DE2460110C3 - Anionenaktive Bitumenemulsion und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Anionenaktive Bitumenemulsion und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine anionenaktive Bitumen ->»
emulsion und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Viele bekannte anionenaktive Bitumenemulsionen können mit verhältnismäßig billigen Emulgiermitteln
vom Seifentyp in der Weise hergestellt werden, dall das säurehaltige Bitumen unter Zugabe dieser Emulgiermit w>
tel in einer verdünnten Lauge dispergiert wird.
Das Anwendungsgebiet der anionenaktiven Bitumenemulsionen hat sich in letzter Zeit erweitert. Zum
Beispiel werden sie zusammen mit Latexzusätzen (Zusätzen von natürlichen oder synthetischen Kautschuklatices)
als Isoliermaterial verwendet. Die Isoliermaterialien auf Bitumen-Latex-Basis weisen eine
bessere Dehnbarkeit beziehungsweise Streckbarkeit und Elastizität, eine bessere Festigkeit, eine bessere
Alterungsbeständigkeit, ein besseres Haftvermögen und einen niedrigeren Brechpunkt auf. Die Bitumen-Latex-Emulsionen
werden aus praktischen Gründen nur in sogenannter Zweikomponentenausführung hergestellt.
Bei den Verfahren, bei denen Einkomponentensysteme verwendet werden, nimmt die Verdampfung beziehungsweise
Verdunstung des Wassers zu viel Zeit in Anspruch und die Schicht bildet sich erst danach aus. Da
die verschiedenen Oberzüge aus mehreren Schichten aufgebaut werden und auch die zur Bildung von nur
einer Schicht notwendige Zeit wegen der langwierigen Wasserverdampfung vom technischen Standpunkt zu
lang ist, wird bei den Zweikomponentenverfahren die Schicht durch die Einwirkung von Elektrolytlösungen,
zum Beispiel 3- bis 5%igen Calciumchloridlösungen, gebildet. Beide Komponenten, also die Bitumen-Latex-Emulsion
und das Fällungsmittel, werden mittels einer Sprühvorrichtung auf die zu überziehende Oberfläche
aufgebracht. Das. Fällungsmitte! bewirkt die Koagulation des F.miilsinnsgemisches, wodurch sich eine nicht
wieder emulgierbare Schicht ausbildet.
Das Einstellen der Brechzeit wird also bei den obigen bekannten Emulsionen durch die Zugabe von Elektrolyten,
zum Beispiel Erdaikalisalzen, wie Calciumchlorid, vorgenommen. Die Erdalkalielektrolyte rufen jedoch
augenblicklich die Koagulation der Latex-Bitumen-Emulsion hervor, weswegen zum Aufbringen der
Bitumenemulsion eine Zweidüsensprühvorrichtung verwendet werden muß, wobei durch die eine Düse die
Latex-Bitumen-Emulsion und durch die andere die Elektrolytlösung auf die zu überziehende Oberfläche
aufgebracht wird. Wegen des mit solchen Sprühvorrichtungen verbundenen hohen Aufwandes und des zu
seiner Durchführung eine peinliche Genauigkeit erfordernden Mischvorganges ist dieses Verfahren wenig
verbreitet.
Bei den Zweikomponentensystemen wird auf jeden Fall die erste Schicht ohne Fällungsmittel aufgesprüht,
damit dieses mit dem Beton nicht in unmittelbare Berührung kommt. Derartige Emulsionen werden zum
Beispiel für die Bildung wasserdichter Schichten im Tiefbau verwendet.
Ferner ist aus der französischen Patentschrift 15 24 345 ein Verfahren zur direkten Emulgierung von
Teeren hoher Viskosität und weichen Rückständen von Teeren durch Zugabe von einem oder mehreren Mitteln
zur Herabsetzung der Oberflächenspannung, wie Alkali- oder Ammoniumseifen von Fettsäuren, beispielsweise
ölsäure, löslichmachenden und/oder stabilisierenden Mitteln, wie gesättigten oder ungesättigten
Fettsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen, beispiels
weise Ölsäure, und gegebenenfalls Mitteln zur Herabsetzung der Viskosität und/oder Dichte, wie üblichen
organischen Lösungsmitteln, sowie gegebenenfalls auch des Füllstoffes Bentonit. und Erhitzen des Ganzen sowie
Mischen in üblichen Kolloidmühlen bekannt. Von der Mitverwendung von mit Ammoniumgruppen Komplexe
bildenden SchwermeMllsalzen ist jedoch nicht die Rede.
