DE3843221C1 - Process for the preparation of a liquid polyurethane prepolymer, and the conversion thereof into an open-pore polymer concrete - Google Patents

Process for the preparation of a liquid polyurethane prepolymer, and the conversion thereof into an open-pore polymer concrete

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Abstract

A liquid polyurethane prepolymer is prepared by reacting a polyol mixture comprising from 70 to 95 parts by weight of a linear epsilon -polycaprolactone having a molecular weight of between 500 and 1000 and from 5 to 30 parts by weight of a linear polyethylene glycol having a molecular weight of between 300 and 3000 with from 1.8 to 1.95 equivalents of tolylene diisocyanate, and diluting the product with from 0.3 to 0.7 equivalent, based on the polyol mixture, of a liquid, crude diphenylmethane diisocyanate. The product can be mixed with a mineral mixture and left to set in the presence of moisture to give an open-pore polymer concrete.

Description

Reaktionsharzbetone sind Werkstoffe, in denen zur Ver­ besserung der Verarbeitungs- und/oder Gebrauchseigenschaften das hydraulische Bindemittel durch Betonzusatzstoffe auf der Basis von Kunstharzen, insbesondere Reaktionsharzen, ersetzt ist.Reactive resin concretes are materials in which ver improvement of processing and / or usage properties the hydraulic binder through concrete additives on the Base of synthetic resins, especially reactive resins, replaced is.

Eine wichtige Größe bei der Beurteilung und Schaffung von Straßenbelägen stellt ihre Fähigkeit zur Schallreduzierung von Fahr-, Antriebs- und Rollgeräuschen dar. Zweckmäßig erscheint also ein Straßenbelag, der aus einem offenporigen, gebundenen Haufwerk gebildet ist. Dabei entsteht der weitere Vorteil, daß aufgrund der Offenporigkeit die Wasseraufnahme­ fähigkeit und damit Dränagewirkung des Belages sehr hoch ist. An important factor in the assessment and creation of Road surfaces represent their ability to reduce noise of driving, driving and rolling noises. Appropriate a road surface appears that consists of an open-pore, bound pile is formed. This creates the further one Advantage that due to the open pores the water absorption ability and thus drainage effect of the covering very high is.  

Als Fahrbahnbelag im Straßenbau ist daher der an sich bekannte Reaktionsharzbeton denkbar. Dieser härtet schnell aus, kriecht nicht unter Wärme und Last, ist sehr fest, frost- und wärmebeständig und ist reflektierend einfärbbar. Als Bindemittel für die Mineralstoffe sind ungesättigte Polyesterharze, Epoxidharze, Methylmethacrylatharze sowie Polyurethanprodukte bekannt. Es sind jedoch bisher lediglich Anwendungen für die Herstellung von Maschinengestellen in Betracht gezogen worden (Österreichische Kunststoff-Zeit­ schrift 15 (1984) 1/2, S. 9-10). Eine Verwendung im Straßen­ bau ist nicht beschrieben.As a road surface in road construction is therefore in itself known reaction resin concrete is conceivable. This hardens quickly out, does not crawl under heat and load, is very firm, frost and heat resistant and can be colored reflective. Unsaturated are used as binders for the minerals Polyester resins, epoxy resins, methyl methacrylate resins and Known polyurethane products. So far, however, they are only Applications for the manufacture of machine frames in Considered (Austrian plastics period p. 15 (1984) 1/2, pp. 9-10). Use in the street construction is not described.

