DE1595467A1 - Verfahren zur Herstellung eines Moertels - Google Patents

Description

Anmeldar:" Stuttgart ι don 15· Ββϊ· 1966

in« ^{ρ 153}° V»

Chemotechnik
Frits Ullrich

71ο1 Abstatt λ

Verfahren zur Herstellung einea Mörtels

Di« Erfindung bexieht iloh auf ein Verfahren sur Her* stellung eines Hörtelβ. Durch die deutschen Patentschriften 854 844 und 683 5o1 ist ee bereit« bekasnt-

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geworden, wässrige Kunstharzdispersionen mit hydraulischen Hörtelbildern, z. B. Zement, oder gebranntem Kalk, mit oder ohne Beigabe von Zusatzstoffen zu vermischen» Der Hörtelbildner zieht dann unter entsprechender Reaktion das Wasser an sich, so da8 die dieperglerten Teilchen aneinander anlagern und durch Austrocknen von Lösungamittelkomponenten oder dgl. eine Kunstharzschicht bilden. Bisher wurden zu diesem Zweck Polyvinyl·

acetat-Dispersionen verwendet, die nicht mehr reaktionsfähig sind. Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß auf Zwei-Stoff-Systeme angewandt· In der Dispersion sind erfindungsgemäß zwei miteinander reaktive Komponenten dispergiert. Vici die Dispersion mit einem Körtelbildner, beispielsweise Zement oder hydraulischem Kalk vermischt, wobei hydraulische Bindemittel bevorzugt sind, entzieht dieser Körtelbildner das Dispersionswasser und die dispergierten Teilchen kommen miteinander in Berührung· Erfindungsgemäß besteht das Zwei-Stoff -Syst em aus einem Duroplasten, z. B. einen Epoxidharz und aus einem zur Härtung und Vernetzung des' Duroplasten erforderlichen, z. B. im Slant einer Polyaddition reagierenden Stoff, ζ. Β. eine» PoIy-

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aminoamid. Auch andere Auegangsstoffe, 2. B. Poly merisate. Polykondensate und Polyadditionsprodukte, saich relativ niedermolekulare härtbare Verbindungen, und die dazugehörigen Härter können verwendet werden. Man erhält einen gut verarbeitbaren, sehr plastischen Mörtel, den Man als Kleber, als Schutzschicht, Bodenbelag, Schlemnanstrich, voluminösen Isolieranstrich, als Pute oder dgl. verwenden kann. Das Epoxidharz und der Härter reagieren unter Vernetzung und bilden in der erhärteten Mörtelschicht das Bindemittel. Der Zement erhärtet mit dem Dispersioaswasser zu Zementetein, der den Tüllstoff der Mörtelschicht bildet. Neben sehr guten physikalischen Eigenschaften hat eine derartige erhärtete Schicht noch den Vorteil, daß diese noch dampfdurchlässig ist, wogegen eine gleich dicke, ausschließlich aus ausgehärtetem Epoxid harz bestehende Schicht nicht mehr dampfdurchlässig wäre.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Epoxide nunmehr auch auf der Baustelle zur Herstellung von dickeren Schiebten verwendet werden können*

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die verarbeiteten Mengen so gewählt, daß die physikalischen Eigenschaften überwiegend durch das Epoxidharz bestimmt

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- 4 werden, also dieses Harr Xn jedem Fall ei afc feentt-

nuierliche Phase bildet, wegegen der Zementstein mir einen mehr oder weniger grobkörnigen Füllstoff bildete

Bisher bekannte wässrige Dispersionen von Epoxidharzen fallen sofort aus, wenn Zement hineugegeben wird. Oemäß der Erfindung können jedoch durch Zugabe you polaren Aminen oder sub Beispiel einer kolloidalen Eieselsäuredlspersion die Kunstetoff-Dispersion so stabilisiert werden, daß sie bei Zugabe von Zement nicht bricht. Das erfindungsgemäße Verfahren besieht sich auch auf die Herstellung einer flärter- und/oder Bpoxid-Dispersion dadurch, daß lunächst eine Komponente für sich allein oder beide Komponenten getrennt von einander diepergiert werden, und dann erst die beiden Komponenten miteinander vereinigt werden. Eine so erhaltene Dispersion, die auch in der älteren Anmeldung C 4o 242 IVd/39o beschrieben 1st, 1st für das erfindungsgemSße Verfahren besondere geeignet.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung erbfilt dir Mörtel noch einen Verflüssiger, UM den tärtil noch plastischer su machen. Dieser Virflütfsigir fcinä beispielsweise ein Alkyleulfonat *etn. Auf dieseMeiäi ist eiöe erhöhte Zementtugabe ohn· 7trftinderang der

ffi&iök.

