DE2510697C2

DE2510697C2 - Formmassen auf der Basis von Bitumen und Olefincopolymerisaten

Info

Publication number: DE2510697C2
Application number: DE2510697A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dipl.-Chem. Dr. Büchner; Volker Dipl.-Chem. Dr. Gierth; Wolfram Rainer Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Kroll; Siegfried Ing.(grad.) 6703 Limburgerhof Müller; Heinz Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Müller-Tamm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1983-09-29
Also published as: AT339590B; FR2303838B1; BE839146A; DE2510697A1; ATA180076A; FR2303838A1

Description

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Die Erfindung betrifft Formmassen aus Mischungen von 10 bis 90 GewichtsteÜen Bitumen und 90 bis 10 GewichtsteÜen eines Copolymerisats aus Olefinen und ungesättigten Carbonsäureestern.

Formmassen aus Bitumen und Oiefincopolymerisaten sind beispielsweise aus der belgischen Patentschrift 6 75 892 bekannt. Formkörper, die aus diesen Formmassen hergestellt werden, haben eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften. Nachteilig ist jedoch, daß bei der Lagerung von Granulat dieses zusammenbackt und nur schwierig zu handhaben ist.

Man hat daher schon versucht, das Zusammenkleben d&ü Granulats durch Bestäuben mit feinpulvrigen Trennmitteln, beispielsweise Talkum, Kreide, Quarz zu verhindem. Die Verwendung dieser Trennmiltel ist mit Nachteilen verbunden, wobei auch ihre Wirksamkeit noch zu wünschen übrig läßt.

Aufgabe der Erfindung war es, Stoffmischungen auf der Basis von Bitumen und Oiefincopolymerisaten aufzuzeigen, die nach Granulierung und Lagerung rieselfähig bleiben und damit leicht verarbeitbar sind. Die mechanischen Eigenschaften aus den bekannten Formmassen aus Bitumen und Olefinpolymerisaten sollen mindestens vergleichbar sein.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird, wenn man den obigen Formmassen aus Bitumen und Oleflncopolymerisat zusätzlich 0,1 bis 10, vorzugsweise 1 bis S Gewichtstelle langkettige aliphatische Alkohole mit mindestens vierzehn Kohlenstoffatomen beimischt. Statt eines einzelnen definierten Alkohols kann auch eine Mischung von mehreren Alkoholen zugesetzt werden. Der Alkohol soll einen Schmelzpunkt von über 30° C besitzen.

In bestimmten Fällen kann es auch vorteilhaft und besonders wirtschaftlich sein, einen Dcstlllatlonsschnitt oder -rückstand aus einer Alkoholproduktion zu verwenden.

Bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind primäre Alkohole, insbesondere sind Hexadecanol, Stearylalkohol und Elcosanol bevorzugt.

Für die erfindungsgemäßen Mischungen sind Bitumen geeignet, die nach DIN 1995 eine Penetration von 1 bis 200 und einen Erweichungspunkt (Ring und Kugel) von 140 bis 40" C haben.

Unter Oiefincopolymerisaten Im Sinne der Erfindung sollen die Copolymerisate des Äthylens, Propylens, Isobutylens, Buten-I und Styrols verslanden werden, die Estergruppen enthalten. Geeignet sind vor allem die Copolymerisate des Äthylens mit Vinylestern einer C₂-Cj-Alkancarbonsäure und/oder eines Ci- bis Cs-Alkylesters einer Ci- bis d-Alkencarbonsäure, wobei die Copolymerisate mindestens 50, maximal 97 Gew.-t Äthylen eir.polymerisiert enthalten sollen.

Besonders hervorzuheben sind die Copolymerisate des Äthylens mit den n-, iso- oder tert.-Butylestern der Acryl- oder Methacrylsäure sowie mit Vinylacetat. Es Ist auch möglich. Formmassen aus Bitumen und Mischungen der genannten Olefincopolymerisate herzustellen, beispielsweise aus einem Gemisch von Polyäthylen mit Copolymerisaten aus Äthylen und Acrylsäure-tert.-butylester bzw. Vinylacetat. Für spezielle Anwendungen der erfindungsgemäßen Formmassen kommen auch Terpolymerisate, z. B. aus Äthylen, einem Acrylsäureester und Acrylsäure in Betracht. In diesem Fall enthalten die Äthylencopolymerisate 0,1 bis 7 Mol-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 MoI-% ungesättigte Carbonsäure einpolymerislert.