Die Verwendung eines einkomponentigen Reaktionsharzes als Bindemittel für mineralische Aggregate wird in der DE-AS 24 51 393 beschrieben. Darin wird ein Verfahren zur Herstellung eines mit Polyurethan/Polyharnstoff gebundenen Reaktionsharzbetons aufgezeigt, bei dem der anorganische Füllstoff mit einem Polyurethan-Präpolymer gemischt wird. Vor dem Vermischen wird der Füllstoff mit Wasser befeuchtet. Nach dem Vermischen erfolgen das Schäumen und Abbinden­ lassen, wobei das Gemisch innerhalb seiner Abbindezeit verarbeitet werden muß. Verwendet man das beschriebene Bindemittel jedoch zur Herstellung eines offenporigen Haufwerkes, so hat dies eine äußerst geringe Festigkeit zur Folge, was stets zum Heraus­ brechen einzelner Füllstoffkörner führt. Eine Verwendung dieses Reaktionsharzes für offenporige Straßendecken ist daher ausgeschlossen. The use of a one-component reaction resin as Binder for mineral aggregates is used in the DE-AS 24 51 393 described. It describes a procedure for Production of a bonded with polyurethane / polyurea Reaction resin concrete shown, in which the inorganic Filler is mixed with a polyurethane prepolymer. Before mixing, the filler is moistened with water. After mixing, foaming and setting take place let the mixture within its setting time are processed got to. However, if you use the binder described Production of an open-pored pile, so this has one extremely low strength result, which always leads out breaking individual filler grains. One use this reaction resin is for open-pore road surfaces therefore excluded.  

Ein Verfahren zur Herstellung einer Polyurethan-Präpolymer- Verbindung mit endständigen Isocyanatgruppen und niedriger Flüchtigkeit ist in JP-5 31 33 298, referiert in CPI-Profile Booklet 1979, Referat 00981 B/01, und in Chem. Abstracts, Vol. 90, 1979, Referat 104 852d, beschrieben. Dort wird ein Polyol - beispielhaft genannt ist Polypropylenglykol - mit 1,8 bis 1,95 Äquivalent Toluylendiisocyanat umgesetzt und danach mit Diphenylmethandiisocyanat gemischt. Allgemein wird die Anwendbarkeit des Gemischs für u. a. Tiefbau und Baugewerbe angegeben. Als Bindemittel für mineralische Füllstoffe ist auch dieses auf einem einzigen Polyol basierende Poly­ etherpolyurethan-Präpolymer mit Diphenylmethandiisocya­ nat-Gehalt ungeeignet, wenn höhere Festigkeitswerte erzielt werden sollen, wie sie im Straßenbau wegen der dort auftretenden hohen Belastungen gefordert sind: Entsprechend hergestellte Prüfkörper zeigen Biege- und Druckfestigkeiten, die nur etwa ein Drittel der geforderten Werte betragen; die Bindung der mineralischen Füllstoffe untereinander ist also unzureichend.A process for making a polyurethane prepolymer Connection with terminal isocyanate groups and lower Volatility is in JP-5 31 33 298, referenced in CPI profiles Booklet 1979, Unit 00981 B / 01, and in Chem. Abstracts, Vol. 90, 1979, Section 104 852d. There will be a Polyol - exemplified is polypropylene glycol - with 1.8 to 1.95 equivalent of tolylene diisocyanate and then with Diphenylmethane diisocyanate mixed. Generally the Applicability of the mixture for u. a. Civil engineering and construction specified. As a binder for mineral fillers also this poly based on a single polyol ether polyurethane prepolymer with diphenylmethane diisocya nat content unsuitable if higher strength values should be achieved as they are in road construction because of there occurring high loads are required: accordingly manufactured test specimens show bending and compressive strengths, which are only about a third of the required values; the So the mineral fillers are bound to each other insufficient.

Es wird weiter beobachtet, daß gemäß der genannten japanischen Druck­ schrift hergestellte Präpolymere beim Ausreagieren mit Wasser zwar in den Oberflächenbereichen rasch aushärten, eine so gebildete Haut es jedoch verhindert, daß diese Härtung auch in den inneren Bereichen vollständig und gleich schnell erfolgt. Die Folge sind ungleichmäßig abgebundene Materialien, was ebenfalls zur Endfestigkeit abträglich ist. It is further observed that according to the Japanese printing mentioned written prepolymers when reacting with Although water hardens quickly in the surface areas, a skin so formed, however, prevents this Hardening completely and equally in the inner areas done quickly. The consequences are unevenly bound Materials, which is also detrimental to the final strength.  

