DE1570881A1 - Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten,waessrigen Kunstharzdispersionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten,waessrigen KunstharzdispersionenInfo
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Description
Dipl.-lng. G. Dannenberg
Dr. V. Schmied - Kowarzik Reg.-Wr. 2656
(§) Frankfurt a. Main ι c τ η ο ο ι
Prankfurt a.M.f den 24·5.1965
SK/Pr.
Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten, wässrigen Kunstharzdispersionen
Die Erfindung befasst sich mit verseifungsfesten, wässrigen Kunstharzdispersionen mit hohem Bindevermögen,
zur Vervendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und ails Bindemittel für Pigmente und Farbstoffe und bezweckt, die Verseifungsfestigkeit und das Bindevermögen
gleichzeitig zu verbessern.
Bs ist bekannt, wässrige Kunstharzdispersionen als Zusatz zu Beton und als Bindemittel für Anstriche zu
verwenden. Als Zusatz zu Beton verbessern solche Dis persionen die physikalischen Eigenschaften des abgebundenen
Betons, z.B. die Biegezugfestigkeit, die Schlagfestigkeit, die Abriebfestigkeit und die Haftfestigkeit, solange der
Beton trocken bleibt. Mit solchen Dispersionen als Bindemittel hergestellte Anstriche haben in trockener Atmosphäre
eine gute Haftfestigkeit, sodass sie vor allem als Innenanstriche Verwendung finden* Ais Aussenanstriche, welche
der Feuchtigkeit der Witterung ausgesetzt sind, waren sie nicht gut geeignet-
Wässrige Kunstharzdispersionen aus Polyvinylestern,
z.B. Polyvinylacetat, haben für diese Zv/ecke den
009812/1736
- 2 -- SAD ORIGINAL
Nachteil, alkal!empfindlich zu sein. Sowohl die Dispersionen
selbst als auch daraus gebildete Filme werden durch Einwirkung von iilkalien und Wasser relativ leicht verseift.
Deshalb gehen die durch Zusatz dieser Dispersionen zu Beton und die durch Vervendung dieser Dispersionen als Bindemittel
für Anstriche erzielten Verbesserungen unter der Einwirkung von Wasser, zoB« in feuchter Atmosphäre, verloren. H*mentlieh,
wenn ein solcher Anstrich auf alkalischem Grund (z.B. Beton) aufgebracht ist, verseift das in ihm enthaltene
Bindemittel (Polyvinylester) in feuchter .atmosphäre unter Mitwirkung der im Untergrund enthaltenen alkalien-Mit
dem verseiften Binder wird jedoch keine verbesserte Haftfestigkeit mehr erzielt»
Es ist auch bekannt} dass solche Dispersionen auf Basis von Copolymeren, ZoB. Vinylacetat-Vinyllaurat,
Vinylester-Acry!ester, usw,, eine etwas bessere Alkalibeständigkeit
als reine Polyvinylacetatdispersionen aufweisen« Aber auch diese Dispersionen befriedigen als Zusatz
zu Beton und als Binder für anstriche auf Beton oder
alkalihaltigen Untergrund nicht, da auch sie einer häufigen
oder längeren und stärkeren Einwirkung von Feuchtigkeit nicht widerstehen, sondern verseifen, wodurch die zunächst
erzielte Verbesserung der Haftfestigkeit bzw» der Untergrund-Haftfestigkeit
des Betons und Anstrichs wieder mehr oder weniger verloren geht«
009812/1736
BAD ORIGINAL
Copolymerdiepersionen auf Basis Vinylester-Vinylchlorid, deren ülkallbeständigkeit mit zunehmendem Anteil
m ·
an Vinylchlorid steigt) sind wegen ihrer schlechten Haftfestigkeit, geringem Bindevermögen und hohen Filmbildungstemperatur als Betonzusatz oder als Bindemittel fUr Anstrich« für Fassaden nur bedingt verwendbar.
Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von verselfungsfesten wässrigen Kunstharzdispersionen
mit hohes Bindevermögen für die Verwendung als Zusatz zu
hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel fUr Pigmente und Füllstoffe, das dadurch gekennzeichnet ist» dass 25-40
(vorzugsweise 25-35) Gewichtsprozent, Vinylchlorid, 20-50 (vorzugsweise 25-40) Gewichtsprozent, eines Vinylesters
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Säurerest und 25-50 Gewichtsprozent einer Verbindung des Typs R1CH = CR2COOR3,
worin Rl -H oder COOR3, und Hg θ1η H" oder ein CH3«Rest und
R3 ein Alkylreat mit 4 bis 8 Kohlenetoffatomen bedeuten,
in Gegenwart von 2 bis 6 (vorzugsweise 3-5) Gew.-^, be-
« zogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines nichtionogenen synthetischen Schutzkolloids, 0,5 - 2 %% bezogen
auf die Gesamtmenge der Monomeren eines nichtionogenen
Emulgators und 0,3 bis 0,5 #, bezogen auf die Gesamtmenge
der Monomeren, eines pH-Puffers, vorzugsweise sekundäres
Natriumphosphat mit Hilfe bekannter Beschleuniger in
wässriger Dispersion mischpolymei&iert werden·
■-. 4 009812/17 36
BAD
Um Dispersionen mit besonders günstigen Eigenschaften zu erhalten, wird die Polymerisation vorteilhaft
in Gegenwart von 2 bis 3 Gew.-£,bezogen auf die Gesamtmenge Monomeren eines Weichmachers für das Terpolymers durchgeführt. Als Weichmacher kommen alle bekannten neutralen
Weichmacher, die ein hohes Solvatationsvermögen besitzen,
in Frage, wie Dibutylphthalat, Citronensäureester, neutrale
Phosphorsäureester, Glykolester, usw.
Als Vinylester kommt vorzugsweise Vinylacetat in Betracht. Geeignete Verbindungen des Typs RiCH = CR2COOR3
sind Ester der Acrylsäure, wie Butylaorylat, Aethylhexylacrylat, oder Methacry1säure und fester der Maleinsäure
oder Fumarsäure. Vorzugsweise wird Butylacrylat verwendet.
Bin für dl· iigensohaften der Dispersion wichtiger
Punkt 1st die Auswahl der Schutskolloid·, la deren Oegenwart di· Polymerisation In wässriger Dispersion vorgsno—in
wird. Als Schutzkolloid· koooen nur wasserlösliche, nichtionogene, synthetische Produkt·, wie Polyvinylalkohol,
Hydroxymethylcellulos·, Poly-H^Vinylpyrrolidon, usw. in
Frag·. Vorzugsweise wird Polyvinylalkohol verwedet.
Als nicht ionogene Emulgatoren korn s*B# ia·
lagerungsverbindungen von Aethylenoxyd, AethanolsMlnen
oder Sorbitol an Fettsäuren, Tallöl, Alkylphenole*, Fett·
säureamiden; Fettalkoholen u.dergl. in Frage. Vorzugsweise
wird ein Kondensationsprodukt von Aethylenoxyd mit Bonyl-
009812/173S bad obiginal
phenol, das sweckmässigerweise einen Aethyle/ioxydgtthalt
von 55-65 % aufweist, verwendet.
Die Gesamtmenge an Schutzkolloiden und Emulgatoren soll bei 2,5 bis 8 Gew«-#, vorzugsweise 3,5 bis 7 Gew»-^,
bezogen auf die Menge der Monomeren, liegen, wobei die Menge an Emulgatoren ca. 0,1 « 3 % betragen soll.
Um eins gUr»«tige Teilchengrössenverteilung
zu erreichen, wird aweckmässig so vorgegangen, dasa zunächst
ein sog» Stammlatex aus Polyvinylester vorgelegt wird und die Polymerisation der drei Monomeren darin durch-'
geführt wird* Der Peststoffgehalt des Stammlatexes ist
dabei nicht von Bedeutung. Bezogen auf den Gesamtgehalt an Monomeren soll die Stammdispersion vorzugsweise 5 bis
10 ßewB~# Polyvinylester enthalten.
