KR20110052556A - Modified sulfur binder and the fabrication method thereof, hydraulic modified sulfur material composition and the fabrication method thereof or combustible modified sulfur material composition and the fabrication method thereof containing the modified sulfur binder - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A modified sulfur binder is provided to exhibit properties capable of remelting at a temperature of 100 °C or less by modifiying sulfur by mixing heterocyclic amines or alkylamines as a modifier of sulfur with a dicyclopentadiene-based modifier. CONSTITUTION: A modified sulfur binder includes sulfur and, as a modifier of sulfur, (a) 0.1~100.0 parts by weight of dicyclo pentadiene-bsaed modifier based on 100 parts by weight of sulfur, and (b) 0.01~200 parts by weight of heterocyclic amines based on 100 parts by weight of sulfur. The heterocyclic amines are at least one selected from the group consisting of pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, pyrrole, piperazine, pyrolidone, their homologue, isomer of pyridine, and isomer of a homologue of pyridine.

Description

개질 유황 결합재 및 그 제조 방법과, 이를 함유하는 수경성 개질 유황 자재 조성물 및 그 제조 방법 또는 가연성 개질 유황 자재 조성물 및 그 제조 방법 {MODIFIED SULFUR BINDER AND THE FABRICATION METHOD THEREOF, HYDRAULIC MODIFIED SULFUR MATERIAL COMPOSITION AND THE FABRICATION METHOD THEREOF OR COMBUSTIBLE MODIFIED SULFUR MATERIAL COMPOSITION AND THE FABRICATION METHOD THEREOF CONTAINING THE MODIFIED SULFUR BINDER}Modified sulfur binder and its manufacturing method, hydraulic modified sulfur material composition containing the same and method for manufacturing the same or flammable modified sulfur material composition and manufacturing method thereof THEREOF OR COMBUSTIBLE MODIFIED SULFUR MATERIAL COMPOSITION AND THE FABRICATION METHOD THEREOF CONTAINING THE MODIFIED SULFUR BINDER}

본 발명은 100 ℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 물성을 발휘하는 개질 유황 결합재 및 그 제조 방법과, 상기 개질 유황 결합재를 함유하는 불에 연소되지 않는 수경성 개질 유황 자재 조성물 및 그 제조 방법과, 상기 개질 유황 결합재를 함유하는 가연성 개질 유황 자재 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a modified sulfur binder and a method for producing the same, and a method for producing a modified sulfur binder containing a modified sulfur binder, and a modified sulfur material composition and a method for producing the same. A flammable modified sulfur material composition containing a modified sulfur binder and a method for producing the same.

통상적으로, 포틀랜드 시멘트를 사용하여 제조된 보통 콘크리트는 알칼리 특성을 나타내고 산에 매우 취약한 특성을 나타내는데, 콘크리트의 열화는 상당 부분이 화학적인 반응에 의한 것이다. 이 중 가장 일반적인 것은 콘크리트 구조물의 염해나 중성화에 의해 발생하는 부식 상황으로, 특히 염해 환경에 노출되어 있는 콘크리트 구조물은 철근의 부식에 따른 조기 열화가 큰 문제로 대두되고 있으며, 이러한 콘크리트의 열화를 방지하고 보수ㅇ보강하기 위한 공사는, 통상 에폭시나 보수ㅇ보강용 그라스 매트 등을 여러 겹 적층하는 방식으로 공사를 진행하므로 작업 시간과 재료 원가 면에서 부담이 되고 있다. Normally, ordinary concrete made using Portland cement exhibits alkali and very vulnerable to acids, with much of the degradation due to chemical reactions. The most common of these is the corrosion situation caused by salting or neutralization of concrete structures. In particular, concrete structures exposed to salty environment are a major problem due to premature deterioration due to corrosion of reinforcing bars. In general, construction for renovation and reinforcement is burdened in terms of work time and material cost because the construction is usually carried out by laminating several layers of epoxy or reinforcing glass mat.

이러한 보통 콘크리트의 취약한 내화학성 및 강도 등의 단점을 극복하기 위한 방안으로, 포틀랜드 시멘트 대신에 개질 유황 성분을 결합재 (바인더)로 사용하고, 이를 각종 골재와 혼합하여 모르타르 또는 콘크리트를 제조하는 개질 유황 콘크리트 기술이 개발되었다. 개질 유황 결합재를 사용할 경우에는 개질 유황 콘크리트의 특성상 물을 사용할 수 없고 개질 유황을 용융시킨 용융물을 사용하고 있다. In order to overcome the disadvantages such as weak chemical resistance and strength of ordinary concrete, modified sulfur concrete using modified sulfur as a binder (binder) instead of portland cement and mixing it with various aggregates to produce mortar or concrete. Technology has been developed. In the case of using modified sulfur binders, water cannot be used due to the nature of the modified sulfur concrete, and a molten sulfur melt is used.

그러나, 이러한 개질 유황 콘크리트는 수중 동결 융해 저항성, 타설 후 급속 냉각에 따른 시험체 내ㅇ외부의 온도 차로 인한 표면 함몰 현상, 골재나 거푸집 예열 문제 및 화재 취약성 등으로 인하여 그 적용범위가 한정되어 있는 실정이다. However, the modified sulfur concrete is limited in its application due to resistance to freeze-thawing in water, surface depression due to temperature difference between the inside and outside of the test specimen due to rapid cooling after pouring, aggregate or form preheating problem, and fire vulnerability. .

즉, 현재의 기술로서는 개질 유황 콘크리트는 지중 (地中), 해중 (海中), 수중 (水中)에서만 사용해야 하므로 그 적용 범위가 한정되어 있는 실정이어서 유황 자재류의 범용적인 건설용 자재로서의 확대 사용이 안 되고 있는 실정이다. In other words, as the current technology, the modified sulfur concrete should be used only in the ground, the sea, and the water, so the scope of application is limited. Therefore, the expanded use of the sulfur material as a general construction material is difficult. It's not working.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 유황의 성질, 즉 119 ℃를 넘으면 용해하고 상온에서는 고체인 성질,을 이용하여 토목 및 건설 분야에 유황을 적용하는 기술 개발이 지속적으로 시도되고 있다. 예를 들면, 포장 재료 (미국 특허 제4290816호), 건축 재료용 자재 (일본 특공소 55-49024호 공보) 또는 폐기물 고화용 자재 (일본 특공소 62-15274호 공보) 등의 결합재 (binder)로서 사용이 검토되고 있다. Looking more specifically, the development of technology to apply sulfur to the civil engineering and construction fields using the properties of sulfur, that is, soluble above 119 ℃ and solid at room temperature. For example, it is used as a binder of a packaging material (US Patent No. 4290816), a building material (JP-A 55-49024), or a waste solidification material (JP-A 62-15274). This is under review.

그러나, 유황의 연소성과 관련하여, 유황은 인화점이 207 ℃이고, 자연 발화 온도가 245 ℃로서 착화성이 있고 표면에 노출한 유황은 타기 쉬운 문제가 있다. 또한, 기계적 강도와 관련하여, 유황은 안정적인 고체 상태에서 결함이 없으면 고강도를 나타내지만, 실제로는 액체 상태로부터 냉각 고화되는 경우 사방정계, 단사결정, 부정형 유황의 3종류가 혼재하고 냉각 조건에 의하여 혼재 비율이 변함과 동시에 시간이 경과함에 따라서 결함이 생기기 쉽고 부서지기 쉬운 취성상의 문제점이 있다. 따라서, 순수 유황을 결합재로 사용하기에는 그 적용 범위가 매우 한정된다. However, with respect to the combustibility of sulfur, sulfur has a flash point of 207 ° C., a spontaneous ignition temperature of 245 ° C., and flammability. In addition, in terms of mechanical strength, sulfur exhibits high strength when there is no defect in a stable solid state, but in reality, when cooled and solidified from a liquid state, three types of tetragonal, monoclinic, and amorphous sulfur are mixed and mixed by cooling conditions. There is a brittleness problem that tends to be defective and brittle as the ratio changes and as time passes. Therefore, the use range of pure sulfur as a binder is very limited.

이러한 단점을 개량하기 위하여 많은 유황 개질제가 검토되었다.Many sulfur modifiers have been investigated to remedy this drawback.

특히, 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD)은 염가이므로 경제성이 우수하고, 이와 함께 「New Uses of Sulfur-Ⅱ, 1978, PP. 68-77, 1978」에 나타난 바와 같이, 기계적 강도 등에 있어서 양호한 작용을 하는 것으로 알려져 있다. In particular, since dicyclo pentadiene (DCPD) is inexpensive, it is excellent in economic efficiency, and together with "New Uses of Sulfur-II, 1978, PP." 68-77, 1978 ", is known to have a good effect on mechanical strength and the like.

또한, 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 디펜텐 (dipentene), 그 밖의 올레핀 올리고머 (olefin oligomer)를 첨가하여 유황의 성상을 개량하고 포장재, 접착재, 방수재 등으로 사용한 사례 (일본 특공평 2-25929호 공보, 일본 특공평 2-28529호 공보)도 알려져 있다. In addition, the use of vinyl toluene, dipentene, and other olefin oligomers to improve the properties of sulfur and use it as a packaging material, adhesive material, waterproofing material, etc. (JP-A-2-25929) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28529) is also known.

또한, 일본 특개 2003-277108호 공보에서는 유황 개질제로 테트라하이드로인덴 (tetra hydraulic indene)을 사용하였으며, 일본 특개 2002-60491호 공보에서는 개질제로 디시클로 펜타디엔과 테트라하이드로인덴 (tetra hydraulic indene)을 함께 사용한 것이 개시되어 있으며, 도로 포장 재료로서는 아스팔트와 유황을 혼합 사용한 것도 실용화되고 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-277108 uses tetra hydraulic indene as a sulfur modifier, and Japanese Patent Laid-Open No. 2002-60491 uses dicyclopentadiene and tetrahydroindene as a modifier. The use of both is disclosed, and it is also practical to use asphalt and sulfur as a road pavement material.

