DE1719200A1 - Elastomere Stoffe - Google Patents
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Description
DR. I. M. MAAS
DR. W. (V PFCIFFER
MTCK'AÜWJITE
MONCMEM 23
LN-TRiRST AGbE 15
556 896
Sie Erfindung betrifft elastomere Stoffe und insbesondere
neue wässrige Zusammensetzungen mit kautechukartigen Elastomeren
und flüssigen et ~Methylstyrol-Polymeren die
für die Verwendung sur Herstellung von βlastomeren Dichtimgemassen
geeignet sind. Dl· Erfindung betrifft inebeson-
- dere neuartige Dichtungsmassen aus katuschukartigen Elastoneren,
flüssigem o^-Methylstyrolpolymerem und hydrauliöchem
Zement.
• ·
det. Zn der Bauindustrie werden Dichtungsmittel verwendet·
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um Füllwände gegen Feuchtigkeit zu schützen. Solche J?ullwände
sind nichttregende Wände zwischen Pfeilern oder Sau*
lent um die Baukonstruktion zu schließen. Dichtungsmittel
werden in großem Umfang für Dehnfugen zwischen gleichen
oder verschiedenen Baustoffen in Gebäuden, Gehsteigen und
Fahrbahnen« wo Dehnungen und Kontraktionen infolge von Temperaturechwankungen stattfinden) verwendet. Die üblichen
Stoffe sind gewöhnlich Stoffe auf ölbasis, die eine relativ
kurze Lebensdauer haben« b^vor sie infolge von Verwitterung
und Oxydation zerstört werden. Ss besteht ein anhaltender
Bedarf in der Difhiungsmittelindustrie an Stoffen, die bessere Handhabungen und Wirkungselgenschaften haben.
Die Brauchbarkeit irgendeines Dichtungsmittels hängt von dessen physikalischen Eigenschaften für die Anbringung und
von dessen Eigenschaften nach dem Auftrag ab. Das Material muß gute Klebeeigenschaften haben, um an Ort und Stelle zu
bleiben» wenn es aufgebracht wurde« Es muß hohe innere Kohäsionseigenschaften
haben, um den Ausdebnungs- und Kontraktionskräften zu widerstehen» die durch die Umgebung«
In der das Material sich befindet, bedingt sind. Ee muß
dicht und dennoch plastisch bleiben, ohne daß es «eine Elastizität
verliert. Es muß eine ausreichende Viskosität haben* so daß es nicht absinkt oder abtropft, wenn es vertikal
oder an den Unterseiten horizontaler Stellen angebracht wird.
IAD 0ÄK31NAL
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Si* Widerstandsfähigkeit gegen atmosphärischen Angriff
von Wasser, ultraviolettem Lichte Luft und Obon ist eine
wesentliche Forderung« Sine andere Forderung ist die Wider«
Standefähigkeit gegenüber Schrumpfung, die tu einem Verlust an Adhäsion und au einem Bruch der Dichtungeverbindungen
führen würde.
Es besteht ein beträchtliches Interesse an der Verwendung
von kautschukartigen Elastomeren als elastomere Masse bei der Bildung von elaatomeren Zusammensetzungen» die für Diehtungs-
und KaIfater Massen oder als Sehnfugeinaterialien
brauchbar sind. Versuche, zufriedenstellende Produkte aus wässrigen Emulsionen katuschukartiger Slastomerer eu erzeugen* haben infolge der außerordentlich starken Sohrumpfung,
die auftritt, wenn Wasser verdampft wird, su keinem aufriedenstellenden Ergebnis geführt.
Sie Verwendung von hydraulischem Zement zur Umwandlung wässeriger
Emulsionen von kautschukartigen elastomereη Feststoffen
in feste elastomere Zusammensetzungen ist in der USA-Patentschrift 1 940 528 und ebenfalls in der britischen
Patentschrift 978 234 beschrieben. Auf diese beiden Patentschriften wird bezug genommen, soweit deren Inhalt für den
in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindungsgegenstand wesentlich ist« Diese Patentschriften beschreiben* dad der 2tt~
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sat« sines hydraulischen Zements zu einer wässrigen Emulsion kautschukartiger Elastomerer gleichzeitig eine Hydratisierung des Zementes und eine Koagulation der elastomeren
Feststoffe unter Bildung einer festen zementmodifieierten
elestomeren Zusammensetzung bewirkt» die für viele Verwendungszwecke brauchbarfist* Die Menge an zugesetztem Zement
ist weniger als die Menge» die erforderlich ist, um das
ganze Wasser in der Emulsion zu entfernen.
