DE2615225A1

DE2615225A1 - Verfahren zur herstellung einer selbsthaertenden, bitumenhaltigen masse zur unmittelbaren verarbeitung

Info

Publication number: DE2615225A1
Application number: DE19762615225
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Chem Dr Kaeppel
Original assignee: DEITERMANN CHEMIEWERK KG
Current assignee: DEITERMANN CHEMIEWERK KG
Priority date: 1976-04-08
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1977-10-27
Also published as: FR2347412B1; NL7703498A; FR2347412A1

Description

Anmelder: Deitermann Chemiewerk KG, 4-354 Datteln

Verfahren zur Herstellung einer selbsthärtenden, bitumenhaltigen Masse zur unmittelbaren Verarbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer selbsthärtenden, bitumenhaltigen Masse zur unmittelbaren Verarbeitung. Die Masse soll unmittelbar vor der Verarbeitung streich-, gieß- oder spachtelbar sein und nach der Verarbeitung - ge nach Zusammensetzung - zu einem plastischen und/oder elastischen Körper aushärten.

Als derartige Massen sind beispielsweise Heaktionskitte bekannt, die aus zwei Komponenten vor dem Aufstreichen vermischt werden. Eine gewisse Zeit nach der Verarbeitung ist die Heaktion der Komponenten beendet. Als Beispiel für diese Art von Massen seien Isocyanat-Polyalkohol-Gemische genannt.

Die bekannten Massen haben den Nachteil, daß sie aus relativ kostspieligen Ausgangsstoffen herzustellen und daß die vielfach nicht ausreichend alterungsbeständig sind.

Demgegenüber stellt sich die Aufgabe, eine selbsthärtende Masse zu schaffen, deren Grundstoffe relativ preisgünstig sind, die in einfacher Weise anzumischen

709843/0124

und zu verarbeiten sind, die relativ alterungsbeständig ist und die in ihren Eigenschaften bei und nach dem Aushärten genau zu "programmieren" ist.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer selbsthärtenden Masse zur unmittelbaren Verarbeitung, in dessen Verlauf einer wäßrigen Emulsion einer hochsiedenden Mischfraktion fossiler organischer Sedimente mit hohem Anteil an disperser Phase eine Mischung eines hydrophilen Bindemittels mit einer gesättigten hydrophobisierenden Metallseife des Typs ME-Alkylrest oder ME-Oxyalkylrest mit einer C-Kettenlänge von 12 bis 28 beigefügt wird, wobei der Anteil der Metallseife gegenüber dem des Bindemittels um etwa '.eine bis drei Größenordnungen kleiner ist.

Dabei soll unter "hohem Anteil" ein Anteil verstanden werden, der vorzugsweise 50 % über disperser Phase liegt. Niedrigere Anteile erscheinen zwar möglich, sind jedoch unwirtschaftlich. Unter einer "hochsiedenden Mischfraktion fossiler organischer Sedimente" sollen insbesondere Bitumen, Teer, Teerpech und dergleichen verstanden werden. Derartige Fraktionen können in wäßrige Emulsionen überführt werden, indem sie in geschmolzenem Zustand in erwärmtes Wasser, in Verbindung mit einem geeigneten Emulgator-System, eingeführt und emulgiert werden. Eine ca. 60 %ige Bitumen-Emulsion, die auf dem Bausektor verarbeitet wird, wird auch als "Kaltbitumen" bezeichnet.

709843/012 4

Als preisgünstige und hochwirksame hydrophile Bindemittel eignen sich insbesondere Zement und gebrannter Kalk (OaO).

Metallseifen sind als :hydrophobierende Mittel bekannt. Überraschenderweise erzeugen sie bei der Mischung mit Zement ein trockenes, von Zement kaum unterscheidbares Pulver, das eine Verzögerung der Heaktion von Zement und Emulsionswasser hervorruft. Es ist erforderlich, daß Zement und Metallseife innig miteinander vermischt werden, so daß eine optimale Verteilung der Metallseife in der Zementmasse erreicht wird.

Bei Mischung des hydrophobierend ausgerüsteten Zementes mit der wäßrigen Emulsion beginnt eine zögernde Heaktion. Die Verarbeitungszeit wird also wesentlich verlängert. Ähnliches gilt auch für andere hydrophile Bindungsmittel, z.B. CaO.

Nach Verbindung des Wassers der Emulsion mit dem Bindemittel bricht die Emulsion. Bitumen wird ausgeschieden und verbindet sich zu einem festen Film, dem ein Skelett aus dem abgebundenen Bindemittel eingebaut ist.

Die Verarbeitungszeit ("pot-life") kann von Minuten bis zu Stunden variiert werden. Die Masse eignet sich als Fugenmasse, Vergußmasse, zur Beschichtung und als Bindemittel und zu ähnlichen Zwecken. Durch Variation

709843/0124

der Komponenten und Mischungsverhältnisse lassen sich die Eigenschaften in weiten Bereichen verändern.