Ausgehend vom letztgenannten Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren zur Her­ stellung eines flüssigen Polyurethan-Präpolymeren anzugeben, welches mit Wasser rasch und vor allem gleichmäßig aushärtet und welches in Abmischung mit mineralischen Füllstoffen ein so gutes Bindemittel darstellt, daß Reaktionsharzbetone mit deutlich höheren Belastbarkeiten als bisher hergestellt werden können, wie diese im Straßenbau erforderlich sind. Dabei soll das Präpolymer so stabil sein, daß es ohne Qualitätsverluste lange Zeit vor seinem Einsatz trans­ portiert und gelagert werden kann. Based on the latter prior art, the present invention for the object, a method for Her state the position of a liquid polyurethane prepolymer, which hardens quickly and, above all, evenly with water and which in admixture with mineral fillers is such a good binder that reactive resin concrete with significantly higher load capacities than previously manufactured can be, as they are required in road construction. The prepolymer should be so stable that it without Loss of quality long before its use trans can be ported and stored.  

Gelöst wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 gekenn­ zeichnete Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Poly­ urethan-Präpolymeren und die in dem Verwendungsanspruch ange­ gebene vorteilhafte Weiterverarbeitung zu offenporigen Reaktionsharzbetonen.This problem is solved by the in claim 1 Drew process for the production of a liquid poly urethane prepolymers and those specified in the use claim given advantageous further processing to open-pore Reaction resin stress.

Insbesondere die Tatsache, daß ein Polyurethan- Präpolymer auf Basis eines Gemisches zweier Polyole her­ gestellt wird mit einem Anteil von 5 bis 30 Gew.-% Poly­ ethylenglykol (Molekulargewicht von 300 bis 3000), zusammen mit 70 bis 95 Gew.-% eines linearen ε-Polycaprolactons mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 1000, wobei nur 30 bis 40 Minuten gerührt wird und wobei an­ schließend 0,3 bis 0,7 äquivalent rohes Diphenylmethan­ diisocyanat zugesetzt werden, führt zu einem Bindemittel, welches besonders gleichmäßig aushärtet und dabei, in Abmischung mit mineralischen Füllstoffen, um ein Mehrfaches höhere Festigkeitsdaten erzielt, als dies bei bisherigen Reaktionsharzbetonen der Fall ist.In particular, the fact that a polyurethane prepolymer based on a mixture of two polyols is produced with a proportion of 5 to 30 wt .-% poly ethylene glycol (molecular weight of 300 to 3000), together with 70 to 95 wt .-% of a linear ε- Polycaprolactone with a molecular weight between 500 and 1000, stirring only for 30 to 40 minutes and then adding 0.3 to 0.7 equivalent of crude diphenylmethane diisocyanate, leads to a binder which cures particularly uniformly and thereby, in Mixing with mineral fillers, several times higher strength data than is the case with previous reactive resin concrete.

Dabei ist es für die Erfindung unwesentlich, daß das einge­ setzte Toluylendiisocyanat im Handel meist als Gemisch der 2,4- und 2,6-Isomeren erhältlich ist; denn das Verhältnis dieser Mischungen ist für die vorliegende Erfindung völlig unkritisch. It is immaterial for the invention that the usually put tolylene diisocyanate commercially as a mixture of 2,4- and 2,6-isomers are available; because the relationship these mixtures are complete for the present invention not critical.  

Das aus z. B. der DE-AS 24 51 393 bekannte, im Handel erhält­ liche rohe Diphenylmethandiisocyanat ist ein Gemisch verschiedener Diphenylmethandiisocyanat-Isomerer (bei einem Anteil der 4,4′-Isomeren von 30 bis 90%) und Methylenbrücken aufweisender, trifunktioneller Poly­ phenylisocyanate.The from z. B. the DE-AS 24 51 393 known, commercially available liche raw diphenylmethane diisocyanate is a Mixture of different diphenylmethane diisocyanate isomers (with a share of the 4,4'-isomers from 30 to 90%) and Trifunctional poly with methylene bridges phenyl isocyanates.

