DE2841423C2 - Porous lightweight aggregate for concrete impregnated with polyolefin - Google Patents
Porous lightweight aggregate for concrete impregnated with polyolefinInfo
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Description
Bekannt ist ein Zuschlagstoff, d. h. ein fester poröser Betonträger, dessen Poren mit niedermolekularem (bis 000) Polyäthylen bei einem Füllungsgrad der Poren von 0.5 bis 1,0% von ihrem Gesamtvolumen ausgefüllt sind (siehe SU-PS 3 94 340). Das Verfahren zu seiner Herstellung erfolgt mittels Durchirnnkung eines festen porösen Betonträgers mit einer polymeren Lösung bzw. mit einer polymeren Schmelze — niedermolekularem Polyäthylen.An aggregate is known, i. H. a solid porous Concrete support whose pores are filled with low molecular weight (up to 000) polyethylene with a degree of filling of the pores from 0.5 to 1.0% of their total volume (see SU-PS 3 94 340). The process for its production is carried out by means of impregnation of a solid porous concrete support with a polymer solution or with a polymer melt - low molecular weight Polyethylene.
Da die polymeren Lösungen und Schmelzen eine große Viskosität aufweisen, ist es nicht möglich, die Poren des jeweiligen Trägers bis zum erforderlichen Volumen mit einem Polymer zu füllen (wie obenerwähnt, werden die Poren des Trägers lediglich zu 0,5 bis 1.0% von ihrem Gesamtvolumen ausgefüllt). Je kleiner der Porendurchmesser, umso geringer ist ihr Füllungsgrad. Dadurch erhärt man einen Zuschlagstoff mit schlechten Eigenschaften, und zwar mit einer niedrigen Kältebeständigkeit und WasserabstoßfähigkeitSince the polymeric solutions and melts have a high viscosity, it is not possible to open the pores of the respective carrier to be filled with a polymer to the required volume (as mentioned above the pores of the carrier are only filled up to 0.5 to 1.0% of their total volume). The smaller the pore diameter, the lower the degree of filling. This hardens an aggregate with bad Properties with low cold resistance and water repellency
Bekannt ist ferner ein Zuschlagstoff auf der Basis eines festen porösen Trägers, beispielsweise Keramsit
(Blähton), dessen Poren mit Polystyrol bzw. mit Polyacrylaten ausgefüllt sind; Massenverhältnis des Trägers
zum Polymer beträgt 97 :3 (siehe US-PS 35 67 496).
Diesen Zuschlagstoff erhält man mittels Durchtränkung eines festen porösen Trägers, beispielsweise Keramsits,
mit einem flüssigen Monomer oder mit einer monomeren Lösung, wie Styrol, Acrylsäure oder ihrer
Derivate, sowie mit einem Aktivator der .'adikalischen
Polymerisation mit anschließender thermischer bzw. strahlenchemischer Polymerisation der Monomere in
den Poren des Trägers.Also known is an aggregate based on a solid, porous carrier, for example ceramite (expanded clay), the pores of which are filled with polystyrene or with polyacrylates; The mass ratio of the carrier to the polymer is 97: 3 (see US Pat. No. 3,567,496).
This additive is obtained by impregnating a solid, porous carrier, for example ceramics, with a liquid monomer or with a monomeric solution such as styrene, acrylic acid or its derivatives, and with an activator for radical polymerization with subsequent thermal or radiation-chemical polymerization of the monomers in the pores of the carrier.
Der Grad der Füllung der Poren mit einem Polymer im oben beschriebenen Verfahren ist auch sehr schwer regelbar, wodurch man nur sehr schwierig einen Zu-Schlagstoff mit vorgegebenem Komplex von Eigenschaften erhält.The degree of filling of the pores with a polymer in the above-described method is also very difficult controllable, which makes it very difficult to get a hit material with a given complex of properties receives.
In der DE-OS 24 62 107 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus kunststoffverstärktem Gips beschrieben, wobei man Gipshalbhydrat und/oder Anhydrit mit oder ohne Füllstoff Wasser zusetzt, diese Mischung knetet, zu Körnern formt und zu Gipsdihydratkörnern erhärten läßt, anschließend die Gipsdihydratkörner durch Calcinieren in Gipshalbhydrat oder Anhydritkörner umwandelt, diese Körner mit einem polymerisierbaren Monomer imprägniert, die imprägnierten Körner unter Polymerisationsbedingungen aussetzt und danach die erhaltenen imprägnierten Körner direkt oder nach Pulverisiening unter Druck und Erhitzen auf eine Temperatur der Flüssigkeitsbeginntemperatur des Kunststoffes zu einer gewünschten Gestalt formt. Die imprägnierten Körner können vor der Polymerisierung und dem Formen zu der gewünschten Gestalt unter Druck und Wärme entweder direkt oder nach Pulverisierung noch mit einem pulverförmigen oder körnigen thermoplastischen Harz vermischt werden. Die Körner werden also mit dem Monomer imprägniert, das, falls es beispielsweise Acrylsäure ist, mit einem Initiator versehen und thermisch polymerisiert wird. Die Monomere können vorpolymerisiert werden, um flüssige Oligomere zu binden, die dann zur Imprägnierung dienen. Die Imprägnierung soll durch Einwandern des geschmolzenen Zustandes in die Zwischenräume bzw. Poren erfolgen und damit das Austreiben des Kristallwassers begünstigen. Auf diese werden die Gipskörner mit 22 bis 29 Gew.-% Polymer gefüllt (Beispiel 1 und 2). Die DE-OS gibt keine Lehre, wie ein Füllungsgrad der Poren zweckmäßigerweise und zuverlässig geregelt werden kann.In DE-OS 24 62 107 a method for production of molded bodies made of plastic-reinforced plaster of paris, where gypsum hemihydrate and / or Adds water to anhydrite with or without a filler, kneading this mixture, shaping it into grains and grains of gypsum dihydrate lets harden, then the gypsum dihydrate grains by calcining in gypsum hemihydrate or Anhydrite grains converts these grains with a polymerizable Impregnated monomer that exposes the impregnated grains to polymerization conditions and thereafter the obtained impregnated grains directly or after pulverizing under pressure and heating a temperature of the liquid onset temperature of the plastic molds into a desired shape. the Impregnated grains can be taken into the desired shape prior to polymerization and shaping Pressure and heat either directly or after pulverization with a powdery or granular one thermoplastic resin are mixed. The grains are thus impregnated with the monomer, which, if it for example acrylic acid, provided with an initiator and thermally polymerized. The monomers can be prepolymerized to bind liquid oligomers, which are then used for impregnation. the Impregnation should take place by migrating the molten state into the interstices or pores and thus promote the expulsion of the crystal water. The plaster grains are placed on this with 22 to 29% by weight polymer filled (Examples 1 and 2). The DE-OS does not give any teaching how a degree of filling of the pores can be regulated appropriately and reliably.