Daher entsprechen die Eigenschaften dieser bekannten Emulsionen, die von Bitumenemulsionen Verschieden
sind, nicht den Anforderungen, insbesondere was ihre Stabilität und damit Lagerfähigkeit betrifft, wobei sich
Schon nach kurzer Zeit eine bedeutende Menge des Emulsionswassers abscheidet. Eine Ammoniumseife,
wie Ammoniumoelat, als Emulgator vermag also allein die Stabilität von solchen Emulsionen nicht sicherzustellen. Auch ist in diesen bekannten Emulsionen das
Verhältnis der ölsäure zum Ammoniumhydroxyd ziemlich hoch, was sich zusätzlich nachteilig auswirkt.
Dabei werden verhältnismäßig weit gestreute Mengenanieile des Ammoniumoelat enthaltenden Reaktionsproduktes von ölsäure und Ammoniumhydroxyd
verwendet.
In den deutschen Patentschriften 2 48 084 und 2 48 793 sind Verfahren zur Herstellung von Emulsionsprodukten aus Asphalt, Steinkohlenteerpech, Petroleumpech
und ähnlichen Stoffen oder Gemischen dieser Stoffe, bei welchen diese Materialien mit verseifbaren
Substanzen, wie Harz, Naphthensäure oder Fettsäuren, zusammengeschmolzen werden und entweder die über
1000C heiße Schmelze in eine Seifenlösung, die vorteilhaft freies Alkali oder Ammoniak enthält, unter
Rühren eingetragen oder in der 1100C heißen Schmelze
der gesamten Komponenten die Umsetzung der verseifbaren Anteile mit verdünnten Lösungen von
Alkali oder Ammoniak vorgenommen wird, beschrieben. Dabei sind keicc Festlegungen der Mengenanteile
der Bestandteile und der zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien gemacht. Auch in
diesen Druckschriften, in welchen nicht speziell Bitumenemulsionen oder gar Emulsionen von Destillationsbitumina
oder geblasenen Bitumina genannt sind, ist von der Mitverwendung von mit Ammoniumgruppen
Komplexe bildenden Schwermetallsalzen nicht die Rede, so daß die in ihnen beschriebenen Emulsionei
ebenfalls die in bezug auf die Emulsionen der französischen Patentschrift 15 24 345 erörterten
schwerwiegenden Nachteile haben.
Aus der DD-PS 32 028 ist ein Verfahren zur Herstellung anionakwver Bitumenemulsionen für saure
und basische Gesteine, bei welchem bituminösen Bindemitteln, wie Bitumen oder Verschn,.tbitumen, 0,1
bis 5 Gew.-% aliphatische Amine mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen zugesetzt und derartige Bindemittel
mit wäßrigen Ammoniumseifenlösungen, die 0,1 bis 5 Gew.-% gesättigte oder ungesättigte aliphatische
Säuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, wie Ölsäure, enthalten, emulgiert werden, bekannt. Auch in dieser
Druckschrift ist die Mitverwendung von mit Ammoniumgruppen Komplexe bildenden Schwermetallsalzen
nicht vorgesehen, so daß die in ihr beschriebenen Emulsionen ebenfalls wiederum die in bezug auf die
Emulsionen der französischen Patentschrift 15 24 345 erörterten schwerwiegenden Nachteile haben.
In der DD-PS 75 726 ist ein Verfahren zur Herstellung einer als unstabil, halbstabil oder stabil
bezeichneten anionenaktiven Bitumenemulsion, bei welchem ein Bitumen B 80 und Buna-Latex sowie ein
aus Natronseife. Wasser und Kaliumcarbonat hergestelltes Emulgiermittel verwendet werden, beschrieben.
