ES2282035A1

ES2282035A1 - Adhesivos epoxi y de poliester insaturado en emulsion acuosa para la consolidacion de piedras naturales.

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Publication number: ES2282035A1
Application number: ES200600542A
Authority: ES
Inventors: Celia Guillem Lopez; Maria Jose Rodriguez Guanter; Angel M Lopez Buendia; Luis E. Dominguez Arribas; Pablo Alberola Cerdan
Original assignee: Jose A Garcia Moya S L U; JOSE A GARCIA MOYA SLU; AIDICO ASOCIACION DE IND de la; AIDICO ASOCIACION DE INDUSTRIAS de la CONSTRUCCION INSTITUTO TECNOLOGICO
Current assignee: Jose A Garcia Moya S L U; JOSE A GARCIA MOYA SLU; AIDICO ASOCIACION DE IND de la; AIDICO ASOCIACION DE INDUSTRIAS de la CONSTRUCCION INSTITUTO TECNOLOGICO
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-10-01
Anticipated expiration: 2026-03-06
Also published as: EP1832566A1; ES2282035B1

Abstract

Adhesivos epoxi y de poliéster insaturado en emulsión acuosa para la consolidación de piedras naturales. El objeto de la presente invención se relaciona con el desarrollo de adhesivos estructurales de naturaleza poliéster insaturado o epoxi en emulsión acuosa, para la consolidación de piedras naturales. Su composición responde las siguientes formulaciones en las que las proporciones de los distintos componentes se expresan en porcentajes en peso de la resina a la cual se adicionan: a) resinas termoestables que contienen agentes emulsionantes, b) iniciadores, entre un 0 y 20%, c) catalizadores, entre un 0 y 10%, d) endurecedores, entre 0 y 100%, e) agua, entre 0.1 y 100%, f) aditivos, entre 0 y 95%.

Description

Adhesivos epoxi y de poliéster insaturado en emulsión acuosa para la consolidación de piedras naturales.

La presente invención se refiere al desarrollo de adhesivos estructurales en emulsión acuosa, de resinas de poliéster insaturado y resinas epoxi, para la consolidación de distintos piedras naturales.

Estado de la técnica

La utilización de polímeros termoestables como resinas de poliéster insaturado o resinas epoxi, en el tratamiento industrial de rocas ornamentales (principalmente mármol), ha pasado en un tiempo relativamente corto, de tener una aplicación marginal a tenerla fundamental.

Ello es consecuencia del número y entidad creciente de dichas aplicaciones, entre las cuales pueden citarse:

-: Sellado de grietas y poros.

-: Consolidación de bloques o piezas friables.

-: Refuerzo de baldosas y tablas.

-: Acabado superficial susceptible de pulido.

-: Adherencia de productos bicapa (Por ejemplo, baldosas de mármol sobre fibrocemento).

Las resinas termoestables forman polímeros de elevada dureza cuando se entrecruzan mediante la adición de endurecedores. La consolidación de las piezas de mármol se realiza depositando sobre la superficie de las mismas la mezcla de una resina termoestable y un endurecedor. Eventualmente, se realizan procedimientos que facilitan la penetración en el interior de la roca para mejorar su cohesión interna, de manera que la reacción de curado se produce en el interior de la estructura porosa de la roca.

El uso intensivo de estas resinas termoestables, que normalmente contienen un elevado contenido de compuestos volátiles tóxicos y compuestos irritantes, ha generado un problema adicional en las condiciones ambientales dentro de las factorías que las utilizan y requerido modificaciones de las líneas de elaboración, cada vez más complejas.

En algunas operaciones que se realizan en el tratamiento industrial conocido de la roca ornamental hasta obtener el producto de mármol acabado, se utiliza agua como refrigerante. Estas operaciones son: corte de bloques, pulido de tablas o bandas y corte de tablas o bandas en baldosas. Por ello, antes de aplicar las resinas termoestables sobre la superficie de las tablas, bandas o baldosas, es necesario secarlas o deshidratarlas, introduciendo las piezas de mármol en hornos de gran tamaño donde permanecen hasta el secado completo, lo que conlleva un alto consumo de energía.