전형적으로, 디시클로 펜타디엔과 유황과의 반응은 일종의 중합 반응으로 볼 수 있으며, 이와 관련된 반응 메커니즘은 미국 특허번호 제4,311,826호에 설명되어있다. 개질 유황 제조시 화학 반응은, 반응 초기에 디시클로 펜타디엔과 유황이 반응하고, 그 후 유황이 라디칼 (radical) 연쇄 반응에 의하여 고분자화한다. Typically, the reaction of dicyclopentadiene with sulfur can be viewed as a kind of polymerization reaction, and the reaction mechanism associated therewith is described in US Pat. No. 4,311,826. In the production of modified sulfur, the chemical reaction involves dicyclopentadiene and sulfur reacting at the beginning of the reaction, and then the sulfur is polymerized by a radical chain reaction.

그러나, 계속되는 디시클로 펜타디엔과 유황과의 반응은 큰 발열을 수반하므로, 온도와 점도가 상승하여 반응 제어가 곤란하고, 상온에서 급격하게 고상화되어 성형할 수가 없게 되는 문제점이 존재하였다. However, the subsequent reaction of dicyclopentadiene with sulfur involves a large exotherm, so that the temperature and viscosity increase, making it difficult to control the reaction, and there is a problem that the solidification is rapidly solidified at room temperature and the molding cannot be performed.

이를 해결하기 위하여, 상기 미국 특허번호 제4,311,826호는 유황과 20∼40 중량%의 개질제 (디시클로 펜타디엔 및 시클로 펜타디엔의 3량체 이상으로 이루어진 올리고머 혼합물의 결합물)를 반응시키는 기술을 개시하고 있다. 또한, 일본 특공평 2-28529호 공보 및 이의 대응 미국 특허번호 제4,391,969호는 유황과 2∼20 중량%의 개질제 (디시클로 펜타디엔 올리고머 혼합물과 디시클로 펜타디엔을 함유하는 개질제)를 반응시킨 고분자로 이루어지는 개질 유황 결합재를 개시하고 있는데, 개질제 내의 시클로 펜타디엔 올리고머의 첨가량을 적어도 37 중량% 첨가할 것을 요구하고 있다. 한편, 한국 공개특허 2006-101878호에서는 개질제로서 디시클로 펜타디엔의 3량체 이상의 올리고머를 실질적으로 함유하지 않는 디시클로 펜타디엔을 단독으로 사용할 경우 첨가량을 2∼4 중량% 이내로 조절하면 액상에서의 저장 안정성이 우수한 개질 유황 결합재를 제조할 수 있다고 개시하였다.To solve this problem, U.S. Patent No. 4,311,826 discloses a technique for reacting sulfur with 20 to 40% by weight of a modifier (combination of oligomer mixtures consisting of at least trimers of dicyclopentadiene and cyclopentadiene). have. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28529 and its corresponding U.S. Patent No. 4,391,969 are polymers reacted with sulfur and 2 to 20% by weight of a modifier (modifier containing dicyclopentadiene oligomer mixture and dicyclopentadiene). Although a modified sulfur binder is disclosed, it is required to add at least 37% by weight of the cyclopentadiene oligomer in the modifier. On the other hand, Korean Patent Laid-Open No. 2006-101878 discloses that when dicyclopentadiene, which is substantially free of oligomers of at least 3 dimers of dicyclopentadiene, is used as a modifier alone, the amount of addition is controlled within 2 to 4% by weight. It has been disclosed that a modified sulfur binder can be prepared with excellent stability.

전술한 선행 기술 대부분은 유황에 개질제로서 디시클로 펜타디엔 및 올리고머를 120∼160 ℃로 용융 혼합하고 얻어지는 반응 생성물인 개질 유황 결합재를 120 ℃ 이하, 즉 상온에서 냉각하여 고상으로 제조한 다음, 추후에 약 120∼160 ℃ 온도가 유지되는 특수 혼합기 내에서 개질 유황 결합재를 재용융한 후에, 예열된 골재 및 기타 첨가제를 가능하면 빠른 시간 이내에 일시에 혼합하여 예열된 거푸집 (혹은 성형 몰드)에 유입하여 냉각 고화하는 방식으로 유황 콘크리트나 유황 아스팔트 등을 제조하거나, 혹은 유황, 개질제 및 골재 모두를 특정 공정 조건 하에서 일거에 용융 혼합한 후에 냉각하는 방식으로 유황 콘크리트나 유황 아스팔트 등을 제조한다. Most of the above-mentioned prior art are prepared by melting and mixing dicyclopentadiene and oligomers with sulfur as a modifier at 120 to 160 DEG C, a modified sulfur binder which is a reaction product obtained by cooling to 120 DEG C or lower, i. After remelting the modified sulfur binder in a special mixer maintained at a temperature of about 120 to 160 ° C., the preheated aggregate and other additives are mixed as soon as possible and flowed into the preheated formwork (or forming mold) as soon as possible. Sulfur concrete or sulfur asphalt is produced by solidifying or manufacturing sulfur concrete or sulfur asphalt, or by melting and mixing all of sulfur, modifier, and aggregate under specific process conditions in one step.

그런데, 개질 유황 결합재에 관한 전술한 선행 기술들은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described prior art regarding the modified sulfur binder has the following problems.

첫째, 콘크리트 제작을 실시하기 위하여 재용융되어 골재와 혼합되는 개질 유황 결합재가 전술한 120∼160 ℃의 온도 범위 내에서도 재차 지속적으로 중합 반응이 진행되어 점도가 상승하면서 종국에는 작업성이 원활하지 않은 경우가 발생하는 문제가 있다. First, when the modified sulfur binder, which is remelted and mixed with aggregate to perform concrete production, is polymerized continuously again within the aforementioned temperature range of 120 to 160 ° C., the viscosity increases and eventually workability is not smooth. There is a problem that occurs.

둘째, 혼합기 내에서 용융 혼합 시간이 너무 짧으면 개질 유황 결합재와 골재가 충분히 혼합되지 않아서 얻어지는 재료가 연속적이지 않고 틈이 있거나 표면이 매끈하지 못하게 되는 문제가 있다.Secondly, if the melt mixing time is too short in the mixer, there is a problem that the modified sulfur binder and the aggregate are not sufficiently mixed so that the obtained material is not continuous and has no gaps or smooth surfaces.

셋째, 용융 혼합물의 온도가 낮아지면 유동성이 저하되어 작업성이 원활하지 못하면서 종국에는 급격하게 냉각 고화되는 경우가 생기는데, 이러한 현상을 예방하기 위하여 상기 용융 혼합 시간은 유황 콘크리트 제조물의 물성이 허용하는 범위에서 가급적 단시간에 행하여야 하는 제한이 있다.Third, when the temperature of the molten mixture is lowered, fluidity is lowered, and thus workability is not smooth, and ultimately, the cooling mixture is rapidly solidified. In order to prevent such a phenomenon, the melt mixing time is within a range that permits physical properties of the sulfur concrete product. There is a restriction in the shortest possible time.

한편, 당 업계에서는 유황 및 디시클로 펜타디엔을 반응시켜 개질 유황 결합재를 고상 형태로 제조한 후에, 추후 골재와 혼합하여 콘크리트 등을 제조하는 방안이 기술 경향으로 자리 잡고 있다. Meanwhile, in the art, a method of preparing a modified sulfur binder in solid form by reacting sulfur and dicyclopentadiene, and then mixing the aggregate with the aggregate to produce concrete or the like has become a technology trend.

현재까지의 모든 개질 유황 결합재나 이를 함유하는 모든 토목 및 건축ㅇ건설용 자재들은 시멘트와 비교하여 상대적으로 저렴한 제조 원가를 지니고 있으면서, 강도, 내화학성 및 초속 경성 등과 같은 매우 탁월한 물리적 성질을 발휘함에도 불구하고, 불에 취약하다는 문제점을 가지고 있어 지중 (地中), 해중 (海中), 수중 (水中)에서만 사용해야 하므로 그 적용 범위가 한정되어 있는 실정이어서 유황 자재의 범용적인 건설용 자재로서의 확대 사용이 안 되고 있는 실정이다. All of the modified sulfur binders to date, or all civil and building materials containing them, have relatively low manufacturing costs compared to cement, yet have very good physical properties such as strength, chemical resistance and super fast stiffness. Because it has the problem of being vulnerable to fire and should be used only in the ground, the sea, and the water, the scope of application is limited. Therefore, it is not possible to expand the sulfur material as a general construction material. It's happening.

일본 특개 2003-277108호 공보 및 일본 특개 2004-2113호 공보 등 개질 유황에 관한 많은 선행 특허들에서 개질 유황 콘크리트를 제작한 후에 난연성 혹은 착화성 시험을 실시하여 상대적으로 순수 유황콘크리트보다 안정하다고 개시하였는데, 근본적으로 개질 유황 콘크리트는 폴리머 콘크리트이므로 화재가 발생했을 경우와 같이 대형 화염원과 접촉했을 경우에는 단시간 내에 착화되어 콘크리트 구조체로서의 기능을 상실하므로 지진 참사와 같은 대형 참사가 연속적으로 발생하는 문제가 있다. Many prior patents on reformed sulfur, such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-277108 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-2113, have disclosed that the modified sulfur concrete is more stable than pure sulfur concrete by performing flame retardancy or ignition test. However, since the modified sulfur concrete is polymer concrete, when it comes into contact with a large flame source such as in the case of a fire, there is a problem that a large disaster such as earthquake disaster occurs continuously because it ignites within a short time and loses its function as a concrete structure. .

본 발명은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은,The present invention has been made to solve these conventional problems, the object of the present invention,

1) 유황을 개질하기 위하여 기존에 유황 개질제로서 사용하지 않던 헤테로 고리 화합물 또는 알킬아민류를 디시클로 펜타디엔계 개질제와 혼합 사용하여 물의 증발 온도인 100℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 물성을 발휘하는 개질 유황 결합재 및 그 제조 방법을 제공하고,1) A mixture of heterocyclic compounds or alkylamines, which were not previously used as sulfur modifiers to modify sulfur, is mixed with a dicyclopentadiene-based modifier to exhibit physical properties that can be remelted at temperatures below 100 ° C. Providing a modified sulfur binder and a method of making the same,

2) 계면 활성제를 이용하여 비친수성 (소수성, hydrophobic)을 갖는 상기 개질 유황 결합재를 100 ℃ 이하의 물에 완전 용해시키는 방법을 제공하며,2) providing a method of completely dissolving the modified sulfur binder having non-hydrophilic (hydrophobic) in water up to 100 ° C. using a surfactant,

3) 상기 개질 유황 결합재와 계면 활성제와 물을 포함하는 개질 유황 결합재 수용액에 골재와 수경성 재료를 혼합하여 불에 타지 않는 수경성 개질 유황 자재 (예컨대, 수경성 개질 유황 모르타르 또는 수경성 개질 유황 콘크리트) 조성물 및 그 제조 방법을 제공하고,3) the composition of the modified sulfur binder and the modified sulfur binder containing the surfactant and water to mix the aggregate and the hydraulic material (for example, hydraulic modified sulfur mortar or hydraulic modified sulfur concrete) composition that does not burn Provide a manufacturing method,

4) 상기 개질 유황 결합재와 골재를 포함하는 가연성 개질 유황 자재 조성물을 제공하는 데에 있다.4) The present invention provides a flammable modified sulfur material composition comprising the modified sulfur binder and aggregate.