BAD ORIGINAL Beispiel IB ■■■■■■ SB β Wt K UUIU9

Xn 96 Gewichtsteile eines Polyaminoamids, sum Beispiel de* Sohering-Versuchsproduktea XE29» das einen Zueats enthält, um eine über längere Zeit stabile Dispersion su erhalten, werden 4 Teile eines NaIcamineS₉ ZoB₀ Laurylamin (NaIceiprodukt G12) eingerührt, bis eine glatte Mischling erhalten wird» ßegenbenenfalls werden noch 2 Teile sekundäres Alcylsulfonat mit eingegeben* Das Vermischen kann von Hand oder mittels eines Mischers vorgenommen werden^ Dieser Mischung werden dann 300 Teile Wasser portionsweise unter Umrühren hinzugegeben., Es entsteht eine stabile Dispersion» Dieser Dispersion werden dann 100 Gewichtsteile eines Ep oxid-Harzes oder eines Epoxld-Harzgemisches anteilweise in 2 bis 3 Fortionen unter Rühren zugegeben, beispielsweise das unter dem Handelsnamen "Aral(lit Typ 6Y250" der Firma Ciba, wobei ein gießfähiger Brei erhalten wird, dessen Teilchen mit dem Auge nicht erkennbar sind ο Als Epoxid-Haras 1st beispielsweise ein aus 4, ♦•-Pihydroxyphenylpropan und Epichlorhydria hergestelltes EpoXid-Hars geeignet, das etwa 0,50 bis 0,350 EJp oxid-Gruppen auf 100 g enthält..

Diese Disperston enthält nun zwei miteinander reagierende Stoffe,; nämlich das Epoxid-Hara und das Polyamlnoamid

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Die Topfzeit dieser Dispersion beträgt mindestens eine Stunde, beispielsweise zwei Stunden, wenn nur reaktives Epoxid-Harz verwendet wird. Ist dem Epoxid-Harz noch ein Anteil an nichtreaktivem Epoi£ld-Harz beigemischt, so ist die Topfzeit dieser Dispersion entsprechend länger» Diese

" Dispersion wird dann in 750 Gewichtsteile vorgegebenen Fortlandzement eingerührte Es entsteht eine sehr plastische» mörtelartige Streichmasse; deren Topfzeit mindestens eine halbe Stunde und, wenn niohtreakfciVG Epo^id-Harze beigemischt sind) mehrere Stunden beträgt. Die den Mörtel darstellende Mischung kann als Kleber, als Schutzschicht, als Bodenbelag, als Schlemmanstrich, als voluminöser Isolieranstrich und als Putz oder dergleichen verwendet werden· Je nach dem. Torwendungszweck können zusätzliche färbende Zutaten oder aber Sand beigemischt werden, am besten mischt man diese Zutaten dem Zement bei, bevor man die Dispersion zu dem Zement gibtο Eine Beigabo von Sand ist beispielsweise dann empfehlenswert, wenn der Mörtel zu einen Estrich verarbeitet wird. Die Aushärtungszeit des Mörtels beträgt bei dünnen Schichten je nach der Reaktionsfähigkeit der eingesetzten

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Stoffe ein bis swei Stranden oder länger.

Bei der Herstellung der Dispersion können auch mehr als 5oo Gewiohtsteile Wasser hinzugegeben werden, um das dem Mörtel durch Verdunstung oder einen saugfähigen Untergrund entzogene Wasser zu berücksichtigen· Dieser zusätzliche Wasseranteil richtet sich nach der Außentemperatur und der Unterlage. Günstig 1st ein Verhältnis Dispersionswasser su Zement wie o,J5 - 0,4-su 1 in der Hasse, in besonderen Fällen bis ο,55 au 1«