In der FR-PS 75 10 832 wurde eine Bitumenmasse beschrieben, die Granulatmaterial enthält, das durch thermoplastisches Harz mit verschiedenen Zusätzen zur besseren Adhäsion des Harzes auf dem Granulat verschen ist. Als Bindemittel werden u. a. auch Polyolefine genannt.In FR-PS 75 10 832 a bitumen mass was described which contains granular material that through Give away thermoplastic resin with various additives for better adhesion of the resin to the granulate is. As binders, inter alia. also called polyolefins.
h5 Schließlich ist es aus der CH-PS 4 44 011 bekannt. Granulat mit einem Bindemittel wie Zement zu einem Leicht- und Isolationsbaustoff zu verarbeiten. Das Granulat kann dabei mit einem Kunststoff überzogen sein.h5 Finally, it is known from CH-PS 4 44 011. To process granules with a binding agent such as cement into a lightweight and insulating building material. The granules can be coated with a plastic.
Als Kunststoff wird u.a. auch Polyisobutylen vorgeschlagen. Die Umhüllung der Granulatkörner soll beispielsweise in Form einer Schmelzelösung oder -dispersion erfolgen.Polyisobutylene is also suggested as a plastic. The coating of the granules should, for example, be in the form of a melt solution or dispersion take place.
Schließlich !si aus Ullmanns Encyklopädic der technischen Chemie, Band 14 (1963). Seiten 148. 149. 152, 153 und 165 die Niederdruckpolymerisation von Ethylen nach dem Ziegler-Verfahren bekannt.Finally! Si from Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, Volume 14 (1963). Pages 148, 149, 152, 153 and 165 the low pressure polymerization of ethylene known by the Ziegler process.
Aufgabe der Erfindung war es nunmehr, einen mit Polyolefin getränkten, porösen Leichtzuschlagstoff für Beton zu entwickeln, der entsprechend den Anforderungen einen regelbaren optimalen Füllungsgrad seiner Poren mit Polyolefin aufweist und trotzdem eine hohe Festigkeit, Kältebeständigkeit und Wasserabstoßfähigkeit aufweistThe object of the invention was now to provide a porous lightweight aggregate impregnated with polyolefin for To develop concrete that has an adjustable, optimal degree of filling of its pores in accordance with the requirements with polyolefin and still has high strength, cold resistance and water repellency having
Diese Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Ansprüchen ersichtlich gelöst.This object is achieved as can be seen from the preceding claims.
Es war nicht naheliegend, die übliche Polymerisationstechnik für olefinische Monomere auf das Gebiet der Leichtzuschlagstoffe zu übertragen und damit den Porenfüllungsgrag unter Beibehaltung der optimalen Eigenschaften zu steuern.It wasn't obvious, the usual polymerization technique for olefinic monomers to transfer to the field of lightweight aggregates and thus the Pore filling grag while maintaining the optimal Control properties.
Der erfindungsgemäße Zuschlagstoff besitzt eine hohe Festigkeit (Druckfestigkeit erreicht 10 bis 20 N/mm2) und hohe Kältebeständigkeit Bei zyklischen Kältebeständigkeitsprüfungen während 540 Prüfungszyklen bleibt er beständig, was 180 Tagen .gleichkommt (ein Zyklus besteht aus der Kühlung des Stoffes auf —2 bis —3" C während 4 Stunden und der Erwärmung des Stoffes auf 200C während 4 Stunden). Der erfindungsgemäße Zuschlagstoff weist außerdem eine hohe Wasserabstoßfähigkeit auf (d^ Wasserabstoßfähigkeit wird nach der Feuchtigkeitsaufnahme d£s Stoffrs bei einer Temperatur von 200C ermittelt), z. B. bei Keramsit mit einer Volumenmasse von 600 kg/m3, dessen ^oren mit Polyäthylen zu 15%, bezogen auf ihr Gesamtvolumen, ausgefüüt sind, bei einem Masseverhältnis des Kerarnsits zum Polymer von 93 :7 beträgt die Feuchtigkeitsaufnahme nur 0,1 Masse-%.The aggregate according to the invention has a high strength (compressive strength reaches 10 to 20 N / mm 2 ) and high resistance to cold. In cyclic cold resistance tests during 540 test cycles, it remains stable, which equals 180 days (one cycle consists of cooling the substance to -2 to - 3 "C for 4 hours and the heating of the substance to 20 0 C for 4 hours). The additive according to the invention also has a high water repellency (the water repellency is determined according to the moisture absorption of the substance at a temperature of 20 0 C). e.g. in the case of ceramite with a volume mass of 600 kg / m 3 , the elements of which are made up of polyethylene to 15%, based on their total volume, with a mass ratio of the kerarnsite to the polymer of 93: 7, the moisture absorption is only 0 , 1 mass%.
