FI78718C

FI78718C - Epoxidharts-diammoniumsalt-emulsion och foerfarande foer dess framstaellning.

Info

Publication number: FI78718C
Application number: FI844912A
Authority: FI
Inventors: Joern-Volker Weiss
Original assignee: Huels Chemische Werke Ag
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1989-09-11
Also published as: DE3465602D1; CA1244565A; EP0147554A3; NO162294C; NO162294B; JPS60147428A; EP0147554A2; ATE29141T1; DE3345399A1; FI78718B; US4622353A; FI844912A0; NO844934L; EP0147554B1; FI844912L

Description

78718

Epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsio ja sen valmistusmenetelmä

Vasta teknisesti niin vaativan rakennuksen kuin Berliinin kongressihallin kohua herättänyt sortuminen herätti suuren yleisön huomaamaan kuinka huonokuntoisia monet 2. maailmansodan jälkeen rakennetut teräsrakenteiset rakennukset ovat.

Alan asiantuntijat ovat huomanneet jo muutamien vuosien ajan, että monien vasta viime vuosina rakennettujen rakennusten kunto on huonontunut osittain merkittävästi. Tähän kehitykseen on olemassa useita syitä: 1. Päinvastoin kuin vanhemmat rakennukset, jotka rakennettiin usein massiivista rakennustapaa käyttäen, uudemmissa rakennuksissa käytetään mieluummin sirompaa rakennetta taloudellista, esteettisistä ja ympäristönäkökohdista johtuen.

2. Eivät ainoastaan vaihtelevat sääolosuhteet (lämpötilat, auringonsäteily, kosteus), vaan myös yhä enemmän kemiallisten aineiden (tiesuolan, hiilidioksidin, typpi-monoksidin, rikkidioksin) vaikutus ovat osaltaan syynä siihen, että rakennusmateriaalien laatu huononee nopeasti .

3. Betonin karbonatisoituminen, passivoinnin loppuminen, ruosteen muodostuminen ja lopuksi päällysteen halkeaminen ovat fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden yhteisvaikutuksen seurauksia.

4. Samalla kuormitukset lisääntyvät. Siltarakenteet joutuvat altiiksi yhä kovemmalle rasitukselle ja kuormitukselle raskaiden kuorma-autojen ja kasvavan liikenteen vuoksi.

Vaurioituneiden rakennusten purkaminen ja uudelleen 2 78718 rakentaminen on vain harvoissa tapauksissa taloudellisesti kannattavaa. Kysymys on siis vaurioituneiden rakennusten säilyttämisestä. Tällöin tarvitaan saneerausten suorittamiseen soveltuvia menetelmiä ja etenkin tällaisiin saneerauksiin soveltuvia materiaaleja. Erityisen sopiviksi ovat osoittautuneet epoksidihartsi-sementtilaastit (ECC), koska ne sopivat kemiallisesti hyvin yhteen teräksen ja betonin kanssa.

Muovia sisältävää sideainetta on kuvattu esim. julkaisussa DE-B 11 98 267. Se koostuu hydraulisesta sementistä, vedestä, tavallisessa lämpötilassa kovettuvasta hartsista, esim. epoksidihartsista, ja kovettamisainees-ta. Tämän sideaineen valmistaminen on monimutkaista, koska ensin on valmistettava erikseen kaksi esiseosta, jotka saa sekoittaa keskenään vasta välittömästi ennen käyttöä. Noin 1-2 tunnin suhteellisen lyhyt työstöaika ei ole ainoastaan tämän järjestelmän, vaan kaikkien niin kutsuttujen 2K-järjestelmien (vrt. esim. julkaisua DE-OS 28 40 874) periaatteellinen puute. Kaikki työvälineet, jotka joutuvat kosketuksiin sideaineen kanssa, on puhdistettava huolellisesti jokaisen käytön jälkeen, jotta ei syntyisi vaikeasti poistettavia kerrostumia, tukkeutumia jne.

US-patenttijulkaisun 3 926 886 kohteena on 1K-epoksidihartsi-diammoniumasetaatti- tai -formiaatti-emulsio, joka koostuu nestemäisestä epoksidihartsista, vedestä ja substituoidusta diammoniumsuolasta. Kovettuminen tapahtuu sementin läsnäollessa.

Diammoniumsuolalla on tässä menetelmässä kaksi tehtävää: ensiksikin se vapauttaa reaktion perustana olevan diamiinin reagoituaan alkalisesti vaikuttavan sementin kanssa, joka diamiini sitten kovettaa epoksidihartsin, ja toiseksi se toimii emulgaattorina. Tällä tavalla saadun emulsion stabiilisuus ei kuitenkaan ole taattu, ei varsinkaan silloin, kun on työskenneltävä äärimmäisissä sääolosuhteissa. Tämän vuoksi jo US-julkaisussa 3 926 886 3 78718 ehdotetaan, että seokseen tulisi lisätä enintään 15 % yleisesti saatavana olevaa emulgaattoria. Mutta senkin jälkeen emulsion stabiilisuus on kyseenalainen.