Es wurde gefunden, daß festen, elastomeren Zusammensetzungen,
die nach den lehren der oben genannten Patentschriften hergestellt wurden, die Plastizität und die Widerstandsfähigkeit
gegen ultraviolette Bestrahlung fehlt. Die festen Zusammensetzungen, die auf diese Welse hergestellt wurden,
werden zu hart und/oder haben dauernd klebrige Oberflächen.
Sie sind deshalb für die Verwendung als Dichtungsmasse» ungeeignet.
Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz von flüssigen cc -Methylstyrolpolymeren
zu den bekannten Zusammensetzungen deren physikalische Eigenschaften und Vervendungeeigenechaften
wesentlich verbessert, so daß die Herstellung von brauchbaren,
festen elaetoaeren Zusammensetzungen möglich ist. Flüssiges oC-Methyletyrolpolymeres ist ein Polymergemisch
mit niederem Molekulargewicht von Dimeren, Triaeren und
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Tetrameren dee Oi ~Methylstyrole, das im Handel unter der
Bezeichnung "Amoco-Polymer AJM8-10· erhältlich let. Typisch
sind folgende Werte ι
Bezeichnung "Amoco-Polymer AJM8-10· erhältlich let. Typisch
sind folgende Werte ι
durchschnittliches Molekulargewicht 323
flüchtige Bestandteile in Gew.-* 0,4
Gemäß dieser Erfindung wird eine verbesserte kautschukartige
elastomere Zusasmensetsung» die für den Ansats von festen
elastomeren Zusammensetsungen geeignet ist, aus einer thixotropen
Mischung von
(a) etwa 30 - 50 Oew.-Teilen Wasser
(b) etwa 50 * 70 Oew.-Teilen kautsohukartiger elastoaerer
?eststoffe und
(c) etwa 50 - 70 Oew.-Teilen von flüssigem oC-Methyletyrolpolymeren
erhalten. Dieses thlxotrope Gemisch kann hierauf mit *tua
1 bis etwa 3 Oswichtsteilen hydiaulisohem Zement pro Oewiohtstell Wasser in der Mischung verwendet werden» um plastische
sementmodlflftlert· feste elastomere Zusammensetsungtn su sr« seugen. Die thlzotrope Mischung wird duroh einfaches 'ermisohen einer wttssrigen kautschukartigen BlastomereaMmlsion»
1 bis etwa 3 Oswichtsteilen hydiaulisohem Zement pro Oewiohtstell Wasser in der Mischung verwendet werden» um plastische
sementmodlflftlert· feste elastomere Zusammensetsungtn su sr« seugen. Die thlzotrope Mischung wird duroh einfaches 'ermisohen einer wttssrigen kautschukartigen BlastomereaMmlsion»
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die etwa 50 bis 70 Gew„~% elastomare Feststoffe enthält«
mit von etwa 10 bis 100 Gew.->£ flüssigem <X-Methylstyrölpolymeren«
basierend auf den elastomeren feststoffen der
Emulsion, unter Rühren erhalten. Wenn das thixotrop« Gemisch
für die Herstellung von Dichtungsmassen verwendet wird, soll die elastomere Emulsion eine Viskosität von wenigstens
5000 cP haben.
Irgendein kautschukartiges Elastomeres natürlichen oder synthetischen
Ursprungs kann gemäß dieser Erfindung verwendet werden. Typische Beispiele sind natürlicher Kautschuk und
synthetischer Kautschuk, wie z.B. Styrol»Butadien», Styrol-Acrylnitril«,
Äthylen-Propylen-Copolymer- und JPerpolymer-Kautschukeorten,
Folyisobutylenkautschuk, Neopren-, Nitril-
und Butylkautschuk, sowie Chlorbutylenkautschuk. Bs ist klar,
dal» die elastomeren Emulsionen die üblichen Emulgatoren und
Stabilisatoren enthalten können. Die Emulsionen sollten eine hinreichende Menge an Stabilisatoren enthalten, die
nicht durch die mehrwertigen Ionen in dem hydraulischen Ze« ment inaktiviert werden, so daß die elastomeren Peststoffe
nicht vorseitlg beim Mischen mit dem hydraulischen Zement koagulieren.
Mit dem Ausdruck "hydraulischer Zement11 werden anorganische
hydratlslerbare Materialien, wie B.B. Portlandlement, Gips,
Stuckgips und Oalclumoxyd sowie andere inerte hydratisier-
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bare Materialien verstanden, die nicht ait de» Elastomeren
oder de» flüssigen 0£"Metbyletyrolpolr»eren reagieren.