A su vez, las líneas de resinado requieren un equipamiento especial exigido por el procedimiento de trabajo, puesto que en ellas se manipulan sustancias tóxicas. Es necesario disponer un sistema de extracción de gases, así como la protección de los trabajadores próximos mediante mascarillas faciales, gafas de seguridad y guantes protectores.

A pesar de estas complicaciones, el uso de resinas es, por el momento, inevitable, puesto que aportan importantes beneficios de producción por la disminución del número de roturas en las piezas de mármol procesadas. Todo ello hace que las empresas del sector de elaboración de la roca ornamental, estén investigando la posibilidad de utilizar otras resinas alternativas, que beneficien tanto las condiciones ambientales de trabajo (cada vez más rigurosas), como el ahorro económico y energético.

Mediante la utilización de adhesivos en base agua, la industria de procesado de la piedra natural evita por un lado, la manipulación de sustancias tóxicas e irritantes, y por otro lado, el secado de las piezas de mármol previo a la incorporación del adhesivo.

Resinas convencionales y resinas al agua

Las resinas de poliéster insaturado y epoxi están compuestas por prepolímeros de cadenas poliméricas más o menos largas y que ante condiciones físico-químicas controlables se enlazan mediante polimerización. La reacción de polimerización o curado, da lugar a una estructura tridimensional rígida y dura. El extenso uso de estas resinas se debe fundamentalmente a sus buenas propiedades mecánicas determinadas por la elevada densidad de entrecruzamiento que se produce durante el curado de las mismas.

Físicamente, las resinas son líquidos de cierta viscosidad, que cuando polimerizan endurecen (extrema viscosidad), aportando buenas propiedades mecánicas a la estructura de la roca ornamental, o sirviendo de unión entre dos superficies (en una grieta, poro, o entre dos materiales).

Limitaciones de las resinas de poliéster insaturado y resinas epoxi convencionales

1. Las resinas de poliéster insaturado, están constituidas por un prepolímero y un monómero. El prepolímero es el producto de la reacción de policondensación entre dos ácidos dicarboxílicos y un glicol. El monómero y disolvente de la resina más utilizado es el estireno, altamente volátil y tóxico. Las resinas de poliéster insaturado presentan un contenido en estireno muy elevado, alrededor del 60-70%.

2. Las resinas epoxi, están basadas en la reacción entre un compuesto epoxídico y un endurecedor. Entre los compuestos epoxídicos, los más habituales son los derivados del diglicidiléter de bisfenol A (DGEBA). Los endurecedores son compuestos químicos con grupos capaces de reaccionar con el anillo oxirano terminal. Normalmente aminas, que además son fuertemente irritantes al contacto con piel, mucosidades, etc. Más concretamente, las aminas alifáticas (dietilentriamina (DTA), trietilentetramina (TETA) son compuestos de bajo peso molecular, volátiles e irritantes.

Por otra parte, el peso molecular, y por tanto la viscosidad de los polímeros es muy elevada para poder ser empleados como consolidantes de roca. Para disminuir la viscosidad de las resinas se adicionan disolventes y diluyentes orgánicos. Además, la incorporación de disolventes facilita la coalescencia de los distintos reactivos, aumenta el tiempo abierto y mejora la estabilidad de los componentes. Los disolventes utilizados habitualmente son glicoléteres de bajo peso molecular (etilenglicol monopropil éter, etilenglicol monobutil éter, propilenglicol monometil éter, etc.). Aunque también suelen utilizarse disolventes aromáticos como xileno, cetonas (metiletilcetona, metilisobutilcetona), ésteres (butilacetato) y alcoholes (alcohol isopropílico, butanol). Los agentes diluyentes usados habitualmente son alcohol bencílico y nonilfenol. La exposición a nonilfenol puede producir tos, dificultad respiratoria, quemaduras cutáneas, visión borrosa, y náuseas. Por otra parte, el alcohol bencílico es nocivo por inhalación y por ingestión.