Amiinikomponentti ei siis saisi, kuten esimerkiksi julkaisussa EP-A1-00 43 463 on kuvattu, reagoida korkeammassa lämpötilassa epoksidihartsin kanssa additiotuot-teiksi, jotka tehdään vesiliukoisiksi ja dispergoituviksi lisäämällä happoa, vaan tarkoituksena on valmistaa diam-moniumsuolasta ja epoksidihartsista emulsio, jossa kovet-tumisprosessi käynnistetään vasta alkalisesti reagoivan aineen lisäämisen jälkeen yli 0°C:n lämpötilassa.

Alan patenttikirjallisuudessa mainitaan useita vesipitoisissa epoksidihartsi-dispersioissa käytettäviä emul-gaattoreita: US-A 3 879 324: pinta-aktiiviset aineet, kuten anio-niset ja kationiset yhdisteet; CA-A 879 750: nonyylifenoksipoly-(etoksi)^g-etanolin alkyylifenolipolyglykolieetterin seokset, jossa on 4 - 9 moolia alkyleenioksidia; DE-C 28 00 323: rasvahappojen poly-(etyleenioksidi)-esterit; DE-B 16 69 772: additiotuotteet, joissa on 25 - 30 moolia alkyleenioksidia liittyneenä abietiinihappoon; US-A 3 020 250: synteettiset yhdisteet, proteiinit; DE-A 19 25 941: amiini-epoksidihartsi-kondensaatio-tuotteet; DE-B 23 32 165: abietiinihappo-polyglykoliesterei-den, rasvahappojen polyglykolieettereiden ja/tai p-alkyylifenolin ja pitkäketjuisten alifaattisten, 8-18 hiiliatomia sisältävien alkoholien polyglykolieettereiden seokset.

Julkaisussa DD-C 135 915 kuvataan vielä polysulfi-dista, polyepoksidista ja polyvinyylialkoholista koostuvia 2K-dispersioita, joita käytetään päällystysaineena tai sementin lisäaineena. Orgaanisesti sitoutunutta 4 78718 rikkiä sisältävien rakennusmateriaalien käyttöä vältetään niiden terästä syövyttävän vaikutuksen vuoksi.

Aivan viime aikoina on kehitetty 2 valmistetta, jotka ovat aminokomponenttien saatavuuden, emulsion stabiili-suuden ja käyttömahdollisuuksien monipuolisuuden suhteen US- patenttijulkaisusta 3 926 886 tunnettuja muotoja selvästi parempia.

Saksalaisen patenttihakemuksen P 32 22 531.8 kohteena ovat epoksidihartsista, primaarisesta alifaattisesta c12-14-alkoholista ja/tai sen etyleenioksidiryhmiä sisältävästä additiotuotteesta, vedestä sekä alkyleeni-diamiinin ja oksaalihapon suolasta koostuvat emulsiot.

Eräässä toisessa hakemuksessa (P 32 22 528.8) käytetään latenttina kovettamisaineena polyamiinin tai poly-aminoamidin ja oksaalihapon suolaa.

Saavutetuista parannuksista huolimatta emulsion stabiilisuus on edelleen kriittinen ominaisuus. Ongelmia syntyy etenkin silloin, kun epoksidihartsit eivät itse ole veteen emulgoituvia. Tämän lisäksi ECC-laastin valmistuksen yhteydessä syntyy haitallisia ilmahuokosia.

Näistä syistä keksinnön eräänä tavoitteena on kehittää parempia epoksidihartsi-diammoniumsuolaemulsioita. Lisäksi keksinnön tavoitteena on saada aikaan rakennusalaa varten sopivia, helposti työstettäviä emulsioita. Kyseisiä emulsioita ei ole kuitenkaan tarkoitettu käytettäväksi ainoastaan saneerauksissa, vaan myös mahdollisimman monissa muissa tarkoituksissa.

Nyt on kehitetty emulsioita, jotka vastaavat näitä tavoitteita. Vaatimusten 1-11 kohteena on näiden emulsioiden koostumus, vaatimus 12 koskee niiden valmistusmenetelmää ja vaatimukset 13 - 20 niiden erilaisia käyttömahdollisuuksia.

On tosin ennestään tunnettua, että betonin joustavuutta voidaan parantaa huomattavasti lisäämällä siihen tiettyjä polymeerejä, kuten esim. polyvinyylialkoholeja 5 78718 (EP-A O 055 035)» mutta on myös tunnettua, että polyvi-nyyliasetaattia sisältävät betonit eivät ole käytännössä osoittautuneet hyviksi. Tämä johtuu siitä, että polyvi-nyyliasetaatti saippuoituu kosteuden vaikutuksesta jolloin muodostuu polyvinyylialkoholia. Samalla betonin tekniset ominaisuudet huononevat (vrt. DE-A 31 36 737).