Die Menge des zugegebenen Härtere ist nicht kritisch, auf TOO Gewiohtsteile Epoxid-Harz können auch zwischen 70 und tOO Teile des Härtere .verwendet werden. BeTorzugt ist jedoch ein annähernd etöchiometriechee Verhältnis. Der Gewichteanteil der Feststoff·, also des Epoxid-Hariee und des Härtere, in der Dispersion zu den Qtwlchteanttil des Dispereionewassers kann abweichend von atm aus deal Beispiel ersichtlichen Verhältnis iron 2:5 Innerhalb eines Bereiches von 1:1 bis 1:2 liegen« Bei aet Beitiaütmg

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Gewiohtsanteile des Dispersionswaesers und dee Zementes kann auch RÜoksioht darauf genommen werden, welche Struktur die fertige Mörtelschicht aufweisen eollo Ist der Anteil des Zementleimes (Zement plus Wasser) gegenüber dem Feststoff anteil der Dispersion (Hars plus Härter) gering, so wird die Struktur der Mörtelschicht im allgemeinen so sein, daß nur das Harz eine kontinuierliche Phase bildet,die die Zement8teinkö*rnohen rollständig umhüllt. Wird die Zementleimmenge erhebt, so erhält man eine Struktur des fertigen Mörtels, bei der auch der Zementstein mindesten· teilweise quer durch die Schicht hinduroh τβrlaufendβ BrUoken bildet» Dies hat insofern eine praktische Bedeutung, als Zementstein dampfdurchlässig iit und dadurch die erhärtete Mörteleohioht dampfdurchlässig wird. Hän kann dabei erhärtete MÖrtelschiehten erhalten, in denön obwohl das Kunstharz als auch dir Zementetein kontinuierlich* Phasen bildet, die einander durohdringem

Das verwendete 3>o*id-Hari kann ein Mclekulärgewioht zwischen 1800 und SOOO aüfweiieh» vorrugaweiöft UIgI Molekulargewicht im Bereich ron 2000 bis 3000. |li Harz kann ein reaktichefähipr Verdünner beigfeöifccht sein»

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beispielsweise ein Verdünner, der unter dem Handelsnamen Epiood 0 L55 von der Firma Shell vertrieben wird» Derartige Verdünner sind bevorzugt aromatische Verbindungen, die freie Epoxid-Gruppen enthalten. Diese Verdünner haben den

[reaktivey Vorteil, daß zusammen mit ihnen au^B\/hocBmolekulare feste Epoxid-Harze eingesetzt werden könnenj Wie bereite erwähnt, kann dem Epoxid-Harz xur Verlangsamung der Reaktion und Erhöhung der Topfzeit nichtreaktives Epoxid-Harz beigemischt werden, beispielsweise ein hochmolekulares Epooeid-H ar ζ s, das keine freien £S>oacid-Oruppen mehr aufweist»

Während die bekannten Dispersionen von Bpoxid-Harz bei Zugabe von Zement sofort brechen, wird bei der erfindungsgemäßen Zugabe von zusätzlichen Netzmitteln, beispielsweise von polaren Aminen, ζο Β» Laurylamine, erreicht, da die Dispersion nach Zugabe des Zementes eine ausreichende Zeit stabil bleibt» Der Zement muß zu einem Zeitpunkt zugegeben sein, zu dem die Reaktion der Fest* stoffe der Dispersion noch nicht beendet ist, vorzugsweise zu einem Zeltpunkt, an dem die dispergieren Teilchen noch fähig sind, sich miteinander zu verbinden, insbesondere so früh wie möglich, nachdem Harz und Härter zusammengemischt wurden. Die Dispersion kann den Härter als dlερergierte Teilchen enthalten, an

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-lodaß Έροχΐα-Hars bereite angelagert let oder aber dispsrgisrts Bpoxid-Teilchen enthalten, an dem der Härter «n^elagert iat oder aber Yoneinander getrennt· Epoxid-Ttliehen und Härter-Teilehen enthalten» Derartige Dispersionen können, wie bereite erwähnt, durch Einrühren " von Epoxid-Harz in eine Härter-Dispersion erhalten werden» Dies hat den Vorteil, daü verhältnismäßig leicht in Disperoion gehende Härter in großer Zahl im Handel eind und eine derartige Dispersion auch auf der Baustelle ohne weiteres hergestellt werden kann. Auoh kann die Dltpersion dadurch hergestallt werden, daß sunächst eine Dispersion des Harzes hergestellt wird und dann au dieser.Dispersion entweder ein flüssiger Härter gegeben wird oder aber dieser Härtor wiederum in Form ainer Dispersion zugeführt wird. Die letztgenannte Methode hat den Vorteil, dsJ gegebenenfalls bei Verwendung geeigneter Dispersionsmittel die Reaktion von Hara und Härter *u mindest stark vsraögert wird.