Das rasche und gleichmäßige Aushärten des Präpolymeren bei Zugabe von rohem Diphenylmethandiisocyanat und Wasser liegt in der Zugabe des linearen Polyethylenglykols begründet. Dieses dient der Hydrophilierung des Gemisches, um den Reaktanten Wasser auch in dessen Inneres vordringen zu lassen, ohne daß die äußeren Bereiche gleichsam eine undurchdringliche hydrophobe Haut bilden. Polyethylenglykol als überschüssige Polyolkomponente ist jedoch in der Polyurethan-Chemie als festigkeitsmindernd bekannt; es war nicht vorauszusehen, daß bereits die erfin­ dungsgemäß geringen Anteile dieses Glykols (Unterschuß), die noch keine wesentlichen Festigkeitsverluste bewirken, zu einer solch hohen Hydrophilie des Präpolymeren beitragen, daß die Abbindezeit nur ein Drittel derjenigen bekannter Polyurethan-Präpolymerer betragen würde, bei völlig gleich­ mäßigem Aushärtungsverhalten des Präpolymeren auch im Innern. In den Beispielen wird dieser Umstand mit Zahlen­ werten belegt.The rapid and even curing of the prepolymer Adding raw diphenylmethane diisocyanate and water is the addition of the linear polyethylene glycol. This serves the Hydrophilization of the mixture to the reactant water too to let it penetrate inside without the outside Areas of impenetrable hydrophobic skin form. Polyethylene glycol as an excess polyol component is, however, in the polyurethane chemistry as strength reducing known; it could not have been foreseen that she would already invent it in accordance with the low proportions of this glycol (deficit), the not cause any significant loss of strength yet contribute to such a high degree of hydrophilicity of the prepolymer, that the setting time is only a third of that known Polyurethane prepolymer would be completely the same moderate curing behavior of the prepolymer also in Inside. In the examples, this fact is with numbers values documented.

Das erhaltene flüssige, verdünnte Präpolymere wird vorteil­ haft in einer Menge von 3 bis 10 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Füllstoffe eingesetzt, um einen offenporigen Reaktionsharzbeton herzustellen. The liquid, dilute prepolymer obtained is advantageous adheres in an amount of 3 to 10 parts by weight per 100 Parts by weight of fillers used to create an open pore To produce reaction resin concrete.  

Als Füllstoffe eignen sich die handelsüblichen Zuschläge, wie Splitte, Kies oder Sande, Gummigranulat oder Bauschutt. Die Korngröße kann je nach Anwendungszweck bis hinauf zu 64 mm gewählt werden und liegt somit im konventionellen Be­ reich. Als besonders vorteilhaft haben sich Gemische aus Kies oder Splitt, Sand und Gesteinsmehl erwiesen, wobei diese Stoffe charakterisiert sind in der Technischen An­ leitung TL Min-StB 83.The usual additives are suitable as fillers, such as grit, gravel or sand, rubber granules or building rubble. The grain size can be up to depending on the application 64 mm can be selected and is therefore in conventional loading rich. Mixtures have proven to be particularly advantageous Gravel or grit, sand and rock flour proved to be these substances are characterized in the technical an line TL Min-StB 83.

Die Sieblinie des Gemischs wird dabei anhand dem Fachmann geläufigen Tabellen für die Betonherstellung, z. B. der DIN 1045 oder der DIN 4226, derart aufgebaut, daß ein offen­ poriges Haufwerk entsteht. Dadurch kann das bei der Härtungs­ reaktion entstehende Gas entweichen, ohne das Gemisch aufzutreiben. Diese Offenporigkeit bewirkt bei erfindungs­ gemäß gebundenen Straßendecken eine sehr hohe Wasseraufnahme und eine akustische Dämpfung von Verkehrsgeräuschen bis zu 10 dB in dem Frequenzbereich 1 bis 10 kHz. The sieve line of the mixture is based on the expert common tables for concrete production, e.g. B. the DIN 1045 or DIN 4226, constructed so that an open porous pile is created. This can cause hardening reaction gas escaping without the mixture to find. This open porosity causes fiction very high water absorption according to bound road surfaces and acoustic damping of traffic noise up to 10 dB in the frequency range 1 to 10 kHz.  