Huomautettakoon erityisesti, että tämän keksinnön puitteissa emulsioilla ei tarkoiteta ainoastaan 2-faasi-järjestelmiä, jotka syntyvät nestemäisen faasin disper-goituessa toisessa nestemäisessä faasissa, vaan myös sellaisia järjestelmiä, joissa kiinteä faasi on dispergoitu-nut nestemäisessä faasissa sekä kaikkia näiden molempien järjestelmien muunnelmia.

Emulsioiden komponentit voidaan keksinnön mukaisesti määritellä tarkemmin seuraavasti:

Epoksidihartsit ovat nestemäisiä, 2,2-bis-(4-hydroksi-fenyyli)-alkaaneihin ja epikloorihydriiniin tai glysido-liin perustuvia yhdisteitä. Myytävänä olevien tuotteiden, (if) kuten EUREPOX, valmistaja Schering, Berliini, tarkkaa kemiallista rakennetta ei tunneta. Erityisen sopivia ovat veteen emulgoituvat epoksidihartsit, kuten esim. RUTAPOX® VE 2913, valmistaja Bakelit GmbH, Duisburg.

Latenttina kovettamisaineena on orgaanisen hapon diammo-niumsuola. Sopivia ovat kaavan I tai II mukaiset diamii-nit I h2n-ch2-r-nh2 II h2n-r-ch2-r-nh2, joissa R on - mahdollisesti substituioitu, 4-9 C-atomia sisältävä alkyleenitähde, - mahdollisesti substituioitu, 6-9 C-atomia sisältävä sykloalkyleenitähde, tai 6 78718 - mahdollisesti substituoitu, 7-9 C-atomia sisältävä aralkyleenitähde.

Erityisen sopivia ovat alkyleeni- ja sykloheksyleeni-tähteet, jotka on substituioitu 1 - 3:11a metyyliryhmäl-lä. Edullisia kaavan I esimerkkejä ovat 2,2,4- ja/tai 2.4.4- trimetyyliheksametyleenidiamiini, 2-metyylipenta-metyleenidiamiini, isoforoni-diamiini (3-aminometyyli- 3.5.5- trimetyylisykloheksyyliamiini) sekä ksylyleeni-diamiini. Edullinen esimerkki kaavan II mukaisesta dia-miinista on 4,4'-diamino-3,3'-dimetyylidisykloheksyyli-metaani. Luonnollisesti voidaan käyttää myös diamiini-seoksia. Näissä seoksissa käytettävän diamiinin määrä määräytyy epoksidihartsin valmistajan ohjeiden mukaan, esim. käytetyn epoksidihartsin epoksidiarvon tai hartsin ja kovettamisaineen ilmoitetun sekoitussuhteen mukaan.

Sopivat hapot voivat olla yksi- tai kaksiemäksisiä, ne voivat sisältää hydroksyyliryhmiä ja enintään 12 C-atomia. Ne voivat olla tyydyttyneitä tai tyydyttymättö-miä, alifaattisia, sykloalifaattisia, tai aromaattisia. Edullisia ovat muurahaishappo, etikkahappo, oksaalihappo, adipiinihappo, viinihappo tai ftaalihappo.

Emulsiolle edullinen vesimäärä riippuu olennaisesti käytettävästä diamiinista. Suhteellisen vähän, esim. 7, hiiliatomia sisältävien diamiinien kyseessäollen tarvitaan vähemmän vettä verrattuna useampia, esim. 12, hiili-atomia sisältäviin diamiineihin. Optimaalinen vesimäärä saadaan helposti määritellyksi vertailevilla kokeilla vaihtelemalla vesimäärää 30 - 250 % käytetystä epoksidi-hartsimäärästä.

Emulgaattorina käytetään: 1. polyvinyyliasetaatista saippuoimalla saatua poly-vinyylialkoholia, jonka hydrolyysiaste on vähintään 70 % ja molekyylipaino vähintään 5000, etenkin 10 000 - 100 000 (vrt. Römpps Chemie-Lexikon, 7 78718 7. painos) 2. polyoksatsoliinia, jonka molekyylipaino on 10 000 - 100 000, ja joka on saatu polymeroimalla 2-alkyyli-A2-oksatsoliiniä, jolloin alkyyliryhmäs-sä on 1 - 5 C-atomia (vrt. DE-A 30 36 119 ja Angew. Chemie 78, 913 (1966), ja/tai 3. N-vinyylipyrrolidonin kopolyrneraattia a) yksi- tai kaksiemäksisten, enintään 6 C-atomia sisältävien karboksyylihappojen vinyyliesterei-den, b) enintään 6 C-atomia sisältävien yksi- tai kaksiarvoisten alkoholien (met)akryyliestereiden, c) maleiini-, fumaari-, krotonihapon ja/tai d) styreenin kanssa.

N-vinyylipyrrolidoni-kopolymeraatteja on kuvattu seuraavissa saksalaisissa patenttijulkaisuissa: 22 18 935, 22 55 263, 24 56 807 ja 25 14 127.

Erityisen sopiva on COLLACRAL® VL (valmistaja: BASF, Ludwigshafen).