Um die Dispersion bsi der Zugabs des Zementes stabil su halten, kann anstelle der Haicamine auch sin Halcoag der Deutschen Nalco-OmbH in Frankfurt oder ein von der gleichen Firma vertriebenes NaIquad hinsugtgsbsft werden« Das erstere ist eine kolloidale Kieselsäure-Dispersion·

Mmt/nie·;^--·· * ^BAD0R1GINAL

Dae letztgenannte let ein Quateraäres-ABonlum von Xmidasolderivaten, %, B. Pettofture-XBidaiol. Auch können ander· Stabilisierungsmittel hinzugegeben werden, um die Dispersion in alkalischen Medium stabil su halten. Auch können ron diesen Stabiliaierungamitteln mehr als 4 GtowiohtBteile hinzugegeben werden, beispielsweise 5 Gewichtstelle oder bis su 1o Gewichteteilen.

Pur das Härtunge- und Vernetiungaalttel Schering ZB 29 kann auch das Produkt HT 8*© der Firna Clba Basel, verwendet werden.

Auch anstelle des in den Ausführungebeispiel Spoxidharsee der Pirea Ciba kann ein anderes ▼erwendet werden, beispielsweise das Produkt Beckopox

Typ 37-128 der Firaa Heiohold-Chemie.

Anstelie eines ^poadi-tirii· und ein·· niersu §eeigneten Hlrtungselttili kfeeeii aüoh aodire ä^iteie auf die trflndungifeeeiiLÄe Art iur fieaktiön werden, beispleliweiie kann iin tirnelioarii 3E%lfuriihan »ueaüieen nit einem geeigneten M^rtüngflfcittel exler aber ein organioclie., hRrtbarftä Poiyiulfid #§rttiÜt Werden» Bas letztere ihebeeöMäre dörti M die

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keine Rolle epiolt. Xa übrigen richtet eich die Auswahl des Zwei-Stoff-Systenee danach, welehe physikalischen Eigenschaften der Kunststoffkomponente des fertigen HSrtel« in Vordergrund stehen sollen.

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Claims (1)

1. : Belegexemplar

   ¹ Darf nicht geindert werden

   Patentansprüche

   1) Verfahren zur Herstellung eines Mörtels, Anstrichs oder dergleichen durch Einzufügen eines wasserentziehenden Mittels wie Zement, Gips oder hydraulischem Kalk zu einer wässrigen Künstharediapersion, dadurch gekennzeichnet, daS eine zwei reaktive Komponenten enthaltende Dispersion verwendet wird, deren eine Komponente aus einem härtbaren Ausgangsprodukt (ζ. Β. Polymerisat, Kondensat, Additionsprodukt) und deren andere Komponente aus einem mit ihm bei normaler Außentemperatur reagierenden H^rtungsmittel besteht, und daß das wassersntziehende Mittel der Dispersion zugesetzt wird, bevor die Härtungsreaktion beendet 1st.

   2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserentziehende Mittel zugesetzt wird, bevor die Härtungsreaktion merkbar in Gang gekommen ist.

   3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das härtbare Polymerisat enthaltende Komponente aus einem freie Epoxid-Gruppen enthaltenden Epoxid-Harz besteht.

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   O Verfahren nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete EpoxLd-Hars o,5o bis o,53 Hol freie Epoxidgruppen pro 1oo g Epoxid-Harz aufweist.

   5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter ein Polyaain, insbesondere ein polares Amin, insbesondere ein'PoIyaminüamiii. verwendet wirdc

   6) Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruch·, dadurch gekennzeichnet? daß vor der Zugabe des wasserentziehenden Mittels diepdurch Zugabe eines kationenaktiven Njtamlttals zusätzlich stabilisiert wird«

   7) Verfahren naoh Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß als Netzmittel ein Laurylamin verwendet wird.