Das erfindungsgemäß hergestellte Präpolymere ist bei luft­ dichter Verpackung mehrere Monate lagerstabil. Ihm können ohne Rezepturänderung die in der Reaktionsharzbeton verar­ beitenden Industrie bekannten Zusätze, wie Katalysatoren, oberflächenaktive Substanzen, flammhemmende Mittel sowie Farbstoffe, beigemengt werden.The prepolymer produced according to the invention is in air dense packaging is stable for several months. Can him without changing the recipe which was used in the reaction resin concrete known industrial additives, such as catalysts, surface active substances, flame retardants as well Dyes to be added.

Wegen der unüblichen langen Verarbeitbarkeit werden zwei verschiedene Arbeitstechniken zum Herstellen eines Re­ aktionsharzbetons möglich: Im ersten Fall werden trockene Mineralstoffe mit dem Präpolymer vorgemischt und an den Ort der Verwendung transportiert. Bei Maßnahmen gegen den Zutritt von Luftfeuchte (Foliensäcke oder luftdicht ver­ schlossene Fässer) ist das Betongemisch unbegrenzt lager­ stabil. Im anderen Fall können die Mineralstoffe und das Harz vor Ort im konventionellen Betonmischer gemischt und direkt verbaut werden.Because of the unusually long processability, two different working techniques for making a re Action resin concrete possible: In the first case, dry Minerals pre-mixed with the prepolymer and put in place of use. When taking measures against the Access to air humidity (foil bags or airtight ver closed barrels) the concrete mix is stored indefinitely stable. Otherwise, the minerals and that Resin mixed on site in a conventional concrete mixer and can be installed directly.

Wegen der Stöchiometrie des Präpolymeren, des Fehlens von Lösungsmitteln und wegen der Möglichkeit der Kaltverar­ beitung bleibt dabei die Entstehung schädlicher Dämpfe oder Gerüche gering. Die Arbeiten können somit von ungeschultem Personal in Standardausrüstung vorgenommen werden.Because of the stoichiometry of the prepolymer, the lack of Solvents and because of the possibility of cold processing processing remains the generation of harmful vapors or Odors low. The work can therefore be done by untrained Personnel are made in standard equipment.

Die Aushärtung des Gemisches aus Präpolymer und Füllstoffen geschieht in bekannter Weise entweder durch die Luftfeuchte allein oder durch Besprühen mit Wasser. Zur Beschleunigung der Härtungsreaktion kann das aufgesprühte Wasser Be­ schleuniger enthalten, z. B. tertiäre Amine oder Carbonate der Alkali- oder Erdalkalimetalle. The curing of the mixture of prepolymer and fillers happens in a known manner either through the air humidity alone or by spraying with water. For acceleration The sprayed water can be used in the hardening reaction accelerators included, e.g. B. tertiary amines or carbonates the alkali or alkaline earth metals.  

Obwohl die vorliegende Erfindung Reaktionsharzbetone im Straßenbau besonders hervorhebt, ist es selbstverständlich, daß die Verwendung von Aggregaten mit dem Reaktionsharz zur Herstellung von Formteilen, wie Platten oder Zylindern, insbesondere im Maschinenbau, ebenfalls ohne Nachteile möglich ist. Bei der Herstellung solcher Formteile sind keine druckstabilen Formen erforderlich, da durch den offenporigen Aufbau des Haufwerks das bei der Härtungs­ reaktion entstehende CO2 entweichen kann.Although the present invention particularly emphasizes reactive resin concretes in road construction, it goes without saying that the use of units with the reactive resin for the production of moldings, such as plates or cylinders, in particular in mechanical engineering, is also possible without disadvantages. No pressure-stable molds are required in the production of such molded parts, since the CO 2 formed during the hardening reaction can escape due to the open-pore structure of the pile.

Wegen der guten Haftfähigkeit des erfindungsgemäßen Binde­ mittels ist auch die Herstellung von Verbunden aus Re­ aktionsharzbeton und anderen Materialien, z. B. Gips, kon­ ventionell gebundenem Beton, Asphalt oder Kunststoff, möglich.Because of the good adhesion of the bandage according to the invention is also the production of composites from Re action resin concrete and other materials, e.g. B. gypsum, kon conventionally bound concrete, asphalt or plastic, possible.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher er­ läutern. Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The following examples are intended to illustrate the invention purify. All parts are parts by weight.