Das Niederschlagen der Katalysatorkomponenten in den Poren des festen porösen Zuschlagstoffes kann in der obengenannten Reihenfolge vor der Durchführung der Polymerisation erfolgen.The precipitation of the catalyst components in the pores of the solid, porous aggregate can occur in take place in the above sequence before carrying out the polymerization.
Zweckmäßig ist auch eine solche Variante, bei der die Fällung der ersten Katalysatorkomponente in den Poren des festen porösen Trägers vor der Polymerisation und die Fällung der zweiten Katalysatorkomponente zu gleicher Zeit mit der Polymerisation erfolgt.A variant in which the first catalyst component is precipitated in the pores is also expedient of the solid porous support before the polymerization and the precipitation of the second catalyst component takes place at the same time with the polymerization.
Zur Erhöhung der Festigkeit, der Kältebeständigkeit und der Wasserabstoßfähigkeit wird empfohlen, die Wärmebehandlung des Zuschlagstoffes bei 120 bis 2000C während 10 bis 30 Minuten nach der Polymerisation durchzuführen.To increase the strength, the resistance to cold and the water repellency, it is recommended to carry out the heat treatment of the aggregate at 120 to 200 ° C. for 10 to 30 minutes after the polymerization.
Man erhält so einen Zuschlagstoff hoher Qualität mit vorgegebenen Eigenschaften, wobei der Füllungsgrad der Poren mit einem Polymer in einem breiten Bereich (mindestens zu 4%, bezogen auf das gesamte Porenvolumen, und darüber hinaus) reguliert und dadurch die Eigenschaften des herzustellenden Stoffes ebenfalls umfassend variieri werden können.In this way, an aggregate of high quality is obtained specified properties, the degree of filling of the pores with a polymer in a wide range (at least 4%, based on the total pore volume, and beyond) regulates and thereby the Properties of the fabric to be produced can also be varied extensively.
Der erfindungsgemäße Zuschlagstoff enthält als Polymere Polyolefine, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyisobutylen. Polymethylpenten und/oder Mischpolymere verschiedener Olefine, beispielsweise ein Mischpolymer aus Ethylen und Propylen.The aggregate according to the invention contains polyolefins as polymers, for example polyethylene, polypropylene, Polyisobutylene. Polymethylpentene and / or mixed polymers of different olefins, for example a copolymer of ethylene and propylene.
Als fester poröser Träger dient dem erfindungsgemäßen Zuschlagstoff beispielsweise Keramsit. gebrannter Ton. Blähperlit, verschäumtes Glas, Tripelkies (Blähton) und/oder poröse Schlacken. Die Große der Poren kann in einem breiten Bereich liegen (von einem Mikrometer bis zu einigen Millimetern).The aggregate according to the invention, for example, ceramite serves as a solid, porous carrier. burned Volume. Expanded perlite, foamed glass, triple gravel (expanded clay) and / or porous slag. The size of the pores can be in a wide range (from a micrometer to a few millimeters).
Als Ausgangsoleline können beispielsweise Ethylen.Ethylene, for example, can be used as the starting oleline.
Propylen, Buten oder Methylpenten verwendet werden. Dabei können sowohl individuelle, d. h. einzelne Olefine als auch verschiedene Kombinationen derselben zum Einsatz kommen.Propylene, butene or methylpentene can be used. Both individual, i. H. individual olefins as well as various combinations of the same can be used.
Ein fester poröser Träger wird vor seiner Bes-hikkung in einen Reaktor notwendigenfalls bei 100 bis 300° C während 1 bis 3 Stunden getrocknet. Hinterher wird der Träger in den Reaktor aufgegeben, der mit einem inerten Gas durchgeblasen bzw. vakuumiert wird. Dann werden die Dämpfe der Verbindung eines Obergsagsmetalls (der ersten Komponente eines metallorganischen katalytisch wirkenden Komplexes) aliein oder mit dem Strom des inerten Trägergases in den Reaktor eingeführt Dabei wird die Temperatur des Systems in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der VerbindungA solid porous support is placed in a reactor, if necessary at 100 to 300 ° C for 1 to 3 hours. Afterwards, the carrier is placed in the reactor, which is with an inert gas is blown through or vacuumed. Then the vapors of the compound of an overhead metal (the first component of an organometallic catalytically active complex) alone or introduced into the reactor with the flow of the inert carrier gas. The temperature of the system in Depending on the nature of the connection
des Übergangsmetalls in einem Bereich von 0.05 bis 1,2 bar gehalten. Dann wird der Gasdruck im Reaktor mindestens um 30% erhöht und anschließend wieder um mindestens 30%, bezogen auf den erhöhten Druck, verringert Dabei füllen das Trägergas mit Dämpfen derof the transition metal in a range from 0.05 to 1.2 bar. Then the gas pressure in the reactor increased by at least 30% and then again by at least 30%, based on the increased pressure, reduced filling the carrier gas with vapors of the
Verbindung des Übergangsmetalls bzw. die Dämpfe der Verbindung des Übergangsmetalls die Poren des festen porösen Trägers aus. Hierdurch erfolgt die Fällung der ersten Komponente des Katalysators unmittelbar in den Trägerporen.Compound of the transition metal or the vapors of the compound of the transition metal, the pores of the solid porous carrier. As a result, the first component of the catalyst is precipitated directly in the Carrier pores.