Resinas epoxi en dispersión acuosa

Los polímeros en base solvente siguen teniendo actualmente gran importancia y un amplio abanico de aplicaciones. Pero, por motivos medioambientales y de salud, estos adhesivos están sufriendo una fuerte presión social. Debido a razones medioambientales y riesgos en la salud asociados a la exposición a los disolventes, se han establecido estrictas regulaciones en la emisión de Componentes Orgánicos Volátiles (COV), y en los últimos años se están desarrollando formulaciones que minimicen el uso de COV y que mantengan de forma satisfactoria sus propiedades físicas y mecánicas. Una forma de disminuir o eliminar la cantidad de COV es sustituir los disolventes orgánicos por agua. Para prevenir la separación de fase y mantener la dispersión en dimensiones coloidales, es necesario aplicar una barrera energética para evitar la aglomeración de las partículas coloidales. Las ventajas de los polímeros en dispersión acuosa estriban en el uso de agua que, a diferencia de muchos disolventes, es un disolvente económico, no es inflamable, y sobretodo, no es tóxico. Los polímeros en dispersión están encontrando industrialmente una aceptación cada vez mayor, debido a sus propiedades equiparables en muchas aplicaciones a los sistemas con disolventes, incluyendo las propiedades de secado. Los polímeros orgánicos no tienen afinidad con el agua. Para conseguir esta compatibilidad se incorporan grupos fónicos en la cadena del polímero, que son capaces de proporcionar dispersiones de alta estabilidad a la cizalla. Estos grupos tienen carga polar compatible con el agua con la que forman coloides, y son generalmente grupos carboxilato y/o sulfonato, que permiten formar emulsiones con el agua.

Entre los diferentes procedimientos para obtener emulsiones de resinas epoxi se encuentran los siguientes:

a): Adición de ácidos (ácido acético, ácido p-amino benzóico);

b): Incorporación de surfactantes no-fónicos junto con cadenas de óxido de propileno;

c): Reacción de DGEBA con copolímeros de estireno/ácido metacrílico;

d): Emulsión por inversión de fase;

e): Auto-emulsión del agente de curado.

La descripción de algunos de estos procedimientos, se puede encontrar en los documentos de patente US Pat. No. 5.489.630 y US Pat. No. 20020106517, así como en los documentos bibliográficos "J.J. Lin, S.M. Chen, S.S. Hu, J. Appl. Polym. Sci., 94, 1797-1802 (2004)", "Z.Z. Yang, Y.Z. Xu, D.L. Zhao, M Xu, Colloid Polym Sci., 278, 1103-1108 (2000)", "F.T. Chen, L. Ding, G.Y. Wang, C.P. Hu. Synthesis and characterization of the aqueous dispersions of mixed epoxy resin. Gongneng Gaofenzi Xuebao (2004), 17(4), 561-564.", "He, Qingfeng; Chen, Zhiming. Study on synthesis of waterborne epoxy resin emulsifier and emulsion preparation. Huaxue Fanying Gongcheng Yu Gongyi (2004), 20(3), 255-259".

Los sistemas en base agua muestran ventajas respecto a las alternativas convencionales que utilizan disolventes orgánicos, lo que permite que estos productos tengan mayor importancia en el mercado, principalmente en el sector de la construcción, ya que se pueden utilizar sobre materiales húmedos y presentan una baja o nula toxicidad y carencia de inflamabilidad.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere al desarrollo de adhesivos estructurales de resinas termoestables epoxi y de poliéster insaturado, en base agua, adecuadas para la consolidación de la piedra natural, y por tanto, capaces de sustituir a las resinas termoestables en base componentes tóxicos e irritantes empleadas de manera generalizada actualmente en los sistemas industriales de consolidación.

Por tanto, la presente invención contempla la obtención de un conjunto de formulaciones de resinas termoestables en emulsión acuosa con las características necesarias para que sean eficaces como consolidantes de los diferentes tipos de mármoles industriales y que sean adaptables a los diferentes procedimientos industriales de refuerzo.

Composición de las formulaciones

El polímero constituye el esqueleto de las formulaciones de las resinas y los diferentes aditivos proporcionan propiedades específicas. Los polímeros de partida para el desarrollo de las formulaciones presentan las siguientes características:

a) En el caso de resinas epoxi: la resina se obtiene como producto de la reacción entre el bisfenol-A (o bisfenol-F) y la epiclorhidrina. Los agentes de curado generalmente son aminas, aunque se pueden usar otros compuestos.

b) En el caso de resinas de poliéster insaturado, normalmente se obtienen a partir de la reacción entre: propilenglicol, anhídrido maleico, y anhídrido ftálico, entre otros. Los agentes de curado son peróxidos, por ejemplo peróxido de hidrógeno.