Beispiel 1example 1

900 Gewichtsteile ε-Polycaprolacton mit einem Molgewicht von 540 und 100 Teile Polyethylenglykol mit einem Molgewicht von 600 werden mit 592 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat bei Raumtemperatur gemischt und 30 Minuten gerührt. Es entsteht ein gelbes Präpolymer mit einer Viskosität von 100 000 mPa · s und 8,2% NCO-Gehalt. Danach werden 242 Gewichtsteile flüssiges rohes Diphenylmethandiisocyanat zugegeben und weitere 10 Minuten gerührt. Man erhält ein braunes, fast geruchloses Präpolymer, dessen Viskosität 24 000 mPa · s beträgt und das einen NCO-Gehalt von 11% aufweist.900 parts by weight of ε- polycaprolactone with a molecular weight of 540 and 100 parts of polyethylene glycol with a molecular weight of 600 are mixed with 592 parts by weight of tolylene diisocyanate at room temperature and stirred for 30 minutes. The result is a yellow prepolymer with a viscosity of 100,000 mPa · s and 8.2% NCO content. Then 242 parts by weight of liquid crude diphenylmethane diisocyanate are added and the mixture is stirred for a further 10 minutes. A brown, almost odorless prepolymer is obtained, the viscosity of which is 24,000 mPa · s and which has an NCO content of 11%.

50 Gewichtsteile dieses Präpolymeren werden zu einem Mineralstoffgemisch gegeben, bestehend aus 850 Gewichtsteilen Splitt 2/5, 100 Gewichtsteilen Natursand 0/2 und 50 Ge­ wichtsteilen Kalksteinmehl, und in einem Zwangsmischer 5 Minuten verrührt. Das resultierende teigartige Gemisch ist unter Feuchtigkeitsausschluß in verschlossenen Foliensäcken oder luftdichten Fässern unbegrenzt lagerfähig.50 parts by weight of this prepolymer become one Given mineral mixture, consisting of 850 parts by weight Grit 2/5, 100 parts by weight of natural sand 0/2 and 50 Ge most of the limestone flour, and in a compulsory mixer Stirred for 5 minutes. The resulting dough-like mixture is with exclusion of moisture in sealed foil bags or airtight barrels can be stored indefinitely.

Zur Verarbeitung vor Ort wird das Gemisch aus dem Behälter oder der Mischmaschine auf einen konventionellen Unterbau aus Schottern aufgegossen in einer Schichtdicke von 2 cm. Die Aushärtung ist nach 24 Stunden so weit abgeschlossen, daß der Belag befahrbar ist.The mixture is made from the container for on-site processing or the mixing machine on a conventional base poured from gravel in a layer thickness of 2 cm. The curing is complete after 24 hours, that the surface is drivable.

Beispiel 2Example 2

In einer Variante wird die Aushärtungszeit ohne Nachteile auf 5 Stunden verkürzt, indem der Belag besprüht wird mit Wasser, welches den Aminbeschleuniger 1,4-Diaza-bicyclo- [2.2.2.]-octan enthält. In one variant, the curing time is without disadvantages reduced to 5 hours by spraying the surface with Water which contains the amine accelerator 1,4-diaza-bicyclo- [2.2.2.] - Octane contains.  

Beispiel 3Example 3

930 Gewichtsteile ε-Polycaprolacton (Molgewicht 1000) und 70 Gewichtsteile Polyethylenglykol (Molgewicht 800) werden mit 329 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat wie in Beispiel 1 vermischt. Zu dem entstandenen schwach gelben, wachsartigen Präpolymer (NCO-Gehalt 5,5%) werden 134 Teile flüssiges rohes Diphenylmethandiisocyanat gegeben und weitere 10 Minuten gerührt. Man erhält ein braunes, fast geruchloses Präpolymer mit einer Vis­ kosität von 50 Pa · s und einen NCO-Gehalt von 7,7%, welches wie in Beispiel 1 oder 2 verarbeitet werden kann.930 parts by weight of ε- polycaprolactone (molecular weight 1000) and 70 parts by weight of polyethylene glycol (molecular weight 800) are mixed with 329 parts by weight of tolylene diisocyanate as in Example 1. 134 parts of liquid crude diphenylmethane diisocyanate are added to the resulting pale yellow, waxy prepolymer (NCO content 5.5%) and the mixture is stirred for a further 10 minutes. This gives a brown, almost odorless prepolymer with a viscosity of 50 Pa · s and an NCO content of 7.7%, which can be processed as in Example 1 or 2.