이러한 목적들은 다음의 본 발명의 구성에 의하여 달성될 수 있다.These objects can be achieved by the following configuration of the present invention.

(1) 유황과, (1) sulfur,

이 유황의 개질제로서, 1) 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1∼100 중량%와, 2) 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 (hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류 (alkylamine) 0.01∼200 중량%가 용융 혼합된 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재.As the sulfur modifier, 1) 0.1-100% by weight of a dicyclo pentadiene-based modifier with respect to 100% by weight of sulfur and 2) heterocyclic amines with respect to 100% by weight of sulfur. A modified sulfur binder, characterized in that 0.01 to 200% by weight of alkylamines are melt mixed.

(2) 유황과, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.(2) A method for producing a modified sulfur binder, wherein the sulfur, the dicyclopentadiene-based modifier, and heterocyclic amines or alkylamines are melt mixed to produce a liquid modified sulfur binder.

(3) 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,(3) Sulfur, modified sulfur in which 0.1-100% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier based on 100% by weight of sulfur and 0.01-200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines are melt-mixed with respect to 100% by weight of sulfur. With binders,

상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 계면 활성제 0.01∼50 중량%와, 0.01 to 50 wt% of surfactant based on 100 wt% of the modified sulfur binder,

상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 수경성 재료 100∼9900 중량%와, 100 to 9900% by weight of the hydraulic material with respect to 100% by weight of the modified sulfur binder,

상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 물 15∼70 중량%와,15 to 70 wt% of water with respect to 100 wt% of the modified sulfur binder and the hydraulic material,

상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.A hydraulically modified sulfur material composition comprising 80 to 400% by weight of the aggregate based on 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material.

(4) 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,(4) Sulfur, modified sulfur in which 0.1-100% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100% by weight of sulfur and 0.01-200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines are melt-mixed with respect to 100% by weight of sulfur. With binders,

상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 계면 활성제 0.01∼50 중량%와, 0.01 to 50 wt% of surfactant based on 100 wt% of the modified sulfur binder,

상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 수경성 재료 100∼9900 중량%와, 100 to 9900% by weight of the hydraulic material with respect to 100% by weight of the modified sulfur binder,

상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재.A hydraulically modified sulfur material, characterized in that it comprises 80 to 400% by weight of the aggregate relative to 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material.

(5) (가) 유황과, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,(5) (A) Melt and mix sulfur, dicyclo pentadiene-type modifier, heterocyclic amines or alkylamines to prepare a liquid modified sulfur binder,

(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재를 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻으며,(B) cooling the liquid modified sulfur binder to obtain a solid modified sulfur binder,

(다) 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃에서 용융한 상태에서 계면 활성제와, 수경성 재료와, 물과, 골재를 혼합하여 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.(C) a hydraulically modified sulfur material composition comprising producing a hydraulically modified sulfur material composition by mixing a surfactant, a hydraulic material, water, and an aggregate while melting the solid-state modified sulfur binder at a maximum of 100 ° C. Method of preparation.

(6) 상기 (5)의 방법으로 제조된 수경성 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 수경성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재의 제조 방법.(6) A method for producing a hydraulic-modified sulfur material, characterized by cooling the hydraulic-modified sulfur material composition produced by the method (5) above to obtain a hydraulic-modified sulfur material.

(7) 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,(7) Sulfur, modified sulfur in which 0.1-100% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier based on 100% by weight of sulfur and 0.01-200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines are melt-mixed with respect to 100% by weight of sulfur. With binders,

상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물.Combustible modified sulfur material composition, characterized in that it comprises 80 to 400% by weight based on 100% by weight of the modified sulfur binder.

(8) (가) 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,(8) (A) 120-200 weight% of heterocyclic amines or alkylamines with respect to sulfur and 0.1-100 weight% of a dicyclo pentadiene-type modifier with respect to 100 weight% of said sulfur, and 100 weight% of said sulfur. Melt mixing at 160 ℃ to prepare a liquid modified sulfur binder,

(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재와, 이 액상의 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 최대 100 ℃에서 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.(B) Mixing the liquid modified sulfur binder and 80 to 400% by weight of the aggregate with respect to 100% by weight of the liquid modified sulfur binder at a maximum temperature of 100 ° C. to produce a liquid modified sulfur material composition. Method for producing sulfur material composition.

(9) (가) 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,(9) (A) 120-200 weight% of heterocyclic amines or alkylamines with respect to sulfur and 0.1-100 weight% of dicyclo pentadiene-type modifiers with respect to 100 weight% of said sulfur, and 100 weight% of said sulfur. Melt mixing at 160 ℃ to prepare a liquid modified sulfur binder,

(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재를 최대 120 ℃의 온도에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻으며,(B) cooling the liquid modified sulfur binder at a temperature of up to 120 ° C. to obtain a solid modified sulfur binder,

(다) 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃의 온도에서 용융한 후, 용융된 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.(C) melting the solid reformed sulfur binder at a temperature of up to 100 ° C., and then mixing 80 to 400 wt% of the aggregate with respect to 100 wt% of the molten modified sulfur binder to prepare a liquid reformed sulfur material composition. The manufacturing method of the flammable modified sulfur material composition to make.

(10) 유황과, (10) sulfur,

상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 0.1 to 100% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100% by weight of sulfur;

상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%와, 0.01 to 200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines relative to 100% by weight of sulfur;

상기 유황과, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 상기 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 모두 합한 총 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를, 80 to 400 wt% of aggregate based on 100 wt% of all of the sulfur, the dicyclopentadiene-based modifier, and the heterocyclic amines or alkylamines,

동시에 120∼160 ℃에서 0.01∼3 시간 동안 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.A method for producing a combustible modified sulfur material composition, characterized in that the liquid-modified sulfur material composition is prepared by melt mixing at 120-160 ° C. for 0.01 to 3 hours.

(11) 상기 (10)의 방법으로 제조된 액상의 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 가연성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재의 제조 방법.(11) A method for producing a combustible modified sulfur material, characterized by cooling the liquid modified sulfur material composition produced by the method (10) above to obtain a flammable modified sulfur material.

본 발명에 의하면,
According to the invention,

*첫째, 유황을 개질하기 위하여 기존에 유황 개질제로서 사용하지 않던 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 디시클로 펜타디엔계 개질제와 혼합 사용하여 물의 증발 온도인 100℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 물성을 발휘하는 개질 유황 결합재를 제공할 수 있다.* First, heterocyclic amines or alkylamines, which have not been used as sulfur modifiers in the past, are mixed with dicyclopentadiene-based modifiers to exhibit re-melting properties at temperatures below 100 ° C, the evaporation temperature of water. It can provide a modified sulfur binder.

둘째, 계면 활성제를 이용하여 비친수성 (소수성, hydrophobic)을 갖는 상기 개질 유황 결합재를 100 ℃ 이하의 물에 완전 용해시킬 수 있다.Second, a surfactant can be used to completely dissolve the non-hydrophilic (hydrophobic) modified sulfur binder in water up to 100 ° C.

셋째, 상기 개질 유황 결합재와 계면 활성제와 물을 포함하는 개질 유황 결합재 수용액에 골재와 수경성 재료를 혼합하여 불에 타지 않는 수경성 개질 유황 자재 (예컨대, 수경성 개질 유황 모르타르 또는 수경성 개질 유황 콘크리트) 조성물을 제공할 수 있다. 따라서, 종래의 개질 유황 자재와 비교하여 고강도, 내화학성 및 초속 경성 등에서는 동등 수준 이상이고, 동시에 수경성을 지니고 있다는 점에서 대기 중 상온에서 콘크리트 타설 (혼합) 작업을 할 수가 있고, 일반 콘크리트와 같이 불에 타지 않는 제품이므로 기존의 일반 콘크리트가 시공하는 모든 영역에서 사용할 수 있으며, 폐기물 고정화 자재로서 사용할 수 있다.Thirdly, aggregate and hydraulic materials are mixed with the modified sulfur binder and the modified sulfur binder aqueous solution containing the surfactant and water to provide a non-burning hydraulic modified sulfur material (eg, hydraulic modified sulfur mortar or hydraulic modified sulfur concrete). can do. Therefore, in comparison with conventional modified sulfur materials, the concrete is more than equivalent level in high strength, chemical resistance, and super-speed hardness, and at the same time, it has hydraulic properties, so that concrete can be poured (mixed) at ambient temperature in the air. As it is a product that is not burned, it can be used in all areas where existing general concrete is constructed and can be used as waste immobilization material.

넷째, 상기 개질 유황 결합재와 골재를 포함하는 가연성 개질 유황 자재 조성물을 제공하여 약 60∼85 ℃의 비교적 낮은 온도에서 작업이 가능하므로, 동절기에도 작업이 가능하며, 거푸집을 미리 예열시키지 않아도 성형할 수 있다.
Fourth, by providing a combustible modified sulfur material composition comprising the modified sulfur binder and aggregate can be operated at a relatively low temperature of about 60 ~ 85 ℃, it is possible to work even in winter, can be molded without preheating the formwork in advance have.