In Abhängigkeit von der Art des festen porösen Trägers und dem voraussichtlichen Füllungsgrad der Poren mit einem Polymer beläuft sich die Menge der in den Poren niedergeschlagenen Verbindung eines Übergangsmetalls auf 0,001 bis 0,05%. bezogen auf die Masse des porösen Trägers.Depending on the type of solid porous support and the probable degree of filling of the pores with a polymer amounts to the amount of the compound of a transition metal deposited in the pores to 0.001 to 0.05%. based on the mass of the porous support.
Die Steigerung und die Senkung des Druckes kann einmal vorgenommen werden: bei der Bearbeitung eines Trägers mit Poren geringeren Durchmessers kann jedoch die Steigerung und die Senkung des Druckes zweimal, dreimal und mehr erfolgen.The pressure can be increased and decreased once: when processing a However, the carrier with pores of smaller diameter can increase and decrease the pressure done twice, three times and more.
Nach der Fällung der ersten Komponente eines metallorganischen katalytisch wirkenden Komplexes in den Poren des Trägers wird dem Reaktor die zweite Katalysatorkomponente, eine organische Verbindung eines Metalls der II. oder III. Gruppe des Periodensystems, zugeführt; dabei wird die Temperatur im Reaktor in Höhe von 20 bis 165°'C gehalten. Die genannte metallorganische Verbindung führt man in den Reaktor entweder in Dampffom. oder in Dampfform mit demAfter the precipitation of the first component of an organometallic catalytically active complex in the pores of the support, the reactor becomes the second catalyst component, an organic compound of a metal of II. or III. Group of the periodic table, fed; the temperature in the reactor is maintained at between 20 and 165 ° C. during this process. The said organometallic Connection leads into the reactor either in vapor form. or in vapor form with the
so Strom des inerten Trägergases oder in Dampfform mit dem Strom eines gasförmigen Monomers ein. Die zweite Komponente des Katalysators wird in einer Menge eingei'ührt. die mindestens der Menge der niedergeschlagenen ersten Katalysatorkomponente gleichkommt. Die optimale Menge der zweiten Katalysatorkomponente beträgt 0.003 bis 0.15%. bezogen auf die Trägermasse.thus a stream of the inert carrier gas or in vapor form with the stream of a gaseous monomer. The second Component of the catalyst is introduced in an amount. which is at least the amount of the dejected first catalyst component equals. The optimal amount of the second catalyst component is 0.003 to 0.15%. based on the carrier mass.
Falls die zweite Katal> satorkomponente in den Reaktor in Dampfform oder in Dampfform mit dem Strom des inerten Trägergases eingeführt wird, erfolgt die Füllung dieser Katalysatorkomponente vor der Polymerisation. Nach der Beendigung der Fällung der Komponente in den Poren des jeweiligen Trägers und der entsprechenden Herausbildung eines metallorganischen katalytisch wirkenden Komplexes erfolgt die Polymerisation. Hierfür werden die Olefine dem Reaktor zugeführt, und die Polymerisation erfolgt aus der Gasphase bei einer Temperatur von 50 bis 1650C und einemIf the second catalyst component is introduced into the reactor in vapor form or in vapor form with the flow of the inert carrier gas, this catalyst component is filled before the polymerization. After the completion of the precipitation of the component in the pores of the respective support and the corresponding formation of an organometallic catalytically active complex, the polymerization takes place. For this purpose, the olefins are fed to the reactor, and the polymerization takes place from the gas phase at a temperature of 50 to 165 0 C and one
Druck von 1 bis 60 bar.Pressure from 1 to 60 bar.
Falls die zweite Katalysatorkomponente in Dampfform mit dem Strom eines Monomers in den Reaktor eingeführt wird, erfolgt die Fällung der Katalysatorkomponente in den Poren des Trägers zu gleicher Zeit mit der Polymerisation.If the second catalyst component is in vapor form with the flow of a monomer into the reactor is introduced, the catalyst component is precipitated in the pores of the support at the same time with the polymerization.
Vorzugsweise sollen die Fällung der ersten und der zweiten Katalysatorkomponenten und die Polymerisation von Olefinen untei Vermischen des festen porösen Trägers durchgeführt werden. Das Vermischen kann im Wirbelschicht- oder Filterschichtverfahren durch mechanisches bzw. Gravitationsvermischen, Rüttel- und Druckluftförderung erfolgen.The precipitation of the first and the second catalyst components and the polymerization should preferably be carried out of olefins may be carried out by mixing the solid porous support. Mixing can be done in the Fluidized bed or filter bed process by mechanical or gravitational mixing, vibration and Compressed air delivery take place.