Als Polyraerisationsbeschleuniger kommen wasserlösliche,
radikalbildende Katalysatoren in Frage, beispielsweise Perverbindungen,wie Peroxyde, Persulfat, bevorzugt
aber Alkal!persulfate. Die Polymersiationstemperatur wird
zweckmässig zwischen 60-7QOC gewählte
Für die Verwendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe
müssen Kunstharzdispers,; men bzw. die daraus hergestellten
Filme eine Reihe von Sigenschaften aufweisen« Die
Dispersionen selbst müssen koagulatfrei, elektrolytbeständig
0 0 9 812/1736
und lagerstabil auch bei niedrigen Temperaturen, z-B. bis
ca, -10 bis -2O°C sein, ferner müssen sie alkalibeständig
sein und eine möglichst tiefe Filmbildungstemperatur aufweisen» FUr den Einsatz als Zement bzw. Betonzusatz müssen
die Dispersionen selbstverständlich verträglich mit dem hydraulischen Bindemittel sein» Als Binder für Pigmente
und Füllstoffe muss das Bindevermögen hoch liegen»
Die aus den Dispersionen hergestellten Filme müssen gute Reissfestigkeitswerte und eine hohe Reissdehnung von
ca. 300 - 700 $ aufweisen, ferner eine gute Haftfestigkeit und Nassabriebfestigkeit pigmentierter Filme oder mit Füllstoff
hergestellter Massen.
Mit Dispersionszusatz hergestellter Beton muss gute
Festigkeitswerte aufweisen (Biegezug- und Druckfestigkeit)} die auch bei Einwirkung von Tüchtigkeit bzw» bei Lagerung
in Wasser nicht stark absinken , ,=
Alle diese Eigenschaften weisen die nach den ...' Verfahren der Erfindung hergestellten Terpolymerdispersian
auf.
Nachstehend werden erfindungsgemässe Dispersionen
(Beispiele 1 bis 6) anderen (Vergleichsbeispiele 7 bis 11} gegenübergestellt·
In einem mit einem Rührer, Thermometer und Zufluss-*
reservoir versehenen Doppelmantslautoklav aus rostfreiem
009812/1736 -?-
BAD ORIGINAL
Stahl, der ein Fassungsvermögen von 2 Liter ausweist, wurden
570 g enthärtetes Wasser, 30 g Polyvinylalkohol (100$··ig),
6 g eines Kondensatjonsproduktes aus nethylenoxyd und ffonylphenol
mit einem Gehalt von 63 % ^ethylenoxyd, 1,5 g Natriumacetat,
3 g sekundäres Natriumphosphat und 2 g Kaiiumpersulfat
eingebracht. Die Verseifungszahl des PoIyvinylalkohols
beträgt 125-140, die Viskosität (4#-ige Lösung "bei 200C)
3O~4Ocp. Der Autoklav vmrde geschlossen-, mit Stickstoff gesplilt
und evakuiert« Dann v/urde begonnen, über das Zufluss-reservoir
eine Mischung aus 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat (VA), 240 g Butylacrylat (BaC) und 12 g Dibutylphthalat
als Weichmacher einzubringen* aIs ca.' 50 g des ·
Monomergemisches eingeführt waren, wurde unter Rühren auf
65-7O°C erwärmt. Dabei konnte ein Anstieg des Druckes (bei
600C ca. 1,5 atü) beobachtet werden» Beim Einsetzen dir' ' ?
Polymerisation bei ca. 65°C ging der Druck zurück. Dann wurde
der Rest des Monomerengemisches in einer solchen .,'eise eingebracht, dass der Druck 3 atü nicht überstieg. "Nach 4 Stunden
war das ganze Monomergemisch eingebrachte Anschliessend wurde
das Reaktionsgeraisch noch 2 Stunden bei 700C weitergerührt.
Hernach wurde zur Entfernung der restlichen Monomere mit Luft gespült, der pH durch Zugabe einer 5$?-igen Sodalösung auf
ca. -5 eingestellt und abgekühlt.
In einem mit einem /uikerrührer, Thermometer, Manometer
und Zuflussdruckbeha'lter versehenen 4000 Liter Doppel-
009812/1736 " 8 "
BAD ORIGINAL
mantelautoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1150 kg enthärtetes Wasser, 50 kg Polyvinylalkohol (lOOjß-ig), 12 kg
eines Kondensationsproduktes aus /lethylenoxyd und Nonylphenol
mit einem Gehalt von 63 % Aethylenoxyd, 6 kg sekundäres Natriumphosphat (Na2HPO4J0W H2O) und 3 kg Kaiiumpersulfat
eingebracht*
Nach Spülen mit Stickstoff und Evakuieren des Apparates wurden 60 kg Vinylacetat (V/t) zur Bildung eines Stammlatex
zugegebene Der geschlossene autoklav wurde auf 65-700C
erwärmt. Dabei wurde ein .ansteigen des Druckes (bei 60°C ca.