도 1은 본 발명의 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조하기 위한 일 공정도,
도 2a 및 도 2b는 비교예 1로부터 얻어지는 종래의 개질 유황 결합재와, 실시예 4로부터 얻어지는 본 발명의 개질 유황 결합재의 온도 변화에 따른 재용융 및 액상 변화 모습을 나타낸 사진,
도 3은 비교예 1로부터 얻어지는 종래의 개질 유황 결합재와, 실시예 5로부터 얻어지는 본 발명의 개질 유황 결합재가 용융 상태에서 물과의 반응에 따른 액상 변화 모습을 나타낸 사진,
도 4는 비교예 2로부터 얻어지는 종래의 개질 유황 모르타르와, 실시예 6으로부터 얻어지는 본 발명의 개질 유황 모르타르의 토치 연소 실험 결과를 나타낸 사진,
도 5는 종래의 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르와, 실시예 7로부터 얻어지는 본 발명의 개질 유황 모르타르의 토치 연소 실험 후 표면의 열화 현상을 비교한 모습을 나타낸 사진이다.
1 is a process diagram for producing a hydraulically modified sulfur material composition of the present invention,
2A and 2B are photographs showing remelting and liquid phase changes according to temperature changes of the conventional modified sulfur binder obtained from Comparative Example 1 and the modified sulfur binder of the present invention obtained from Example 4;
3 is a photograph showing a conventional liquid sulfur binder obtained from Comparative Example 1 and the modified sulfur binder according to the present invention obtained from Example 5 in the liquid phase change according to the reaction with water in the molten state,
4 is a photograph showing the results of torch combustion experiments of the conventional modified sulfur mortar obtained from Comparative Example 2 and the modified sulfur mortar of the present invention obtained from Example 6;
5 is a photograph showing a comparison of the surface degradation phenomenon after the torch combustion test of the conventional ordinary portland cement mortar and modified sulfur mortar of the present invention obtained from Example 7.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 상태를 상세히 설명하겠다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명에 있어서, 수경성 재료, 수경성 개질 유황 자재 조성물, 수경성 개질 유황 모르타르 또는 수경성 개질 유황 콘크리트 등에서 사용되는 "수경성"의미는, KS L 0005 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에서 "시멘트성 물질 또는 수화성 물질"의 용어 정의에서 표현한 것처럼, 무기 물질 또는 무기 물질의 혼합물로서 물과의 화학적 반응에 의하여 수화물이 생성되며, 그로 인하여 응결 및 강도의 발현을 나타내는 물질을 말하며, 이 반응은 물 속에서도 일어난다. 좀 더 구체적으로, 개질 유황 결합재에 수경성 재료와 물을 혼합하면 화학적으로 반응이 일어나서 상온에서 경화되어 강도의 발현을 나타내며, 최종적으로는 매우 치밀하고 단단한 경화체로 제작되는 능력을 의미한다.In the present invention, the term "hydraulic" used in hydraulic materials, hydraulic modified sulfur material compositions, hydraulic modified sulfur mortars or hydraulic modified sulfur concrete, etc., means "cemental materials or water" in KS L 0005 (standard term in the field of hydraulic cement). As expressed in the term "chemical substance", an inorganic substance or a mixture of inorganic substances refers to a substance in which a hydrate is formed by chemical reaction with water, thereby exhibiting condensation and expression of strength, and the reaction also occurs in water. More specifically, when the hydraulic material and water are mixed with the modified sulfur binder, the reaction occurs chemically, which is cured at room temperature to express the strength, and finally, the ability to be manufactured into a very dense and hardened body.

또한, 본 발명에 있어서, 가연성 개질 유황 자재 조성물, 가연성 개질 유황 모르타르 또는 가연성 개질 유황 콘크리트 등에서 사용되는 "가연성"의 의미는, 불에 타는 성질을 의미한다.In addition, in the present invention, the term "combustible" used in a flammable modified sulfur material composition, flammable modified sulfur mortar, flammable modified sulfur concrete, etc. means the property of burning.

본 발명에 있어서, "개질 유황 결합재"의 의미는, 유황을 개질화시키기 위하여, 유황에, 유황 개질제로 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류와, 디시클로 펜타디엔계 개질제를 용융 혼합시킨 액상의 개질 유황 결합재와, 이 액상의 개질 유황 결합재를 120 ℃ 이하의 온도에서, 즉 상온으로 냉각하여 얻은 고상의 개질 유황 결합재 모두를 의미한다.In the present invention, the term "modified sulfur binder" means a liquid modified sulfur binder in which sulfur is melt-mixed with heterocyclic amines or alkylamines and a dicyclopentadiene-based modifier with sulfur to modify sulfur. And the solid-state modified sulfur binder obtained by cooling the liquid modified sulfur binder at a temperature of 120 ° C. or lower, that is, to room temperature.

본 발명에 있어서, "수경성 개질 유황 자재"라는 의미는 다음과 같이 이해될 수 있다. 제조 방식에 의거한 학술적 표현으로는 개질 유황 결합재에 계면 활성제, 물, 수경성 재료 및 골재를 100 ℃ 이하에서 혼합 성형한 후 대기 중에서 자연 냉각하여 고화시킨 수경성 자재라는 의미이고, 통상적으로는 현재 건축, 토목 분야 등에서 사용되고 있는 자재류들을 통칭하는 것으로 설명될 수 있으며, 예로서 수경성 개질 유황 모르타르 또는 수경성 개질 유황 콘크리트를 들 수 있다.In the present invention, the meaning of "hydraulic modified sulfur material" can be understood as follows. Academic expression based on the manufacturing method means that the modified sulfur binder is a hydraulic material obtained by mixing and molding a surfactant, water, hydraulic material, and aggregate at 100 ° C. or lower, and then cooling it in air and solidifying it. It can be described as collectively used materials used in the field of civil engineering, for example, hydraulic modified sulfur mortar or hydraulic modified sulfur concrete.

본 발명에 있어서, 개질 유황 결합재와 함께 혼합할 때에 사용되는 "골재"는 잔 골재와 굵은 골재를 의미이며, 개질 유황 모르타르를 제조할 때에는 잔 골재만 사용하고, 개질 유황 콘크리트를 제조할 때에는 잔 골재와 굵은 골재를 함께 사용한다.In the present invention, "aggregate" used when mixing with a modified sulfur binder means fine aggregate and coarse aggregate, and only fine aggregate is used when producing modified sulfur mortar, and fine aggregate when producing modified sulfur concrete. And coarse aggregates are used together.

본 발명에 있어서, "필러 (filler)"라는 의미는, 모르타르 또는 콘크리트 중 개질 유황 결합재를 특정 수준까지 치환하여 사용할 수 있는 선택적 성분으로서, 개질 유황 경화체 내부의 미세한 공극을 충진시켜 주는 역할을 담당하며, 실제로 필러로서 플라이 애쉬 같은 매우 미세한 재료를 사용하지 않으면 최밀충진 효과가 떨어지게 되어 경화체 표면이 내려앉는 함몰 현상이 발생할 수가 있다.In the present invention, "filler" is an optional component that can be used to replace the modified sulfur binder in mortar or concrete to a certain level, and plays a role of filling the fine pores inside the modified sulfur cured body. In fact, the use of very fine materials, such as fly ash, as a filler, can lead to a poor filling effect, which can cause the hardened surface to sink.

본 발명에서 사용되는 유황은 통상의 유황 단체이고, 이러한 유황으로는 천연 유황, 또는 석유나 천연 가스의 탈황에 의해 생성한 유황을 들 수 있고, 유황을 120 ℃ 이상, 바람직하게는 125∼140 ℃에서 가열 용융한 용융 유황을 사용할 수 있다.The sulfur used in the present invention is a conventional sulfur single substance, and examples of such sulfur include natural sulfur or sulfur produced by desulfurization of petroleum or natural gas. The molten sulfur heated and melted at can be used.

본 발명에서 유황 개질을 위하여 사용되는 개질제는 헤테로 고리 아민류 (hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류 (alkylamine)와, 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentene; DCPD)계 개질제이다. Modifiers used for sulfur modification in the present invention are heterocyclic amines or alkylamines, and dicyclo pentene (DCPD) -based modifiers.

디시클로 펜타디엔계 개질제는, 한국 특허공개 10-2006-101878호에 개시된 것처럼, 개질 성분으로 디시클로 펜타디엔 (DCPD)을 포함한다. 이 DCPD 단독으로 사용될 수도 있고, 혹은 상기 DCPD에 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene; CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 (예컨대, 메틸 시클로 펜타디엔 (MCP), 메틸 디시클로 펜타디엔 (MDCP)) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물이 사용될 수도 있다. 이러한 디시클로 펜타디엔계 개질제의 예시적인 조성으로서 DCPD 약 65∼75 중량%, CPD 약 10∼20 중량%, 이들의 유도체 (MCP, MDCP 등) 약 10∼20 중량%, 그리고 기타 성분 약 0.1∼1.5 중량%로 제공될 수 있다. 또한, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 디펜텐 (dipentene), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐 (dicyclo pentene) 등의 올레핀 (olefin) 화합물과 혼합된 형태로 사용될 수도 있다. 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는, 일본 특개 2002-60491호 공보와 한국 특허공개공보 10-2005-26021호에 개시된 것처럼, DCPD의 함유량이 약 70 중량% (이를 "순도 70%"라고 한다) 이상인 것이 바람직하며, 소위 디시클로 펜타디엔이라고 칭한 시판품의 대부분은 사용 가능하다. Dicyclo pentadiene-based modifiers include dicyclo pentadiene (DCPD) as a modifying component, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2006-101878. This DCPD may be used alone, or at least one of cyclo pentadiene (CPD), DCPD derivative, CPD derivative (e.g. methyl cyclopentadiene (MCP), methyl dicyclo pentadiene (MDCP)) Mixtures added with may be used. Exemplary compositions of such dicyclopentadiene-based modifiers include about 65-75% by weight of DCPD, about 10-20% by weight of CPD, about 10-20% by weight of their derivatives (MCP, MDCP, etc.), and about 0.1-20% of other components. It may be provided at 1.5% by weight. In addition, the dicyclopentadiene-based modifier may be used in the form of mixed with an olefin compound such as dipentene, vinyl toluene, styrene monomer, dicyclo pentene. The dicyclopentadiene-based modifier has a DCPD content of about 70% by weight (referred to as "purity 70%") or more, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-60491 and Korean Patent Publication No. 10-2005-26021. Preferably, most of the commercial items called dicyclo pentadiene can be used.