Der nach Beispiel 1 hergestellte Reaktionsharzbeton wurde auf seine Festigkeit geprüft. Dazu wurde nach der im Betonbau gängigen Prüfmethode gemäß DIN 1164/7 verfahren:The reaction resin concrete prepared according to Example 1 was checked for its strength. According to the in Concrete test method according to DIN 1164/7:

Die Mischung wird in eine Form mit den Abmessungen 160 × 40 × 40 mm gegossen und mittels eines Stempels etwas verdichtet. Zur Aushärtung wird das Formteil mit Wasser besprüht und 24 Std. bei Raumtemperatur gelagert.The mixture is in a mold with dimensions Cast 160 × 40 × 40 mm and by means of a stamp somewhat condensed. The molded part is used for curing Water sprayed and stored at room temperature for 24 hours.

Es ergaben sich die folgenden Fertigkeitswerte:The following skill values resulted:

  • Biegefestigkeit (N/mm2): 4,8Flexural strength (N / mm 2 ): 4.8
  • Biegemodul (N/mm2): 450Flexural modulus (N / mm 2 ): 450
  • Druckfestigkeit (N/mm2): 6,5Compressive strength (N / mm 2 ): 6.5
  • Stauchung beim Bruch (%): 5,7Compression at break (%): 5.7

Für die Rezeptur des Beispiels 3 wurde als Polyol ε-Poly­ caprolacton mit einem deutlich höheren Molgewicht ausge­ wählt. Die wie in Beispiel 1 hergestellten Prüfkörper zeigten deutlich geringere Festigkeiten; hier ist offenbar ein Grenzwert des einsetzbaren Molgewichts erreicht:For the formulation of Example 3, poly- ε- poly caprolactone with a significantly higher molecular weight was selected. The test specimens produced as in Example 1 showed significantly lower strengths; here a limit of the usable molecular weight has apparently been reached:

  • Biegefestigkeit (N/mm2): 2,5Flexural strength (N / mm 2 ): 2.5
  • Biegemodul (N/mm2): 280Flexural modulus (N / mm 2 ): 280
  • Druckfestigkeit (N/mm2): 2,4Compressive strength (N / mm 2 ): 2.4
  • Stauchung beim Bruch (%): 4,1Compression at break (%): 4.1
Beispiel 4Example 4

Die Prüfkörper wurden unter Verwendung eines Präpolymeren hergestellt, das aus den gleichen Ausgangsstoffen wie in Beispiel 1 bestand, jedoch in folgendem Mengenverhältnis:The test specimens were made using a prepolymer prepared from the same starting materials as in Example 1 existed, but in the following proportions:

  • 700 Gewichtsteile ε-Polycaprolacton700 parts by weight of ε- polycaprolactone
  • 300 Gewichtsteile Polyethylenglykol300 parts by weight of polyethylene glycol
  • 576 Gewichtsteile Toluylendiisocyanat576 parts by weight of tolylene diisocyanate
  • 242 Gewichtsteile rohes Diphenylmethandiisocyanat242 parts by weight of crude diphenylmethane diisocyanate

Es entstanden hochfeste, offenporige Reaktionsharzbetone:High-strength, open-pore reaction resin concretes were created:

  • Biegefestigkeit (N/mm2): 3,7Flexural strength (N / mm 2 ): 3.7
  • Biegemodul (N/mm2): 320Flexural modulus (N / mm 2 ): 320
  • Druckfestigkeit (N/mm2): 4,2Compressive strength (N / mm 2 ): 4.2
  • Stauchung beim Bruch (%): 3,4Compression at break (%): 3.4