Um die mechanischen Eigenschaften der erftndungsgemäßen Formmassen zu variieren, setzt man den Stoffmischungen gegebenenfalls Füllstoffe zu, z. B. Schiefermehl, Kalksteinmehl, Gips, Kreide, Calciumsilikat, Talkum, Asbest, Glaspulver, Steinwolle, Schlackenwolle, Tonerde, Dolomitpuler, Steinmehl, Titandioxid oder auch organische Füllstoffe wie Holz- oder Korkmehl.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen werden die Komponenten bei Temperaturen von 100 bis 300° C in den für die Kunststoffverarbeitung bekannten Vorrichtungen gemischt. Dabei ist es gleichgültig, in welcher Reihenfolge die Komponenten miteinander gemischt werden. Beispielswelse homogenisiert man das Olefinpolymerisat mit Bitumen in einem Kneter und setzt dann den Alkohol sowie gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe zu. Man kann jedoch auch zuerst Bitumen, Alkohol und gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe mischen und das Olefinpolymerisat anschließend In die homogene-Mischung einarbeiten. Die Gemische können in üblicher Welse z. B. mit Extrudern, Sprittgußmaschinen und Pressen zu Formkörpern verarbeitet werden.

Überraschenderweise sind die erfindungsgemäßen Formmassen aus Bitumen, Oiefincopolymerisaten und langkettlgen Alkoholen auch nach mehrmonatiger Lagerung noch rieselfähig. Die physikalischen Eigenschaften dieser Formmassen sind, wie die Beispiele la und Id und Beispiel 2 zeigen, bei niedrigen Alkoholgehalten mit denen von Formmassen ohne Alkohol vergleichbar.

Die klebrigkeltsvermlndernde Wirkung der Alkohole beschränkt sich nicht nur auf Formmassen, die als Granulat konfektioniert wurden, sondern auch auf Folienplatten und Formkörper jeder Art.

Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich als Korrosionsschutz für beliebige Gegenstände und zur Herstellung elastischer Korrosionsschutzbinden für Rohrleitungen. Sie sind besonders geeignet zur Herstellung von Dachdichtungsbahnen, die mit Glasvliesgewebe kaschiert werden. Sie können auch In felntelllger Form zur Herstellung von Überzügen nach dem Wirbelsinter- und Flammspritzverfahren verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Formmassen finden außerdem Anwendung im Hoch- und Tiefbau.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen langkettige allphatlsche Alkohole enthaltenden Formmassen tritt beim Verschweißen von Folien aus den Mischungen keine gesundheitsschädliche, übelriechende Rauchentwicklung ein.

Die In den folgenden Beispielen angegebenen Teilangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

Man plastifiziert in einem Kneter bei 190⁰C ein •Copolymerisat aus 82% Äthylen und 18% n-Butylacrylat mit Bitumen, das einen Erweichungspunkt um 40° C und eine Penetration von 80 hat und homogenisiert die Mischung- In dieser Mischung werden anschließend die in Tabelle la bis Id angegebenen Teilmengen Sterarylalkohol gleichmäßig verteilt. Aus der resultierenden homogenen Mischung preßt man 0,5 mm dicke, 12 cm lange und 12 cm breite Platten. Die Platten werden 7 Tage staubfrei gelagert; anschließend prüft man ihre Reißfestigkeit nach DIN 53455 und ihre Reißdehnung.

Zur Prüfung auf Klebrigkeit wird die Platte halbiert, die Hälften übereinandergelegt und 30 Minuten mit 20 kg Gewicht bei Zimmertemperatur belastet. Von den so vorbehandeiten Probekörpern werden je 3 Streifen von 15 mm Breite und 12 cm Länge geschnitten. Die Streifen werden in einer Zerreißmaschine (Fa. ZWICK, Typ 7826) mit eirsr Abzugsgeschwindigkeit von 100 mm/Minuten ädseinandergezogen. wobei der Kraftbereich 200 p beträgt. Die für das Auseinanderziehen notwendige Kraft (und zwar der Mittelwert aus drei Versuchen) wird als Maß für die Klebrigkeit eingesetzt.

Tabelle 1

Mischungen aus Bitumen,
Äthylen-n-Butyiacrylat-Copolymerisat und Stearylalkohol

•t b c d kein
Alkohol

Copolymerisat aus 45 47,5 48 48,75 50
82 % Äthylen und
18 % n-Butyiacry-Iat (Gewichtsteile)

50 50 50 50 50
5,0 2,5 2,0 1,25 -

Bitumen
(Gewichtsteile)

Stearylalkohol
(Gewichtsteile)

Klebrigkeitswerte 0 0 0 4 32
(P)

Reißfestigkeit 26 34 39 39 35

(kg/cm²) nach
DIN 53455

Reißdehnung (%) 670 645 660 697 664

Bei einem Gehalt von 2,0 Gew.-% ist die Oberfläche der hergestellten Platte nicht mehr klebrig. Wie in dem Vergleichsbeispiel letzte Spalte Tabelle 1 gezeigt ist, sind Platten, die je aus 50% Bitumen und Copolymerisat bestehen, klebrig.