A estos polímeros se adicionan los agentes emulsionantes pertinentes, mediante los procedimientos de emulsión seleccionados. En algunas ocasiones es necesario emulsionar también los agentes de curado.

Las formulaciones se modifican mediante la incorporación de aditivos, los cuales pueden ser adicionados antes, durante o después del proceso de emulsión. La función de estos aditivos puede ser mejorar las propiedades específicas de las resinas. Entre las propiedades que suelen modificar los aditivos están las propiedades reológicas, resistencia a la temperatura, propiedades superficiales y adhesivas.

Los aditivos que se pueden adicionar a las resinas en dispersión son, entre otros:

a) Aditivos modificadores de la tensión superficial o tensoactivos. La tensión superficial de las resinas determina su capacidad para mojar el mármol y condiciona la fortaleza de la unión adhesiva entre la resina y el mármol. Los más comunes son los silanos, titanatos, y ácidos carboxílicos.

b) Aditivos modificadores de la viscosidad. La viscosidad es un parámetro que condiciona mucho las posibilidades de uso. En el caso de que se quiera incrementar la viscosidad de las dispersiones, por ejemplo para relleno de huecos e imperfecciones del material pétreo de gran tamaño, se pueden adicionar cargas minerales y resinas tackificantes. Estos aditivos modifican la reología, previenen las posibles contracciones, reducen la capacidad de degradación de las resinas por la humedad (humectantes), abaratan costes, y son retardantes de llama.

c) Agentes de superficie o surfactantes. A las emulsiones se le suelen adicionar jabones, bactericidas, etc., para estabilizarlas y mejorar su comportamiento frente a ciclos de calentamiento y enfriamiento durante el almacenamiento.

d) Otros aditivos. La mayoría de las formulaciones de las resinas contienen agentes protectores contra la radiación UV y el ozono (antioxidantes y antidegradantes) y agentes antihidrólisis. En muchos casos también se adicionan a la formulación de las resinas pigmentos colorantes (tipo azoico o inorgánico), por lo que hay que evaluar la compatibilidad de los mismos con las nuevas dispersiones acuosas, así como acelerantes y retardantes del curado.

Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto esencial, la presente invención se refiere a la consolidación de rocas naturales mediante resinas termoestables en dispersión acuosa, sin necesidad de deshidratar el mármol previamente al proceso de consolidación.

El proceso de consolidación de piedra natural con las resinas en base agua comprende las siguientes etapas:

a): modificar las resinas termoestables para que sean capaces de ser emulsionadas en agua,

b): mezclar bajo agitación los componentes del consolidante acuoso: resina termoestable, agente de curado, agentes emulsionantes, agua y aditivos correspondientes, hasta conseguir una emulsión homogénea, y

c): aplicar la emulsión sobre el mármol, sin necesidad de deshidratación previa, dejando curar el consolidante durante el tiempo suficiente hasta obtener el polímero curado, sin tack y con buenas propiedades mecánicas. La temperatura puede ser de 5ºC a 100ºC.

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La diferencia entre el procedimiento anteriormente descrito y el procedimiento convencional radica en el tipo de resina empleado, en este caso resina termoestable en emulsión acuosa, y la posibilidad de aplicar la resina al mármol con presencia de agua. Según lo expuesto, los adhesivos estructurales que se desean proteger en la presente invención, responden a las siguientes formulaciones, en las que las proporciones de los distintos componentes se expresan en porcentajes en peso de la resina a la cual se adicionan:

-: Resinas termoestables (epoxi o poliéster insaturado) las cuales contienen agentes emulsionantes (preparadas para ser emulsionadas)

-: Iniciadores de la reacción de polimerización (por ejemplo acetato u octoato de cobalto): Entre 0 y 20%

-: Catalizadores de la reacción de polimerización (por ejemplo peróxidos, compuestos azo y azina): Entre 0 y 10%

-: Endurecedores o agentes entrecruzantes (por ejemplo de naturaleza amínica): Entre 0 y 100%

-: Agua: Entre 0.1 y 100%

-: Aditivos: Entre 0 y 95%.