Diese bekannte Bitumenemulsion enthält aber weder ein Ammoniumoleat enthaltendes Reaktionsprodukt
noch mit Ammoniumgruppen Komplexe bildende Schwermetallsalze. Ihre Eigenschaften sind daher noch
schlechter als die der vorstehend abgehandelten bekannten Emulsionen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter
Behebung der Nachteile des Standes der Technik eine als Isolier- und Schutzüberzug verbreitet anwendbare
anionenaktive Einkomponentenbitumenemulsion, die mittels einer einfachen Herstellurigsverfahrenstechnik
herstellbar und in anwendungstechnischer Hinsicht überlegen und gleichzeitig mehrere Monate auch bei
verhältnismäßig tiefen Temperaturen ohne Verände* rung lagerbar ist, jedoch in Berührung mit den zu
behandelnden Oberflächen in den anwendungstechnischen Anforderungen entsprechend kurzer Zeit bricht,
sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist eine anionenaktive Bitumenemulsion aus Bitumen, 30 bis 40 Gew.-Teilen
Wasser und einem Ammoniumoleat enthaltenden Reaktionsprodukt von ölsäure oder einem ölsäure
enthaltenden Material und Ammoniumhydroxyd als
in Emulgiermittel sowie gegebenenfalls Latex, Lackbenzin
und/oder einem oder mehreren Füllstoffen beziehungsweise Gerüstverstärkungsmaterialien, welche dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie auch 0,05 bis 0,1 Gew.-Teile von einem oder mehreren mit Ammoniumgruppen
is Komplexe bildenden Schwermetallsalzen enthält und
daß als Bitumen Destillationsbitumen beziehungsweise geblasenes Bitumen in einer Menge von 40 bis 60
Gew.-Teilen und als Ammoniumoleat enthaltendes Reaktionsprodukt ein solches von 3,5 bis 5 Gew.-Teilen
ölsäure oder der entsprechenden Menge des Ölsäure enthaltenden Materials und <! bis 5 C-εν/. Teilen
Ammoniumhydroxyd, als 25 gewichtsprozentige Ammoniumhydroxydlösung berechnet, in einem Anteil von
4,5 bis 6,3 Gew.-Teilen vorliegt.
>i Das Schwermetallsalz ist vorzugsweise ein Kupfer-,
Zink-, Silber-, Nickel-, Kobalt- und/oder Cadnvumsalz.
Das DestillationsbitunKn hat zweckmäßigerweise
einen Erweichungspunkt von 40 bis 700C. Nach einer anderen vorteilhaften Alternative enthält die Bitumen-
jo emulsion geblasenes Bitumen mit einem Erweichungspunkt
von 80 bis 100"C und Lackbenzin.
Zweckmäßigerweise dient als ölsäure technisches Olein.
Vorteilhafterweise dient als Ammoniumhydroxyd
π eine 25gewichtsprozentige wäßrige Ammoniumhydroxydlösung.
Die zweckmäßigste Menge des Schwermetallsalzes, vorzugsweise von Kupfersulfat, liegt um 0,1 Gew.-%. In
höheren Konzentrationen kann das Schv. ermetallsalz
erfahrungsgemäß die Stabilität der Bitumenemulsion beeinträchtigen.
Der in der erfindungsgemäßen Bitumenemulsion gegebenenfalls vorliegende Latex kann ein natürlicher
Kautschuklatex oder ein synthetischer Kautschuklatex
4"> sein.
Als in der erfindungsgemäßen Bitumenemulsion gegebenenfalls vorliegende Füllstoffe beziehungsweise
Gerüstverstärkungsmaterialien sind geschnittene Glasfasern, kurzfaseriger Asbest. Schlackenwolle bezie-
V) hungsweise Mineralwolle bevorzugt.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstell'ing der erfindungsgemäßen Bitumenemulsion,
welches dadurch gekennzeichnet ist. daß Bitumen über seinen Erweichungspunkt erwärmt wird, in erwärmtem
r> Wasser Ammoniumhydroxyd, Ölsäure und ein oder mehrere Schwermetallsalze gelöst werden und gegebenenfalls
Latex zugemischt wird, worauf unter mit hoher Umdrehungszahl durchgeführtem Rühren das über
seinen Erweichungspunkt erwärmte Bitumen, gegebe
M) nenfalls zusammen mit Lackbenzin, der wäßrigen Phase
zugesetzt wird. Zweckmäßig wird das Gemisch noch einige Zeit kräftig weitergerührt,
Bei Verwendung einer Kolloidmühle kann das Verfahren auch kontinuierlich durchgeführt werden. In
diesem Falle werden nach einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßert Verfahrens
die getrennt bereitete wäßrige Phase und Bitumenphase
jeweils für sich auf die gewünschte Temperatur
eingestellt und beide Bustandteile, vorzugsweise gleichzeitig,
einer Kolloidmühle zugeführt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens werden der zubereiteten Bitumenemulsion beim Aufsprühen Füllstoffe
beziehungsweise Gerüstverstärkungsmaterialien zugesetzt.