Emulgaattoria käytetään 0,5 - 40 % epoksidihart-sin määrästä.

Sekoitettaessa emulgaattoria vastavalmistettuun betonimassaan voi syntyä haitallisia ilmahuokosia. Niiden syntyminen voidaan estää yksinkertaisella tavalla lisäämällä 0,5-5 paino-% vaahdonestoainetta laskettuna emulsion kokonaispainosta. Sopivia ovat etenkin siliko-niin tai hiilivetyyn perustuvat vaahdonestoaineet, kuten esim. RD vaahdonestoemulsio (valmistaja: Dow Corning, Dusseldorf), vaahdonestoaine NOPCO® (valmistaja: MQnzing Chemie QmbH, Heilbronn), tai DEHYDRAN®- tyyppiset aineet (valmistaja: Henkel KGaA).

Lisäksi emulsioihin voidaan lisätä muita lisäaineita, kuten betonin notkistinta ja kiihdytintä (vrt. EP-A 0 090 434).

Melamiinihartseihin perustuvien betonin notkistinten, β 78718 kuten esim. MELMENT (valmistaja: Siiddeutsche Kalkstick-stoff-Werke AG, D-8223 Trostberg), tarkoituksena on lisätä laastiseoksen juoksevuutta. Niiden osuus on 0,1-8 % emulsion kokonaispainosta.

Kiihdyttimen tehtävänä on saada aikaan epoksidihart-sin nopea ja täydellinen kovettuminen.

Sopivia ovat periaatteessa tunnetut N- ja P-pitoiset yhdisteet, etenkin tertiääriset, enintään 20 C-atomia sisältävät amiinit ja enintään 25 C-atomia sisältävien fosforihapokkeiden esterit, kuten esim. N-bentsyyli-dimetyyliamiini ja trifenyylifosfiitti. Näitä käytetään 2 - 5 % epoksidista laskettuna.

Emulsiot valmistetaan tarkoituksenmukaisesti siten, että - ensin valmistetaan vesipitoinen emulgaattoriliuos, - siihen lisätään mahdollisesti vaahdonestoaine, - tämän jälkeen lisätään happo, sitten - lisätään niin paljon diamiinia, kunnes pH-arvo on 6 - 6,5, - lisätään mahdollisesti muita lisäaineita, kuten esim. betonin notkistinta ja kiihdytintä, ja - lopuksi näin saatuun seokseen sekoitetaan nestemäinen epoksidihartsi.

Tästä yleisestä valmistustavasta voidaan poiketa, mikä joissakin erityistapauksissa se voi olla edullista-kin. Niinpä esimerkiksi happo ja diamiini voidaan lisätä päinvastaisessa järjestyksessä. Diammoniumsuola voidaan myös valmistaa etukäteen erikseen ja lisätä sitten seokseen. Ratkaisevaa kaikissa näissä tapauksissa on, että seoksen pH-arvo on alle 7, edullisesti alle 6,5, kun siihen sekoitetaan epoksidi. Toisaalta pH-arvo ei saisi myöskään olla alle 6, koska muuten hydraulisesta sideaineesta häviää liian paljon alkalisuutta. Lisäyksen jälkeen seosta sekoitetaan vielä puolesta tunnista tuntiin. Näin saadaan emulsioita, jotka pysyvät huonelämpötilassa 9 78718 useita kuukaisia stabiilina. Mikäli tapahtuu faasien erotusta, seokset voidaan nopeasti homogenisoida uudelleen sekoittamalla seosta.

Emulsioilla on ominaisuus kovettua vasta alkalisten aineiden, kuten epäorgaanisten emästen, sementin ja muiden alkalisesti sitovien sideaineiden läsnäollessa. Vaikkakin kovettaminen suoritetaan tavallisesti sementin läsnäollessa, ovat sopivia kuitenkin esimerkiksi myös alkali-- tai maa-alkalihydroksideja, kalsiumoksideja tai muita emäksisesti reagoivia oksideja sisältävät kovetusseokset. Mineraaliset täyteaineet, kuten hiekka, hienoksi jauhettu piidioksidi ja sen tyyppiset täyteaineet, eivät vaikeuta kovettumista.

Keksinnön mukaiset emulsiot soveltuvat hyvin moniin tarkoituksiin rakennusalalla, painopiste on kuitenkin valmiiden rakennusten saneeraus.

Erityisen hyvin emulsiot soveltuvat käytettäväksi betonin kuivaruiskutusmenetelmässä (vrt. DE-A 31 36 737). Käsiteltäessä esimerkiksi pystysuoria muureja, kattoja, putkia tai tunneleita betonilla, tarvitaan betoniseoksia, joista ruiskutuksen jälkeen jää mahdollisimman suuri määrä muuriin. Keksinnön mukaiset emulsiot täyttävät tämän vaatimuksen. Vaihtelemalla kuvattujen emulsioiden lisäyksiä tarpeelliseen sekoitusveteen on mahdollista käyttää erilaisia synteettisten aineiden ja sementin suhteita aina työstettävän pohjan vaatimusten mukaisesti. Edullisesti veden ja sementin suhde on 0,35 - 0,65 ja epoksidin ja diamiinin suhde sementtiin 0,035 - 0,15.