Bei der Erreichung des erforderlichen Füllungsgrades der Poren eines Trägers mit Polymer (mindestens zu 4%, bezogen auf das gesamte Porenvolumen, und darüber hinaus) wird die Polymerisation durch Senkung des Druckes des Monomers und Beendigung seiner Zuführung oder durch Senkung der Temperatur eingestellt. Das Fertigprodukt wird notwendigenfalls abgekühlt und abgeführtWhen the required degree of filling of the pores of a carrier with polymer is achieved (at least to 4%, based on the total pore volume, and beyond) the polymerization is reduced by lowering the Adjusted the pressure of the monomer and termination of its supply or by lowering the temperature. If necessary, the finished product is cooled and discharged
Der Fül'ungägrad der Poren des Trägers kann in einem breiten Bereich durch die Änderung der Temperatur, des Druckes und der Dauer der Polymerisation geregelt werden.The degree of filling of the pores of the carrier can be in one wide range regulated by changing the temperature, the pressure and the duration of the polymerization will.
Zur Erhöhung der Festigkeit, Kältebeständigkeit und Wasserabstoßfähigkeit kann der hergestellte Zuschlagstoff einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 120 bis 2000C während 10 bis 30 Minuten unterworfen werden. Dabei verschmilzt das Polymer in den Poren und verschließt sie.To increase the strength, resistance to cold and water repellency, the aggregate produced can be subjected to a heat treatment at a temperature of 120 to 200 ° C. for 10 to 30 minutes. The polymer melts in the pores and closes them.
92 kg Keramsitkies in Form von Granalien mit einer Korngröße von 15 bis 20 mm (Schüttmasse 500 kg/m3), Druckfestigkeit 2.8 N/mm2. Gesamtporosität 50 Vo!.-% werden bei 2000C getrocknet und in einen Reaktor gebracht. Der Reaktor wird vakuumiert, und es werden dem Reaktor mit dem Stickstoffstrom 4,1 g Vanadiumtetrachiorid in Form von Dämpfen zugeführt. Der Gasausgangsdruck beträgt dabei im Reaktor 0,1 bar. Er wird bis auf 0,5 bar heraufgesetzt und dann bis auf den Ausgangsdruck herabgesetzt. Hierdurch erfolgt die Fällung des Vanadiumtetrachlorids in den Trägerporen. Dann werden dem Reaktor Dämpfe von Diethylaluminiumchlorid (12 g) mit dem Ethylenstrom bei 200C zugeführt. Der Reaktor wird bei 50° C temperiert und der Ethylendruck auf 60 bar heraufgesetzt. Die Polymerisation von Ethylen wird bei dieser Temperatur und dem Druck durchgeführt. Die Gesamtdauer der Polymerisation beträgt 120 Minuten. Nach der Beendigung der Polymerisation wird der Reaktor mit Stickstoff durchgeblasen und das Endprodukt abgezogen.92 kg ceramite gravel in the form of granules with a grain size of 15 to 20 mm (bulk mass 500 kg / m 3 ), compressive strength 2.8 N / mm 2 . Total porosity 50% by volume are dried at 200 ° C. and placed in a reactor. The reactor is vacuumed, and 4.1 g of vanadium tetrachloride are fed to the reactor in the form of vapors with the nitrogen stream. The gas outlet pressure in the reactor is 0.1 bar. It is increased to 0.5 bar and then reduced to the initial pressure. This causes the vanadium tetrachloride to precipitate in the carrier pores. Then vapors of diethylaluminum chloride (12 g) are fed to the reactor with the ethylene stream at 20 ° C. The reactor is heated to 50 ° C. and the ethylene pressure is increased to 60 bar. The polymerization of ethylene is carried out at this temperature and pressure. The total duration of the polymerization is 120 minutes. After the end of the polymerization, the reactor is blown through with nitrogen and the end product is drawn off.
Der so erhaltene Zuschlagstoff enthält 8.4 g Polyethylen. Der Füllungsgrad der Poren beträgt 18%, bezogen auf ihr Gesamtvolumen. Das Masseverhältnis des porösen Trägers zum Polymer beträgt 91 :9, die Molekularmasse des Polymers 700 000. Die Druckfestigkeit beträgt 13 N/mm2.The aggregate obtained in this way contains 8.4 g of polyethylene. The degree of filling of the pores is 18%, based on their total volume. The mass ratio of the porous carrier to the polymer is 91: 9, the molecular mass of the polymer is 700,000. The compressive strength is 13 N / mm 2 .
Zur Ermitilung der Kältebeständigkeit wird der Zuschlagstoff auf —2 bis -33C während 4 Stunden abgekühlt und dann auf 20X während 4 Stunden erwärmt. Er bleibt nach 540 Zyklen der Kühlung und Erwärmung beständig.To determine the resistance to cold, the aggregate is cooled to -2 to -3 3 C for 4 hours and then heated to 20X for 4 hours. It remains stable after 540 cycles of cooling and heating.
Füllstofffreier Keramsitkies zerstört sich nach 15 Prüfungszyklen. Filler-free ceramic gravel destroys itself after 15 test cycles.