Die Erfindung geht davon aus, daß das in der
anionenaHiven Bitumenemulsion als Emulgiermittel
vorliegende in situ erzeugte Ammoniumoleat an der !0
Luft in dünner Schicht zerfällt und seinen Ammoniakgehult
verliert und die zurückbleibende Ölsäure mit den Bitumenteilchen zusammenklebt und auf diese Weise
einen homogenen Film bildet Dabei sind die wasserdichtmachenden
Eigenschaften des Bitumenfilms mit ,5 denen der aus Iösungsmittelhalligen Bitumenemulsionen
erzeugten Filme identisch, und das Emulgiermittel Ammoniumoleat verhält sich im Gegensatz zu den
Alkalimetalloleaten irreversibel. Um den Anforderungen
zu entsprechen, muß aber die Bitumenemulsion neben dem schnellen Brechen bei ihrer Anwendung bei
der Lagerung eine ausreichende Stabilität haben. Diese Eigenschaften, die überraschenderweise bei der erfindungsgemäßen
anionenaktiven Bitumenemulsion verwirklicht sind, beruhen auf der Gegenwart der ;>>
Ammoniumkomplexe von Schwermetallsalzen, vor allem von Zink-, Silber-, Nickel-, Kobalt- beziehungsweise
Cadmiumsalzen und ganz besonders Kupfersalzen. Wenn nämlich erfindungsgemäß mit den Schwermetallsalzen
Ammoniumkomplexe gebildet werden und jo diese mit der, gegebenenfalls latexhaltigen, anionenaktiven
Bitumenemulsion bereits bei der Herstellung vereinigt werden, dann beeinflußt der Ammoniumkomplex
des Metalls in Gegensatz zu den bekannten Emulsionen, bei welchen Erdalkalielektrolyte zugesetzt jj
werden, die Stabilität innerhalb der festgelegten Konzentrationsgrenzen nicht, wobei ganz besonders
überraschenderweise die Stabilität der so erhaltenen anionenaktiven Bitumenemulsionen sogar noch wesentlich
höh ^r ist als die der bekannten Bitumenemulsionen mit einem Ammoniumoleat enthaltenden Reaktionsprodukt
von Ölsäure und Ammoniumhydrcxyd, die keinen Metallelektrolytzusatz enthalten. Nach dem Aufbringen
der Bitumenemulsion auf eine Oberfläche verdampft das Ammoniak der Emulsionsschicht unabhängig von 4-,
der An der Trägerfläche vtrhältnismäßig schnell (schneller als Wasser), der Ammoniumkomplex zerfällt
und das danach als gewöhnliches Metallsalz vorliegende Metall übt seine koagulierende Wirkung aus. Die
aufgebrachte Emulsionsschicht koaguliert, bricht also -,0 noch vor dem Verlust ihres Wassergehaltes. Demzufolge
kann eine Einkomponentenbitumenemulsion in situ hergestellt werden.
Bei der erfindungsgemäßen anionenaktiven Bitumenemulsion war nach einer Lagerungsdauer von mehr als 6
Monaten weder eine Phasentrennung noch ein Absetzen zu beobachten.
Die erfindungsgemäßen Bitumenemulsionen haben also alle anwendungstechnischen Vorteile der schnell
brechenden und trocknenden kationenaktiven Bitumen- W)
emulsionen ohne deren Nachteile, insbesondere ihre schlechte Lagerfähigkeit, und zeigen eine überraschend
gute Haftung. Besondere Bedeutung kommt der obigen Feststellung bei der Herstellung von latexhaltigen
Bitumenemulsionen zu.
