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Verfahren zum homogenen Mischen von Asphaltbitumina mit Polyäthen
Bei Verwendung von Asphaltbitumina zum Schützen vor mechanischer Beschädigung, zum
Schutzen von Nfetalloberflächen gegen Korrosion, zum Imprägnieren von Textilgewebe
oder Papier, für Isolierzwecke o. dgl. stößt man häufig auf den Nachteil, daß die
Asphaltbitumina spröde sind, wodurch Risse entstehen können.
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Um die Sprödigkeit von Asphaltbitumina zu verringern hat man vorgeschlagen,
Polyäthen zuzusetzen. Naturgemäß verwendet man dabei Polyäthen, dessen Molekulargewicht
hinreichend hoch ist, um die Sprödigkeitsverringerung bewirken zu können. Namentlich
Polyäthen mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 17 000 und 20
000 ist zu diesem Zweck geeignet.
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In manchen Fällen stößt man beim Mischen eines solchen Polyäthens
mit Asphaltbitumina auf Schwierigkeiten, und zwar insbesondere bei Asphaltbitumina
mit einem Erweichungspunkt über 750, nach dem Ring- und Kugelverfahren gemessen,
und verzeichnet gemäß der amerikanischen A.S.T.M.-Vorschrift E 28-42 T.
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Als solche Asphaltbitumina, die erst bei sehr hoher Temperatur anfangen
flüssig zu werden, seien Asphaltbitumina erwähnt, die bei hoher Temperatur mit Luft
behandelt worden sind; diese Behandlung ist unter dem Fachausdruck »Blasen« bekannt.
Wenn im 'folgenden vom »Erweichungspunkt nach dem Ring- und Kugelverfahren gemessen«
die Rede ist, ist damit immer das Verfahren gemäß der erwähnten amerikanischen A.S.T.M.-Vorschrift
E 28-42 T gemeint.
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Für verschiedene Anwendungen ist es erwünscht, gerade solche Asphaltbitumina
zu verwenden; z. B. zur Umhüllung von Radioteilen, wie Glimmerkondensatoren und
Widerständen, bei denen aber der
Nachteil auftritt, daß diese Asphaltbitumina
zum Schutz vor mechanischen Einflüssen in der Regel zu spröde sind. Wenn man die
Sprödigkeit herabsetzendes Polyäthen mit Asphaltbitumina mit einem Erweichungspunkt
über 75°, gemäß dem Ring- und Kugelverfahren gemessen, zu mischen wünscht, stößt
man auf den Nachteil, daß man zur Erzielung eines homogenen Gemisches längere Zeit
erhitzen und umrühren muß. Dies gilt namentlich für die vorerwähnte Polyäthenart
mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 17 000 und 20 000.
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Gemäß der Erfindung, die diesen Nachteil beseitigt, wird das zuzusetzende
Polyäthen zunächst mit einem bei Zimmertemperatur nicht flüchtigen Dispersionsmittel
gemischt, das einen vorwiegend aliphatischen Kohlenwasserstoffcharakter hat, und
mit dem das Polyäthen.wenigstens in einem Verhältnis von i Gewichtsteil Polyäthen
auf 2 Gewichtsteile Dispersionsmittel homogen gemischt werden kann, wobei das Dispersionsmittel
ferner leicht homogen mit Asphaltbitumina mit einem Erweichungspunkt über 75°, nach
dem Ring- und Kugelverfahren gemessen, mischbar ist, dem das erwähnte Polyäthendispersionsmittelgemisch
im geschmolzenen Zustand zugesetzt wird.
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Vorzugsweise verwendet man in Zusammenhang mit dem verhältnismäßig
niedrigen Preis als Dishersionsmittel Asphaltbitumen mit einem Erweichungspunkt,
nach dem Ring- und Kugelverfahren gemessen, unterhalb 6o°.
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Als Dispersionsmittel sind aber nicht nur die erwähnten, bei verhältnismäßig
niedriger Temperatur flüssig werdenden Asphaltbitumina geeignet. Als solche können
auch Paraffin, Paraffinöl, Ozokerit, Montanwachs, Stearinsäure, Stearinpech, Carnaubaw-achs
und Candellilawachs genannt werden.
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Zur Erläuterung sei bemerkt, daß solche nicht flüssigen Dispersionsmittel
bei der Erfindung im Hinblick auf die ziemlich hohe Temperatur benutzt werden, bei
der das Mischen stattfindet. Da gemäß der Erfindung ein Dispersionsmittel verwendet
wird, mit dem das Polyäther wenigstens in einem Verhältnis von i Gewichtsteil Polyäther
auf 2 Gewichtsteile Dispersionsmittel homogen gemischt werden kann, läßt sich erreichen,
daß im erwünschten Polyäthenasphaltbituminagemisch nur ein ganz unwesentlicher Prozentsatz
an Dispersionsmittel vorhanden ist, das somit wenig Einfluß auf die Eigenschaften
dieses Gemisches hat. Beispiel 1 Gleiche Gewichtsmengen Polyäther und Asphaltbitumen
werden miteinander gemischt, indem Polyäther mit einem mittleren Molekulargewicht
von i9 ooo, wie aus der Viskosität des geschmolzenen Polyäthers bei igo° berechnet,
unter Umrühren in auf i5o° erhitztes Asphaltbitumen eingeführt wird, das einen Ring-
und Kugelerweichungspunkt von 45° hat. Das Gemisch ist in einigen Minuten fertig
und i Gewichtsteil desselben wird, unter Umrühren gemischt mit ioo Gewichtsteilen
eines auf 2oo° erhitzten Asphaltbitumens, das einen Ring- und Kugelerweichungspunkt
von etwa 135° und eine Eindringungszahl, gemäß der amerikanischen A.S.-T.M.-Vorschrift
D 566-42 T gemessen, von etwa 5 bei 25° hat. Bereits nach 5 Minuten entsteht
eine homogene Dispersion. Nach Abkühlung erhält man eine Asplialtbitumenmasse von
solcher Zähigkeit, daß von Rißbildung weiter keine Rede ist, wobei der Erweichungspunkt
und die Eindringungszahl nicht oder nahezu nicht geändert sind; diese Werte sind
i4o° bzw. 5 bei 25° geworden.