Die Feuchtigkeitsaufnahme beträgt 0.3 Masse-%. der Ausgangsträger ohne Polyethylen weist eine Feuchtigkeitsaufnahme von 24 Masse-% auf. Zur Erhöhung der Festigkeit, der Kältebeständigkeit und WasseraFstoßfähigkeit wird der Zuschlagstoff in einen Reaktor aufgegeben und der Wärmebehandlung bei ISO0C während 10 Minuten unterworfen. Nach Beendigung der Wärmebehandlung wird er abgekühlt und aus dem Reaktor abgeführt. Die entsprechenden Kenndaten des mit Wärme behandelten Zuschlagstoffes: Druckfestigkeit — 15,2 N/mm2, Kältebeständigkeit — 540 Zyklen, Feuchtigkeitsaufnahme — 0,05 Masse-%.The moisture absorption is 0.3% by mass. the starting carrier without polyethylene has a moisture absorption of 24% by mass. To increase the strength, resistance to cold and water resistance, the aggregate is placed in a reactor and subjected to heat treatment at ISO 0 C for 10 minutes. After the end of the heat treatment, it is cooled and discharged from the reactor. The corresponding characteristics of the aggregate treated with heat: compressive strength - 15.2 N / mm 2 , cold resistance - 540 cycles, moisture absorption - 0.05 mass%.
190 kg Tripelkies in Form von Granalien mit einer Korngröße von 10 bis 15 mm (Schüttmasse 600 kg/m3, Druckfestigkeit 5,6 N/mm2, Gesamtporosität 30 Vol.-%, Kältebeständigkeit 20 Zyklen) werden bei 2000C getrocknet und in einen Reaktor eingefüllt Dieser wird vakuiraiert und bei 165°C mit dem Stickstoffstrom werden Dämpfe von Vanadiumtc^-achlorid (30 g) eingeführt Der Ausgangsdruck im Ref-ktor beträgt dabei 0.5 bar. Der Gasdruck im Reaktor wird auf 0,7 heraufgesetzt und dann bis auf 03 bar herabgesetzt. Hierdurch erfolgt die Fällung des Vanadiumtetrachlorids in den Poren des Trägers. Hinterher werden Dämpfe von Tnethylaluminium (40 g) mit einem Stickstoffstrom bei 165° C in den Reaktor eingeführt Dann wird dem Reaktor Propylen bis zu einem Druck von 20 bar zugeführt Die Polymerisation des Propylen wird bei 165°C und bei dem genannten Druck durchgeführt Die Gesamtdauer der Polymerisation beträgt 90 Minuten. Nach der Beendigung der Polymerisation wird der Reaktor abgekühlt, mit Stickstoff zwecks Entfernung von Propylen durchgeblasen und der hergestellte Zuschlagstoff aus dem Reaktor abgezogen.190 kg of triple gravel in the form of granules with a grain size of 10 to 15 mm (bulk mass 600 kg / m 3 , compressive strength 5.6 N / mm 2 , total porosity 30% by volume, cold resistance 20 cycles) are dried at 200 ° C. and Filled into a reactor. This is vacuumed and vapors of vanadium tc ^ achloride (30 g) are introduced at 165 ° C. with the nitrogen stream. The initial pressure in the ref-ktor is 0.5 bar. The gas pressure in the reactor is increased to 0.7 and then reduced to 03 bar. This causes the precipitation of the vanadium tetrachloride in the pores of the carrier. Afterwards, vapors of methylaluminum (40 g) are introduced into the reactor with a stream of nitrogen at 165 ° C. Propylene is then fed to the reactor up to a pressure of 20 bar. The propylene is polymerized at 165 ° C. and at the pressure mentioned. The total time the polymerization takes 90 minutes. After the end of the polymerization, the reactor is cooled, blown through with nitrogen to remove propylene and the aggregate produced is drawn off from the reactor.
Der Zuschlagstoff enthält 0,95 kg Polypropylen. Der Füllungsgrad der Poren beträgt 4%, bezogen auf ihr Gesamtvolumen. Das Masseverhältnis des porösen Trägers zum Polymer im hergestellten Stoff beläuft sich auf 99,3 :0,7. Die Molekularmasse ist gleich 300 000.The aggregate contains 0.95 kg of polypropylene. The degree of filling of the pores is 4%, based on their total volume. The mass ratio of the porous carrier to the polymer in the fabric produced is 99.3: 0.7. The molecular mass is equal to 300,000.
Die Druckfestigkeit beträgt 8 N/mm2, die Kältebeständigkeit 340 Zyklen, die Feuchtigkeitsaufnahme 0,12 Masse-%.The compressive strength is 8 N / mm 2 , the cold resistance 340 cycles, the moisture absorption 0.12 mass%.
13 kg Blähperlit in Form von Granalien mit einer Korngröße von 3 bis 10 mm (Schüttmasse 270 kg/m3, Druckfestigkeit 1,42 N/mm2, Gesamtporosität 83 Vol.-%, Feuchtigkeitsaufnahme 40 Masse-%) werden bei 2000C getrocknet und in einen Reaktor gebracht. Der Reaktor wird vakuumiert und es werden bei ei*!«· Temperatur von 90°C mit Stickstoffstrom 13 g von Titantetrachlorid in Form von Dämpfen eingeführt. Der Gasausgjngsdruck im Reaktor beträgt dabei 0,07 bar. Das Blähperlit im Reaktor wird einem kontinuierlichen Gravitationsvermischen unterworfen. Der Gasdruck im Reaktor wird auf 1 bar heraufgesetzt und dann bis auf 0,7 bar herabgesetzt. Hinterher werden dem Reaktor bei 90°C Diethylzinkdämpfe (5 g) mit dem Stickstoffstrom zugeführt. Dann wird der Reaktor mit einem Gemisch aus Ethylen und λ-Buten bei einem Molverhältnis der Monomere 4 : 1 durchgeblasen. Die Mischpolymeriyition des Monomergemisches wird bei 90"C und 1 bar durchgeführt. Die Gesamtdauer der Polymerisation beträgt 15 Stunden. Nach der Beendigung der Polymerisation wird der Reaktor mit Stickstoff tin-13 kg of expanded perlite in the form of granules with a grain size of 3 to 10 mm (bulk mass 270 kg / m 3 , compressive strength 1.42 N / mm 2 , total porosity 83% by volume, moisture absorption 40% by mass) are at 200 ° C. dried and placed in a reactor. The reactor is vacuum-sealed and 13 g of titanium tetrachloride are introduced in the form of vapors at a temperature of 90 ° C. with a stream of nitrogen. The gas outlet pressure in the reactor is 0.07 bar. The expanded perlite in the reactor is subjected to continuous gravitational mixing. The gas pressure in the reactor is increased to 1 bar and then decreased to 0.7 bar. Afterwards, diethylzinc vapors (5 g) are fed into the reactor at 90 ° C. with the nitrogen stream. The reactor is then blown through with a mixture of ethylene and λ-butene at a molar ratio of the monomers 4: 1. The mixed polymerisation of the monomer mixture is carried out at 90 ° C. and 1 bar. The total duration of the polymerisation is 15 hours. After the end of the polymerisation, the reactor is filled with nitrogen.
