DE1671017A1 - Anorganisch-organischer Baustoff - Google Patents

Description

Dipping.F.Weickmann, Dr. Ing. α.ιμτβτπγμαμμ, Hy Pi₁-If rt.H. Weickmann D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Patentanwälte

BGW 8 MÜNCHEN 27, MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

Süddeutsche Kalkstickst of f-Werke ,e Hi, Aktiengesellschaft, 8223 Xrostberg/Obb·

Anorganisch-organischer Baustoff

Es ist bereits bekannt, Thermoplaste, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat (PYA) und Polystyrol, Baustoffen zur Verbesserung ihrer Eigenschaften zuzusetzen·

Auch wurden Duroplaste, z.B. Polyesterharze und Harnstoffformaldehydhärze, zum gleichen Zweck verwendet. Die Verbesserung der Eigenschaften τοη Baustoffen 1st im wesentlichen auf die rein mechanische Ausfüllung der Zwischenräume des Baustoffs mit Kunststoff zurückzuführen·

Der Torliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem anorganisch-organischen Baustoff, unter Verbesserung wesentlicher Eigenschaften, an organischem Material einzusparen·

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Bauermaterial einen Gehalt τοη 0,01 bis 30 Gew.ji, bezogen auf das anorganisohe Bindemittel an eulfit- oder sulfonsäuremodlfiziertea Harz auf der Basis eines Amino-s-triazins mit mindesten· zwei IH₂-*ruppen, aufweist.

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Eine Herstellung dieses Baustoffs ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung eines hydrophilen, eulfit- oder sulfonsäuren modifizierten Amino-s-triazin-Harze* mit soriel Brdalkallhaltigen anorganischen Bindemitteln umsetst, daS pro Mol Säuregruppe mindestens 1 Hol Brdalkali zur Verfügung steht.

Beim Baumaterial gemäß der Erfindung liegt eine chemische Bindung zwischen anorganischen und organischen Bestandteilen vor_f eine Bindung) die vermutlich die erhebliche Verbesserung der Eigenschaften erzielt.

Auf Grund der nachfolgenden Eigenschaften, wie gute Haft-, Zug- und Druckfestigkeit, Oberflächengüte, hohe Verschleißfestigkeit, besondere Beständigkeit gegen Chemikalien usw., sind folgende Anwendungsmöglichkeiten für Säuregruppen enthaltende s-friazin-Harze im Bauwesen gegeben«

Reparaturen Ton Betonsohäden; Betonverflüssiger und Verflüssiger für Zementrohschiam»; Klebemassen für Keramik, Glas und ähnliche Materialien; Bodenbelägeι Betonstein-industrie; Put se und Anstriche auf Mauerwerk und Beton; Transportbeton;

Bauplatten, z.B. Asbestzement, Faserplatten, Korkplatten, Leichtbauplatten;

Leichtbeton,"z.B. Gasbeton (Erhöhung der Druckfestigkeit); Verhinderung der Bildung von"Arbeitafugent Straßenbau. Eine weitere Anwendungsmögliehkeit ist dl· Abdichtung und Verfestigung geologischer formationen·

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Bei»pie le

Herstellung der Haraslösungeni

Ao 567 Gewe-Tl. 37 jtiges formalin werden mit Natronlauge auf Pg 4t5 gebracht und anschliessend 294 Gew.-Tl. Melamin zugesetzt· Danach wird auf 75° O erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet. Die Lösung kühlt man auf 45⁰O ab und aetzt 222 Gew.-Tl. Na₂S₂Oe zu. Anschließend werden 332 ToI.-Tl. Wasser zugegeben, mit Natronlauge wird ein Pjj-Wert τοη 10,5 eingestellt und die Lösung 2 Std. auf 80° O erwärmt. Nach Abkühlung auf 50° C versetzt man die Lösung mit einem Gemisch aus 2116 Vol.-Tl.Waeser und 70 Gewe-Tl. konzentrierter Schwefelsäure. Hierauf wird das Beaktionsgemisch 5 Std« bei 50⁰O erwärmt und dann mit Natronlauge auf Pg 8,7 eingestellt·

Man erhält eine in jedem Terhältnis mit W_aeser mischbare Lösung mit einer Tiskosität von 37 ι einem Teststoff gehalt von ca· 20 1>.