또한, 본 발명은 개질제로서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 새롭게 도입하였다. 상기 헤테로 고리 아민류로는 피리딘 (pyridine), 피리딘의 동족체, 피리딘의 이성질체, 피리딘의 동족체의 이성질체, 퀴놀린 (quinoline), 이소퀴놀린 (isoquinoline), 아크리딘 (acridine), 또는 피롤 (pyrrole) 등을 들 수 있는데, 이 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다. 피리딘은 코울타르의 경유 중에 그 동족체인 피콜린 (picoline), 루티딘 (lutidine)과 함께 다량으로 존재하며, 공업적으로는 이와 같은 동족체인 피리딘 염기 (pyridine base)에서 만들어지는 헤테로 고리 화합물 (hetero cyclic compound)로서, 무색의 악취를 가진 액체로 분자량 79.10, 녹는점 -42 ℃, 끓는점 115.5 ℃, 비중 0.9779 (25 ℃)를 가지는 물질이며, 그 유도체는 한찌 합성에 의해 합성되는데, 피리딘의 유도체 (derivative)에는 각종 피리딘 카르복실산, 피리딘 술폰산, 피리딘 알데히드 등이 있다. 피리딘과 거의 비숫한 물성을 지니고 있는 피콜린은 메틸 피리딘 (methyl pyridine)이라고도 하며, 메틸기의 위치에 따라 3종의 이성질체 (2-methylpyridine, 3-methylpyridine 및 4-methylpyridine)가 존재하며, 루티딘은 (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (3,4), (3,5) 등 6종류의 이성질체가 있다. 다만, 본 발명에서 사용되는 헤테로 고리 아민류가 상기 열거된 물질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the present invention newly introduced heterocyclic amines or alkylamines as modifiers. The heterocyclic amines include pyridine, homopyridine, isomers of pyridine, isomers of pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, apyridine or pyrrole. One or two or more of these may be used. Pyridine is present in large quantities along with its homologues, picoline and lutidine, via coultar, industrially and heterocyclic compounds made from such homologues pyridine base. Cyclic compound, a colorless malodorous liquid, having a molecular weight of 79.10, a melting point of -42 ° C, a boiling point of 115.5 ° C, and a specific gravity of 0.9779 (25 ° C), the derivatives of which are synthesized by synthesis. derivatives) include various pyridine carboxylic acids, pyridine sulfonic acids, pyridine aldehydes and the like. Picoline, which has almost the same physical properties as pyridine, is also called methyl pyridine, and there are three isomers (2-methylpyridine, 3-methylpyridine and 4-methylpyridine) depending on the position of the methyl group. There are six kinds of isomers such as (2,3), (2,4), (2,5), (2,6), (3,4), (3,5). However, the heterocyclic amines used in the present invention are not limited to the above listed materials.

본 발명에서는 유황 개질제로서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 디시클로 펜타디엔계 개질제와 함께 사용하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조할 수 있었다. 즉, 유황과 상기 유황 개질제를 120∼160 ℃로 용융 혼합하여 유황을 중합시키는 방법에 의하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조할 수 있다. In the present invention, a heterocyclic amine or an alkylamine may be used together with a dicyclopentadiene-based modifier as a sulfur modifier to prepare a liquid modified sulfur binder. That is, a liquid modified sulfur binder may be prepared by melting and mixing sulfur and the sulfur modifier at 120 to 160 ° C. to polymerize sulfur.

본 발명에서 유황 개질제로 사용한 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가 비율은 유황 100 중량%에 대하여 0.1∼100 중량%, 바람직하게는 1∼70 중량%이고, 또한 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가 비율은 유황 100 중량%에 대하여 0.01∼200 중량%, 바람직하게는 0.01∼100 중량%이다.The addition ratio of the dicyclopentadiene-based modifier used as the sulfur modifier in the present invention is 0.1 to 100% by weight, preferably 1 to 70% by weight with respect to 100% by weight of sulfur, and the addition ratio of heterocyclic amines or alkylamines is It is 0.01-200 weight% with respect to 100 weight% of sulfur, Preferably it is 0.01-100 weight%.

본 발명에서 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가량 범위가 기존의 선행 특허와 비교하여 상대적으로 넓고 많은 이유는, 본 발명에서 추구하는 발명의 목적이 선행 특허의 목적과는 다르기 때문이다. The range of addition amount of the dicyclo pentadiene-based modifier in the present invention is relatively wide compared to the existing prior patents and many reasons, because the object of the invention pursued in the present invention is different from the purpose of the prior patent.

즉, 선행 특허 (일본 특개 2002-60491호 공보)에서 20-500 mPaㅇs 점도 범위가 가장 바람직한 것으로 개시되어 있는 이유는, 중합 반응이 종료된 액상 상태의 반응결과물 (개질 유황 결합재)은 저장 탱크 내에서 저장 중일지라도 반응 결과물을 제조할 때의 반응 온도 범위 이내에서는 계속적으로 중합 반응이 진행되어서 최종적으로는 고무와 같은 점탄성 물질로 변하여 반응 탱크 자체에 큰 손상을 끼치기 때문에, 저장 탱크 내에서 장시간 저장시 안정적이고 일정한 점도를 유지하기 위해서는 반응이 진행되지 못하게 혹은 매우 느리게 진행시키기 위하여 저점도 범위를 목표로 설정한 것이다. That is, the prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-60491) discloses that the viscosity range of 20-500 mPa? S is most preferable because the reaction product (modified sulfur binder) in the liquid phase after the polymerization reaction is completed is stored in a storage tank. Even if it is being stored in the storage tank, the polymerization reaction proceeds continuously within the reaction temperature range at the time of preparing the reaction product, and eventually turns into a viscoelastic material such as rubber, which causes great damage to the reaction tank itself. In order to maintain stable and constant viscosity, the low viscosity range is set to prevent the reaction from progressing or to proceed very slowly.

선행 특허에서 개시된 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가량 범위는, 예컨대 유황 100 중량%에 대하여 0.01∼30 중량% (일본 특개 2004-2112호 공보), 2∼50 중량% (일본 특개 2002-60491호 공보), 2∼4 중량% (한국 공개특허 2006-101878) 등이다.The range of addition amount of the dicyclopentadiene-based modifier disclosed in the prior patent is, for example, 0.01 to 30% by weight (JP-A-2004-2112), 2 to 50% by weight (JP-A-2002-60491) ), 2 to 4% by weight (Korea Patent Publication 2006-101878) and the like.

상기 선행 특허들에서는 상기 첨가량 범위를 갖는 디시클로 펜타디엔계 개질제를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 반응 생성물이 15∼1000 mPaㅇs의 점도 범위가 되었을 때를 반응 종료 시점으로 간주하고 급하게 반응을 중지하는 것으로 기재되어 있다.In the above patents, when the reaction product falls within the viscosity range of 15 to 1000 mPa · s by melt-mixing a dicyclopentadiene-based modifier having the addition amount at 120 to 160 ° C., the reaction is swiftly reacted. It is described as stopping.

또한, 유황 함유 자재의 난연성, 내화학성 등의 성질은 주로 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가량을 증가시키면 개선되나, 30 중량%의 사용으로 개선 효과는 포화되고 그 이상에서는 변화가 적은 것으로 되어 있다. 또한, 강도가 가장 좋아지는 것은 0.5∼20 중량%로서, 20 중량%를 넘어서면 탄성이 증가되고 점탄성체가 되어 성형물이 삐뚤어지기 쉽고 쉽게 파괴되지 않으며, 30 중량%를 넘어서면 더욱더 점성이 현저하게 증가하여 반응 제어가 곤란해지므로 이러한 각각의 성질들을 고려하여 유황 개질제의 첨가량을 결정할 수가 있는 것으로 기재되어 있다. In addition, properties such as flame retardancy and chemical resistance of the sulfur-containing material are improved mainly by increasing the amount of the dicyclopentadiene-based modifier, but the improvement effect is saturated with less than 30% by weight of use. In addition, the best strength is 0.5 to 20% by weight, the elasticity is increased to more than 20% by weight, becomes viscoelastic material, the molding is not easy to be skewed easily breakage, more than 30% by weight is significantly increased Therefore, it is described that the amount of addition of the sulfur modifier can be determined in consideration of each of these properties because the reaction control becomes difficult.

좀 더 구체적인 실시예로서는, 기존의 미국과 일본 및 캐나다의 모든 선행 특허 방식에서는 시클로 펜타디엔의 3량체 이상의 올리고머를 상당한 량 (예컨대, 37 중량%)으로 사용하고 최종 생성물의 강도나 작업성을 고려하여 140 ℃에서 측정한 최종 점도가 20-500 mPaㅇs 점도 범위를 유지시키려는 방식들이 기재되어 있다. 또한, 한국 공개특허 2006-101878호에서는 디시클론 펜타디엔을 단독으로 사용하여 사용량을 반응물의 전체 중량을 기준으로 약 3 중량% 수준으로 사용하면 약 130 ℃에서 2주간의 액상 저장시 ASTM D4402 방법으로 측정한 점도 범위는 약 10∼1000 cP, 보다 바람직하게는 약 10∼500 cP 수준이 된다고 기재되어 있다. 특히, 4 중량%를 초과하는 경우에는 생성물의 과냉각 (supre-cooling) 현상을 유발하는 요인으로 작용하여 요구 수준의 경도를 달성하기 위하여 유황의 융점보다 현저히 낮은 온도, 예를 들면 상온에서조차 단시간에 고상화가 이루어지지 않고 실제 많은 시간을 방치해야 하는 문제점을 야기하므로 디시클론 펜타디엔의 첨가량 범위를 2∼4 중량%로 제한하는 것을 주요 기술적 특징으로 언급하고 있다.In a more specific embodiment, all prior art methods in the United States, Japan, and Canada use oligomers of at least trimers of cyclopentadiene in significant amounts (e.g., 37% by weight) and take into account the strength or workability of the final product. The ways in which the final viscosity measured at 140 ° C. is to maintain a viscosity range of 20-500 mPa · s are described. In addition, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-101878, when the amount of dicyclone pentadiene alone is used at a level of about 3% by weight based on the total weight of the reactants, the method of ASTM D4402 is stored in a liquid state at about 130 ° C. for 2 weeks. The measured viscosity range is said to be about 10-1000 cP, more preferably about 10-500 cP. Particularly, if it exceeds 4% by weight, it acts as a factor causing the product's super-cooling phenomenon, so as to achieve the required level of hardness, a temperature that is significantly lower than the melting point of sulfur, for example, even in a short time even at room temperature It is mentioned as a major technical feature to limit the amount of dicyclone pentadiene added to 2 to 4% by weight because it causes a problem that a lot of time is left without actualization.

