DE571384C

DE571384C - Process for the production of aqueous dispersions of bituminous substances containing flocculating electrolytes

Info

Publication number: DE571384C
Application number: DEN31043D
Authority: DE
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1929-10-18
Filing date: 1929-10-18
Publication date: 1933-02-28

Description

Verfahren zur Herstellung von an sich ausflockend wirkende Elektiolyte enthaltenden wäßrigen Dispersionen bituminöser Stoffe Beim Zusatz von sauren Elektrolyten, wie Säuren oder sauren Salzen, zu mit Ton oder ähnlichen kolloidalen Pulvern als Dispergator hergestellten wäßrigen Dispersionen bituminöser Stoffe, wie Asphalt u. dgl., der erfolgt, um die Bildung von Wasser- oder feuchtigkeitsundurchlässigen, gegebenenfalls rostschützend wirkenden bituminösen Filmen aus der Dispersion zu erleichtern, und um größere Mengen von Bitumen zwecks Erzeugung von Dispersionen mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an dispergierter Phase dispergieren zu können, tritt als Folge des Zusatzes der Elektrolyten gewöhnlich eine beachtliche nachteilige Viskositätserhöhung der Dispersion und vielfach eine Ausflockung der dispergierten Teilchen auf.Process for the production of flocculating electiolytes containing aqueous dispersions of bituminous substances When adding acidic electrolytes, such as acids or acid salts, to with clay or similar colloidal powders as Aqueous dispersions of bituminous substances such as asphalt produced by dispersant and the like, which takes place in order to prevent the formation of water- or moisture-impermeable, optionally anti-rust bituminous films from the dispersion and to use larger quantities of bitumen to produce dispersions to be able to disperse with a relatively high content of dispersed phase, There is usually a considerable adverse effect as a result of the addition of the electrolyte Increase in viscosity of the dispersion and, in many cases, flocculation of the dispersed ones Particles on.

Es wurde nun gefunden, daß die beim Zusatz der sauren Elektrolyte zu wäßrigen Dispersionen bituminöser Stoffe stattfindende Ausflockung der Dispersion verhindert - und somit die Herstellung von hochkonzentrierten Dispersionen unter Zusatz dieser Elektrolyte ermöglicht wird, wenn man die Elektrolyte, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Chromsäure, Oxalsäure, Benzoesäure, Kaliumbichromat, Aluminiumsulfat, Mononatriumphosphat u. dgl., zweckmäßig in kleinen Einzelmengen, der Dispersion vor, während oder nach einer energischen, zur Herabsetzung der Viskosität führenden mechanisehen Schlagbehandlung, gegebenenfalls unter Zusatz von Schutzkolloiden, zusetzt.It has now been found that the addition of the acidic electrolytes flocculation of the dispersion occurring with aqueous dispersions of bituminous substances prevents - and thus the production of highly concentrated dispersions under Addition of these electrolytes is made possible if the electrolytes, such as sulfuric acid, Hydrochloric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, benzoic acid, potassium dichromate, aluminum sulfate, Monosodium phosphate and the like, expediently in small individual amounts, of the dispersion before, during or after a vigorous, leading to a reduction in viscosity mechanical impact treatment, if necessary with the addition of protective colloids, clogs.

Es ist bekannt, Dispersionen gegen koagulierende Einflüsse dadurch widerstandsfähig zu machen, daß man der Dispersion einen fein verteilten Stoff unter solchen Bedingungen zusetzt, daß die Teilchen der Dispersion von diesem fein verteilten Stoff umhüllt werden, so daß sie sich nicht vereinigen können und ihre ursprüngliche Größe beibehälten. Diesen Dispersionen kann man dann ohne Koagulationsgefahr unter Rühren Stoffe zusetzen, die bei Abwesenheit des fein verteilten Stoffes eine Koagulation hervorrufen würden.It is known to use dispersions against coagulating influences To make resistant that one finely divided substance under the dispersion adding such conditions that the particles of the dispersion thereof finely divided Fabric to be wrapped so that they can not unite and their original Maintain size. These dispersions can then be added without the risk of coagulation Stir, add substances that coagulate in the absence of the finely divided substance would evoke.

Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das neue Verfahren dadurch, daß es nicht erforderlich ist, daß der aus Ton oder ähnlichen kolloidalen Pulvern bestehende Dispergator die dispergierten Teilchen umhüllt, um koagulationsbeständige Dispersionen zu erhalten, die dann unter Rühren mit an sich koagulierend wirkenden Mitteln versetzt werden können. Die mit Ton o. dgl. hergestellten Dispersionen, die das Ausgangsmaterial für das neue Verfahren darstellen, sind vielmehr solche, die beim Zusatz der obengenannten Elektrolyte koagulieren. Diese Koagulation läßt sich bei solchen Dispersionen auch nicht durch gewöhnliches Rühren während des Zusatzes der Elektrolyte verhindern oder aufheben, sondern erfindungsgemäß -nur dadurch, daß man die Dispersionen vor, während oder nach dem Zusatz der Elektrolyte einer so energischen Schlagbehandlung unterwirft, daß durch sie eine Herabsetzung der Viskosität der Dispersion erzielt wird.The new method differs from this known method in that it is not necessary that the clay or the like colloidal Powders consisting of dispersant envelops the dispersed particles to make them coagulation-resistant To obtain dispersions, which then act with coagulating per se while stirring Funds can be shifted. The dispersions made with clay or the like, which represent the starting material for the new process are rather those which coagulate when the above-mentioned electrolytes are added. This coagulation leaves In the case of such dispersions, even ordinary stirring during the addition the Prevent or cancel electrolytes, but according to the invention -only by having the dispersions before, during or after the addition of the electrolytes subjected to such an energetic treatment of blows that through it a degradation the viscosity of the dispersion is achieved.

Die mechanische Schlagbehandlung von Dispersionen zwecks Herabsetzung ihrer Viskosität ist an sich bekannt. Beim Arbeiten gemäß der Erfindung -wird jedoch diese mechanische Schlagbehandlung deshalb angewendet, um den ausflockenden Einfluß des Elektrolyten zu verringern oder zu verhindern. Die Angabe, daß beim neuen Verfahren durch die Schlagbehandlung die Viskosität der Dispersion herabgesetzt -werden soll, dient nur zur Kennzeichnung der Stärke dieser Behandlung, die vorteilhaft in einer zweckmäßig mit großer Geschwindigkeit arbeitenden Schlagvorrichtung mit zwei oder mehreren flache Träger tragenden Wellen durchgeführt -wird.The mechanical impact treatment of dispersions for the purpose of degradation their viscosity is known per se. When working according to the invention -will this mechanical impact treatment therefore applied to the flocculating influence to reduce or prevent the electrolyte. The indication that the new procedure the impact treatment should reduce the viscosity of the dispersion, serves only to indicate the strength of this treatment, which is beneficial in one expediently working at high speed impact device with two or several shafts carrying flat girders.

