DE3632332A1

DE3632332A1 - Process for the chemical dispersal of macromolecular substances

Info

Publication number: DE3632332A1
Application number: DE19863632332
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof Dr Boelsing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-03-31

Abstract

For the dispersal of macromolecular substances by chemical reaction (DCR process), the substances are subjected, as a melt or solution at above 100 DEG C, in particular in a closed reaction space, to the action of calcium oxide and water. Infusible elastomers are dispersed in swollen form.

Description

Es ist bekannt, daß sich Öle und ölartige Stoffe auf chemischem Wege in feindisperse Feststoffzubereitungen überführen lassen. Zu diesem Zwecke läßt man beispiels weise Calciumoxid mit Wasser zu Calciumhydroxid in Gegenwart des zu dispergierenden Stoffes reagieren. Dieses Verfahren der Dispergierung durch chemische Reaktion - kurz DCR-Verfahren genannt - ist Gegen stand der deutschen Patente 20 53 627, 23 78 777, 23 28 778, 25 33 789, 25 33 790, 25 33 791 und ihrer ausländischen Äquivalente. Ein wesentliches Merkmal dieser Reaktion ist die Zugabe von Wasser, um die Hydratationsreaktion zu bewerkstelligen. Sobald man Stoffe dispergieren will, deren Schmelzpunkt ober halb des Siedepunktes des Wassers liegt, läßt sich die dispergierende Reaktion nicht mehr in der bekann ten Weise realisieren.It is known that oils and oily substances can be converted chemically into finely dispersed solid preparations. For this purpose, calcium oxide, for example, is allowed to react with water to calcium hydroxide in the presence of the substance to be dispersed. This process of dispersion by chemical reaction - DCR process for short - is the subject of German patents 20 53 627, 23 78 777, 23 28 778, 25 33 789, 25 33 790, 25 33 791 and their foreign equivalents. An essential feature of this reaction is the addition of water to accomplish the hydration reaction. As soon as you want to disperse substances whose melting point is above half the boiling point of water, the dispersing reaction can no longer be carried out in the known manner.

Soweit also über 100°C schmelzende oder nicht schmelz bare makromolekulare Stoffe nach dem DCR-Verfahren in Calciumoxid fein dispergiert werden sollten, geschah das, indem sie in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wurden, soweit das möglich war, oder indem sie in fein verteilter fester Form, z.B. als Suspension, mit dem Calciumoxid umgesetzt wurden.So far melting or not melting above 100 ° C bare macromolecular substances according to the DCR method in Calcium oxide should be finely dispersed that by being dissolved in a suitable solvent have been as far as possible or by being in fine distributed solid form, e.g. as a suspension with which Calcium oxide were implemented.

Es wäre aber sehr wünschenswert, auch über 100°C schmelzende makromolekulare Stoffe oder solche, die in Lösungsmitteln nur aufquellen, so fein zu dispergieren, wie das sonst mit dem DCR-Verfahren möglich ist. But it would be very desirable, even above 100 ° C melting macromolecular substances or those contained in Only swell solvents, disperse so finely, as is otherwise possible with the DCR process.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur chemischen Dispergierung von makromolekularen Stoffen, in dem sie als Schmelze oder Lösung oberhalb 100°C der Einwirkung von Calciumoxid und Wasser aus gesetzt werden.The invention accordingly relates to a method for the chemical dispersion of macromolecular Substances in which they melt or solution above 100 ° C from the action of calcium oxide and water be set.

Das geschieht beispielsweise, indem man dafür sorgt, daß das zur Reaktion benötigte Wasser während des Prozesses nicht verdampfen kann. Dies wird möglich, wenn man die Umsetzung in einem geschlossenen System durchführt, z.B. in einem Schneckenreaktor. In einer anderen Ausführungsform setzt man das Wasser nicht als solches zu, sondern in Form von Mischungen mit Fest stoffen, die das Wasser adsorptiv besonders fest binden. Hierbei werden wieder jene Feststoffe bevorzugt, die als Abfallstoffe zur Verfügung stehen, wie beispielsweise gebrauchte Bleicherde oder Rot schlamm. Rotschlamm, in getrockneter pulverisierter Form ist im Straßenbau ohnehin als Bitumenfüller bereits zur Verwendung gelangt. Es ist daher bekannt, daß durch die Gegenwart von Rotschlamminhaltsstoffen die straßenbaumechanischen Eigenschaften nicht nach teilig beeinflußt werden. Rotschlamm steht als Abfall stoff zur Verfügung und liefert in einer dispergieren den Reaktion mit Kunststoffen aus der Schmelze ein feindisperses System, das als kunststoffveredelter Füller anzusprechen ist. Es versteht sich von selbst in diesem Zusammenhang, daß nur solche Kunststoffe auf diese Weise dispergiert werden können, die Schmelzen bilden, also Thermoplaste sind.This happens, for example, by making sure that the water required for the reaction during the Process cannot evaporate. This becomes possible if you are implementing in a closed system performs, e.g. in a screw reactor. In a In another embodiment, the water is not used as such too, but in the form of mixtures with feast substances that make the water adsorptive particularly solid tie. Here again those solids preferred, which are available as waste materials, such as used bleaching earth or red mud. Red mud, powdered in dried Form is in road construction anyway as a bitumen filler already used. It is therefore known that by the presence of red mud ingredients the mechanical properties of road construction do not be influenced in part. Red mud is a waste fabric available and delivers in a disperse the reaction with plastics from the melt finely dispersed system, which as a plastic refined Filler is to be addressed. It goes without saying in this context that only such plastics this way the melts can be dispersed form, so are thermoplastics.