ter gleichzeitiger Abkühlung auf 20sC durchgeblasen. Der Zuschlagstoff wird aus dem Reaktor abgeführt.the simultaneous cooling to 20 s C blown through. The aggregate is discharged from the reactor.
Der Zuschlagstoff enthält 0,23 kg Mischpolymer aus Ethylen mit Λ-Buten. Der Füllungsgrad der Poren beträgt 9%, bezogen auf ihr Gesamtvolumen. Das Masseverhältnis des porösen Trägers (Blähperlits) zum Mischpolymer beträgt 85: 15. Die Molekularmasse des Mischpolymers ist gleich 300 000.The aggregate contains 0.23 kg of a copolymer of ethylene with Λ-butene. The degree of filling of the pores is 9% based on their total volume. The mass ratio of the porous carrier (expanded perlite) to the mixed polymer is 85:15. The molecular mass of the interpolymer is equal to 300,000.
Die Druckfestigkeit des Zuschlagstoffes beträgt 2,5 N/mm2, die Kältebeständigkeit 400 Zyklen und die Feixhtigkeitsaufnahme 1,0 Masse-%.The compressive strength of the aggregate is 2.5 N / mm 2 , the cold resistance 400 cycles and the ability to absorb 1.0 mass%.
72 kg Keramsitkies in Form von Granalien mit einer Korngröße von 15 bis 20 mm (Schüttmasse 500 kg/mJ, Druckfestigkeit 2,8 N/mm2, Gesamtporosität 50 Vol.-°/o. Kältebeständigkeit 15 Zyklen) werden bei 200°C getrocknet, in einem Reaktor untergebracht und mit Stickstoff während 15 Minuten durchgeblasen. Dann wird der Reaktor bis auf 700C erwärmt und es werden 5,3 g Vanadiumoxytrichlorid in Form von Dämpfen eingeführt. Der Gasausgangsdruck im Reaktor beträgt dabei 1,2 bar. Der Gasdruck im System wird auf 2,0 bar heraufgesetzt und dann bis auf 1,2 bar herabgesetzt. Hierdurch erfolgt die Fällung von Vanadiumoxytrichlorid in den Poren des Trägers. Hinterher werden die Dämpfe von Triisobutylaluminium in einer Menge von 5 g in den Reaktor bei 70°C eingeführt. Die Zuführung von Triisobutylaluminium erfolgt mit Ethylenstrom. Die Fällung in jo den Poren des Trägers verläuft dabei zusammen mit der Polymerisation des Ethylens. Der Druck des Monomers im System beträgt 5 bar. Die Polymerisation wird bei 70"C und bei dem genannten Druck durchgeführt. Die Gesamtdauer der Polymerisation beträgt 4,5 Stunden. Nach Beendigung der Polymerisation wird der Reaktor mit Stickstoff durchgeblasen, auf 2O0C abgekühlt und der hergestellte Verbundstoff wird aus dem Reaktor abgeführt.72 kg of ceramic gravel in the form of granules with a grain size of 15 to 20 mm (bulk mass 500 kg / m J , compressive strength 2.8 N / mm 2 , total porosity 50% by volume. Cold resistance 15 cycles) are obtained at 200 ° C dried, placed in a reactor and sparged with nitrogen for 15 minutes. The reactor is then heated up to 70 ° C. and 5.3 g of vanadium oxytrichloride are introduced in the form of vapors. The gas outlet pressure in the reactor is 1.2 bar. The gas pressure in the system is increased to 2.0 bar and then decreased to 1.2 bar. This causes the precipitation of vanadium oxytrichloride in the pores of the support. Afterwards, the vapors of triisobutylaluminum in an amount of 5 g are introduced into the reactor at 70 ° C. The triisobutylaluminum is fed in with an ethylene stream. The precipitation in the pores of the support takes place together with the polymerization of the ethylene. The pressure of the monomer in the system is 5 bar. The polymerization is carried out at 70 "C and under said pressure. The total polymerization time is 4.5 hours. After completion of the polymerization, the reactor is blown with nitrogen, cooled to 2O 0 C and the composite material produced is discharged from the reactor.