Lösung mit einer Tiskosität von 37 cP bei 25° 0 und mit

B. 567 Gew.-Tl. 37 £igee Formalin werden mit Natronlaug· auf P₅ 4,5 gebracht und anschließend mit 294 (Jew·-II· Melamin rersetzt. Dann wird auf 75° 0 erwärmt, bis sieh eine klare Lösung bildet, auf 45° C gekühlt und danach werden 222 Gew.-Tl. Ia₂S₂O₅ zugesetzt. Anschließend werden 332 ToI,-Tl. Wasser zugegeben, mit Natronlauge

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wird ein pg-Wert von 9,0 eingestellt. Man erwärmt die Lösung 2 Std ο auf 80° 0. H_ach Verdünnung mit 2000 VoI₀-Tl, Wasser wird abgekühlt: Die Viskosität der Lösung beträgt bei 25° C 26,2 oP, der Peststoffgehalt ca. 20 £.

Co 20 Gew.-Tlο Hexamethylolmelamin werden mit 234 Vol.-Tl. Wasser und 6 Gew.-Tl. Hongalit 3 Std. bei 90° C erhitzt. Ss wird eine klare Lösung mit einer Viskosität von I₉ 3 oV bei 20° C erhalten; Pe st st off gehalt ca. 10 jfc.

Analoge Harztypen erhält man, wenn Rongalit durch andere schwefelhaltige Verbindung ersetzt wird, wie z.B. Dithionit, Sulfit, Bisulf it und Pyrosulfit. Die notwendige Erhitzungsdauer kann nach DBP 952 495 durch Zusatz von Pormamidinsulfinsäure vermindert werden.

D. Acetoguanaminsulf onsäure wird mit 30 jtigem Pormalin im Molverhältnis 1 : 4,0 gemischt, auf 70° C erwärmt, mit Natronlauge ein Pg-Wert von 4,0 eingestellt und anschließend 2 Std. auf 90° 0 erwärmt. Die erhaltene, in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung besitzt eine Viskosität von 346 oP bei 20° C und einen Peststoffgehalt von ca· 50 ?t.

Eo Ben«oguanaminsulfonsäure wird mit 30 tigern Pormalin im Molverhältnis 1 t 4,0 gemischt, auf 70° 0 «rwärmt, mit

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natronlauge ein Pg von 4,0 eingestellt und hernach. 2 Std«

auf 90° 0 erwärmt· Die in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung weist bei 20° 0 eine Viskosität von 2330 oP auf und einen Feststoff gehalt von oa. 50 1>.

1. Sulfitmodifizierte Melaminharze sung, hergestellt nach A, welche 2 Gew·-^ Harz, bezogen auf vorhandenen Zement, enthält, wird einem Beton zugesetzt· Fach 28 Tagen misst man die Haftfestigkeit von Heubeton auf Altbeton. Sie ist um 240 £ höher als jene ohne Harzzusatz· Um dieselbe Erhöhung der Haftfestigkeit mit einer handelsüblichen PYA-Emulsion zu erreichen, müssen 6 Jt PYA in Form einer Emulsion zugesetzt werden·

Beim Beton, dem das Heiaminharz zugesetzt wird, erhöht sich die Druckfestigkeit gegenüber Beton ohne Zusatz um 40 1», während bei einem Zusatz von 4,5 Ί» PYA in Emulsion die Druckfestigkeit um 10 £ abnimmt·

2· Dieselbe Harzlösung wie nach A, jedoch mit einem Gehalt von 4 1* Harz, bezogen auf Zement, wird einem Beton zugesetzt und nach 28 T_agen Zugfestigkeit und Druckfestigkeit bestimmt. Die Zugfestigkeit ist um 110 £ und die Druokf estigkeit um 65 1* höher als bei einem Beton ohne Harszusatz, Bei Verwendung von handelsüblicher PYA -Emulsion wird bei einem Zusatz von 4,5 H PYA in Form einer Bamleion die Zugfestigkeit um 40 % OnS die~Druek-

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- 6 -festigkeit um 30 % erhöht»

3. Sieselbe Haralöeung wie nach 1 fügt man einem Beton zu. Nach 24~stündlgem Lagern an der Luft wird der Probekörper in fliessendes Wasser gelegt und nach 28 lagen - rom Herstellungstag an gerechnet - die Zugfestigkeit bestimmt. Gegenüber Beton ohne Zusatz erhöht sich die Zugfestigkeit um 45 i·, während sie bei einem Beton mit einem Zusatz von 4,5 % handelsüblichem PYl in Form einer Emulsion um IO j6 abnimmt.