Auch der Zusatz von Schutzkolloiden zu Dispersionen zwecks Erhöhung ihrer mechanischen Beständigkeit ist an sich bekannt. Beien Arbeiten gemäß der Erfindung können die Schutzkolloide,- deren Zusatz nicht für sich ganz allgemein, sondern nur in Verbindung mit dem neuen Verfahren beansprucht wird', gemeinsam mit den Elektrolyten der Dispersion zugesetzt werden. Schutzkolloide, die sich für das neue Verfahren eignen, sind z. B. Gummiharze, Stärke, Dextrin, Tapiokainehl, Gerbsäure, Gelatine u. dgl. Die Art und Menge des Schutzkolloidzusatzes wird im -wesentlichen durch den Feinheitsgrad des dispergierten Stoffes bestimmt. Bei einer verhältnismäßig groben Dispersion wird ein stärker -wirkendes Schutzkolloid verwendet als bei einer verhältnismäßig feinen Dispersion. Zu große Mengen gewisser Schutzkolloide werden zweckmäßig nicht verwendet, da durch ihre Anwesenheit die Festigkeit des Bitumenfilms, der aus der Dispersion hergestellt -wird, verringert werden kann. Beispiele i. Mexikanischer Asphalt mit einem Schmelzpunkt zwischen 35 und Zoo' C wird in einer Dispergiervorrichtung in ungefähr der gleichen Gewichtsmenge einer aus gleichen Teilen Bentonit und New Jersey Töpferton mit Hilfe von Wasser hergestellten Suspension dispergiert. Die auf diese Weise erhaltene Dispersion, die, bezogen auf die Dispergatorgewichtsmenge, ein 2o- bis 5ofaches an Asphalt enthalten kann, wird in eine Schlagvorrichtung gebracht, in der während einer energischen Schlagbehandlung i °J, Kaliumbichromat, berechnet auf das Gewicht der Dispersion, zugesetzt wird. Der Zusatz des Kaliumbichromats erfolgt in Teilmengen während der Schlagbehandlung. Eine neue Teilmenge wird erst zugesetzt, wenn durch die Schlagbehandlung die durch den Zusatz der vorhergehenden Teilmenge geschaffene Viskosität der Dispersion herabgesetzt worden ist. Nach Zusatz der letzten Teilmenge Kaliumbichromat wird die Schlagbehandlung noch fortgesetzt, bis die Viskosität weiter herabgesetzt ist. Man erhält auf diese Weise eine Dispersion, die zur Herstellung schützender Überzüge auf metallischen Flächen geeignet ist, weil die Chromionen, die sofort nach dem Aufbringen der Dispersion auf die metallische Oberfläche wirksam werden, rostverhindernde Eigenschaften besitzen.Also the addition of protective colloids to dispersions for the purpose of increase their mechanical resistance is known per se. When working according to the invention can the protective colloids, - their addition not in general, but is only claimed in connection with the new process', together with the electrolytes added to the dispersion. Protective colloids that are suitable for the new process are suitable, are z. B. gum resins, starch, dextrin, tapiocaine oil, tannic acid, gelatin The type and amount of protective colloid additive is essentially determined by determines the degree of fineness of the dispersed substance. With a relatively For a coarse dispersion, a more powerful protective colloid is used than with one relatively fine dispersion. Too large amounts of certain protective colloids become expediently not used, as their presence reduces the strength of the bitumen film, produced from the dispersion can be reduced. Examples i. Mexican Asphalt with a melting point between 35 and Zoo 'C is placed in a dispersing device in approximately the same amount by weight of one made from equal parts of bentonite and new Jersey pottery clay dispersed with the help of a suspension made by water. the dispersion obtained in this way which, based on the amount of dispersant by weight, can contain 2 to 5 times asphalt, is brought into a striking device, in which i ° J, potassium dichromate, calculated during a vigorous impact treatment based on the weight of the dispersion. The addition of potassium dichromate takes place in partial amounts during the stroke treatment. A new subset is only being made added when by the beating treatment that by the addition of the previous one Partial amount created viscosity of the dispersion has been reduced. After addition the last part of the potassium dichromate is treated with the beating treatment, until the viscosity is further reduced. In this way a dispersion is obtained which is suitable for the production of protective coatings on metallic surfaces, because the chromium ions are present immediately after applying the dispersion to the metallic Surface become effective, have rust-preventing properties.

2. In ähnlicher Weise wie im Beispiel i können der gleichen Dispersion Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder Chromsäure, einverleibt -werden, um Dispersionen zu erhalten, die zur Herstellung von -wasserbeständigen Schichten geeignet sind. Der Säurezusatz wird zweckmäßig so bemessen, daß der pH-Wert der Dispersion zwischen 2,5 und 4,5 liegt.2. In a similar way as in example i can use the same dispersion Acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or chromic acid, incorporated -be in order to obtain dispersions necessary for the production of -water-resistant Layers are suitable. The addition of acid is expediently measured in such a way that the pH value the dispersion is between 2.5 and 4.5.

Zur Herstellung einer Schutzschicht für Stahl mit Dispersionen von Asphalt u. dgl. kann man diesen auch Phosphorsäure oder deren saure Salze zusetzen, wodurch eine Rostschutzwirkung erzielt wird.For the production of a protective layer for steel with dispersions of Asphalt and the like can also be added with phosphoric acid or its acidic salts, whereby an anti-rust effect is achieved.

3. Man kann in gleicher Weise wie ein Beispiel i auch verschiedene Elektrolyte gemeinsam verwenden, z. B. o, i °j`" oder mehr Kaliumbichromat, o,i °/p oder mehr Zinkchromat und 0,3 °%o Phosporsäure, wodurch eine vorzügliche Wirkung erzielt -wird.3. You can use different electrolytes together in the same way as an example i, z. B. o, i ° j` "or more potassium dichromate, o, i ° / p or more zinc chromate and 0.3 % o phosphoric acid, which achieves an excellent effect.