Breve descripción de las Figuras

A continuación se incluyen las Figuras que corresponden a la caracterización de las formulaciones de resinas de poliéster insaturado y resinas epoxi que se describen en los ejemplos de la presente invención.

La determinación de los grupos funcionales químicos se realizó mediante espectroscopia infrarroja (FTIR).

El análisis de la adhesión y del estudio de la interacción entre la resina y el mármol se realizó mediante microscopia electrónica de barrido (SEM).

Figura 1. Muestra un espectro de infrarrojo de resina de poliéster insaturado, tal y como se describe en el ejemplo 1.

Figura 2. Muestra una imagen SEM de sección transversal de mármol crema marfil recubierto con resina de poliéster insaturado, tal y como se describe en el ejemplo 1.

Figura 3. Muestra una imagen SEM de recubrimiento de poliéster insaturado con 5% de SiO_{2}, tal y como se describe en el ejemplo 2.

Figura 4. Muestra una imagen SEM de sección transversal de mármol crema marfil recubierto de poliéster insaturado con 5% de SiO_{2}, tal y como se describe en el ejemplo 2.

Figura 5. Muestra un espectro de infrarrojo de resina epoxi de diglicil éter de bisfenol A/F, tal y como se describe en el ejemplo 3.

Figura 6. Muestra un espectro de infrarrojo del compuesto amínico, tal y como se describe en el ejemplo 3.

Figura 7. Muestra una imagen SEM de mármol crema marfil recubierto con resina epoxi, tal y como se describe en el ejemplo 3.

Figura 8. Muestra un espectro de infrarrojo de resina epoxi de diglicil éter de bisfenol A, tal y como se describe en el ejemplo 4.

Figura 9. Muestra una imagen SEM de mármol crema marfil recubierto con resina epoxi, tal y como se describe en el ejemplo 4.

Exposición detallada de modos de realización

Los ejemplos que a continuación se relacionan, se describen como soporte de aspectos particulares de la invención y en ningún caso para limitar el alcance de la misma.

A. Formulaciones de resina de poliéster insaturado en emulsión

Las emulsiones de resina de poliéster insaturado se pueden preparar en una cuba de agitación en la que se depositan los componentes de la emulsión: la resina de poliéster insaturado, los agentes emulsionantes correspondientes, el compuesto iniciador de la reacción, el compuesto catalizador de la reacción, los aditivos necesarios para obtener la dispersión deseada, y la cantidad de agua necesaria hasta ajustar a la viscosidad deseada. Finalmente se agita la dispersión durante un tiempo determinado y con la aplicación de la fuerza de cizalla correspondiente.

El proceso de curado de la resina de poliéster se puede realizar mediante polimerización radicalaria iniciada con sistema red-ox utilizando un catalizador de la reacción, que suele ser un peróxido y un iniciador de la polimerización adecuado que puede ser un compuesto de cobalto, cuya función es iniciar la reacción de polimerización mediante la descomposición del peróxido en radicales libres.

La resina se puede emulsionar adicionando diferentes cantidades de agua, dependiendo de las características del producto final deseado. Se pueden obtener resinas de poliéster en emulsión de elevada viscosidad para la elaboración de masillas, o productos de muy baja viscosidad para la elaboración de imprimaciones "primers".

A continuación se exponen 2 Ejemplos de formulaciones de resinas de poliéster insaturado en base agua:

Ejemplo 1 Componentes de la formulación

\bullet: Resina de poliéster insaturado emulsionable en agua (Bayer AG) con los siguientes datos técnicos: viscosidad a 20ºC, 5.2 rps, 12000-13000 mPa.s, e índice de acidez 17 mg KOH. El espectro de infrarrojos del polímero muestra las bandas típicas del poliéster insaturado (Figura 1)

\bullet: Iniciador: acetato de cobalto tetrahidratado (MERCK)

\bullet: Catalizador: peróxido de hidrógeno (MERCK)

\bullet: Agua.

