DE1646927C3

DE1646927C3 -

Info

Publication number: DE1646927C3
Application number: DE19511646927
Authority: DE
Inventors: Franz Goetz; Hans-Juergen Peschke
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE1646927A1; DE1646927B2

Description

Es ist bekannt, Fahrbahndecken für Straßen, Flugstart- und -landebahnen sowie Böden von Fabrikhallen u. dgl. aus körnigen Gesteinsmengen, wie Splitt. Kies oder Sand, derart herzustellen bzw. I3ei^nfahrbahnen u. dgl. auszubessern, daß die genannten Baustoffe mit Hilfe einer polymerisierenden, monomeren Flüssigkeit zu einer geschlossenen Decke verbunden werden. Solche »Kunststoff-Mörtel« enthalten als die Gesteinsteilchen verbindenden Stoff polymerisierende oder auch polvkondensierende Verbindungen, deren Erhärtung in aller Regel unter der Einwirkung geeigneter Beschleuniger erzielt wird. Kunststoff-Mörtel auf der LIasis von Methacrylverbindungen haben sich besonders bewährt. Man geht dabei so vor, daß ein Gemisch aus körnigem Gesteinsmateriai, das in abgestuften Teilchengrößen vorliegen kann, mit Polymethylmethacrylat, gegebenenfalls mit anderen im monomeren Methylmethacrylat löslichen bzw. quell bare η Polymerisaten, vermischt und danach mit dem eben genannten monomeren Ester angeteigt wird. Ein gleichzeitig mitverwendeter Polymerisationsbeschleuniger läßt den Kunststoff-Mörtel in kurzer Zeit /u einem betonähnlichen Festkörper erhärten.

Für die Herstellung eines den Verband der Gesteinsteilchen bewirkenden Kunststoffs auf Methacrylatbasis ist die Mitverwendung sogenannter »äußerer« Weichmacher vorteilhaft. Diese verhindern eine die Festigkeit des Verbundkörpers mindernde Sprödigkeit der Kunsts'.offkomponente und verleihen einer aus solchem Kunststoff-Mörtel beispielsweise hergestellten Fahrbahndecke eine ausreichende innere Elastizität, die eine Zerstörung des Belags, vornehmlich bei tiefen Temperaturen und bei der Belastung durch schwere Fahrzeuge, verhindert.

Die Haftfestigkeit zwischen Kunstharzbinder und Gesteinsmateriai wird durch den Zusatz wasserunlöslicher, pulverförmiger, mineralischer Produkte, wie Kreide, Gips oder Kaolin, entscheidend verbesser:. Das pulverförmige Ausgangsmaterial besteht mithin aus Feststoffteilchen, deren Größe vom grobstückigen Gesteinssplitt über z. B. perlförmige Polymerisatieiichen bis zum pulverförmigen Kreidezusatz reicht. Γ-liegt auf der Hand, daß ein so inhomogenes Gemb.;· bei !anganhaltender Rüttelung, z. B. beim lang.-;. Transport auf dem Anlieferweg, eine Entmischung erfährt, die ein in seiner Zusammensetzung ungleichmäßiges Endprodukt entstehen läßt.

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Hersteilung von Fahrbahndecken u. dgl. aus de, bereits genannten körnigen Gesteinsmengen, die durch polymerisierenden Methacrylsäuremethylester miteinander verbunden werden, wobei als erfinderisch geltend gemacht wird, daß dem Gesieinsmaterial. das mit den obenerwähnten pulverförmigen Zuschlagstoffen vermischt sein kann, ein in Methacrylsäuremethylester quellbares oder lösliches Polymerisat, insbesondere Polymethylmethacrylat. in feinverteilter Form zugesetzt und die Masse verarbeitet wird, ehe die Polymerisptteikr.en vom Monomeren homogen durchgequohen oder in diesem aufgelöst sind. Die Mitverwendung von Weichmachern, z. B. von Phthalsäure- oder Phosphorsäureester!·), hat sich lus dem bereits dargelegten Grunde als besonders vorteilhaft erwiesen.

Es wurde nun gefunden, daß das vorgeschlagene Verfahren entscheidend derart veroessert werden kann. daß ein aus Gesteinsmateriai, aus Polymerisalleilchen und aus anorganischen, wasserunlöslichen, pulverförmiger! Zusatzstoffen bestehendes Feststoffgemenge, dem bereits ein Weichmacher einverleibt wurde, mit monomeren! Methacrylsäuremethylester, dem in untergeordneten Mengen andere mit diesem Ester mischpolymerisierende Monomere zugesetzt sein können, zu einem Kunststoff-Mörtel angeteigt wird.