Kovettuneet ECC-laastit ovat vettähylkivämpiä kuin tavanomaiset laastit. Tämä pätee myös vesipitoisiin kemi-kaaliliuoksiin. Tästä syystä emulsiot soveltuvat erinomaisesti betonielementtien, kuten esim. viemäriputkien, valmistukseen.

Hydraulisesti sitoutuviin sideaineisiin perustuvat silote- ja sidemassat, joita käytetään esimerkiksi laat- 10 7871 8 tojen valmistamisessa, sisältävät edullisesti 3 - 75 % kuvattuja emulsioita. Tartuntalujuus ja työstöaika vastaavat tällä alalla vaadittavia arvoja.

Sama pätee myös hydraulisesti sitoutuviin sideaineisiin perustuvien injektiomassojen osalta, joita käytetään kaikentyyppisisten rakennusten saneerauksissa. Hyvä tart-tumislujuus on näissäkin ratkaisevan tärkeää.

Emulsioita käytetään lisäksi lattialaastien valmistamiseksi etenkin silloin, kun niiden pinta joutuu alttiiksi erityisen kovalle kuormitukselle.

a) Emulsioiden valmistus (Ilmoitetut oksaalihapon määrät koskevat aina dihydraattia).

Esimerkki 1

Mekaanisella sekoittimella varustettuun pystykolviin sekoitetaan ensin 104 paino-osaa vettä, 44 paino-osaa vesipitoista, 10 %:sta polyvinyylialkoholiliuosta (PVAL GH-20, valmistaja Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd), ja 4,5 paino-osaa silikonipitoista vaahdonestoai-netta (vaahdonestoaine RD, valmistaja Dow Corning, Dusseldorf). Näin saatuun seokseen liuotetaan 30,3 paino-osaa oksaalihappoa ja tiputetaan annoksittain 40,6 paino-osaa isoforonidiamiinia niin hitaasti, että lämpötila ei kohoa yli 80°C. Tämän jälkeen lisätään 173 paino-osaa epoksidihartsia Rt)TAPOX®VE 2913 yli 60°C:n lämpötilassa. Seoksen annetaan jäähtyä huonelämpötilaan ja sitä sekoitetaan vielä tunnin ajan. Näin saadaan stabiili, keski-viskoosinen emulsio, jossa ei ole havaittavissa minkäänlaisia muutoksia senkään jälkeen, kun sitä säilytetty 3 kuukautta huonelämpötilassa.

Diamiineista käytetään taulukoissa seuraavia lyhenteitä: IPD = isoforonidiamiini MPDA * 2-metyylipentametyleenidiamiini 11 7871 8 XDA = ksylyleenidiamiini DDDM = 4,4-diamino-3,3,-dimetyylidisykloheksyylimetaani TMD * isomeeriseos, joka koostuu 2,2,4- ja 2,4,4-trimetyyliheksametyleenidiamiinista 12 7871 8 Π 1¾ rv

A o *" N

O CM O' q^O00n^CN00 VO t- O CM

4t rv g CM H M 2 I S p *- •ij a 5> w »n '□ 00

5 N

ra oo H Ό ooo E ^ a ^ % o "ss-'i-a-'g s

5 K B

« p* β ω wj 5 _ ω οοο^ο,ο00. - o •H-^oO'-S^p^ckIp: o Ό N N 0 -4 1 n ° a 1 ΓΓ"

0-3 o»n gov0 o o 3 t- p< - ' <? N

— S H a> 2 w r h _____%___g > . % rv ^ O j N p -i 9 OS Os w ^ ^ '3 -=T ft ' S N ® 1 :§ & • rv ^5^0^ g ^ rv 5 ^ oi4 1θμθ ' <N!r §

g Sn J g M O

σ ^ 6 | j | 1 | | I J | j 6 I i jiilliM ί i in O ^ T— r-

Taulukkoa 1 koskevat huomautukset 13 7871 8 1) Kysymyksessä on DER 331:sta ja DER 732:sta painosuhteessa 7:3 koostuva epoksidihartsiseos (valmistaja: Dow

Chemical Rheinwerk, D-7587 Rheinmiinster).

(ft 2) Kysymyksessä on betonin nesteyttäjä CERINOL-(14)-BV-Flössig (valmistaja: Deitermann, D-4354 Datteln).

3) Kysymyksessä on RD-vaahdonestoaine-emulsio (valmistaja: Dow Corning, Dusseldorf).

4) Kysymyksessä on polyvinyylialkoholi PVAL GH-20 (valmistaja: Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Osaka, Japani), jota käytetään 10%:sen vesiliuoksen muodossa.

5) Kysymyksessä on Shell AG:n, Hampuri, valmistama tuote.