0,5 atü) beobachtet. Beim Einsetzen der Polymerisation ging der Druck wieder zurück. hIs der Druck auf 0,2 atü gesunken
war, wurde begonnen, eine Mischung aus 360 kg Vinylchlorid (VC), 360 kg Vinylacetat, 480 kg Butylacrylat (EAC) und 24 kg
Dibutylphthalat einzubringen» Das Zufliessen wurde so reguliert, dass der Druck 3,5 bis 4 atU nie Überstieg. Nach 2 bis 3 Stunden
ist der Monoraerzulauf beendete
iinsehliessend wurde das Reaktionsgemisch eine Stunde
bei 700C (bis der Druck auf 0,5 atU gesunken war) weitergerührt.
Hernach wurde zur Entfernung der restlichen Monomeren mit Luft gespült, der pH durch Zugabe einer 5^-igen §odalösung
auf ca. 5 eingestellt und abgekühlt.
Baispiel 3
Die Polymerisation von 200 g Vinylchlorid (W), 200 g Vinylacetat (V,.), 200 g 2-aethyl-hexylacrylat (EHa)
00tei2/-1736; ;
BAD ORIGfNAt ■'
und β g Dibutylphthalat wurde, wie in Beispiel 1, mit Ausnahme,
dass ein Stammlatex aus Polyvinylacetat, ähnlich wie in
Beispiel 2 angegeben, in einer Menge von 5 % Polyvinylacetat,
bezogen auf das Monomergemisch, das sind 30 g, durchgeführte
Wie in Beispiel 3' Deschrieben, wurde ein Monomergemisch, bestehend aus 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat
(Va), 240 g Dibutylmaleat (DBM) und 12 g Dibutylphthalat als Weichmacher s der Polymerisation unterworfen»
Wie in Bsi spiel 3 beschrieben, wurde ein Monomer=·
gemisch, bestehend aus 154 g Vinylchlorid (VC), 210 g Vinylacetat (ViO, 236 g Butylaerylat (BaC) und 12 g Dibutylphthalat
als Weichmacher der Polymerisation unterworfen·
Baispiel 6
Wie in Beispiel 3, aber mit δ g Hydroxylathy1-cellulose
Natrosol MR 250 (Firma Hercules Powder Comp«) und 3.2 g Hydroxyäthy!cellulose Natrosol 180 L an Stelle von Polyvinylalkohol,
wurden 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat(VA)
und 240 g Butylacrylat (SiC) und 12 g Dibutylphthalat
polymerisiertο
■-■■■■- ίο - "
009812/1736
8AD ORIGINAL.
- ίο -
Für die Vergleiche rer nach diesem Beispielen 1 bis
6 des erfindungscemüssen Verfahrens hergestellten Dispersionen
mit anderen Dispersionen wurde noch eine üin einsiges Kunst·=
harz enthaltende Pü?.yvinyla«efcatdispttX'sion (Beispiel ?),
eine Mischpolymer cU scansion mit Vinylacetat-· ,aethylhexylacrylat
(Mengenverhältnis V/J : 20 Oa..·.»;*) (Beispiel B), eine Mischpolyinerdispersion
mit Vinylacafcat-Vin/lcM.orid {Mengenverhältnis 80 : 20 Gew.--;') (Beispiel 9), und ei/ίο Mischpolymerdispersion
mit Vinylacetat Vinylchlorid (Mengenverhältnis 50 : 50 Gewr-#) (Beispiel 10) hergestellt* Dia Herstellung
erfolgte entsprechend dein Beispiel 3, v/o bei lediglich an Stelle
der in diesem Beispiet 3 genannten Kunsth^.-ze die anderen verwendet wurden« iLiissfirdem wui-da noch eii-.ß ; windel sübliche
Mischpolymerdispsrsioxt. auf Basis Vinylpropionat-iicrylsäu^eester
(Beispiel 11} bei den Vergleichst v&ruendet.