그러나, 본 발명은 비록 고점도의 액상 개질 유황 결합재가 생성되더라도 이를 상온에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재로 제조한 다음, 필요시 추가 공정에 따라 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조할 경우에 100 ℃ 이하의 물 속에 고상의 개질 유황 결합재를 용해시키는 것이 주요 기술적 특징이므로, 바람직한 최종 생성물의 점도를 저점도 범위로 한정할 필요는 없고, 이에 따라 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가 비율을 기존 특허 범위 정도로 제한할 필요는 없다.However, the present invention, although a high viscosity liquid modified sulfur binder is produced to produce it as a solid modified sulfur binder by cooling it at room temperature, and if necessary to produce a hydraulically modified sulfur material composition according to additional processes of less than 100 ℃ Since dissolving the solid modified sulfur binder in water is a major technical feature, it is not necessary to limit the viscosity of the desired final product to the low viscosity range, thereby limiting the addition ratio of the dicyclopentadiene-based modifier to the extent of the existing patent range. There is no need.

디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가 비율이 증가할수록 점도가 계속 증가하여 반응 시간도 짧아지는 현상이 발생하는데, 이것이 최종 생성물 제조 시간을 단축시켜 제품 생산의 효율성 측면에서 바람직한 측면이 되는 경우가 있으나, 지나치게 많은 첨가량과 첨가 속도 (용융된 유황물 속으로 디시클로 펜타디엔계 개질제를 첨가하기 위하여 낙하시키는 속도)는 순간적이고 폭발적인 발열 현상을 야기하여 반응 제어가 힘들게 되므로, 최종적으로 디시클로 펜타디엔계 개질제의 첨가 비율은 이러한 양쪽 면을 종합적으로 판단하여 결정하는 것이 바람직하다. As the proportion of dicyclopentadiene-based modifier is increased, the viscosity is continuously increased and the reaction time is shortened. This may shorten the final product manufacturing time and may be a desirable aspect in terms of efficiency of product production. The large amount of addition and the rate of addition (the rate of dropping to add dicyclopentadiene-based modifiers into the molten sulfur) cause instantaneous and explosive exothermic phenomena, making the reaction difficult to control. Finally, the addition of dicyclopentadiene-based modifiers The ratio is preferably determined by comprehensively judging both of these aspects.

따라서, 이러한 복합적인 면을 고려할 때, 본 발명에 따른 액상의 개질 유황 결합재는 반응 종료 직전에 얻어지는 반응 생성물의 140 ℃에서의 최종 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs 범위, 바람직하게는 0.1∼10.0 Paㅇs 범위인 것이 좋다. 선행 특허에서 제시된 140 ℃에서 측정한 최종 점도인 20 ∼ 500 mPaㅇs에 비해서는 매우 넓은 범위의 고점도이지만, 전술한 본 발명의 목적에는 적합한 점도 범위이다.Therefore, in view of such a complex aspect, the liquid modified sulfur binder according to the present invention has a final viscosity at 140 ° C. of the reaction product obtained immediately before the end of the reaction, in the range of 0.01 to 100.0 Pa.s, preferably 0.1 to 10.0 Pa. It is good that it is a range. Although it is a very wide range of high viscosity compared with the final viscosity measured at 140 degreeC proposed by the prior patent 20-500 mPa-s, it is a suitable viscosity range for the objective of this invention mentioned above.

본 발명에서 위와 같은 고점도 범위를 선택한 기술적 배경에는 본 발명의 가장 중요한 특징인 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 사용하고 있다는 점이다.The technical background for selecting the high viscosity range as described above in the present invention is that heterocyclic amines or alkylamines, which are the most important features of the present invention, are used.

전술한 고점도 범위의 반응 생성물은 기존의 선행 특허상에서는 반응 제어가 곤란한 것으로 되어 있는데, 본 발명에서는 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량 변화와 혼합 순서 및 기화 방법에 의하여 이와 같은 문제점을 해결할 수가 있었다. The reaction product of the above-mentioned high viscosity range is difficult to control the reaction in the prior art, but in the present invention, such a problem can be solved by the change in the amount of addition of heterocyclic amines or alkylamines, the mixing order and the vaporization method.

본 발명에서 사용되는 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류는 유황과 디시클로 펜타디엔계 개질제와의 중합 반응에 관여하여 반응 억제제 혹은 점도 조절제 등과 같은 물성을 발휘하여 반응 조건의 변화, 반응 생성물의 점도, 냉각 조건, 악취 제거 등 다양한 물성 변화를 야기한다.Heterocyclic amines or alkylamines used in the present invention are involved in the polymerization reaction of sulfur with a dicyclopentadiene-based modifier to exhibit physical properties such as reaction inhibitors or viscosity modifiers to change reaction conditions, viscosity of reaction products, and cooling conditions. It causes various physical property changes such as odor removal.

특히, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 사용으로 인하여 본 발명의 가장 중요한 기술적 특징인 100 ℃ 이하의 온도에서 재차 용융될 수 있는 물성을 발휘하는 고상의 개질 유황 결합재를 제조할 수 있다.In particular, the use of heterocyclic amines or alkylamines can produce a solid-phase modified sulfur binder exhibiting physical properties that can be melted again at a temperature of 100 ° C. or less, which is the most important technical feature of the present invention.

즉, 선행 특허 방식으로 제시된 모든 최종 생성물 (개질 유황 결합재)은 100 ℃ 이하의 온도에서 재차 용융될 수 있는 물성을 발휘할 수가 없는 반면에, 본 발명에 따라 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 사용하여 제조한 고상의 개질 유황 결합재는 100 ℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 것을 발견하였다.That is, all the final products (modified sulfur binders) presented by the prior patent method cannot exhibit the physical properties that can be melted again at a temperature of 100 ° C. or lower, whereas they are prepared using heterocyclic amines or alkylamines according to the present invention. It has been found that the solid modified sulfur binder can be remelted at temperatures below 100 ° C.

개질 유황 결합재가 100 ℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한지 여부가 중요한 이유는, 추후에 제시될 본 발명의 최종 목적인 불에 타지 않는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법에서 보이는 바와 같이, 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조하려고 하면 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 물과 같이 혼합하여 성형하여야 하는데, 이때의 선결 조건이 물의 증발 온도인 100 ℃ 이하에서 개질 유황 결합재가 용융되어서 계면 활성제를 사용하여 액상 상태에서 물과 같이 혼합할 수가 있어야지만 소량을 사용하고서도 뛰어난 개질 유황 결합재의 특성을 발휘할 수가 있기 때문이다. It is important whether the reformed sulfur binder is remeltable at temperatures below 100 ° C., as shown in the process for preparing the incombustible hydraulically modified sulfur material composition, which is the final object of the present invention, which will be presented later. In order to prepare the composition, the modified sulfur binder and the hydraulic material must be mixed together with water to be molded. The precondition is that the modified sulfur binder is melted at 100 ° C or lower, which is the evaporation temperature of water, and the surfactant is melted to form water and water in a liquid state. It must be able to mix together, but it can exhibit the characteristics of the excellent modified sulfur binder even in small amounts.

비교예로서 기존 선행 특허에서 제시된 방법으로 제조한 개질 유황 결합재를 물리적으로 매우 미세하게 분쇄한 후 재용융 시험을 실시한 결과 약 114 ℃에서 재용융되었고, 이 미세하게 분쇄한 분말 (약 100∼200 mesh)을 본 발명에서 제시한 방법과 동일하게 100 ℃ 이하의 물 (실제로 끓고 있는 물)에 계면 활성제와 함께 첨가하여 보았으나 물과 접촉하자마자 순간적으로 침전물 형태로 변하였다. 이를 호모겐아이저 (homogenizer)를 사용하여 최고 20000 RPM까지 분산시켜 보았으나, 본 방식과 달리 재용융 상태가 아니라 호모겐아이저의 탁월한 분쇄 및 분산 성능으로 인하여 미세한 개질 유황 입자가 다량의 거품과 함께 뜨거운 물 속에 분산 (dispertion)된 상태로 존재하는 것을 관찰하였다.As a comparative example, the modified sulfur binder prepared by the method disclosed in the prior art was physically pulverized very finely and then subjected to a remelting test to be remelted at about 114 ° C., and the finely pulverized powder (about 100 to 200 mesh ) Was added to the water (actually boiling water) below 100 ℃ in the same manner as the method proposed in the present invention with a surfactant, but immediately changed to a precipitate form upon contact with water. The homogenizer was used to disperse it up to 20000 RPM.However, unlike the present method, due to the excellent crushing and dispersing performance of the homogenizer, rather than remelting, finely modified sulfur particles are accompanied by a large amount of foam. It was observed to be in a dispersed state in hot water.

또한, 위에서 얻은 미세한 개질 유황 분말을 수경성 재료인 시멘트와 물을 사용하여 개질 유황 시멘트를 제작한 후, 기존에 시멘트 업계에서 프리캐스트 제품을 제작할 때에 양생시키기 위하여 사용하는 수열 합성기인 오토클레이브 (autoclave)에 장입한 후 150 ℃에서 양생시켜 본 결과, 시멘트 속에 미세하게 분산된 개질 유황 분말들이 150 ℃ 온도에서 연소되어 검게 탄화된 현상을 발견할 수가 있었다. 이와 같이 선행 특허 방식으로 개질 유황 시멘트를 제작할 경우에 있어서, 미세한 개질 유황 분말이 탄화가 안 되도록 첨가할 수 있는 최대 첨가량은 약 7 중량%이었고 약 3 중량%부터 탄화되기 시작하여 7 중량%를 초과할 경우에는 제품 전체가 검게 탄화되는 현상을 보여주고 있었다.In addition, the autoclave, a hydrothermal synthesizer, is used to cure the finely modified sulfur powder obtained above using a hydraulic material cement and water to produce modified sulfur cement, and then to cure the precast product in the cement industry. After charging to 150 ℃ and curing, the finely dispersed modified sulfur powder in the cement was burned at 150 ℃ to find a black carbonization phenomenon. As described above, in the case of producing the modified sulfur cement by the prior patent method, the maximum amount of finely modified sulfur powder that can be added so as not to be carbonized was about 7% by weight and started to carbonize from about 3% by weight, exceeding 7% by weight. If you do, the whole product is showing the phenomenon of carbonization.