Beispiel 2

Man plastifiziert In einem Kneter bei 190⁰C ein Copolymerisat aus 82% Äthylen und 18% n-Butyk-crylat mit einem B-80 Bitumen und homogenisiert die Mischung wie im Beispiel 1. Anschließend werden die in Tabelle 2 angegebenen Alkohole bzw. Alkoholmischungen gleichmäßig verteilt. Aus der Mischung werden dann Platten gepreßt und auf Klebrigkeit untersucht wie in Beispiel 1.

Die Tabelle 2 zeigt die Resultate; sie ergeben eine erhebliche Verringerung oder auch Beseitigung der Klebrigkeit durch die eingesetzten Alkohole.

Beispiel 3

In einem Kneter wurde bei 190° C ein Copolymerisat (50 Teile) aus 70% Äthylen und 30% n-Butylacrylat mit einem B-80 Bitumen (48 Teile) plastifiziert und homogenisiert. Während dieses Mischvorgangs wurden 2,0 Teile Stearylalkohoie zugegeben und gleichmäßig verteilt. Aus der Mischung wurden Platten gepreßt und auf Klebrigkeit untersucht, wie in Beispiel I.
Das so erhaltene Produkt zeigte im Klebetest nach 3 Wochen Lagerung den Wert 0, war also klebefrei, während dieselbe Mischung ohne den Stearylalkohol den Wert 75, gleichbedeutend mit starker Verklebung, ergab. Dieses Beispiel zeigt die allgemeine Anwendbarkeit dieses Antiklebrigkeitsaddltivs auch bei anderen Äthy-Iencopolymerisat-Bitumen-Komblnationen als in den Beispielen 1 bis 2 repräsentiert.

Beispiel 4

In einem Kneter wurde ein Copolymerisat aus 82% Äthylen und 18% n-Butylacrylat (42,5% Gewlchtstelie) und ein B 80 Bitumen (50 Gewichtsteile) mit Stearylalkohol als Additiv (2,5 Gewichtstelle) geknetet und anschließend In einem kommerziellen Unterwasserabschlag konfektioniert. Das so erhaltene Granulat war sofort - ohne zusätzliche Puderung - rieselfähig, die erhaltenen Formmassen zeigten brauchbare physikalische Kenndaten: MFI 3,5, Reißfestigkeit 28 kp/cm\ Reißdehnung 960%, Bitumengehalt 50,0 Gew.-%, Wassergehalt 0,03%.

Das Produkt ließ sich einwandfrei zu Folien verarbeiten, die ebenfalls eine verringerte Klebeneigung zeigten.

Tabelle 2

Mischungen mit verschiedenen aliphatischen Alkoholen

	Eico- sanol	Hexadecanol	47,5	A	B	C	kein Alkohol
Copolymerisat aus 82 Gewichtsprozent Äthylen mit 18 Gewichtsprozent n-Butylacrylat	47,5	45	50	48	48	48	50
Bitumen (Gewichtsprozent)	50	50	2,5	50	50	50	50
Alkohol (Gewichtsprozent)	2,5	5	9	2,0	2,0	2,0	-
Klebrigkeitswerte (p)	0	0	28	0	0	0	32
Reißfestigkeit (kp/cm²) nach DIN 53455	18	27	650	33	42	31	35
Reißdehnung (%)	590	660	2,9	680	550	630	664
MFl (325 g/190° C)	2,6	4,4	2,5	2,5	2,4	-,7

A = Gemisch aus geradkettigen primären C20 - bis C26 -Alkoholen B = Gemisch aus geradkettigen primiiren C16 - bis C20 -Alkoholen C = Gemisch aus geradkettigen primiiren C20 - bis C22 -alkoholen

Anschließend wurde zum Vergleich ir. derselben 30 konfektioniert. Das erhaltene Material war bereits nach

Anlage eine Mischung aus dem gleichen CopoWmerisat der Granulierung klebrig und schon nach einem Tag

und Bitumen, dieses Mal aber ohne Alkohol sils Anti- Lagerung nicht mehr rieselfähig, klebrigkeitsadditiv, hergestellt und in gleicher Welse

Claims

Patentansprüche:

1. Formmassen, bestehend aus

a) 10 bis 90 GewichtsteÜen Bitumen und

b) 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Copolymeiisats aus Olefinen und ungesättigten Carbonsäureestern,

dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch

c) 0,1 bis 10 GewichtsteÜen langkettige aliphatisch^ Alkohole mit mindestens 14 Kohlenstoffamtomen enthalten.

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2. Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischungskomponente c aus primären Alkoholen besteht.