In nachstehsnd&r Tabelle 1 sind uie Eigenschaften
der verschiedenen erfinSungsgeraass here«"teilten Dispersionen
im Vergleich zu bekannten Dispe-i*sioneii (Vsrgl©ichsbeispiel3
7 bis 11) eingetragen. Wie πώη aui; der Tabelle ersehen kannj
kommen reine Polyvinylacetat-Dispersior-sn (Beispiel 7) und
Copolymere aus VinylacstatAi^thylhexylaorylat (Beispiel 8)
wegen zu grosser Vsrseifbarfei* nicht in, Eetracht.
Dispers ionon, aar Basi-; von Copolymeren aus Vinylacetat/Vinylchlorid
(duL'-pval^ 9 m>d 10) sind wohl alkalibeständig, doch kennen <
>.z v;3^<ä.i öar hshen FilrabildungS"
temperatur und d«n sehlscht«a Dohuunsswerten» sowie schlechten
009812/1736 - Il -
Haftfähigkeitswerten, nicht als Betonzusata und als Binder für Pigmente und Füllstoffe eingesetzt werdenr
Dispersionen auf Basis von Copolymeren aus Vinyl*
propionat-iicry!säureester (Beispiel 11) weisen nur geringe
Reissfest j gkeits.irte (0 kg/cn2) cui\
009812/1736 ' 12
BAD ORiQiNAL.
000812/1738
ORIGINAL
Die einsige Figur der Zeichnung zeigt die Verseif ungsgeschv/iiidigkeit der Dispersionen nach den Beispielen
1 bis 4 und 6 bis 11 und lässt die diesbezügliche Ueberlegenheit der erfindungsgemässen Dispersionen
(Beispiele 1 bis A und β) gegenüber den anderen Dispersionen
(Beispiele 7 bis 11) erkennen«
Zur Bestimmung dar Verseifungsgeschwindigkeit
wurden 100 g der betreffenden Dispersion mi*; 500 ecm einer
2-n wässrigen Kalilauge vermischt und in einem geschlossenen
Gefäss bei 25°G dauernd gerührt* Dis Alkalikonzentration
entspricht dann derjenigen einer 1,5 η Kalilaugeο Nach
verschiedenen Zeiten wurden Proben entnommen und der eingetretene
Verbrauch an KOH bestimmt.
Tabelle 2 zeigt die Haftfestigkeit von einem Verputamörtel
mit Zusatz der erfindungsgemässen Diapersionen im Vergleich au bekannten iüinstharzdispersioneii«
Sollen die Dispersionen als Zusatz oder Bindemittel
für Materialien verwendet v/erden, die im Freien der atmosphärischen
Feuchtigkeit oder dem Regen ausgesetzt sind, wie ZoB*
Verputze oder Aussenanstrishe, ist die Haftfestigkeit bei
Nasslagerung von entscheidender Bedeutung· In nachfolgender Tabelle 2 wurde die Haftfestigkeit nach Wasserlagerung von
Verputzmörtel bei Verwendung verschiedener Dispersionen auf alkalischem Untergrund bestimmt«
- 14 Q09812/1736
BAD
Haftfestigkeit von dispersionshaltigem Verputzmörtel auf Glas und Eternit
Prüfung: 1 Gwt Zement und 3 Gvt Sand (Körnung
O-l mm) wurden mit Wasser und 5 bzw. 10 % einer 5O%-igen Dispersion (bezogen
auf Feststoffe) auf Glas und Eternit in ca. 3 mm dicker Schicht aufgetragen und nach 3 Tagen Lufttrocknung
in Wasser eingelegt.