전술한 선행 특허들의 물리적 현상에 대한 시험 결과를 본 발명에서 제공하는 고상의 개질 유황 결합재와 대비하여 실험한 물리적 현상에 대한 시험 결과를 서술하면 다음과 같다. The test results for the physical phenomena tested in comparison with the solid phase modified sulfur binder provided in the present invention are described as follows.

즉, 본 발명의 방법으로 제조한 수경성 개질 유황 자재 조성물은 100 ℃ 이하의 온도에서, 바람직하게는 60 ℃ 정도에서 쉽게 재차 용융되는 현상을 발견할 수 있었고, 호모겐아이저를 사용하지 않고도 혼합기 (믹서기)에 고상의 개질 유황 결합재를 방치해 놓고 60 ℃ 정도의 열원을 공급하면 분산 상태가 아니라 용액 상태로 존재하고 있는 것을 확인하였으며, 오토클레이브 양생 후에는 탄화된 흔적이 없었고, 실제적으로 강도, 흡수율 등과 같은 전반적인 물성 면에서 매우 우수한 시험 결과를 보여주었다. That is, the hydraulically modified sulfur material composition prepared by the method of the present invention was found to be easily melted again at a temperature of 100 ° C. or lower, preferably about 60 ° C., and without using a homogenizer, When the solid-state modified sulfur binder was left in a mixer and supplied with a heat source of about 60 ° C., it was confirmed that it existed in a solution state rather than in a dispersed state. After autoclave curing, there was no trace of carbonization. It showed very good test results in terms of overall physical properties such as.

특히, 모르타르를 제작할 경우에 대비되는 혼합 수량의 변화와 관련하여, 선행 특허 방식으로 제조되는 시험체는 수경성 작용 (수화성)이 전혀 없이 분산되어 있는 상태인 필러 (충진재) 개념으로 존재하고 있으므로 혼합 수량의 변화에 별 영향을 주지 않고 있는 반면에, 본 발명의 방식으로 시험체를 제작할 경우에는 개질 유황 결합재가 용융되어 액상으로 존재하고 있으므로 개질 유황 결합재를 시멘트와 물에 혼합할 경우에는 첨가량 변화에 따라서 혼합 수량의 변화가 크고, 시험체 반죽물을 몰드 내로 쏟아 부은 후의 시험체 표면 상태는 본 발명으로 제조한 시험체가 상대적으로 더욱 찰진 것을 관찰하였다. In particular, in relation to the change in the mixing quantity compared to the case of manufacturing mortar, the test sample manufactured by the prior patent method is present in the filler (filler) concept that is dispersed without any hydraulic action (hydration) at all On the other hand, the modified sulfur binder is melted and is present in the liquid phase when the test specimen is manufactured by the method of the present invention. However, when the modified sulfur binder is mixed with cement and water, the modified sulfur binder is mixed according to the amount of addition. The change in yield was large, and the test body surface state after pouring the test dough into the mold was observed that the test body produced by the present invention was relatively more brittle.

본 발명에서는 개질제 혹은 반응 조절제로서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량을 유황 100 중량%에 대하여 0.01∼200 중량%, 바람직하게는 0.01∼100 중량%로 하는 것이 바람직한데, 첨가량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 개질제 혹은 반응 조절제로서 그에 상당한 물성 효과를 기대할 수가 없고, 200 중량%를 초과할 경우에는 우선적으로 원가 상승 요인이 되면서 그에 상당한 물성 효과를 기대할 수가 없다.
In the present invention, the addition amount of heterocyclic amines or alkylamines as a modifier or a reaction regulator is preferably 0.01 to 200% by weight, preferably 0.01 to 100% by weight, based on 100% by weight of sulfur. In the case of a modifier or a reaction control agent, a significant physical effect cannot be expected, and when it exceeds 200% by weight, it can be expected to be a cost raising factor and a considerable physical effect can be expected.

*97본 발명에 따라 액상의 개질 유황 결합재를 제조할 경우 유황, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 용융 혼합하는 데 있어서, 각각의 성분의 혼합 순서는 특별히 한정되지는 않지만, 아래와 같은 방법들 중에서 최종 생성물의 물성에 가장 적합한 방법을 선택하는 것이 바람직하다. 97 In the case of producing a liquid modified sulfur binder according to the present invention, in the melt-mixing of sulfur, a dicyclopentadiene-based modifier, and heterocyclic amines or alkylamines, the mixing order of the respective components is not particularly limited. From among the following methods, it is preferable to select the method most suitable for the physical properties of the final product.

(a) 유황에 디시클로 펜타디엔계 개질제를 가열 반응시킨 후, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 방법.(a) A method for producing a liquid-modified sulfur binder by subjecting sulfur to a dicyclopentadiene-based modifier by heat reaction, and then adding heterocyclic amines or alkylamines to heat treatment.

(b) 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 혼합한 후, 유황을 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 방법.(b) A method for producing a liquid modified sulfur binder by mixing dicyclopentadiene-based modifiers with heterocyclic amines or alkylamines, followed by adding sulfur and heating.

(c) 유황과, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 가열 반응시킨 후 디시클로 펜타디엔계 개질제를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 방법. (c) A method for producing a liquid-modified sulfur binder by subjecting sulfur to heterocyclic amines or alkylamines by heating, followed by addition of a dicyclopentadiene-based modifier and heat treatment.

(d) 유황에 디시클로 펜타디엔계 개질제를 가열 반응시킨 후 냉각하여 고상 반응물을 제조하고, 이 고상 반응물을 재차 용융 후에 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 방법.(d) Sulfur dicyclopentadiene-based modifier is reacted with sulfur, followed by cooling to prepare a solid phase reactant. The solid phase reactant is further melted, and heterocyclic amines or alkylamines are added thereto, followed by heat treatment to prepare a liquid modified sulfur binder. How to.

상기 (a) 방법은 기존의 선행 특허에서 제공되는 제조 순서대로 유황과 디시클로 펜타디엔계 개질제를 중합 반응시키면서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 첨가하는 방법으로서, 다른 방법들에 비해서 상대적으로 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량이 적게 소요되며, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 첨가하는 적절한 시기에서의 반응 생성물의 점도 범위를 0.01∼10.0 Paㅇs, 바람직하게는 0.1∼4.0 Paㅇs로 유지하는 것이 최종 생성물의 물성 향상에 도움이 된다.The method (a) is a method of adding heterocyclic amines or alkylamines by polymerizing sulfur and dicyclopentadiene-based modifier in the order of production provided in the prior art, and relatively heterocyclic amines compared to other methods. Or the amount of addition of alkylamines is low, and the viscosity of the reaction product at the appropriate time to add heterocyclic amines or alkylamines is maintained at 0.01 to 10.0 Pa.s, preferably 0.1 to 4.0 Pa.s. It helps to improve the physical properties of the product.

상기 (b) 방법은 중합 반응 전에 미리 디시클로 펜타디엔계 개질제에 개질제 혹은 반응 조절제로서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 첨가해주기 때문에 반응물의 급격한 점도 상승을 억제하고 중합 반응의 진행 상태가 부드럽게 진행되므로 반응 제어를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. Since the method (b) adds a heterocyclic amine or an alkylamine as a modifier or a reaction regulator to a dicyclopentadiene-based modifier in advance before the polymerization reaction, it suppresses a sudden increase in the viscosity of the reactant and proceeds smoothly because the progress of the polymerization reaction proceeds smoothly. There is an advantage that can facilitate the control.

상기 (c) 방법은 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 사용하여 유황과 직접 반응시킨 후에 디시클로 펜타디엔계 개질제를 첨가하고 가열 처리하는 방법으로서, 본 발명자들은 실질적으로 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 유황과 직접 반응시켜도 중합 반응이 일어나는 경향을 발견하였다. The method (c) is a method of directly reacting with sulfur using heterocyclic amines or alkylamines, followed by addition of dicyclopentadiene-based modifiers and heat treatment, and the present inventors have substantially combined heterocyclic amines or alkylamines with sulfur. It was found that the polymerization reaction occurred even when directly reacted.

상기 (d) 방법은 안정화된 개질 유황 결합재를 제조한 후에 다시 재용융시켜서 반응시키는 방법으로서, 플레이크 형태로 안정되게 보관하다가 반응시키는 방법이다. The method (d) is a method of preparing a stabilized modified sulfur binder and then remelting and reacting, and stably storing and reacting in a flake form.

본 발명에 따르면, 유황과 디시클로 펜타디엔계 개질제를 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류와 용융 혼합하여 반응시키면서 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs 범위, 바람직하게는 0.1∼10.0 Paㅇs 범위 내에서 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 기화시키는 것이 바람직하다. 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 기화시키는 이유로는, 반응 결과물의 취급 용이성 (경도, hardness), 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 방향족 특유의 악취 제거, 최종 생성물의 강도 및 안정성 등을 열거할 수 있다.According to the present invention, while the sulfur and the dicyclo pentadiene-based modifier is reacted by melt-mixing with heterocyclic amines or alkylamines, the heterocyclic ring in the viscosity of 0.01 to 100.0 Pa s, preferably 0.1 to 10.0 Pa s It is preferable to vaporize amines or alkylamines. The reasons for vaporizing the heterocyclic amines or the alkylamines include the ease of handling (hardness) of the reaction product, the removal of the aromatic odors of the heterocyclic amines or the alkylamines, the strength and stability of the final product, and the like.