Der Zuschlagstoff enthält 4,5 kg Polymer. Der Füllungsgrad der Poren des Trägers beträgt 12%. bezogen auf ihr Gesamtvolumen, das Masseverhältnis des porösen Trägers zum Polymer im Zuschlagstoff 94 :6. die Molekularmasse des Polymers 700 000 bis 750 000. Die Druckfestigkeit des Zuschlagstoffes ist gleich 7 N/mm-. Die Kältebeständigkeit beträgt 500 Zyklen, die Feuchtigkeitsaufnahme 0,1 Masse-%.The aggregate contains 4.5 kg of polymer. The degree of filling the pores of the support is 12%. based on their total volume, the mass ratio of the porous Carrier to polymer in aggregate 94: 6. the molecular mass of the polymer 700,000 to 750,000. The The compressive strength of the aggregate is equal to 7 N / mm-. The cold resistance is 500 cycles, the moisture absorption 0.1 mass%.
5050
\2 kg verschäumtes Glas in Form von Granalien mi; einer Korngröße von 5 bis 10 mm (Schüttmasse 40 kg/ m3. Druckfestigkeit 0,05 N/mm2, Gesamtporosität 90 VoL-%) werden bei 2000C getrocknet und in einem Reaktor untergebracht Der Reaktor wird vakuumiert. bis auf 3000C erwärmt und es wird unter kontinuierlichem Vermischen des porösen Trägers Eisentrichlorid in Dampfform mit Stickstoffstrom dem Reaktor zugeführt. Die Menge des zugeführten Eisentrichiorids beträgt 2 g. Der Gasausgangsdruck im System beträgt eo 0,5 bar. Der Druck im System wird auf 1 bar heraufgesetzt und dann bis auf 0,6 bar herabgesetzt. Hierdurch erfolgt die Fällung des Eisentrichlorids in den Poren des verschäumten Glases. Hinterher wird der Reaktor auf 700C abgekühlt und es wird Triisobutylaluminium in Dampf form in einer Menge von 2,4 g eingeführt Dann wird dem Reaktor Ethylen bis zu einem Druck im System von 25 bar zugeführt. Die Polymerisation von Ethylen wird bei 70'C und dem genannten Druck durchgeführt. Die Gesamtdauer der Polymerisation beträgt 3.5 Stunden. Nach der Beendigung der Polymerisation wird der Reaktor mit Stickstoff durchgeblasen, auf 20" C abgekühlt und der Zuschlagstoff aus dem Reaktor abgeführt. \ 2 kg of foamed glass in the form of granules mi; a grain size of 5 to 10 mm (bulk mass 40 kg / m 3. Compressive strength 0.05 N / mm 2, total porosity of 90 vol%) are dried housed at 200 0 C and in a reactor, the reactor is vacuumed. heated up to 300 0 C and it is with continuous mixing of the porous support iron trichloride in vapor form with nitrogen stream fed to the reactor. The amount of iron trichloride added is 2 g. The gas outlet pressure in the system is eo 0.5 bar. The pressure in the system is increased to 1 bar and then decreased to 0.6 bar. This causes the iron trichloride to precipitate in the pores of the foamed glass. The reactor is then cooled to 70 ° C. and triisobutylaluminum is introduced in vapor form in an amount of 2.4 g. Ethylene is then fed to the reactor up to a pressure in the system of 25 bar. The polymerization of ethylene is carried out at 70 ° C. and the pressure mentioned. The total duration of the polymerization is 3.5 hours. After the end of the polymerization, the reactor is blown through with nitrogen, cooled to 20 ° C. and the additive is discharged from the reactor.
Kr enthält 1200 g Polyethylen. Der Füllungsgrad der Poren beträgt 30%. bezogen auf ihr Gesamtvolumen, das Masseverhältnis des porösen Trägers zum Polymer 50:50. die Molekularmasse des Polymers beträgt 500 000. Die Druckfestigkeit beträgt 0,5 N/mm: und die Feuchtigkeitsaufnahme 1.0 Masse-%.Kr contains 1200 g of polyethylene. The degree of filling of the pores is 30%. based on their total volume, the mass ratio of the porous support to the polymer 50:50. the molecular mass of the polymer is 500,000. The compressive strength is 0.5 N / mm : and the moisture absorption is 1.0% by mass.
Zur Verbesserung der Festigkeit, Kältebeständigkeit und der Hydrophobie wird der Zuschlagstoff einem Reaktor zugeführt und einer Wärmebehandlung bei 120° C während 30 Minuten unterworfen. Nach der Beendigung der Wärmebehandlung wird der Stoff auf 200C abgekühlt und aus dem Reaktor abgeführt. Der mit Wärme behandelte Zuschlagstoff weist folgende Werte auf: Druckfestigkeit — 1 N/mm-'. Feuchtigkeitsaufnahme — 0.5 Masse-%.To improve strength, cold resistance and hydrophobicity, the aggregate is fed to a reactor and subjected to a heat treatment at 120 ° C. for 30 minutes. After the end of the heat treatment, the substance is cooled to 20 ° C. and discharged from the reactor. The aggregate treated with heat has the following values: Compressive strength - 1 N / mm- '. Moisture absorption - 0.5 mass%.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782841423 DE2841423C2 (en) | 1978-09-22 | 1978-09-22 | Porous lightweight aggregate for concrete impregnated with polyolefin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782841423 DE2841423C2 (en) | 1978-09-22 | 1978-09-22 | Porous lightweight aggregate for concrete impregnated with polyolefin |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2841423A1 DE2841423A1 (en) | 1980-04-17 |
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Family
ID=6050223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782841423 Expired DE2841423C2 (en) | 1978-09-22 | 1978-09-22 | Porous lightweight aggregate for concrete impregnated with polyolefin |
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-
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