Beim Vermischen des geschmolzenen Bitumens mit einem synthetische"! Kautschuklatex kann wegen des
schnell eintretenden Wasservcrlustes eine Fällung auftreten. Wenn eine vorher bereitete anionenaktive
Bitumenemulsion mit basisch reagierendem Latex vermischt wird, dann trennen sich das Bitumen und der
Latex während des Stehens langsam voneinander. Der beim Aufbringen entstandene Film ist heterogen und die
vorteilhaften Eigenschaften der Bitumen-Latex-Zusammensetzung kommen nicht genügend zur Geltung.
Wenn jedoch zur Herstellung der Emulsion als Emulgiermittel Ammoniumoleat, das sowohl das Bitumen
als auch den Latex gut emulgiert, verwendet wird, dann bleibt die Emulsion trotz ihres Metallelektrolytgehaltes
stabil und bildet beim Aufbringen unter Verlieren von Ammoniak einen homogenen Film. In der
erfindungsgemäßen Bitumenemulsion kommt also dem Ammoniak eine doppelte Aufgabe zu: Einerseits
gewährleistet es die notwendige Emulgierbarkeit bei der Herstellung der Emulsion unter Bildung von
Komplexen mit den Schwermetallsalzen und andererseits verliert es durch sein schnelles Verdampfen aus der
auf die Oberfläche aufgebr? iiten Schicht seinen emu'gierenden Charakter schnei!, wobei vom Schwermetall-Ammonium-Komplex
nach dem Verdampfen des Ammoniaks nur der Schwermetallelektrolyt, der eine
schnelle Koagulation bewirkt, übrigbleibt.
Als Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäßen Bitumenemulsionen kommen zum Beispiel die folgenden
in Betracht: Vorbereitung von Betonflächen, die danach mit einer Warmbitumenisolierung zu versehen
sind, Erzeugung von selbstklebtnden bituminierten
Folien, äußere und innere Wasserabdichtung vorgefertigter Betonrohre und Ausbildung von Korrosionsschutzschichten auf Metallflächen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen anionenaktiven Bitumenemulsionen können wie folgt zusammengefaßt
werden:
1. Die Herstellung der erfindungsgemäßen anionenaktiven Bitumenemulsionen ist einfach, wobei sie
Einkomponentensysteme sein und <-is solche angewandt werden können. Zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Bitumenemulsionen können bereits vorhandene Vorrichtungen verwendet
werden und zum Aufbringen sind keine Spezialge· rate, wie Sprühvorrichtungen spezieller Ausführung,
erforderlich. Die Schicht koaguliert schnell: wenn ein dicker Überzug zu erzeugen ist, dann
können die einzelnen Schichten schnell hintereinander aufgebracht werden.
2. Die erfindiingsgemäße Bitumenemulsion kann
langer gelagert werden, als dies bei Bitumenemulsionen
im Durchschnitt der Fall ist. Die Emulsion ist mindestens '/2 Jahr lagerfähig.
3. Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen anionenaktiven Bitumenemulsion erforderlichen
Materialien sind leicht zugänglich und mit verhältnismäßig <?2ringem Kostenaufwand verbunden.
4. Durch das Verbinden der vorteilhaften Eigenschaften des Bitumens mit denen des Latex bei einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bitu menemu'.ion und durch die Einfachheit der
Herstellung kann das Anwendungsgebiet der anionenaktiven Bitumenemulsionen wesentlich erweitert
werden.
5. Aus den erfihdungsgemäßeri anionenaktiven Bitumenemulsionen
hergestellte Überzüge haben eine einwandfreie Wasberbeständigkcit und sind daher
auch bei verschärften Anforderungen, wie sie bei Wasserdruck gestellt werden, als Isolierschicht
anwendbar. Die aufgebrachte Schicht kann nach
kurzer Zeit Beanspruchungen unterworfen werden. 6. Die erfindungsgemäße Bitumenemulsion ist zur
Herstellung von Korrosionsschulzüberzügen gut geeignet. Da sie mit anderen Bitumenemulsionen
gut verträglich ist, kann ihre Anwendung den auftretenden Ansprüchen elastisch angepaßt werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Es wurde eine anionenaktive Bitumenemulsion aus den folgenden Materialien hergestellt:
Destillationsbitumen B-90,
Kupfersulfalpentahydrat (CuSO4 · 5 H2O,
technisch rein),
Ammoniumhydroxyd,
Ölsäure,
natürlicher Latex (Trockengehalt: 60%).