_ _"__ 7871 8

A

3 ¢, m _ o J ~ o

~ O < £ *r\ “ , Pill O

- K ^ 7?. ^ cm υ °- < ^ j < j o o x __. u____ Q, 43 €? O oi

J CM H

0 C O \ (0 < O

° Γ Η Π ίτ ΙΛ rt Ό Q CM I O

~ > O (0 CMP.cn CM

p X

j > a ° 2 c. e :(¾ —- · •r~> — 43

0) Ο -H

44 CM Ή l-ι o “ 2 <rJ m 5

Qj^isc O »n 4J Os''· g

β — <41 CM

•H > ^ “ < o ^ > P.

P. M

° a.

CM R* „4 0 S' " o o » E - £ « · Ϊ , 44 ^ - f 44

< -P

> MJ

p. ai

CM

j > 43 Ή ® »n 1-1 _ J nJ cm m o\ r-_ χ; < ' cn nJ oi·- -3-

^ c "I w — vo CM

u ^ 44 < 0 -3 > J o o Pi ___U___w____ β I . <1) β - -P :(0

d WP

•H a> C C :«3 :rö — g , β

:§ Ο) β :cd .¾ m G

:g C nJ P +j , -H

•H cs -H 00 cn 1 oi

Pert* :(0 -H J· 4J

CM Ο ·ί3 Ο -P ei ^ h oi -P P -P w 0 , * 0 g 44 0 (0(0 C C J 43 44 β (¾ lj 0) > -r| -H ©, 3 44 d rt-gc— η e a ^ ^

d -P tr nj O -Η -Η -H £ -H

r-1 W Hr—I b 0 !fÖ Η ‘Η β F, W

d o 01 g H 43 P.-C P β β O b 4i nJ oa>B 9«jao:njnjm-Pp5o « > w Q to <o d :«i ή -π o w a, I _I > I tc w ϋ! [ q ow m j - iTv O m 15 7871 8

Taulukkoa 2 koskevat huomautukset 1) Vertaa vastaava taulukkoa 1 koskeva huomautus.

2) Tämä emulgaattori on 30%:nen, N-vinyylipyrrolidoni-pohjainen kopolymerisaatin vesiliuos (valmistaja: BASF, Ludwigshafen).

3) Kysymyksessä on 20-%:nen polyvinyylialkoholin vesiliuos, nimeltään POLYVIOL V 03/20 (valmistaja: Wacker-Chemie GmbH, Munchen).

4) Kysymyksessä on kaikissa tapauksissa epoksidihartsi R0TAPOX®VE 2913 (valmistaja: Bakelite, Duisburg).

H _ 16 _ Τη m I Π I 7871 8 O I g Γ

^ ° *{ ° ιγν # N, , 2 S O

" N « ^ ° Ä < S

O £ ä >

H H

O

---Bj------- s "s | _ 1«? JI? O § N in^ \ S ^ W o j g £ g > j Q. Ή _______>___ id · 3d ~* ' M χί

n h- d W

0) O 3 -H fc ~ M n β rt T< ^

M ^ O E § O · ^ Γϊ g K 2 {* S

" »J h m :~ W

tn <c td c ^ W > id r-

Cl tn i_

Ji 0 — 0--- Γ Λ Q Oi t S s V: r r- - 4 O 3 If, O N. P Ov o T'i.go^H Sf;5»0 H 8

^ Λί C

> O

»___B:_____.

t? 0 > 04 Q. 6 ©td ^ o

^ »n K ° »n H

C id “.rt: J » ~ > -J -* c o o υ β :id d m •H :id O :{j{ :S 0) 1 ad ti :g, Ci Id M ·Η -Ή -rl β 1 H 3d UI to

O rl Id · «d +J P

n O -M O +> E MM

to +j M P tn id id O d +)Q«)(d ti Xl Λ

M G id S 0) > Ή ·3 τ] -H

3 3 8..|8“~ 3-3 3 3 Η to HrHtr'dOid ad H -h m to

d o tn d β jö 04.-I M E e M M

id O ® S 3 td- o« o ad 3 id o O

E-t « > W jj Id Id d 3d H -rl Di Oi

.>«.10 a Q Γ* M M

m o in

Taulukkoa 3 koskevat huomautukset i7 7871 8 1) Vertaa vastaava taulukkoa 1 koskeva huomautus.

2) Kysymyksessä on 20-%:nen polyoksatsoliinin vesiliuos, joka on saatu julkaisussa DE-A 30 36 119 kuvatun esimerkin 6 mukaisesti polymeroimalla 70% 2-i-propyyli- Δ 2-oksatsoliinia ja 30 % 2-metyyli-A 2-oksatsoliinia sisältävää seosta.

7871 8

Taulukko 4 (esimerkki 17) 18

Koostumus_Paino-osat

Vesi_80_

Emulgaattoril_100_

Vaahdonestoaine^_5_

Muurahaishappo 10

Oksaalihappo 17,5

Dodekaanidihappo_9_ IPD_47_

Epoksidihartsi ROTAPQX VE 2913 200__ 1) Vertaa huomautus taulukkoon 1.