Unter Weichmachern, präziser ausgedrückt unter »äußeren« Weichmachern, werden bekanntlich solche niedermolekularen Verbindungen verstanden, die, hocnpolymeren Verbindungen zugesetzt, das mechanische Verhalten dieser Polymerisate in dem Sinne verändern, daß die Erweichungstemperatur sinkt und bei hinreichendem Weichmacheranteil die makromolekularen Verbindungen biegsam oder elastisch werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung geht man so vor. daß die das Feststoffgemenge bildenden Komponenten in an sich bekannter Weise gemischt werden und diesem Gemisch der Weichmacher zugesetzt wird. Eine zum Umfang des nachgesuchten Schutzes gehörende Ausführungsform des neuen Verfahrens besteht ^arin, zunächst die Kunststoffkomponente, gegebenenfalls zusammen mit den pulverförmigen Zusatzstoffen, mit Weichmachern zu vermischen und dieses Gemisch unter mechanischer Bewegung des Gutes mit Sand zu vermengen. Wenn die einzubringende Weichmachermenge so groß ist, daß dabei eine das Mischen erschwerende Verklebung der Kunststoffteilchen erfolgt,

kann ein Teil des Weichmachers mit den Kunststoffteilchen vermengt, der Rest dem Sand zugegeben und beide weichmacherhaltigen Komponenten miteinander vermischt, werden. Der in der Kunststoffmenge nicht unterzubringende Weichmacherantei! kann jedoch auch nach dem Mischen des weichmacherhaltigen Kunststoffs mit Sand eingearbeitet werden. Als einfachstes Vorgehen hat sich jedoch die Mischung aller Feststoffkomponenten und das gleichzeitige oder anschließende Einarbeiten des Weichmachers in dieses Gemenge erwiesen.

Die Vorteile des neuen Vorgehens sind erheblich: Ein erfindungsgemäß mit Weichmacher versetztes Feststoffgemenge erfährt bei der Lagerung und beim Transport praktisch keine Entmischung mehr. Darüber hinaus erfolgt bei der meist am Or» der Verarbeitung vorgenommenen Anteigung mit Methacrylsäuremethylester eine überraschend schnelle und gleichmäßige Verteilung des Esters und damit die Bildung eines fcomogenen Kunststoff-Mörtels. Daß nach dem vorgeschlagenden Einarbeiten des Weichmachers in das Gemisch der Feststoffe ein lästiges Stäuben, z. B. der tugesetzten Kreide, verhindert wird, ist ein weiterer, Vornehmlich den mit der Masse Umgehenden zugute kommender Vorteil. Es verdient darüber hinaus hervorgehoben zu werden, daß bei der Lagerung des mit Weichmacher versetzten Feststoffgemisches in hohen Silos eine Verklumpung der unteren, d. h. der einem hohen Druck ausgesetzten Anteile überraschenderweise nicht eintritt. Da Weichmacher der in ^: rage Wehenden Art bekanntlich einen hohen Siedepunkt aufweisen, ist auch bei längerer Lagerzeit des Fertiggemisches mit keinem Weichmacherverlust zu rechnen.

Das Verfahren gemäß Hauptpatent und im gleichen Sinne das Vorgehen gemäß dieser Anmeldung können in mannigfaltiger Weise variiert werden. Beispielsweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als anorganischen, pulverförmigen Zusatzstoff sogenannte »hydiupliobiertc« Kieide zu \erwenden, d. h. ein Produkt, dessen Teilchen mit einer dünnen Schicht von z. B. Zinkstearat überzogen sind. Die Mitverwendung von Monomcicn, die polare ürupp· r aufweisen, z. B. von Acryl- oder Methacrylsäure ouer von einem Amid dieser Säuren, erhöht die Haftfestigkeit zwischen Kunststoff und Gesteinsmaterial. Auch die Mitverwendung geringer Mengen solcher monomerer Verbindungen, die mindestens zwei Kohlenstoff-Doppelbindungen im Molekül aufweisen und beim Polymerisieren vernetzend wirken, kann in besonderen Fällen vorteilhaft sein, ebenso wie der Zusatz chlorhaltip:r Wachse in Mengen von beispielsweise 0,1 bis 2,5',,.

Die besondere, den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Art des Mischcns der Feststoffkoniponenten mit dem Weichmacher vor Zugabe des Methacrylsäuremethylesters ergibt, wie bereits ausgeführt, einen homogenen Kunststoff-Mörtel. LJm auch die Polymerisation gleichmäßig ablaufen zu lassen, d. h., um auch den Polymerisationsbeschleuniger bzw. ein Beschleunigersystem gleichmäßig im Kunststoff-Mörtel zu verteilen, ist es vorteilhaft, einen radikalischen Beschleuniger, z. B. ein Peroxid oder eine Azoverbindung, im Weichmacher zu verteilen und ihn mit dem Weichmacher zusammen dem Feststoffgemisch zuzusetzen. Man geht z. B. derart vor, daß man eine handelsübliche Paste aus Benzoylperoxid und Dibutylphthalat in einer Mischvorrichtung mit Weichmacher verdünnt und die so erhaltene Aufschlämmung mit den Feststoffteilen mischt. Soweit die Polymerisation unter der Einwirkung eines Beschleunigungssysiems, das z. B. aus einer peroxydischen Komponente, wie Benzoylperoxid, und einem tertiären Amin, wie Diäthanol-p-toluidin, bestehl, durchgeführt wird, empfiehlt sich die Einbringung der peroxidischen Komponente zusammen mit dem Weichmacher im eben geschilderten Sinne und die Auflösung der reduzierenden Komponente im Monomeren. Auf diese Weise wird eine praktisch vollständig gleichmäßige

ίο Verteilung beider Redoxkomponenten innerhalb des Kunststoff-Mörtels und als deren Folge eine gleichmäßige Erhärtung der Masse erreicht.