HAFTFESTIGKEIT | 24 h Wasser lagerung |
2 Monate Wasser lagerung |
|
Erfxndungsgemasse Dispersion nach Beispielen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 |
nach Tr ok- kenlagerung |
sehr gut | sehr gut |
Polyvinylacetat- dispersion nach Beispiel 7 |
sehr gut | sehr schlecht. Verputz löst sich von -der Unterlage |
|
Copolymer- dispersion auf Basis Vinylacetat/ Vinylchlorid nach Beispielen 9 u. IO |
sehr gut | schlecht. Verputz löst sich von der Unterlage |
I |
Copolymer- dispersion auf Basis Vinylpropio- nat/Acryl säureester nach Beispiel 11 |
schlecht | gut | mittelmä'ssig |
sehr gut |
8AD
Aehnliche Ergebnisse erhält man» wann Anstriche
aus Dispersion und Farbpigmenten oder Fiillstoffmassen aus
Dispersion und Füllstoff, z.B. Sand, hergestellt und geprüft werden* Die Materialien, die mit den erfladungsgeffiät;sen
Dispersionen hergestellt wurden, sind auch nach längerem Lagern, sogar von sehr glatten Oberflächen, vjie Eternit
und sogar GlaSj nicht ohne weiteres zu lösen*
Tabelle 3 gibt die Kassabriebfestigkei4; an pigmentierten Dispersionsfilmen wieder- Dabei zeigt sich* dass die
erfindungsgemässe Dispersion inbezug auf abriebsfestigkeit
und Pigmentbindevertaö'gen den bekannten Dispersionen überlegen
sind. Vor allem zeigt sich dies bei einem hohen Verhältnis Pigment/Binder, wie z*B. im Vergleich der Dispersionen
nach Beispielen 1 und 2 mit der Dispersion auf Basis Vinylpropionat-acrylsäureester.
.0 09812/173 6·
SAD ORIGiNAU
Nassabriebfestigkeit nach Dr. Oesterle an pigmentierten Dispersionsfilmen auf Eternit
gestrichen
O CO OO
NJ
GJ CD
D O
Die Prüfung der Nassabriebfestigkeit erfolgte durch Hin- und Herbewegen einer Bürste
auf der Filmoberfläche bei gleichzeitigem Berieseln mit einer Lösung aus 5 % Schmierseife
und 1 % Soda.
Die Messwerte beziehen sich auf Dispersionsfarben mit verschiedenem Pigment/Binder-Verhältnis
Dispersion | Verhältnis Pigment/Binder |
« nach 5000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 5000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 1500 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert |
nach Beispielen 1 und 2 | 4 : 1 6:1 8 : 1 |
nach 2000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei |
nach Beispielen 5 und 6 | 4 : 1 | nach 920 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert |
auf Basis Polyvinylacetat mit 12 % Dibutylphthalat und 8 % Trikresylphosphat |
4 : 1 | nach 1200. Hin- und Herbewegungen durchgescheuert |
auf Basis Vinylacetat-Aethyl- hexylacrylat 80 : 20 (Beispiel 8) |
4 : 1 | nach 5OQO Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 2200 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert naeh 4OO Hin- und Herbewegungen durchgescheuert m |
auf Basis Vinylpropionat - Acrylsäureester |
4 : 1 6 : 1 8 : 1 |
|
σ» ι
cn
CD CO OO
Tabelle 4 zaigt den Einfluss von Dispers ions au=·
sätsen in Zement auf die Biegezugfestigkeit sowohl nach Troekeniagerung al.;-» auch bei Lagerung in V/asser * Der Vergleich
von Zusätzen von avfindungsgomass hergestellten Dispersionen
zu bekannten Dispevi· i.cnan au- Grundlage von Polyvinylacetat
und Vinylestey^.-.^vlsäureös-ter zeigt, dass die Biegea-ig"'
festigkeit bei Zusats der neuen Dispersion bei Wasserlagerung,
vor allem bei länger andauernder Wassereinvirkung3 beträcht»-
li«3h höher liegt> als bsi Verwendung der bekannten Z
- 18 009812/1736
BAD
- It* -
: 1570801