Dosificación

\sqbullet: Resina de poliéster insaturado: 70 g

\sqbullet: Agua: 30 g

\sqbullet: Acetato de cobalto tetrahidratado 0.056 g

\sqbullet: Peróxido de hidrógeno: 1.4 g.

Propiedades del adhesivo obtenido

\sqbullet: Viscosidad Brookfield (a 20ºC y 20 rpm) = 1000-800 mPa.s

\sqbullet: Tensión superficial = 28 mJ/m^{2}

\sqbullet: Temperatura de transición vítrea del poliéster curado (T_{g\infty}) = 65ºC obtenida mediante DSC

\sqbullet: Adhesión al mármol: En la Figura 2 se incluye una imagen SEM de mármol Crema Marfil recubierto con esta formulación. Se puede observar que la adhesión recubrimiento-mármol es muy buena.

Ejemplo 2 Componentes de la formulación

\bullet: Resina de poliéster insaturado emulsionable en agua (Bayer AG) con los siguientes datos técnicos: viscosidad a 20ºC, 5.2 rps, 12000-13000 mPa.s, e índice de acidez 17 mg KOH

\bullet: Iniciador, octoato de cobalto. (Ashland Chemical)

\bullet: Catalizador, peróxido de metiletilcetona (MEKP) (Ashland Chemical)

\bullet: Cargas: sílice pirogénica (Aerosil 200, Degussa)

\bullet: Agua.

Dosificación

\sqbullet: Resina de poliéster 80 g

\sqbullet: Cargas, sílice pirogénica 5 g

\sqbullet: Agua 20 g

\sqbullet: Peróxido de metietilcetona: 1.2 g

\sqbullet: Octoato de cobalto: 0.003 g.

Propiedades del adhesivo obtenido

\sqbullet: Viscosidad Brookfield (a 20ºC y 20 rpm) = 16.500-14.500 mPa.s

\sqbullet: Tensión superficial = 31 mJ/m^{2}

\sqbullet: Temperatura de transición vítrea del poliéster curado (T_{g\infty})= 65ºC obtenida mediante DSC

\sqbullet: Dispersión de la sílice en la resina en emulsión: La dispersión de la carga en el polímero es muy uniforme, y la compatibilidad entre los dos materiales es excelente como se observa en la imagen SEM correspondiente a la Figura 3.

\sqbullet: Adhesión al mármol: En la Figura 4 se incluye una imagen SEM de mármol Crema Marfil recubierto con esta formulación. Se puede observar que la adhesión recubrimiento-mármol es muy buena.

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B. Formulaciones de resinas epoxi en emulsión

Las formulaciones de resinas epoxi pueden ser de distinta naturaleza, teniendo en cuenta los diferentes grupos de polímeros epoxi (obtenidos partir de bisfenol A, o bisfenol F, o bien mezclas de ambos, entre otros), y los distintos endurecedores existentes (aminas, poliamidas, poliaminoamidas, resinas de fenol y amino-formaldehido, poliésteres funcionales con ácidos carboxílicos, anhídridos orgánicos, polisulfuros y mercaptanos, entre otros). Lo más frecuente es utilizar resinas epoxi estándar, producto de la reacción entre epiclorhidrina y bisfenol-A (bisfenol-F, o mezclas de ambos), y endurecedores de naturaleza amínica.

La emulsión se puede preparar en una cuba de agitación en la que se depositan los componentes, la resina epoxi, los agentes emulsionantes correspondientes, el endurecedor, los aditivos necesarios y la cantidad de agua necesaria hasta ajustar a la viscosidad deseada. Finalmente, se agita la dispersión durante la aplicación de una fuerza de cizalla obteniéndose la emulsión patrón.

A continuación se exponen 2 Ejemplos de formulaciones de resinas epoxi en base agua:

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Ejemplo 3 Componentes de la formulación

\bullet: Resina epoxi líquida de cadena C_{12}-C_{14} de glicidil éter de bisfenol A/F con presencia de diluyentes reactivos de tipo monoglicidileter. Los datos técnicos de la resina son: viscosidad 800-100 mPa.s y peso equivalente epoxi (EEW) 190-200. (DOW CHEMICAL). El espectro de infrarrojo se incluye en la Figura 5.

