DE3345466A1

DE3345466A1 - Epoxid-aminsalz-emulsion, insbesondere fuer die verwendung im bausektor und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3345466A1
Application number: DE19833345466
Authority: DE
Inventors: Heinz 4150 Krefeld Marohn
Original assignee: Individual
Current assignee: Chemo-Quarz 46282 Dorsten De GmbH
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1983-12-15
Publication date: 1985-06-27
Also published as: DE3345466C2

Description

Bezeichnung: Epoxid-Aminsalz-Emulsion, insbesondere für
die Verwendung im Bausektor und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Epoxidharz-Härter-Komposition, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3, 926, 886 bekannt ist. Dort ist eine Epoxidharz-Diammoniumacetat- oder -formiat-Emulsion angegeben, die aus einem flüssigen Epoxidharz, Wasser und einem substituierten Diammoniumsalz besteht.
Diese Komposition führt auf Grund und in Gegenwart von Zement eine bleibende Härtung durch.
In der DE-PS 82 40 874 ist bereits ein Bindemittelgemisch aus einem hydraulischen Binder, einem Epoxidharz, einem Härter und Wasser beschrieben. Als Härter wird ein Addukt aus einem Polyamin und einer Epoxidverbindung eingesetzt. Erreicht wird eine doppelte Bindungsmatrix, nämlich eine hydraulische Bindung und eine Kunststoffbindung, wie sie auch mit der beanspruchten Komposition erreicht werden kann.
Bei der erfindungsgmäßcn Epoxidharz-Aminsalz-Emulsion wirkt das Aminsalz als latenter Härter. In Verbindung mit (OH) -Ionen, die bei entsprechender Anwendung durch Vermischen von hydraulischen Baustoffen mit Wasser oder anderen alkalisch reagierenden Produkten entstehen, wird das Amin wieder freigesetzt und kann mit Epoxidharz reagieren. Durch Zugabe geeigneter Emulgatoren oder Lösungsvermittler ist es möglich, frost- und wärmebeständige Emulsionen herzustellen, die sich mit Wasser leicht verdünnen lassen und sehr gut mit hydraulischen Baustoffen - wie Zement - kombinierbar sind.
Bei der Anwendung der Epoxidharz-Aminsalz-Emulsion werden die Druck- und Biegezugfestigkeiten wesentlich verbessert, das Wasscrrückhaltevermögen gesteigert und die Frost-Tauwechsel-Beständigkeit erhöht. Es kann auch als Üherzugsmittel eingesetzt werden und Beton, Estrich oder Putz vor dem Vertrocknen schützen.
Die Eigenschaften der einkomponentigen Epoxidharz-Aminsalz-Emulsionen können in weiten Bereichen variiert werden, zur optimalen Abstimmung werden vier Wege vorgeschlagen: 1. Auswahl verschiedener Epoxidharze, unter anderem eines Polymeres mit Oxyranringen.
2. Auswahl verschiedener Amine.
3. Auswahl verschiedener Emugatoren und/oder Lösungsvermittler.
4. Auswahl verschiedener karboxylhaltiger Verbindungen.
Wichtigster Faktor für die Aminsalzbindung ist die Reaktion eines Amines mit einer Karboxylgruppe. Im genannten US-Patent 3, 926, 886 ist bereits die Aminsalzbildung über kurzkettige, aliphatische Karbonsäuren, wie Ameisensäure oder Essigsäure gelehrt. Bei der anschließenden Reaktion mit Zement oder anderen hydraulischen Baustoffen bilden sich je nach Säure Alkalisalze, wie Calciumacetat oder Calciumformiat. Diese Salze sind sehr gut wasserlöslich und können aus dem ausgehärteten Beton herausgelöst werden. Außerdem ist es möglich, daß Aminsalz auf Basis Formiat oder Acetat negative Stahl- oder Zernentreaktionen hervorrufen. Beides ist sehr nachteilig.
Erfindungegemäß wird ein Aminsalz gebildet, das in Kombination mit einer Zementmatrix zur normalen Epoxidharz-Härter-Reaktion befähigt ist. Die entstandenen Spaltprodukte reagieren mit Zementbestandteilen zu unlöslichen Produkten. Diese sind Alkalisalze und bewirken keine nachteilige Reaktion mit Bewehrungsstählen und Zement. Die Abspaltung zu unlöslichen Verbindungen hat für die Bauindustrie einen hohen Vorteil und macht den praktischen Einsatz erst möglich. Schadensbilder von beispielsweise Ausblühungen über Salzfahnen bis zu Abplatzungen -und einer Schädigung des Betons und des BewehrungsstahLs werden-ausgeschlossen. Es können auch keine Hohlräume durch Auswaschung oder Auswanderung mehr entstehen, die bekanntlich eine Gefahrenquelle sind, da durch Kapillarwirkung eine Aufnahme von Schadstoffen aus der Umgebung möglich ist.