Biegezugfestigkeit von kunststoffdispersionshaltigen Mörtelprismen
Prüfung: 1 Gwt Portlandzement und 3 Gwt Sand {Körnung 0-5 nun)
wurden in üblicher Weise mit Wasser und Kunststoffdispersion zu einer Mörtelmischung angemacht und zu
Prismen von 2 χ 4 χ 16 cm verarbeitet. Die Bestimmung der Biegezugfestigkeit erfolgte nach 28 Tagen Luftlagerung,
sowie nach 1 Tag Wasserlagerung und 7 Tagen
Wasserlagerung (Dispersionszusatz als ca. 50 %-ige Dispersion auf Feststoffe bezogen)
1 | ohne Dispersions zusatz |
Disper- sions- zusatz |
Wasser/ Zement- faktor |
2 Biegezugfestigkeit in kg/cm |
+ 1 Tag Wasser lagerung |
+ 7 Tage Wasser- • lagerung |
|
Dispersion ) nach ) Beispiel 1 ) |
0, 44 | 28 Tage Trocken- lagerung 65λ> rel. Luftfenchtid' |
56 | 55 ; | |||
nach Beispiel 2 |
1 5 10 |
0,39 ' 0,36 O,37 |
77 | 50 65 85 |
85 | ||
nach Beispiel 3 |
5 | 0,36 | 70 95 105 |
6O | 72 | ||
nach ; Beispiel 4 |
5 | O1 36 ; | 4O | 45 | |||
■R-ach i Beispiel 5 i |
5 | 0,36 ; | 8O | 37,5 | 47 | ||
nach Beispiel 6 |
5 | O,344 j | HO | SO | |||
nach Beispiel 7 <PVA) |
5 | O, 47 | 13Ο | 47,6 | "CS*. * | ||
nach Beispiel 8 {VA/AHÄ=Ö0/2l |
5 | 0,41 j | 76,5 | 25 | < 10 | ||
€3 ο «3 |
nach Beispiel 11 iVJi/Acryl- |
5 | O, 37 | 110 | β | - | |
_i -V. at ■σ? |
5 | O, 396 | 62 ! | 35,4 | 37,6 | ||
83,9 |
ORIGINAL
Tabelle 5 aeigt den Einfluss von sätzen auf die Druckfestigkeit von Mörtelprismen cov/ohl nach
Trockenlageruii^ als* auch nach Kasslagerung - Vor allem nach
einer Lagerung in -Wasser sind die Werte der Pri.sz\vr>, aie
mit erfindungsgeraissen Dispersionen hergestellt \ρ\τ>.ϊ&γ..
wesentlich höher ::l's die, welche mit Hilfe beiainnter
Dispersionen hergestellt wurden«'
Die Bestimmung der Druckfestigkeit erfolgt an dem
Material, an welchem die Biegezugfestigkeit gemessen wurde (siehe Tabelle A).
Hierfür wurden Probekörper von 4x4x2 cm zvisehen
4 χ 4 cm grosse Stahlplatten in eine Presse gelegt^ sodass der Druck senkrecht auf die 4 χ 4 cm Flächen der Probe=
körper wirkte-
009812/1736 ^ -
SAD ORJGlNAL
Tab e lie 5
Wasser-Zement Faktor '♦ |
Druckfestigkeit in kg/cm2 | 28 Tage Wasserlagerung |
|
ohne Dispersions zusatz |
0,48 | 28 Tage Trockenlagerung 65% rel. Luft- feuchtiqkeit |
598 |
5% Dispersion nach Beispiel 1 |
0,38 | 443 | 500 |
5% Dispersion nach Beispiel 2 mit 0,1% NOPCO NXZ (Antischaum mittel) |
0,38 | 569 | 593 |
5% Dispersion nach Beispiel 11 (VJV'Acrylsäure ester) |
0,434 | 606 | 171,5 |
284 |
* Firma NOPCO Chem.Company, London.
0 0 9812/1736
ORIGINAL
Die erfindungsgemässen Terpolyraerdispersionen signen
sich als Zusatz zu Zement und Beton, zur Herstellung von Edel?
putz, ,ausbessern van altoci Beton, Leichtbaustein, Estrichbelägen,.
Anstrichen, us.w. Da beim Einrühren de:? Dispersionen
in den Zement die Gefahr der Uiftau'iVnhme besteht, ist es oft
zveckmässig, eine kleine Menge von 0,05 - 0,5'Claw.-# an /mtischäumrnittel
zuzusetzen.
Durch ihr hohes Pigmentbindevermögen sind die Dispersionen
der Erfindung auch hervorragend, als Bindemittel für die Herstellung von wasserfesten Dispersionsfarben und
zur Herstellung von Streichmassen auf Basis Dispersion = Füllstoff,
z.B. Sand, geeignet*. Neben diesen speziellen Vevv/endungs·
zv/ecken können sie überall dort zum Einsatz kommen, wo Poly«
merisationsdispersionen sonst angewendet werden» Man kann sie mit Weichmachern, Pigmenten, Farbstoffen und anderen Hilfsstoffen
vermischen.