Es wurden in einer mit einem hochlourigen Rührer und einem Heizmantel versehenen Mischvorrichtung 30
Gew.-Teile Wasser auf 750C erwärmt. Dann wurde 0,1 Gew.-Teil Kupfersulfatpentahydrat unter Rühren im
Wasser gelöst. Nach der Zugabe des Kupfersulfatpentahydrates wurde das Ammoniumhydroxyd zugemischt,
wodurch sich die Farbe der Lösung von himmelblau zu tiefdunkelblau veränderte. Zur Bildung des Komplexes
■und des Emulgiermittels waren etwa 4 Gew/Teile einer
25gew.-°/oigen Ammoniumhydroxydlösung erforderlich. Nach der Zugabe des Ammoniumhydroxyds wurden 4
Gew.-Teile technische Ölsäure oder die entsprechende Menge Tallölfettsäure zugesetzt und anschließend
wurde das Gemisch 30 Minuten lang gerührt, bis sich die trübe weißlichblaue Lösung klärte und die seifenartigen
Gebilde verteilten.
Nach der Bereitung des Emulgiermittels und des Fällungsmitlels wurden unter ständigem Rühren bei
750C 2 Gew.-Teile eines natürlichen Latex zugesetzt. Die Temperatur der wäßrigen Phase wurde auf 70 bis
800C gehalten. Dann wurden der wäßrigen Phase unter Rühren mit hoher Tourenzahl 60 Gew.-Teile Destillationsbitumen
B-90, das vorher auf 1200C erhitzt Worden
ist, zugemischt. Beim Zumischen war darauf zu achten, daß die Temperatur nicht über 1000C stieg. Nachdem
in das gesamte Bitumen zugegeben worden war, wurde die
Mischung noch eine Weile kräftig weitergerührt und schließlich Wurde der Mischer abgestellt und die fertige
anionenaktive Bitumenemulsion aus der Vorrichtung abgefüllt.
Der Mengenanteil des Ammoniumoleat enthaltenden Reaktionsproduktes in der hergestellten Bitumenemulsion
betrug etwa 5 Gew.-Teile.
Die hergestellte Bitumenemulsion hatte folgende Eigenschaften:
20
25
30 Es wurden auch Vergleichsversuche, bei denen die Bitumenemulsion dieses Beispiels und die des Beispiels
der DD-PS 32 028 als nächstliegender Stand der Technik untersucht wurden, durchgeführt. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Eigenschaften
Erfindungsgemäße Bitumenemulsion
Bitumenemulsion nach der
DD-PS 32 028
DD-PS 32 028
Viskosität bei 200C, gemessen mit einem 6 Sekunden
Ford-Becher mit einer Ausflußöffnung von 6 mm
pH-Wert | 10,0 |
Absetzen nach 24 Stunden | kein |
Brechzeit | |
auf Basaltschotfpr | 14 Minuten |
auf feuchtem Beton | 10 Minuten |
auf naß gehaltenem Beton | 20 Minuten |
Haftung | |
an Basaltschotter | gut |
an feuchtem Beton | gut |
an naß gehaltenem Beton | gut |
Verdünnbarkeit mit Wasser im | verdünnbar |
Verhältnis von 1 :1 | |
Auf senkrechte Betonoberflächen ohne | 4 g/dm2 |
Abfließen aufbringbare Schichtdicke*) |
5,5 Sekunden
11,0
15 Vol.-% Wasserabscheidung
4 Minuten
4 Minuten
5 Minuten
gut
gut
schlecht (Abscheidung)
nicht verdünnbar, koaguliert
25 g/dm*
*) g Bitumenemulsion, die ohne Abfließen auf I dm2 Fläche aufgebracht werden können.