Prüfkörper, die nach Beispiel 1 und 4, jedoch jeweils in der Variante des Beispiels 2 hergestellt wurden, ergaben keine von den vorstehend verzeichneten Festigkeiten wesentlich ab­ weichenden Werte. Alle diese Festigkeiten lassen auf das Vorliegen von insbesondere für Straßendecken geeigneten offenporigen Reaktionsharzbetonen schließen, was durch Bau und Erprobung von Teststrecken im Labor wie auch im Gelände bestätigt wurde. Es fand kein Ausbröckeln von Haufwerkteilchen statt; die eingangs genannten Anforderungen an Straßenbeläge wurden erfüllt.Test specimens according to Examples 1 and 4, but each in the Variant of Example 2 were produced, did not result from the strengths noted above divergent values. All of these strengths point to that Presence of particularly suitable for road surfaces open-pore reaction resin concrete close what through Construction and testing of test tracks in the laboratory as well as in the Site was confirmed. There was no crumbling from Heap particles instead; the requirements mentioned at the beginning on road surfaces were met.

Im Gegensatz zu den genannten Beispielen scheitert bei Verwendung eines Reaktionsharzes gemäß DE-AS 24 51 393 in einem offenporigen Haufwerk bereits die Herstellung eines Prüfkörpers daran, daß dieser nach der Aushärtung beim Entformen stets zerbricht.In contrast to the examples mentioned, fails Use of a reaction resin according to DE-AS 24 51 393 in an open-pored pile already the production of a Test specimen that this after curing at Demolding always breaks.

Verwendet man aber die Haufwerke, welche in dieser Druck­ schrift gefordert sind, nämlich mit durch Reaktionsharz gleich welcher Art überwiegend ausfüllbaren Hohlräumen, so besitzen die entsprechenden Prüfkörper (und damit auch ein Fahrbahnbelag) nach dem Aufschäumen und Abbinden stets eine für den Straßenbau völlig unzureichende Druckfestigkeit unter 1 N/mm2.However, if you use the piles that are required in this publication, namely with cavities that can be largely filled with reactive resin of any kind, the corresponding test specimens (and thus also a road surface) always have an inadequate compressive strength after foaming and setting less than 1 N / mm 2 .

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Polyurethan- Präpolymeren durch Umsetzung eines Polyols mit 1,8 bis 1,95 Äquivalent Toluylendiisocyanat zu einem ausrea­ gierten Produkt und Mischen dieses Produkts mit flüssigem Diphenylmethandiisocyanat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als Polyol ein Polyolgemisch, be­ stehend aus 70 bis 95 Gewichtsteilen eines linearen ε-Polycaprolactons mit einem Molgewicht zwischen 500 und 1000 und aus 5 bis 30 Gewichtsteilen eines linearen Polyethylenglykols mit einem Molgewicht zwischen 300 und 3000 verwendet, die Reaktionskomponenten unter 30- bis 40minütigem Rühren vermischt, ausreagieren läßt und das Produkt mit 0,3 bis 0,7 Äquivalent, bezogen auf das Polyolgemisch, flüssigem rohem Diphenylmethandiisocyanat verdünnt. 1. A process for the preparation of a liquid polyurethane prepolymer by reacting a polyol with 1.8 to 1.95 equivalent of tolylene diisocyanate to a fully reacted product and mixing this product with liquid diphenylmethane diisocyanate, characterized in that a polyol mixture, be standing as polyol from 70 to 95 parts by weight of a linear ε- polycaprolactone with a molecular weight between 500 and 1000 and from 5 to 30 parts by weight of a linear polyethylene glycol with a molecular weight between 300 and 3000, the reaction components mixed with stirring for 30 to 40 minutes, allowed to react and the product diluted with 0.3 to 0.7 equivalent, based on the polyol mixture, of liquid crude diphenylmethane diisocyanate. 2. Verwendung des nach Anspruch 1 erhaltenen flüssigen Polyurethan-Präpolymeren als Bindemittel zusammen mit anorganischen Füllstoffen und unter Einwirkung von Feuchtigkeit für einen offenporigen Reaktionsharzbeton.2. Use of the liquid obtained according to claim 1 Polyurethane prepolymers as binders together with inorganic fillers and under the influence of Moisture for an open-pore reactive resin concrete.
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