Die Herstellung von, Dispersionen finit den gleichen Eigenschaften, wie man sie nach den obigen Beispielen erhält, kann auch so erfolgen, daß man z. B. die Hälfte der erwähnten Elektrolyte der wäßrigen Suspension von Ton, Bentonit o. dgl. zusetzt, darauf den Asphalt in dieser Suspension dispergiert und die erhaltene Dispersion einer zur Herabsetzung ihrer Viskosität führenden, energischen Schlagbehandlung unterwirft, -worauf man allmählich die zweite Hälfte der Elektrolyte zusetzt.The production of, dispersions finitely the same properties, as it is obtained according to the above examples, can also be done so that one z. B. half of the mentioned electrolytes of the aqueous suspension of clay, bentonite o. The like. Adds, then dispersed the asphalt in this suspension and the resulting Dispersion of a vigorous impact treatment that reduces its viscosity subjugates, - after which the second half of the electrolyte is gradually added.

5. Bei der Ausführung des Verfahrens nach den Beispielen i bis q. kann man die erforderliche Schlagbehandlung erleichtern und den zu erzielenden Erfolg vergrößern, indem man der Dispersion bei .ihrer Herstellung ein Schutzkolloid, z. B. o,i bis i °%o Gerbsäure oder Gelatine, einverleibt.5. When carrying out the process according to Examples i to q. one can facilitate the required stroke treatment and the success to be achieved enlarge by adding a protective colloid, e.g. B. o, i to i °% o tannic acid or gelatin incorporated.

6. Einer in üblicher Weise mit Hilfe von Bentonit oder anderen Tonarten mit einem PH-Wert von etwa 6,o bis 6,5 hergestellten Asphaltdispersion reit 5o bis 55 °J, Asphalt wird so viel Säure zugesetzt, bis ihr pH-Wert zwischen 3,0 und 3,5 liegt; der Säurezusatz zur Dispersion erfolgt während einer intensiven Schlagbehandlung, durch die die Viskosität der Dispersion so weit herabgesetzt wird, daß man noch weitere Mengen des gleichen oder eines anderen Bitumens zusetzen und in der Dispersion dispergieren kann, ohne daß der Zusatz weiterer Mengen von Bentonit o. dgl. erforderlich ist. Man erhält so schließlich eine hochkonzentrierte Dispersion, deren Gehalt an dispergierter Substanz weit über die nach. bekannten Verfahren erzielbaren Asphaltgehalte hinausgeht.6. An asphalt dispersion prepared in the usual way with the help of bentonite or other types of clay with a pH value of about 6.0 to 6.5 is at 50 to 55 ° J, as much acid is added to the asphalt until its pH value is between 3 , 0 and 3.5; the acid is added to the dispersion during an intensive impact treatment, which lowers the viscosity of the dispersion to such an extent that further amounts of the same or a different bitumen can be added and dispersed in the dispersion without the addition of further amounts of bentonite or the like. Like. Is required. In this way, a highly concentrated dispersion is finally obtained, the content of dispersed substance of which is far higher than that of after. known processes achievable asphalt content goes beyond.

In den Beispielen ist nur von Bentonit und Ton als Dispergator die Rede. Man kann erfindungsgemäß auch mit anderen kolloidalen Pulvern, beispielsweise mit kolloidalen Oxyden, Hydroxyden, Silikaten u. dgl. hergestellte Dispersion mit Elektrolyten versetzen.In the examples only bentonite and clay are used as the dispersant Speech. According to the invention, other colloidal powders can also be used, for example dispersion produced with colloidal oxides, hydroxides, silicates and the like Add electrolytes.

Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen werden in erster Linie zur Erzeugung von Überzügen oder Anstrichen, insbesondere auf metallischen Gegenständen, wie Behältern, Kesseln, Rohrleitungen u, dgl., verwendet.The dispersions prepared according to the invention are primarily for the production of coatings or paints, especially on metallic objects, such as containers, boilers, pipes and the like. Used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of per se flocculating acting electrolytes containing clay or similar colloidal powders as Aqueous dispersions of bituminous stolte produced by dispersant, characterized in that that a dispersion that is flocculated when adding electrolytes, one for Reduction of the viscosity leading, vigorous mechanical impact treatment is subjected and before, during or after this impact treatment the electrolytes, expediently ill small individual amounts and, if necessary, with the addition of protective colloids, can be added.

2. The method according to claim i, characterized in that the Dispersion chromates can be added as electrolytes.