   8) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß al8 Netzmittel ein quaternärθ Ammoniuaverbindung verwendet wirdo

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   9) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzmittel auf der Baal β von *Xnidaeol rer-

   wendet wird*

   10) Verfahren nach Anepruoh 6, dadurch gekennielohnet,

   daß ein Netsmittel auf der Baal· eint· hydriertem Imidazol verwendet wirdο

   11) Verfahren nach einem der AneprUohe 1 bia 5, daduroh gekennzeichnet» daß ein Netzmittel auf der Basis τοη KieeelBiiure-ββΙ, insbesondere ein unter dta Handti■-nanen NaIοοag erhältliohee Pr&parat verwende* wirdo

   12) Verfahren nach einem der AneprUohe 6 bie 12, dadurch gekennzeichnet, d*fl das StabilieierungemJLttel in einer Konzentration bis su 10 Oew₀jC dee Härtungemittele,

   • inebeeondere 3 ble 5 Q9M>% sugegeben wird.

   13) Verfahren nach einem der rorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennselehntt, dsJ der Anteil dt« Rärtungemittela ^O bis 100 Qtw.i» besogen auf das beträgt ü

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   Η'} Verfahren nach Anspruch 13, dadurob gekennzeichnet, • daß das Härtungemittel in βtöoh imetrischen Verhältnis zu dem Epoacid-Harz fugegeben wird»

   15) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörtel sekundäres

   Alcyleulfonat als Plastifizierungsmittel enthält»

   16) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennitlohnet, daß dtr Anteil des sekundären Al^yIsulfonateβ etwa 0,5 Gewc^ bezogen auf die Harsnenge betragt.

   17) Verfahren nach einem der rorhergehenden Ansprüche* dadurch gekennzeichnet, das das Verbaltnif des Gewiohtsanteilee von Härter und Epoxid-Harz «ueammen su dem Qewiohtsanteil dee Diepereionswasetre im Bereich zwieohen 1:1 und 1:2 liegt.

   18) Terfeliren aacfe eine« dta? rorhergehenden Aneprücbf _f dadurdi fipekenneeiohnet _t dafl so n*X $mm% wird, dafl das VeriOUtaiii dee Gewichtes dt· eionewaesere su de» Gewicht des hinsueeg«b«nen $ejiiiit«e i^erhfti> eines Bereiches το» β, Y0rsttgiiff4,i· etwa ο,4 bft?ift_f

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   19) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß dtr Zeoent alt Füllstoffen, insbesondere Sand, Pigmente oder dergleichen gemagert ist,

   20) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht dee IJpaxid-Harzes zwischen 800 und 6000 insbesondere zwischen 2000 und 4000 liegt.

   2')) Verfahren nach einem der vorhergehenden Aneprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß dem härtbaren Polymerisat ein nichtreaktives, hochmolekulares ähnliches Polymerisat zur Verlangsamung der Reaktion mit dem Härtungemittel beigemischt ist*

   22) Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das beigemischte, nichtreaktive Polymerisat ein Molekulargewicht von 30000 bis 4000O_x aufweist.

   23) Verfahren nach Anspruch21 und22» dadurch gekennzeichnet, daß einem reaktiven Epoxld-Harz ein niohtreaktivea Iipoacid-Harz beigemischt wird*

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   2*0 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß dem härtbaren Polymerisat ein reaktiver Verdünner zugesetzt wird.

   25) Verfahren nach Anspruch 24, daduroh gekennzeichnet, daß dem härtbaren Bpoxld-Harz eine niedermolekulare, aromatische Epoxid-gruppenhaltige Verbindung beigemischt wird ο

   26) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche außer Ansprüche3» 4» 2o, 23s 25, dadurch gekennzeichnet» daß als härtbares Polymerisat ein Polyurethan verwendet wird»

   2?) Verfahren naob einem der vorhergehenden Ansprüche außer 3» 4» 2o_y 23, 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß als härtbares Polymerisat ein organisches Polyeulfii verwendet wirdο

   28) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gewichtsanteile der Feststoffe in der Dispersion zu dem ßewichtsanieil des Dlspersionewaseero ao gewählt ist, daß beim

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   fertigen Mörtel sowohl dae Hara ale auob der Zementetein aindeetena teilweise eine kontinuierlich· Fhase bildet

   29) Verfahren nach einem der AnaprUohe 1 bis 2 7, dadurch gekennseichnet, daß der Anteil der Feststoffe in der Dispersion su dem Anteil des Dieperaionewaeeers so gewählt let, daß beim fertigen Mörtel ia wesentlichen nur das Kunstbars eine kontinuierliche Pbaee bildet.

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