .................. 2 Sekunden |
| Kugeleindrucktiefe bei |
| 10° C ................. 0,10 mm |
| 20° C ................. 0,14 mm |
| 30° C ................. 0,21 mm |
| 40° C ................. 0,26 mm |
| 50° C ................. 0,48 mm |
Gegenüber dem unbehandelten Ausgangsmaterial ist der Brechpunkt bei praktisch gleichem
Erweichungspunkt beträchtlich gesenkt worden. Die Druckbeständigkeit im Bereich
von 10 bis 50° C ist außerordentlich verbessert. Ganz besonders ist hervorzuheben,
daß die Verarbeitungstemperatur von 160 auf 120°C und die Auslaufzeit, gemessen
im STV, von 11 Sekunden (bei 160° C) auf 2 Sekunden (bei 120° C) fiel.
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2. Zur Anwendung gelangte ein Sonderpech auf Hartpechgrundlage mit
einem Zusatz von 15 Gewichtsprozent Rohanthrazen. Diese Masse zeigte folgende Werte:
| Erweichungspunkt nach |
| Kraemer-cSarnow .... 80° C |
| Brechpunkt nach Fraaß .... -4° C |
| Auslaufzeit aus dem STV bei |
| 120° C .................. 3 Sekunden |
| Kugeleindrucktiefe bei |
| 10° C ................. 0,00 mm |
| 20° C ................. 0,03 mm |
| 30° C ................. 0,08 mm |
| 40° C ................. 0,15 mm |
| 50° C ................. 0,38 mm |
Wurden diesem anthrazenhaltigen Sonderpech 10 Gewichtsprozent eines geblasenen,
mit 30 Gewichtsprozent mineralischem Füllstoff versetzten Bitumens zugegeben, so
ergab sich eine homogene Masse mit nachstehenden Werten:
| Erweichungspunkt nach |
| Kraemer-Sarnow .... 70° C |
| Brechpunkt nach Fraaß . . .. -6° C |
| Auslaufzeit aus dem STV bei |
| 120° C .................. 2 Sekunden |
| Kugeleindrucktiefe bei |
| 10° C ................. 0,08 mm |
| 20° C ................. 0,15 mm |
| 30° C ................. 0,22 mm |
| 40° C ................. 0,51 mm |
| 50° C ................. 0,66 mm |
Durch den Zusatz von 10 Gewichtsprozent des geblasenen Bitumens zu der Sonderpechmasse
ist die Plastizitätsspanne nur von 84 auf 76° C zurückgegangen. Die Druckbeständigkeit,
durch die Kugeleindrucktiefe ausgedrückt, ist kaum verändert. In der
Brauchbarkeit
ist praktisch keine Änderung eingetreten.
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3. Wurden zu dem gleichen gefüllten Sonderpech wie im Beispiel 2,
jedoch ohne den Zusatz von Rohanthrazen, ebenfalls 10 Gewichtsprozent des gefüllten
Bitumens zugesetzt, so erhielt man ein inhomogenes Gemisch mit Ausscheidungs- und
Ölbildungserscheinungen. Es trat also eine Phasentrennung ein. Das Gemisch war für
den Einsatz völlig ungeeignet.
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4. Bei weiterer Steigerung des Bitumenzusatzes nach Beispiel 2 auf
30 Gewichtsprozent wies das erhaltene, jedoch mit Rohanthrazen versehene Gemisch
nachstehende Werte auf:
| Erweichungspunkt nach |
| Kraemer-Sarnow .... |
| Brechpunkt nach Fraaß .... |
| Auslaufzeit aus dem STV bei |
| 120c C .................. |
| Kugeleindrucktiefe bei |
| 10c C ................. |
| 20`= C ................. |
| 30° C ................. |
| 40` C ................. |
| 50° C ................. |
| 76° C |
| 10° C |
| 2 Sekunden |
| 0,15 mm |
| 0,27 mm |
| 0,60 mm |
| 1,24 mm |
| 3,82 mm |
Das Beispiel zeigt, daß auch größere Mengen Bitumen mit dem Sonderpech in Gegenwart
von Anthrazen verarbeitet werden können. Zu Störungen der Homogenität des Gemisches
kommt es nicht.
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Die Auslaufzeit wird gesenkt, d. h., die heiße Masse läßt sich ohne
weiteres auf die zu behandelnde Metalloberfläche aufgießen, der überschuß läuft
leicht in den Auffangbehälter ab. Die Druckbeständigkeit wird auffallend verbessert,
was bedeutet, daß die mit der heißen Masse im kontinuierlichen Arbeitsgang geschützten
Rohre, Behälter u. dgl. sofort nach dem erfolgten Aufbringen der Heißmasse zur Lagerungsstelle
abgerollt werden können, ohne das Beschädigungen an der mit der Masse geschützten
Oberfläche des betreffenden Werkstückes auftreten.