Aus der obigen Tabelle geht hervor, daß die Bitumenemulsion nach der DD-PS 32 028 recht instabil
ist wobei sich schon nach 24 Stunden eine bedeutende Menge des Emulsionswassers abscheidet, während im
Gegensatz dazu dies bei der erfindungsgemäßen Bitumenemulsion nicht der Fall ist. Die erfindungsgemä-
Viskosität bei 200C | 20 E° |
pH-Wert | 10,0 |
Absetzen nach 24 Stunden | — |
Brechzeit | |
auf Basaltschotter | 14 Minuten |
auf feuchtem Beton | 10 Minuten \ |
auf naß gehaltenem Beton | 20 Minuten j |
Haftung | Haftet sowohl an j |
Basalt als auch an j | |
Beton gut j | |
Verdünnbarkeit | Mil Wasser verdünnbar i |
ße Bitumenemulsion ist also hinsichtlich der Haltbarkeit
der der DD-PS 32 028 bei weitem überlegen. Dabei ist gleichzeitig die Brechzeit so gut, daD sie auch
diesbezüglich allen Anforderungen genügt. Ferner ist die erfindungsgemäße Bitumenemulsion der Bitumenemulsion
der genannten Druckschrift auch hinsichtlich der Verdi'nnbarkcit mit Wasser, der auf senkrechte
Betonoberflächen ohne Abfließen aufbringbaren
Schichtdicke und der Haftung an naß gehaltenem Beton bei weitem überlegen und hinsichtlich der Haftung an
anderen Materialien genauso gut.
Die Herstellung der anionenaktivcn Bitumenemulsion wurde als halbkontinuierliches Verfahren wie folgt
durchgeführt:
Es wurde in einem beheizbaren Zuführungsbehälter bei 700C 0,1 Gew.-Teil Kupfersulfatpentahydrat
(CuSO4 · 5 H2O) in 28 Cew.-Teilen Leitungswasser
gelöst. Der Lösung wurden zunächst 4 Gew.-Teile einer 25gew.-°/oigen Ammoniumhydroxydlösung und dann 4
Gew.-Teile technisches Olein zugesetzt. Nach der Bildung des Ammoniumoleates wurden bei 700C 4
Gew.-Teile eines synthetischen Latex mit einem Trockengehalt von 30% zugesetzt. In einem zweiten
beheizten Zuführungsbehälter wurden 56 Gew.-Teile geblasenes Bitumen 85/25 bei 1600C geschmolzen und
mit 4 Gew.-Teilen Lackbenzin versetzt. Die beiden flüssigen Phasen wurden kontinuierlich einer Kolloidmühle
zupeführt. Die aus der Kolloidmühle abgezogene fertige Emulsion wurde in einen verschlossenen
Behälter geleitet, damit sie ihren Ammoniumgehalt nicht verlor.
Der Mengenantil des Ammoniumoleat enthaltenden Reaktionsproduktes in der hergestellten Bitumenemul- r,
sion betrug 5 Gew.-Teile.
Es wurde eine anionenaktive Bitumenemulsion aus den folgenden Matrialien hergestellt: 4»
56 Gew.-Teile Destillationsbitumen B-90
5 Gew.-Teile technische Ölsäure
36 Gew.-Teile Wasser
0,1 Gew.-Teil Kupfersulfatpentahydrat
5 Gew.-Teile technische Ölsäure
36 Gew.-Teile Wasser
0,1 Gew.-Teil Kupfersulfatpentahydrat
(CuSO4 ■ 5 H2O) 4r>
4 Gew.-Teile einer 25gew.-°/oigen Ammoniumhydroxydlösung
Die wäßrige Phase wurde bei 8O0C und die Bitumenphase bei 1200C vorbereitet. Die verfahrenstechnischen
Vorgänge waren die gleichen wie die im Beispiel 1.
■i Der Mengenanteil des Ammoniumoleat enthaltenden
Reaktionsproduktes in der hergestellten Bitumenemulsion betrug 5 Gew.-Teile.
Die so hergestellte Emulsion, die keinen Latex enthielt, konnte auf zahlreichen Gebieten, zum Beispiel
zum Kleben oder zur Vorbereitung von Oberflächen, eingesetzt werden.