Beispiele von thixotrcpen Gemischen nach dieser Erfindung
sind diejenigen* die durch Verwendung einer eingedickten wässrigen Butylkautsehukeaulsion erseugt werden, die eine
Viskosität von etwa 20 000 cF hat und 66 £ feststoffe enthält,
welche alt von 14 bis 53 Gewichtsteilen an flüssige»
-Kethylstjrrolpolymeren pro 100 Gewichteteilen der Saulsion
vermischt wird. Biese Mischung hat eine sehr hohe Viskosität öhnlich der von Mayonnaise und ist thixotrop.
Der Zusatz von etwa 6t bis etwa 77 Gewichteteilen Portland«
Zement su dien oben beispielsweise aufgeführten thixotrop·» elastoeeren £usaa»ensetBungen erseugt Dichtungsaasseny«it
einer Verarheitungsseit von 1 bis 4 Stunden, die niest herablaufen
und keine klebrigen Oberflächen bilden» wenn sie ultratieiette» Ment ausgesetst sind. Bas Material hat
sine Shcre-A-Härte i« Bereich von 20 bis 90. Bas Verhältnis
von Bindemittel su Wasser beträgt bei ds» oben genannten
AusfUhrtmgebeiBpiel einer erfindungsgssäfen Dichtungsmasse
ven f »ft bis 2,3.
Claims (12)
1. Thixotropee Gemisch, gekennzeichnet durch
(a) etwa 30 hie 50 Gewichteteilen Wasser,
(b) etwa 50 bis ?0 Gewichtsteilen kautscbukartlger elastomerer Feststoff« und
(c) etwa 5 bis 70 Gewichteteilen flüssiges OC Metnyletyrolpolymeres.
2. Genisch nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß di·
Komponente (b) synthetischer Kautschuk 1st.
3«, Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komponente (b) Polyiβobutylen~Kauteebuk ist«
4. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennseIchnet, daß die
Komponente (b) Butylkautschuk ist.
5. Gemisch nach Anspruch 4· dadurch gekennzeichnet, dal die
Komponente (a) in einer Menge von etwa 30 bis 36, Die Komponente
(b) in einer Menge von etwa 64 bis 70 und die Komponente (c) in einer Menge von etwa 14 bis 53 Gewichtsteilen
vorliegen.
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6. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ee
außerdem etwa 1 bis etwa 3 Gewichtsteile hydraulischen Zement pro Gewichtsteil Wasser enthält.
7. Gemisch nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet« daß es außerdem etwa von 1,7 bis etwa 2,4 Gewichteteile hydraulischen
Zement pro Gewichtsteil Wasser enthält·
8. Elastomere Dichtungsmasse, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:
(A) ein thixotropes Gemisch aus (1) einer kautschukartigen
elaetomeren Emulsion mit einer Viskosität von wenigstens 5000 cF, die etwa 90 bis 70 Gewichteteile elastomere Peststoffe und etwa 30 bis 50 Gewichteteil·
Wasser enthält, und (2) etwa 5 bis 70 Gewichtsteilen flüssigem Oc-Methylstyrolpolymeren; und
(B) von etwa 1 bis etwa 3 Gewichtsteilen hydraulischen
Zement pro Gewichtsteil Wasser in der Komponente (1).
9. Hasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Elastomere synthetischer Kautschuk ist.
10. Hasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elastomere Polylsobutylen-Kautschuk 1st.
11. Hasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomere
Butylkautschuk ist.
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12. Masse nach Anspruch θ, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (1) eine Butylkautschuk-Bmulsion ist, die etwa 64
bia 70 Gewichteteile Kautschuk-Feetstoffe aufweist und
eine Viskosität von wenigstens 20 000 cP bat» daß die Komponente
(2) in einer Menge von etwa 14 bis 53 Gewichteteilen
vorliegt und daß die Komponente (B) in einer Menge von etwa 1,7 bis 2,4 Gfewiobtsteilen vorliegt.
13· Verfahren sum Dichten von Dehnfugen, dadurch gekenneelehnet,
daß
(a) (1) eine kautsobukartige, elastomere Emulsion mit einer
Viskosität von wenigstens 5000 cP, die etwa 50 bis 70 Gewichteteile an elastomeren Feststoffen und etwa 30
bis 50 Gewichtsteile Wasser aufweist, (2) etwa 50 bis
70 Gewiebteteile flüssiges ot Metbylstyrolpolymeree
und (3) von etwa 1 bie etwa 3 Gewichtsteile hydraulisches
Bindemittel pro Gewichtsteile Wasser in der Komponente (1) vermischt werden,um eine thixotrope und
formbare Mischung zu ergeben, daß
(b) diese Mischung in die zu dichtende Fuge eingebracht wird und daß
(c) die eingebrachte Mischung verfestigt wird, um eine feste elastomere Dichtung zwischen benachbarten Teilen der
Dehnfuge oder der Dichtungsstelle iu bilden.
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