Claims

Bezeichnung: Epoxidharz-Aminsalz-Emulsion, insbesondere für die Verwendung im Bausektor und Verfahren zu ihrer Herstellung Ansprüche 1. Einkomponentige, flüssige und lagerfähige Polymerkomposition bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz und einem Aminsalz als latentem Härter sowie Wasser.
2. Polymerkomposition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Emulgator enthält, der nicht mit dem Aminsalz identisch und nicht re-emulgierbar ist.
3. Komposition nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Härter aliphatische und/oder zycloaliphatische Polyamine und deren mindestens eine primäre Aminogruppe enthaltenden Addukte mit Polyepoxiden enthält.
4. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Härter Polyaminoamide und/oder Polyaminoimidazulin und/oder ein Amin mit mindestens zwei Aminogruppen enthält, das aliphatisch, zyclisch und/oder zycloaliphatisch ist.
5. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxidharz auf aromatischer und/oder aliphatischer Basis aufgebaut ist und/oder daß das Epoxidharz zycloaliphatischer Struktur ist.
S. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Salzbildung verwendete Dicarbonsäure mit Zement unlösliche Salze oder Verbindungen eingeht.
7. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Salzbildung verwendete Dicarbonsäure Oxalsäure enthält.
8. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Salzbildung verwendete Dicarbonsäure Oxalsäure ganz oder teilweise gegen andere carboxylhaltige Produkte ausgetauscht ist.
9 . Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxidharz-Aminsalz-Emulsion einen Emulgator und/oder einen Lösungsvermittler enthält.
10. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator ein primärer aliphatischer Alkohol mit zwölf bis vierzehn C-Atomen und/oder ein äthoxiliierter Alkohol mit bis zu zehn Äthylenoxidgruppen ist.
11. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Blockierungsmittel (Maskierungsmittel) ein Produkt enthält, das aus der Umsetzung von doppelbindungshaltigen Verbindungen mit Carbonsäureanhydriden entstanden ist.
12. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Doppelbindungen enthaltendes Produkt ungesättigte Fettsäure oder stereospezifisches Polybutadien wie zum Beispiel Polyöl, eingesetzt werden.
13. Komposition nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Doppelbindungen enthaltenden Produkten eine Amidierung durchgeführt wird und die so erhaltenen Produkte als Emulgator bzw. als Härtungsmittel eingesetzt werden.
14. Komposition nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung eines solchen Polymeres im System eine Elastifizierung bzw. eine Reaktionsbeschleunigung herbeiführt.
15. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter ein Addukt eines Amins mit einer Doppelbindungen enthaltenden Verbindung, wie zum Beispiel Acrylnitril oder Styrol eingesetzt wird.
16. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die Salzbildung ein Epoxidharzhärter verwendet wird, der durch Adduktbildung entstanden ist, wobei Epoxidharz im Unterschuß vorliegt und die bei der Umsetzung verbliebenen, reaktiven Gruppen mit Carbonsäuren unter Salzbildung zur Reaktion gebracht werden.
17. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie Katalysatoren enthält, die die noch freien Doppelbindungen zur Vernetzung anregen, wie zum Beispiel bei einer oxydativen Trocknung.
18. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ca. 40 bis 80% der reaktionsfähigen Epoxidharzgruppen mit einem geeigneten Aminsalz umgesetzt werden und die noch verbliebenen Epoxidharzgruppen durch katalytische Reaktion weiter polymerisiert werden.
19. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die Epoxidharz-Aminsalz-Emulsion ein Epoxidharz-Härter-Addukt verwendet wird, bei dessen Herstellung das Epoxidharz im Überschuß vorliegt und wobei die bei der Umsetzung noch verbliebenen reaktiven Epoxidgruppen noch weiter zur Reaktion gebracht werden.
20. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in der Herstellung von Baustoffen und Überzugsmitteln, deren Bindemittelmatrix zusätzlich Zement, Kalk und/oder Gips enthält-21. Komposition nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidharz ein Polymer verwendet wird, das Oxanringe enthält.