\bullet: Agente de acoplamiento (DEGUSSA).

\bullet: Endurecedor, amina alifática emulsionable en agua, peso equivalente de hidrógenos activos (AEHW) 166, con un contenido en sólidos del 70%. (DOW CHEMICAL). El espectro IR se incluye en la Figura 6.

\bullet: Agua.

El phr (partes de endurecedor por 100 partes de resina) de la mezcla recomendado oscila entre 60-90.

Dosificación

\sqbullet: Resina epoxi: 17 g

\sqbullet: Humectante: 0.02 g

\sqbullet: Agente de acoplamiento, silano: 0.02 g

\sqbullet: Endurecedor: 10 g

\sqbullet: Agua: 13.5 g

Propiedades de adhesivo obtenido

\sqbullet: Viscosidad Brookfield (a 20ºC y 20 rpm) = 310-260 mPa.s

\sqbullet: Tensión superficial = 38 mJ/m^{2}

\sqbullet: Temperatura de transición vítrea del poliéster curado (T_{g\infty})= 58ºC obtenida mediante DSC.

\sqbullet: Adhesión al mármol: La adhesión al mármol de la resinas epoxi-agua es muy buena, pero además la impregnación del sistema rocoso es muy elevada como se observa en la Figura 7.

Ejemplo 4 Componentes

\bullet: Resina epoxi líquida de cadena C_{12}-C_{14} de glicidil éter de bisfenol A. Viscosidad 600-800 mPa.s, y peso equivalente epoxi (EEW) 195-204 (DOW CHEMICAL). El espectro IR se incluye en la Figura 8.

\bullet: Endurecedor, aducto de amina alifática (DOW CHEMICAL)

\bullet: Agua.

Dosificación

\sqbullet: Resina epoxi 14 g

\sqbullet: Endurecedor 10 g

\sqbullet: Agua 14.4 g

Propiedades de adhesivo obtenido

\sqbullet: Viscosidad Brookfield (a 20ºC y 20 rpm) = 150-100 mPa.s

\sqbullet: Tensión superficial = 35 mJ/m^{2}

\sqbullet: Temperatura de transición vítrea del poliéster curado (T_{g\infty})= 55ºC obtenida mediante DSC

\sqbullet: Adhesión al mármol: La adhesión y la impregnación del mármol con esta formulación es muy elevado como se aprecia en la Figura 9.

Claims

1. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa como consolidante de piedras naturales, caracterizados porque comprenden:

a): resinas termoestables que contienen agentes emulsionantes,

b): iniciadores, entre un 0 y 20%,

c): catalizadores, entre un 0 y 10%,

d): agentes de curado de naturaleza amínica, entre un 0 y 100%,

f): agua, entre un 0.1 y 100%,

g): aditivos, entre un 0 y 95%.

2. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque las resinas termoestables son del tipo poliéster insaturado.

3. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque las resinas termoestables son del tipo epoxi.

4. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque el iniciador es acetato de cobalto.

5. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque el iniciador es octoato de cobalto.

6. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque los catalizadores son del tipo peróxidos o compuestos azo o azina.

7. Adhesivos estructurales en emulsión acuosa según reivindicación 1, caracterizados porque los aditivos se seleccionan del grupo formado por tensoactivos, cargas minerales, humectantes, antioxidantes, bactericidas, pigmentos, colorantes, acelerantes y retardantes de curados.

8. El proceso de consolidación de piedras naturales, utilizando los adhesivos estructurales en emulsión acuosa según las reivindicaciones anteriores, que comprende las siguientes etapas:

a) modificar las resinas termoestables para ser emulsionadas en agua,

b) mezclar bajo agitación los componentes del consolidante acuoso: resina termoestable, agente de curado, agentes emulsionantes, agua y aditivos correspondientes, hasta conseguir una emulsión homogénea,

c) aplicar la emulsión sobre el mármol, dejando curar el consolidante, a una temperatura entre 5ºC y 100ºC.

9. El proceso de consolidación de piedras naturales según la reivindicación 8, caracterizado porque en la etapa c) no se requiere una deshidratación previa.