Da die erhärtete Masse in ihren Eigenschaften beispielsweise denen eines heißverarbeiteten Bitumens sehr ähnlich ist, ist sie überall dort einzusetzen, wo Bitumen heiß vergossen wird. Bas umständliche Hantieren mit Kochern und das zeitraubende Erhitzen fallen jedoch weg.

Ils Ketallseifen eignen sich solche, die hydrophobierena wirken, z.B. Zinkstearat, Aluininiumstearat, Magnesiumpalmitat und andere (weitere Verbindungen siehe Prospekt "Metallseifen" der Firma Bärlocher, München). Dabei werden für die vorgeschlagenen Massen solche Metallseifen gewählt, die preisgünstig zu erwerben sind, d.h. insbesondere solche mit Zink, Aluminium,, Kalzium, Magnesium als Metall-Anionen in der Metallseife. Es können auch Gemische aus derartigen Metallseifen verwendet werden. Vorzugsweise ist die mittlere C-Kettenlänge des Alkylrestes von 18 - 22 anzunehmen.

Vorzugsweise werden, wie Experimente ergeben haben, Kalzium- und Zink-Stearat einzusetzen sein.

Bei Zumischung einer Menge von 1 bis 0,2 Gew.% Metallseife, bezogen auf die Gesamtmenge des Gemisches aus Zement und Metallseife, werden gute Ergebnisse erzielt.

709843/012*

Mir bestimmte Verarbeitungszwecke ist es erforderlich, die zu verarbeitende Masse noch etwas anzudicken. Hierzu eignen sich neutrale verdickende Substanzen, wie beispielsweise Asbestfaser, Steinmehl und dergleichen, die verdickend oder thixotropierend wirken. Bitumen läßt sich durch Zusatz von in Bitumen löslichen Polyolefinen in seinen Eigenschaften als ausgehärtete Masse in verschiedener Veise verändern. Beispielsweise kann der Erweichungspunkt erhöht und der Brechpunkt erniedrigt werden. Die Polyolefine werden vor dem Emulgieren gelöst.

Der Bitumen-Emulsion können auch in Bitumen nicht lösliche Komponenten in Emulsionsform beigemischt werden, z.B. Polyvinylacetat-, Polyvinylpropionat-Dispersion. Von diesen Substanzen werden Ketten oder Netze gebildet, so daß sich die Eigenschaften des Bitumens und der Polymere überlagern. Es können sich ausgehärtete Massen mit plasto-elastischen Eigenschaften ergeben.

Im folgenden wird ein Verfahrensbeispiel angegeben. Die Verarbeitung erfolgt jeweils bei einer Temperatur von 2o° _ 2° C. Entsprechend einer höheren oder niedrigeren Verarbeitungstemperatur verändern sich die Verarbeitungszeiten.

709343/012*

Beispiel

90 Teile einer anionischen wäßrigen Emulsion von 60 Gew.-% Bitumen ("Kaltbitumen") werden mit Hilfe eines Rührwerks 10 Teile eines Gemisches aus 99,5 Gew.-% Tonerdeschmelzzement mit 0,5 Gew.-% Zinkstearat (Zinkstearat techn. N 37 I; Hersteller: Chemische Werke Otto Bärlocher GmbH, München) innig vermischt, bis eine pastöse Konsistenz erreicht ist. Die Masse kann verstrichen werden, wobei die Verarbeitungszeit etwa 60 Minuten beträgt. Nach der Aushärtung ergibt sich eine plastische Masse, die die Konsistenz von erhärtetem Heißbitumen hat.

709843/0124

Claims

Pat entansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer selbsthärtenden, bitumenhkltigen Masse zur unmittelbaren Verarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß einer wäßrigen Dispersion einer hochsiedenden Mischfraktion fossiler organischer Sedimente (Bitumen, Teer, Teerpech und dergleichen) mit hohem Anteil an disperser Phase eine Mischung eines hydrophilen Bindemittels mit einer gesättigten, hydrophobierenden Metallseife des Typs Me-Alkylrest oder Me-Oxyalkylrest mit einer G-Kettenlänge von 12 28 beigefügt wird, wobei der Anteil der Metallseife gegenüber denjdes Bindemittels um etwa 1 bis 3 Größenordnungen kleiner ist.

2. Verfahrenmch Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zement als hydrophiles Bindemittel.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Zink, Aluminium, Kalzium, ^und/oder Magnesium als Metällanionen in der Metallseife.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3» gekennzeichnet durch eine mittlere C-Kettenlänge des Alkylrestes von 18 -

5>. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch Verwendung von Kalzium-Stearat als Metallseife.

709843/0124

ORIGINAL ifcörtx; ι ÜD

6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch Verwendung von Zink-8tearat als Metallseife.

7· Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Menge von 1 „.. 0,2 Gew.-% Metallseife, bezogen aaf die Gesamtmenge des Gemisches aus Zement und Metallseife.

709843/0124