Es ist bekannt, daß polymermodifizierte Asphalte gegenüber unmodifizierten eine deutliche Verbes serung des Gebrauchswertes aufweisen. Diesem Vor teil stehen häufig erhebliche Nachteile dadurch entgegen, daß die makromolekularen Inhaltsstoffe polymermodifizierten Bitumens nur schwer homogen in das Bindemittel eingebracht und bis zur Ver arbeitung homogen gehalten werden können.It is known that polymer modified asphalts a clear verb to unmodified exhibit value in use. This before there are often considerable disadvantages contrary to the macromolecular ingredients polymer-modified bitumen is difficult to homogenize introduced into the binder and until Ver work can be kept homogeneous.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ferner, Kunst stoffzubereitungen zu erstellen, die auf einfache Weise dem Bitumen zugemischt werden können und die während des Verarbeitungsprozesses nicht sedimen tieren. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß man Kunststoffe erfindungsgemäß in einer disper gierenden chemischen Reaktion in eine staubfeine Zubereitung überführt.The object of the invention is therefore also art to create fabric preparations that are simple Way can be mixed with the bitumen and the do not sediment during processing animals. This problem is solved in that plastics according to the invention in a disper chemical reaction into a fine dust Preparation transferred.

Zur Herstellung polymermodifizierter Asphalte werden häufig Elastomere zum Einsatz gebracht. Elastomere sind nicht schmelzbar. Man kann dennoch Feststoff zubereitungen mit feindispersen Elastomeren herstel len, wenn man Elastomere in geeigneten Lösungsmitteln anquellen läßt und sie dann wie beschrieben verarbei tet. Auch diese Gele werden im Rahmen der Erfindung als Lösungen bezeichnet.For the production of polymer-modified asphalts often used elastomers. Elastomers are not fusible. You can still solid preparations with finely dispersed elastomers len if you have elastomers in suitable solvents can swell and then process them as described tet. These gels are also within the scope of the invention referred to as solutions.

Als Lösungsmittel kommen nur solche Stoffe in Frage, die beim Zusatz zum Bitumen keine nachteiligen Effekte haben. Dies sind sogenannte Fluxöle, Antrazenöl und andere hochsiedenden mineralischen Öle. Mit ihnen wird der Kunststoff bei höherer Temperatur, etwa um 150°C zum Anquellen gebracht und dann weiterbehandelt. Auch Thermoplaste lassen sich leichter verarbeiten, wenn man der Schmelze die genannten Öle zusetzt oder die Schmelze in Gegenwart der genannten Öle herstellt. Auf diese Weise läßt sich die Verarbeitungstemperatur her absetzen auf etwa 100-120°C. Only such substances can be used as solvents which have no adverse effects when added to bitumen to have. These are so-called flux oils, antracene oil and other high-boiling mineral oils. With them the plastic at a higher temperature, around 150 ° C brought to swell and then treated further. Also Thermoplastics are easier to process if the oils mentioned are added to the melt or the Melt in the presence of the oils mentioned. On in this way the processing temperature can be obtained settle to about 100-120 ° C.

Für die Zwecke der Erfindung wird Calciumoxid in der Form des handelsüblichen Branntkalks, z.B. des Weißfeinkalks, bevorzugt, aber auch grobe Kör nungen sind in vielen Fällen brauchbar. Der Brannt kalk kann bis zu 18 Gewichtsprozent Magnesiumoxid oder andere Fremdbestandteile enthalten.For the purposes of the invention, calcium oxide is in the shape of the commercial quicklime, e.g. of white fine lime, preferred, but also coarse grain in many cases. The fire lime can contain up to 18 weight percent magnesium oxide or contain other foreign components.

Die so hergestellten Feststoffzubereitungen lassen sich nicht nur als polymermodifizierte Bitumenfüller einsetzen, sondern auch in Form polymermodifizierter bituminierter Füller, d.h. von Füllern, die herge stellt wurden in einer dispergierenden Reaktion aus Schmelzen, die neben Thermoplasten auch noch bitumi nöse Stoffe enthalten. Entsprechendes gilt für die Herstellung feindisperser polymermodifizierter bitu minierter Füller, die man dadurch herstellt, daß man Elastomere anquellen läßt in Gegenwart von geschmol zenen bituminösen Stoffen.Leave the solid preparations so prepared not only as a polymer-modified bitumen filler use, but also in the form of polymer-modified bituminized filler, i.e. of fountain pens were exhibited in a dispersing reaction Melting, which besides thermoplastics also bitumi contain noxious substances. The same applies to the Production of finely dispersed polymer-modified bitu mined filler, which is made by Swell elastomers in the presence of melted zenen bituminous substances.

Auch Kunststoffe aus dem Abfallsektor können so ver arbeitet werden und dienen dann auch als preiswertes Substitut für Bitumen.Plastics from the waste sector can also be used in this way work and then serve as inexpensive Substitute for bitumen.

Claims

1. A process for the chemical dispersion of macromolecular substances, characterized in that it is exposed as a melt or solution above 100 ° C to the action of calcium oxide and water.

2. The method according to claim 1, characterized in that that it takes place in a closed reaction space.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, because characterized in that the to be introduced Water is adsorptively bound to a solid.

4. The method according to claim 3, characterized in that used bleaching earth or red mud is set.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, because characterized in that thermoplastics dispersed will.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, because characterized by that not meltable Dispersed elastomers in swollen form will.