Es wurde eine am Ort der Anwendung herstellbare Streichgrundmasse der folgenden Zusammensetzung
hergestellt:
56 Gew.-Teile Destillationsbitumen B-90
4 Gew.-Teile Ölsäure
32 Gew.-Teile Wasser
4 Gew.-Teile Ölsäure
32 Gew.-Teile Wasser
4 Gew.-Teile einer 25gew.-%igen Ammoniumhydroxydlösung
4 Gew.-Teile Latex mit einem Trockengehalt
4 Gew.-Teile Latex mit einem Trockengehalt
von 30%
0,1 Gew.-Teil Kupfersulfatpentahydrat
(CuSO4 · 5 H2O)
(CuSO4 · 5 H2O)
Die verfahrenstechnischen Vorgänge waren die gleichen wie die im Beispiel 1.
',' Der Mengenanteil des Ammoniumoleat enthaltenden Reaktionsproduktes in der hergestellten Bitumenemulsion
betrug 5 Gew.-Teile.
' Der so hergestellten anionenakliven Bitumenemulsion
wurden bei ihrem Aufbringen 6 Gew.-Teile kürzfaseriger Asbest (F-6) zugesetzt. An Stelle der
Asbestfasern konnten als Füllstoff auch 2 Gew.-Teile geschnittene (0,5 cm) Glasfasern verwendet werden. Bei
der Erzeugung von Oberflächenüberzügerr wurde die
Emulsion in einer Menge von 1,5 bis 2 kg/m3 verwendet. Die mechanischen Eigenschaften der so erhaltenen
Schicht, zum Beispiel die Abriebfestigkeit, die Fähigkeit zum Überbrücken von Rissen und die Haftfähigkeit,
übertrafen die Eigenschaften der bekannten anionenaktiven Bitumenemulsionen. Die Streichmasse konnte
auch ohne Sprühvorrichtung in einem einzigen Streicharbeitsgang auf die Oberfläche aufgebracht werden.
Claims (5)
1. Anionenaktive Bitumenemulsion aus Bitumen, 30 bis 40 Gew.-Teilen Wasser und einem Ammoniumoleat
enthaltenden Reaktionsprodukt von ölsäure oder einem ölsäure enthaltenden Material und
Ammoniumhydroxyd als Emulgiermittel sowie gegebenenfalls Latex, Lackbenzin und/oder einem oder
mehreren Füllstoffen beziehungsweise Gerüstver-Stärkungsmaterialien, dadurch gekennzeichnet,
daß sie auch 0,05 bis 0,1 Gew.-Teile von einem oder mehreren mit Ammoniumgruppen
Komplexe bildenden Schwermetallsalzen enthält und daß als Bitumen Destillationsbitumen beziehungsweise
geblasenes Bitumen in einer Menge von 40 bis 60 Gew.-Teilen und als Ammoniumoleat
enthaltendes Reaktionsprodukt ein solches von 3,5 bis 5 Gew.-Teilen Ölsäure oder der entsprechenden
Menge des ölsäure enthaltenden Materials und 4 bis 5 Gew.-Teilen Ammoniumhydroxyd, als 25 gewichtsprozentige
Ammoniumhydroxydlösung berechnet, in einem Anteil von 4,5 bis 6,3 Gew.-Teilen vorliegt.
2. Bitumenemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe beziehungsweise
Gerüstverstärkungsmaterialien geschnittene Glasfasern, kurzfaseriger Asbest, Schlackenwolle beziehungsweise
Mineralwolle sind.
3. Verfahren zur Herstellung der Bitumenemulsion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- jn
net, daß man Bitumen über seinen Erweichungspunkt erwärmt, in erwärmtem Wasser Ammoniumhydroxyd,
Ölsäure und ein oder mehrere Schwermetall ;alze löst und gegebenenfalls Latex zumischt,
worauf man unter mit hoher Umdrehungszahl j-> durchgeführtem Rühren das über seinen Erweichungspunkt
erwärmte Bitumen, gegebenenfalls zusammen mit Lackbenzin, der wäßrigen Phase
zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 4»
zeichnet, daß man in der Weise kontinuierlich arbeitet, daß man die getrennt bereitete wäßrige
Phase und Bitumenphase jeweils für sich auf die gewünschte Temperatur einstellt und beide Bestandteile
vorzugsweise gleichzeitig, einer Kolloidmühle r> zuführt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der zubereiteten Bitumenemulsion
beim Aufsprühen Füllstoffe beziehungsweise Gerüstverstärkungsmaterialien zusetzt, vi
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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HUEI514A HU167447B (de) | 1973-12-21 | 1973-12-21 |
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