Esimerkki 18

Esimerkin 1 mukaisesti valmistetaan emulsio, lisäämättä kuitenkaan vaahdonestoainetta.

b) Epoksidihartsi-sementtilaastien valmistaminen Esimerkki 19 100 paino-osasta Portland-sementtiä 35 F, 230 paino-osasta 0/1 mm:n hiekkaa ja 130 paino-osasta 1/2 mm:n hiekkaa koostuvaan seokseen sekoitettiin 42,8 paino-osaa vettä ja 29,6 paino-osaa esimerkin 1 mukaisesti valmistettua emulsiota ja sekoitettiin hyvin keskenään. DIN 1164 mukaisesti valmistettiin ja varastoitiin koestus-näytteet, ja testattiin niiden lujuus.

Esimerkki 20

Esimerkin 19 mukaisesti valmistettiin seuraavan koostumuksen mukainen epoksidihartsi-sementtilaasti: 19 7871 8

100 paino-osaa Portland-sementtiä 35 F

230 paino-osaa 0/1 mm:n hiekkaa 130 paino-osaa 1/2 mm:n hiekkaa 26,9 paino-osaa esimerkin 2 mukaisesti valmistettua emulsiota 45,3 paino-osaa vettä

Näin saatu laasti testattiin DIN 1164 mukaisesti. Vertailuesimerkki A

Normin DIN 1164 mukaisesti valmistettiin seuraavan koostumuksen mukainen koestusnäyte: 100 paino-osaa Portland-sementtiä 35 F 230 paino-osaa 0/1 mm:n hiekkaa 130 paino-osaa 1/2 mm:n hiekkaa 55 paino-osaa vettä Näin saatu koestusnäytteen lujuus testattiin.

20 7871 8

Taulukko 5 DIN 1164 mukaisesti suoritettu lujuuskoe .

__Esimerkki A Esimerkki 19 Esimerkki 20

Taivutusveto- lujuus (N/mm^ a) 9,09 9,28 9,88 b) 6,14 9,21 9,08 c) __9,24__10,43__11,52_

Puristuslujuus (N/mm2) | a) 41,1 45,7 j 46,6 b) 29,3 39,3 35,2 c) _142,8_46,1_47,0_

Taulukoissa 5, 6 ja 7 esiintyvillä kirjaimilla a), b) ja c) on seuraavat merkitykset: a) 7 vuorokautta kosteassa tilassa, sen jälkeen 21 vuorokautta sisätilassa.

b) 28 vuorokautta sisätilassa c) 7 vuorokautta kosteassa tilassa, sen jälkeen 35 vuorokautta sisätilassa

Esimerkki 21

Esimerkin 19 mukaisesti valmistettiin seuraavan koostumuksen mukainen epoksidihartsi-sementtilaasti:

100 paino-osaa Portland-sementtiä 35 F

230 paino-osaa 0/1 mm:n hiekkaa 130 paino-osaa 1/2 mm:n hiekkaa 33,2 paino-osaa esimerkin 3 mukaisesti valmistettua emul siota, ja 28,0 paino-osaa vettä 21 7871 8 Näin saatu laasti testattiin DIN 1164 mukaisesti.

Esimerkki 22

100 paino-osaa Portland-sementtiä 35 F

230 paino-osaa 0/1 mm:n hiekkaa 130 paino-osaa 1/2 mm:n hiekkaa 19f4 paino-osaa esimerkin 5 mukaisesti valmistettua emul siota, ja 41/8 paino-osaa vettä Näin saatu laasti testattiin DIN 1164 mukaisesti.

Vertailuesimerkki B

Vertailuesimerkin A mukaisesti valmistettiin seuraavan koostumuksen mukainen sementtilaasti: 100 paino-osaa Portland-sementtiä 35 F 230 paino-osaa 0/1 mm:n hiekkaa 130 paino-osaa 1/2 mm:n hiekkaa 50 paino-osaa vettä Näin saatu laasti testattiin DIN 1164 mukaisesti.

Taulukko 6 22 7871 8 DIN 1164 mukaisesti suoritettu lujuuskoe

Esimerkki B Esimerkki 21 Esimerkki 22

’ 1 - ' " "f ' ' ' ' i ' ‘ ' "I

Taivutusveto- j lujuus (N/mm2) ! a)__8j7__11,5_j 9,5_

Puristuslujuus S

(N/mm^) ; _ 52,5_ 56,0_ 50,5_

Esimerkit 23.1 - 23.6

Esimerkin 19 mukaisesti valmistettiin ja testattiin seuraa vat epoksidihartsi-sementtilaastit:

Taulukko 7 23 7871 8 (Määrät on ilmoitettu paino-osina)

Esimerkkejä

Koostumus__23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 I 23.6

Portland-sementti 100 100 100 100 100 100 35 F_______ 0/1 mm:n hiekkaa 200 200 200 200 200 200 1/2 mm: n hiekkaa__100 100 100 100 100 100