Die nachstehenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Vorgehen, ohne den Schutz auf eben

diese Ausführungsformen bzw. Mengenverhältnisse zu beschränken.

Beispiel 1

80,00 Gevvichtsteile Quarzsand (Körnung 0,6 bis 3 mm),

12,40 Gewichtsteile Kreide,
5,00 Gewichtsteile Polymethylmethacrylat-

Pulver und

0,35 Gewichtsteile Benzoylperoxid.
»5 werden maschinell gemischt. Während des Mischens werden 2,25 Gewichtsteile Dibutylphihalat hinzugefügt, wobei der Mischvorgang so lange aufrechterhalten wird, bis ein praktisch homogenes Gemenge vorliegt. Dieses kann entweder, und zwar ohne Staubentwicklung, in Säcke abgefüllt oder durch Zumischen einer Lösung, bestehend aus

11,70 Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester (durch Zusatz von 0,005 Gewichtsprozent Hydrochinon stabilisiert),
0,40 Gewichtsteilen Glykoldimethacrylat und

0,40 Gewichtsteilen Dimeihyl-p-luiuidin,
zu einem »Kunststoff-Möi^-tel« angeteigt werden. Nach dem Aufbringen des Mörtels auf eine z. B. zu beschichtende Betonunterlage erfolgt die Erhärtung des Mörtels in etwa einer Stunde.

Beispiel 2

a) Herstellung der Mischung 1

Zu

23,00 Gewichtsteilen Polymethylmethacrylat-

PuKer,

70.00 Gewichtsteilen hydrophobiertcm Leichtspat, 2,00 Gewichtsteilen Benzoylperoxid
werden während des Mischens 5,00 Gewichtsteile Trichloräthylphosphat hinzugefügt.

b) Herstellung der Mischung Il

Zu 98,75 Gewichtsteilen Quarzsand (Körnung bis zu 3 mm) werden 1,25 Gewichtsteile Trichloräthylphosphat gegeben und in einem Mischer praktisch homogen vermengt.

c) Herstellung des Kunststoff-Mörtels

21,50 Gewichtsteile der Mischung 1 und 78,50 Gewichtsteile der Mischung II werden in einem Spezial-Fertiger mit 12,00 Gewichtsteilen MethylmethacrylaL in dem 3% Dimethylanilin und 3% Glykoldimethacrylat (beide Prozentmengen, bezogen auf das mono-

mere Methylmethacrylat) gelöst sind, gemischt, und der erhaltene Mörtel wird unverzüglich auf die zu beschichtende Unterlage aufgetragen. Nach einer Stunde ist der Mörtel erhärtet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fahrbahndecken, Flugplatz-Rollbahnen u. dgl. aus im wesentliehen körnigen Gesteinsmengen, wie Splitt, Kies, Sand u. ä., durch Vermischen der genannten Straßenbaumaterialien nut in Methylmethacrylat löslichen oder quellbaren Polymerisaten, vornehmlich Polymethacrylsäuremethylester, gegebenenfalls mit anorganischen, wasserunlöslichen, pulverförmigen Zusatzstoffen, wie Kreide, Kaolin oder Gips, und durch Zugabe von Methacrylsäuremethylester zu dem eben genannten Gemisch, Aufbringen des so hergestellten und einen Polymerisationsbeschleuniger enthaltenden Kunststoff-Mörtels auf den zu beschichtenden Untergrund gemäß Patent 1 253 629, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge der genannten Feststoffe mit einem Weichmacher oder mit mehreren Weichmachern vermischt und das so vorbehandelte Gut mit monomerem Methacrylsäuremethylester, gegebenenfalls in untergeordneten Mengen mit weiteren mit dem genannten Ester mischpolymerisierenden Verbindungen, gemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Weichmachers dem Polymerisat, dem gegebenenfalls anorganische, wasserunlösliche, pulverfurmige Stoffe zugesetzt sein können, und ein weiterer Teil des Weichmachers de~. mineralischen Straßenbaumaterial zugemischt wird und beide Komponenten vor der Zugabe des monomeren Methacrylsäuremethylesters vermengt •.■erden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der die Polymerisation des Monomeren auslösende Beschleuniger gleichmäßig im Weichmacher verteilt unJ mit diesem dem Fesistofi^cmisch zugesetzt wird.

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