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Das Mischen der erwähnten Polyäthenart in Pulverform mit dem hier
verwendeten hochschmelzenden Asphaltbitumen ohne Verwendung eines Dispersionsmittels
beansprucht wenigstens eine Stunde, und die Dispersion ist weniger homogen.
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Es sei bemerkt, daß die Viskosität bei verschiedenen Temperaturen,
z. B. zwischen Zoo und 25o°', diejenige des erwähnten Asplialtliitumens ohne Polyäthen
nicht bedeutend übersteigt. Beispiel I1 Gleiche Gewichtsmengen Polväthen und Asphaltbitumen
werden miteinander gemischt, indem Polyäther mit einem mittleren Molekulargewicht
von io ooo unter Umrühren in auf i5o° erhitztes Asphaltbitumen eingeführt wird,
das einen Ring-und Kugelerw-eichungspunkt von 45° hat. Das Gemisch ist in einigen
Minuten fertig und i Gewichtsteil desselben wird unter Umrühren mit ioo Gewichtsteilen
eines auf 200° erhitzten Asphaltbitumens gemischt, das einen Ring- und Kugelerweichungspunkt
von etwa 85° und eine Eindringungszahl von etwa 7 bei 25° hat. Bereits nach 5 Minuten
entsteht ein homogenes Gemisch. Nach Abkühlung erhält man eine =Xsl>lialtliittimenmasse,
deren Ring- und Kugelerw-eichungspunkt etwa go° geworden und deren Findringungszahl
unverändert geblieben ist.
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Das Mischen dieses I'c@lväthens in Pulverform mit dem Asphaltbitumen
ohne Verwendung eines Dispersionsmittels beansprucht wenigstens eine Stunde. Beispiel
III Gleiche Gewichtsmengen Polyäther mit einem mittleren Molekulargewicht von i9
ooo und Paraffin mit einem Tropfpunkt von 55°, gemäß der amerikanischen A.S.T.M.-Vorschrift
D 5-25 T gemessen, werden miteinander gemischt, indem das Polyäther unter Umrühren
in das auf i 5o' erhitzte Paraffin eingeführt wird. Nach zwei Minuten ist das homogene
Gemisch fertig und i Gewichtsteil desselben wird unter Umrühren mit io Gewichtsteilen
eines auf 2oo° erhitzten Asphaltbitumens gemischt, das einen Ring- und Kugelerweichungspunkt
von 115° und eine Ein.dringungszahl von etwa io bei 25° hat. Nach Abkühlung entsteht
eine zähe Masse mit einem Ring- und Kugelerweichungspunkt von 12o° und einer unveränderten
Eindringungszahl. Beispiel IV 2 Gewichtsteile Polyätlien mit einem mittleren Molekulargewicht
von io ooo werden unter Umrühren bei 15o° mit i Gewichtsteil Paraffinöl gemischt.
Das Gemisch ist in einigen Minuten fertig
und i Gewichtsteil desselben
wird unter Umrühren mit Zoo Gewichtsteilen eines auf i8o° erhitzten .'\splialt»itumen.s
gemischt, das einen Ring- und Kugelerweichungspunkt von etwa 115° und eine Eindringungszahl
von etwa io bei 25° hat. Bereits nach 5 Xlinuten entsteht eine homogene Dispersion.
Nach Abkühlung erhält man eine Asphaltbitumenmasse, deren Ring- und Kugelerweichungspunkt
etwa i 2o' geworden und deren Eindringungszahl unverändert geblieben ist.
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Ohne Verwendung von Paraffinöl beansprucht (las Mischen dieses Polyäthens
in Asphaltbitumen mehr als eine Stunde, ohne daß eine gleich homogene Dispersion
wie gemäß der Erfindung erzielbar ist. Beispiel V Gleiche Gewichtsmengen Polyäthen
und Ozokerit werden miteinander gemischt, indem das Polyäthen mit einem mittleren
Nlolekulargewicht von 17 000 unter Umrühren in das auf i2o° erhitzte Ozokerit mit
einem Tropfpunkt von 85° eingeführt wird. Nach 2 Xlinuten ist das homogene Gemisch
fertig, und 5 Gewichtsteile desselben werden unter Umrühren mit ioo Gewichtsteilen
eines auf 200° erhitzten Asphaltbitumens gemischt, das einen Ring- und Kugelerweichungspunkt
von etwa 135° und eine Eindringungszahl von etwa 5 bei 25° hat. Bereits nach 5 Minuten
entsteht eine homogene Lösung Nach Abkühlung erhält man eine Asphaltbitumenmasse
mit einer solchen Zähigkeit, daß Rißbildunz nicht weiter eintreten kann. wobei der
Erweichungspunkt und die Eindritigungszahl nicht oder nahezu nicht geändert sind;
diese Werte sind 14o° bzw. etwa 5 bei 25' geworden.