Vettä__42 /5 58 38/4 53,9 37,1 52 ,6

Esimerkki 16 mukaista emulsiota__12/5 12,5 16,6 16,6

Taivutusveto-lujuus (N/mm2) aj__9,4 6,3 11,7 11,1 11.8 10,4

Puristuslujuus (N/mm2) aj_ 59,sl 38,71 56,6 44,8 57,0 46,7 _ c) Liimamassan valmistaminen Esimerkki 24 100 paino-osasta Portland-sementtiä 35 F ja 58 paino-osasta esimerkin 18 mukaista emulsiota valmistettiin liimamassa, joka kovettui koestusnäytteiksi. Koestusnäyt-teen oltua 3 vuorokautta kosteassa tilassa ja 4 vuorokautta sisätilassa mitattiin seuraavat lujuusarvot:

Taivutusvetolujuus 11,5 N/mm2

Puristuslujuus 71,6 N/mm2

Tartuntavetolujuus teräkseen 1,6 N/mm2 betoniin 3,1 N/mm2

Claims

24 7871 8

1. Epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsio, joka perustuu nestemäiseen epoksidihartsiin, latenttiin kovettamisainee-seen, emulgaattoriin ja veteen, tunnettu siitä, että A. emulgaattorina on a) polyvinyyliasetaatista saippuoimalla saatu polyvinyy-lialkoholi, jonka hydrolyysiaste on vähintään 70% ja molekyylipaino vähintään 5000, b) polyoksatsoliini, jonka molekyylipaino on 10 000 -100 000, ja/tai c) N-vinyylipyrrolidonin kopolymeraatti - yksi- tai kaksiemäksisten, enintään 6 C-atomia sisältävien karboksyylihappojen vinyyliestereiden, - enintään 6 C-atomia sisältävien yksi- tai kaksiarvoisten alkoholien (met)akryyliestereiden, - maleiini-, fumaari-, krotonihapon ja /tai - styreenin kanssa B. latenttina kovettamisaineena on a) kaavojen I tai II mukaisten diamiinien suola I H2N-CH2-R-NH2 II H2N-R-CH2-R-NH2, joissa R on - mahdollisesti substituoitu C4_9-alkyleenitähde, - mahdollisesti substituoitu C(j_9-sykloalkyleenitähde tai - C7_9-aralkyleenitähde b) mahdollisesti hydroksyyliryhmiä sisältävien alifaat-tisten, sykloalifaattisten tai aromaattisten mono- tai dikarboksyylihappojen kanssa, jotka sisältävät enintään 12 C-atomia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen epoksidihartsidiammo-niumsuola-emulsio, tunnettu siitä, että siinä käytetään veteen emulgoituvaa epoksidihartsia.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen epoksidihartsi- 25 7871 8 diammoniumsuola-emulsio, tunnettu siitä, että emul-gaattorina käytetään 0,5 - 40 S polyvinyylialkoholia, jonka molekyylipaino on 10 000 - 100 000.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsio, tunnettu siitä, että latentin kovettamisaineen happokomponenttina käytetään ftaalihap-poa, viinihappoa, adipiinihappoa, oksaalihappoa, etikkahap-poa ja/tai muurahaishappoa.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsio, tunnettu siitä, että latentin kovettamisaineen aminokomponettina käytetään 8-9 C-ato-mia sisältävää syklistä diamiinia ja/tai 1-3 metyyliryhmällä substituoitua, 6-9 C-atomia sisältävää alifaattista diamiinia.

6. Menetelmä vaatimusten 1-5 mukaisen epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsion valmistamiseksi, tunnettu siitä, että a) valmistetaan vesipitoinen emulgaattoriliuos, b) siihen lisätään mahdollisesti vaahdonestoainetta, c) tämän jälkeen lisätään happo, d) lisätään niin paljon diamiinia, kunnes saadun liuoksen pH-arvo on 6 - 6,5, e) lisätään mahdollisesti muita lisäaineita ja f) saatuun seokseen sekoitetaan nestemäinen epoksidihartsi.

7. Patenttivaatimusten 1-5 mukaisten epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsioiden käyttö epoksidihartsi-sementti-laasteissa, sekä kovetusseoksissa, jotka sisältävät alkali-sesti reagoivia aineita ja mahdollisesti mineraalisia täyteaineita.

8. Patenttivaatimusten 1-5 mukaisten epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsioiden käyttö betonin kuivaruiskutusme-netelmässä.

9. Patenttivaatimusten 1-5 mukaisten epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsioiden käyttö hydraulisesti sitoutuviin aikalisiin sideaineisiin perustuvissa silotemassoissa, sekä 26 7 8 7 1 8 hydraulisesti sitoutuviin aikalisiin sideaineisiin perustuvissa liima-aineissa.

10. Patenttivaatimusten 1-5 mukaisten epoksidihartsi-diammoniumsuola-emulsioiden käyttö betonielementtien valmistukseen, lattialaastin valmistukseen sekä injektiomassojen valmistukseen.