Bongalitmodifizierte Melaminharzlösung, hergestellt naoh 0, welche 2 Gew.-^C Harz, bezogen auf Zement, enthält, wird einem friechbeton zugesetzt und nach 28 Sagen die Haftfestigkeit von Heubeton auf Altbeton gemessen. Die Haftfestigkeit ist gegenüber Nullbeton um 90 jC höher. Auch die Druckfestigkeit nimmt gegenüber Nullbeton um 20 1* su. Bei einer Zugabe von 2 Gew·-^ PVl, bezogen auf Zement» in Porm einer handelsüblichen PVl-Emulsion, wird die Haftfestigkeit gegenüber Nullbeton nur um ca. 40 1* erhöht.

5ο Die Harzlösungen werden auf ihre Wirkung als Betonverflüssiger geprüft. Sin Zusatz einer Harzlösung, hergestellt naoh A, welche naoh Zementzusatz 0,01 Gew.-jt Harz, bezogen auf Zement, enthält, zeigt einen deutlichen

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Verflüseigungseffekt. Die nach B, D und B hergestellten Harzlösungen erweisen sich ebenfalls als gute Betonverflüssiger. Sie nach 0 hergestellte Lösung zeigt keine Wirkung als Betonverflüssiger·

Die nach S hergestellte Lösung wird bei ca· 30° 0 getrocknet· Das getrocknete Produkt ist vollständig wasserlöslich.· Die aus dem getrockneten Produkt hergestellte wässrige Lösung wirkt ebenfalls als guter Betonverflüssiger.

6. Zu einem Kalkhydratmörtel werden Harzlösungen, hergestellt nach A, mit Harzgehalten von 8,0 ^, 16,0 # und 22,0 56, bezogen auf Kalkhydrat, zugesetzt· Der Mörtel haftet in Gegensatz zu Mörtel ohne Harzzusatz gut auf Glas, Baustahl und Holz. Die Haftung des Mörtels mit 16 i» Hars ist etwa doppelt so fest, wie die des Mörtels mit 8 $C Harz. Der Mörtel mit 22 56 Harz haftet um ca» 50 1· fester als der Mörtel mit 16 # Harz·

7· Bei einem Zusatz der nach A hergestellten Harzlösung zum Anmachwasser von Gips wird die Wasser menge, die nötig ist, um einen gießfähigen Gipsbrei zu erhalten, erniedrigt und die Abbindezeit des QJpses erhöht. Ss wurden Probekörper aus Gips mit und ohne Harzzusatz angefertigt· Die zugesetzte Harzmenge, hergestellt nach A₉ betrug auf Gips bezogen 1,7 f>» Nach Trocknen der

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Probekörper bei 40° C wurde die Brinellhärte bestimmt. Bei den Probekörpern mit Harzzusatz war die Brinellhärte um 46 ^C höher als bei den Probekörpern ohne Harzzusatz·

8« Es wurde Steinholz aus 1 Gew.-TI« gebranntem Magnesit, 1 Gew.-Tl. Holzmehl und 3,6 Gew.-Tl. Magnesiumchloridlösung hergestellt. Einem Teil der Probekörper wurde sulfitmodifiziertes Melaminharz, hergestellt nach A, in einer Menge von 8 jC, bezogen auf Magnesit, zugesetzt und nach 11 Tagen die Brinellhärte bestimmt. Bei den Probekörpern mit Harzzusatz war die Brinellhärte um 22 $> höher als bei den Probekörpern ohne Harzzusatz·

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Claims (1)

1. Patentansprüche s

   |iy Baumaterial, bestehend aus Harz, anorganischen Bindemitteln

   gegebenenfalls und/Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Material von 0,01 bis 30 GtewejC, bezogen auf das anorganische Bindemittel, an sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertem Harz auf der Basis eines Amino-s-triasins, mindestens zwei NH₂-Gnippen enthält·

   2· 7er fahr en zur Herstellung des Baumaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung eines hydrophilen, sulfit- oder sulfonsäur«modifizierten Amino-s-triazin-Harzes mit soviel Srdalkali-haltigen anorganischen Bindemitteln umsetzt, daß pro Mol Säuregruppe mindestens 1 Mol Brdalkali zur Verfügung steht·

   BAD ORlGlNAt 109838/0272