009812/1736 - 22 -
BAD
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten wässerigen Kunatharzdiapersionen mit hohem Bindevermögen für die Verwendung als Zuaat2 zu hydraulischen Bindemitteln und ala Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass 20-40 Gew.-36 Vinylchlorid, 20-50 Gew.-^ eines Vinylesters mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Säurerest und 25-50 Gew.-Ji einer Verbindung dee Typs R.CH * CR2-COOR-, worin Rj ein -H oder ein -COOR.—Rest, R2 ein -H oder ein--CH--Reat und R- ein Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, in Gegenwart von 2 bis 6 Gew.-ji, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines nichtionogenen synthetischen Schutzkolloide, 0,5 bis 2%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomere eines nichtionogenen Emulgators mit Hilfe bekannter Beschleuniger in wässriger Phase polymerisiert werden, wobei durch Zugabe eines pH-Puffers der pH-Wert so eingestellt wird, dass er zu Beginn der Polymerisation bei 4,5 bis 5 und * am Ende der Polymerisation nicht unter 3 liegt..T-2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 25 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, Vinylchlorid verwendet werden. 3* Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn-zeichnet, dass 25 bis 40 Gew.->, bezogen auf die Gesamt-ooUiihui -II-SAD ORIGINALmenge der Monomeren, dee Vinylestere mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in Säurerest verwendet werden.4· Verfahren naoh Patentanspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daea 3 bis 5 O#w.-%, belogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, des nlehtionogenen synthetischen Sohutzkolloids verwendet werden.5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als pH-Puff tr 0,3 bis 0,5 Gew.-Jt, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, sekundäres Hatriumphosphat verwendet werden.6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Polymerisation in Gegenwart von 2 bis 3 0ew.-£, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines Weichmachers für das fermpolymer durchgeführt wird.7. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als atammlatex ein Polyvinylester in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-*,bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, vorgelegt und dann die Polymerisation durohgefilhrt wird,8. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bim 7» dadurch gekennzeichnet, dass als Vinylester Vinylacetat verwendet wird.9. Verfahren nmoh Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung des Typs R1CH ■ CB2-OOOB. ein Beter der Acrylsäure verwendet wird.008112/1736 .24.BAD ORIGINALto. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bio 9f dadurch gekennzeichnet, dass als Schutükolloid Polyvinylalkohol verwendet wird.ti. Verfahren nach Patentansprüchen t bia 10, dadurch gekennzeichnet, dass als E:uu?.gator ein Kondensationoprodultt von Acthylenoxyd und lion^lphenol verwendet wird.12. Verseifungßfeste vixatyrige Kunotharüdisperoion mit hohem Bindevermögen zur Vervendung alß Zusatz au hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, mit einem pH-Wert von 3 biß 5, hergestellt nach deia Verfahren gemüse wenigstens einem der Ansprüche t bis 1t.13. Verseif urjgsfeste wüsarige Kunstharzdiepersion mit hohoiii Bindevermügen ;iur Verwendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, dasa die Dispersion ein Terpolymer, welches aus 20 bis 40 Gew.-# Vinylchlorid, 20 bis 50 üew.-y6 einea Vinylestera mü; ί biu 3 Kohlenstoffatomen im Säureioat ui:d 25 bis 50 Gew.-^ einer Verbindung des lyps R1CH «= CR2-COCE,,, worin R^ eine -I! oder ein -COOR5-ReSt1R2 ein -H oder oin -CH--l.eei und R.. ein Alkylrest mit 4 bis Θ* KohlenatofiatoiiLen bedeuten, besteht,, und 2 bis 6 Gew.-&, bezogen auf die Menge dea Terpolymers, eines nichtionogenen synthetischen .Jchutzkolloi'ie, 0t!> bia 2 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Terpolymers, eines nichtionogenen Emulgators009812/1736
' - 25 -ßAD ORIGINALund einen pH-Puffer enthält, und dass der pH-Wert der Dispersion 3 bis 5 beträgt.14. Kunstharzdispersxon nach Patentanspruch 13t dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Beschleuniger enthält .15. Verwendung der Kunstharzdispersion nach Patentanspruch 12, I5 oder 14 als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln oder als Bindemittel für Farbstoffe und/oder Füllstoffe.Vtr Patentanwalt!K/jh/rb - 2656 - 2668 12. Mai 1965009812/1736BAD ORIQINAt.Leerseite
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