상기 용융 혼합에 사용되는 반응 혼합기는 혼합이 충분히 이루어질 수 있는 것이라면 공지인 것을 사용할 수 있고, 주로 액체 교반용 혼합기를 사용하는 것이 바람직하다. 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량이 약 5 중량% 미만인 경우에는 밀폐식 반응기를 사용해도 무방하나, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량이 약 5 중량% 이상일 경우에는 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 특유의 악취 제거를 위하여, 그리고 경도를 보유한 케이크 상태의 최종 생성물을 얻기 위하여 기화를 시켜야 하므로, 이러한 경우에는 밀폐식 교반기의 사용이 바람직하지 않다.As the reaction mixer used for the melt mixing, a known one can be used as long as mixing can be sufficiently performed, and it is preferable to use a mixer for mainly liquid stirring. If the addition amount of heterocyclic amines or alkylamines is less than about 5% by weight, a closed reactor may be used. However, when the addition amount of heterocyclic amines or alkylamines is about 5% by weight or more, the odor peculiar to heterocyclic amines or alkylamines The use of a closed stirrer is not preferred in this case as it has to be vaporized for removal and to obtain a cake-like final product with hardness.

헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 기화 시기는, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 가열 처리시키면서 개질 유황 전구체 (precusor)가 생성되기 시작하는 전ㅇ후 시점 부근에서, 즉 용융 혼합에 의한 반응 생성물의 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs, 0.1∼10.0 Paㅇs인 범위를 유지하고 있을 시기에 기화시키는 것이 최종 생성물의 물성 향상에 매우 도움이 된다. 이 경우, 개질 유황 전구체가 생성되기 시작하는 시점을 좀 더 정확하게 측정하기 위하여 GPC 측정으로 분자량 분포를 분석하면 쉽게 시기를 찾을 수 있으나 연속적으로 진행 중인 반응 단계에서는 번거로운 면이 있으므로, 하키 점도계 (hakee viscometer)와 같은 기종을 장착하여 실시간으로 측정하는 것이 편리할 수도 있다. The time of vaporization of the heterocyclic amines or alkylamines is near the time before and after the start of the formation of the modified sulfur precursor while heating the heterocyclic amines or alkylamines, that is, the viscosity of the reaction product by melt mixing is 0.01. Vaporization at the time of maintaining the range of -100.0 Pa.s and 0.1-10.0 Pa.s. is very helpful for improving the physical properties of the final product. In this case, the molecular weight distribution can be easily determined by analyzing the molecular weight distribution by GPC measurement in order to more accurately determine when the modified sulfur precursor starts to be produced, but in the continuous reaction step, it is cumbersome, so it is a hockey viscometer It may be convenient to measure in real time with a model such as).

전술한 적절한 기화 시기에서의 점도 범위가 광범위하게 넓은 것은, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 혼합 순서의 변화나 최종 생성물의 물성 상태에 따라서 안정화시키는 방법들이 다양하게 넓은 조건에서 이루어지기 때문이다. 즉, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 혼합 순서의 변화는, 위에서 제공된 혼합 순서 3가지 방식 모두에서 적절한 기화가 이루어졌을 경우가 상대적으로 기화를 안 시켰을 경우보다 모든 물성 면에서 안정화 현상이 두드러지게 향상되었다.The wide range of viscosities at the appropriate time of vaporization described above is because the methods for stabilizing according to the change in the mixing order of heterocyclic amines or alkylamines or the physical state of the final product are carried out under various wide conditions. That is, the change in the mixing order of the heterocyclic amines or alkylamines was significantly improved in all physical properties than in the case where proper vaporization was achieved in all of the three mixing procedures provided above. .

기존의 모든 선행 특허에서는 물성이 양호한 개질 유황 결합재를 제조하기 위해서는 반응 온도와 그 온도에서의 반응 시간이 최종 생성물의 모든 물성을 지배할 수 있을 정도로 매우 중요한 반응 인자로 개시되어 있다. 일본 특개 2003-277108호 공보나 일본 특개 2002-60491호 공보에서는, 용융 상태의 유황은 유황 개질제와 접촉 혼합해도 125 ℃ 이하에서는 용이하게 변성하지 않고, 120-135 ℃의 온도 범위에서는 유황과 유황 개질제와의 중합 반응이 늦고 갑작스런 발열 및 점도 상승은 일어나지 않으며 근소한 온도 상승과 점도 상승이 일어나서 대부분 일정한 점도를 유지하는 성질이 있다고 하였다. 또한, 초기 혼합 공정에 있어서 최적의 온도 범위는 유황 개질제의 종류나 그 첨가량에 의하여 다른 경우가 생기는데, 예를 들면 디시클로 펜타디엔계 개질제의 배합 비율이 유황 100 중량%에 대하여 20 중량% 이상의 경우에는 130 ℃에서도 충분히 실용적인 반응 속도가 얻어지지만, 1 중량% 이하의 경우에는 반응 진행에 몇 시간을 필요로 한다고 기재되어 있다.All existing prior patents disclose that the reaction temperature and the reaction time at that temperature are very important reaction factors to control all the physical properties of the final product in order to produce a modified sulfur binder having good physical properties. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-277108 or Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-60491, sulfur in a molten state is not easily denatured at temperatures of 125 ° C. or lower even when contacted and mixed with a sulfur modifier, and sulfur and sulfur modifiers in a temperature range of 120-135 ° C. The polymerization reaction with is late and sudden exotherm and viscosity increase do not occur, and there is a tendency of maintaining a constant viscosity mostly due to slight temperature rise and viscosity rise. In addition, in the initial mixing process, the optimum temperature range may vary depending on the type of sulfur modifier or the amount thereof added. For example, when the blending ratio of the dicyclopentadiene-based modifier is 20% by weight or more relative to 100% by weight of sulfur. Although the reaction rate is practically obtained even at 130 degreeC, it is described that it requires several hours to advance reaction in the case of 1 weight% or less.

본 발명에서의 반응 온도와 반응 시간은 상기 선행 특허들에서 기재된 반응 조건과 유사하게 진행되는 것으로 이해할 수 있으나, 본 발명에서의 반응은 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류라는 새로운 물질을 최초로 사용하므로, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가 방법 및 시기, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 첨가량 변화, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 기화 조건 등에 따라서 최종 생성물의 점도, 강도, 안정성, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 방향족 특유의 악취 제거 및 반응 결과물의 취급 용이성 등에서 많은 차이가 발생한다.It can be understood that the reaction temperature and reaction time in the present invention proceed similarly to the reaction conditions described in the preceding patents, but the reaction in the present invention uses a new material such as heterocyclic amines or alkylamines for the first time. Viscosity, strength, stability of the final product according to the method and timing of the addition of amines or alkylamines, the amount of addition of heterocyclic amines or alkylamines, the vaporization conditions of heterocyclic amines or alkylamines, and the like. Many differences occur in the removal of odors and the ease of handling of the reaction products.

현재까지 나타난 결과들을 기존의 메커니즘과 연계하여 종합하여 보면, 디시클론 펜타디엔계 개질제와 유황과의 반응은 일종의 중합 반응의 일종으로서, 개질 유황 제조 공정 중 핵심 공정이라고 할 수 있는 용융 혼합은 용융 유황과 유황 개질제의 혼합에 의하여 유황을 고분자화하여 개질 유황을 얻기 위한 공정이다. 유황의 개질 반응은 용융 유황과 유황 개질제가 반응하고 개질 유황 전구체를 생성하는 초기의 혼합 반응 단계와, 생성되진 개질 유황 전구체와 용융 유황이 연속적으로 반응하여 고분자화하는 중합 반응 단계로 구분할 수 있다. 상기 반응에서 개질 유황의 생성 반응은 급격한 발열 반응을 나타내는 초기의 혼합 반응 단계와 흡열 반응을 나타내는 중합 반응으로 되고, 개질 유황의 생성계는 반응이 진행됨과 동시에 발열 반응으로부터 흡열 반응으로 바뀐다. 또한, 유황 개질제의 종류나 그 첨가량에 의하여 발열량과 흡열량 및 각각의 반응 시간이 다르고 온도 제어를 정확히 행하지 않으면 중합 반응이 폭주하고 고화될 수도 있다. Taken together with the existing mechanisms, the results of the present results show that the reaction between dicyclone-pentadiene-based modifiers and sulfur is a kind of polymerization reaction, and melt mixing, which is a key process in the reformed sulfur manufacturing process, is molten sulfur. It is a process for obtaining the modified sulfur by polymerizing sulfur by mixing with a sulfur modifier. The sulfur reforming reaction may be classified into an initial mixing reaction step in which molten sulfur and a sulfur modifier react and generate a reformed sulfur precursor, and a polymerization reaction step in which the generated reformed sulfur precursor and molten sulfur continuously react and polymerize. In the above reaction, the reformed sulfur formation reaction is an initial mixing reaction stage showing a sudden exothermic reaction and a polymerization reaction showing an endothermic reaction, and the reformed sulfur generation system changes from an exothermic reaction to an endothermic reaction as the reaction proceeds. In addition, depending on the type of sulfur modifier or the amount of addition thereof, the calorific value and the endothermic amount and the reaction time are different, and if the temperature control is not performed correctly, the polymerization reaction may runaway and solidify.

본 발명에서 사용한 "유황-디시클로 펜타디엔계 개질제-헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류" 계에서의 현재까지 연구된 결과들을 요약하면, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 단독으로 유황과 반응시켜도 "유황-디시클론펜타디엔계 개질제" 계에서와 마찬가지로 중합 반응이 이루어짐을 확인할 수 있었고, "유황-디시클론펜타디엔계 개질제" 계에서의 반응 메커니즘처럼 초기의 혼합 반응 단계에서는 발열 반응이 일어나면서 개질 유황 전구체를 생성하고 지속적으로 반응시키면 중합 반응이 이루어져서 최종 생성물인 개질 유황 결합재의 점도, 강도, 경도 및 안정성 등과 같이 모든 물성 면에서 안정화 현상이 두드러지게 향상되었다. Summarizing the results studied so far in the "sulfur-dicyclo pentadiene-based modifier-heterocyclic amines or alkylamines" system used in the present invention, it is possible to react heterosulfur amines or alkylamines alone with sulfur. As in the Clonpentadiene-based modifier "system, the polymerization reaction can be confirmed, and as in the" Sulfur-dicyclopentadiene-based modifier "system, an exothermic reaction occurs in the initial mixing reaction step, so that the modified sulfur precursor is generated. The production and continuous reaction resulted in a polymerization reaction, which markedly improved stabilization in all physical properties such as viscosity, strength, hardness and stability of the final product, the modified sulfur binder.

또한, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 기화시키는 방법이 상대적으로 기화를 안 시켰을 경우보다 반응 결과물의 취급 용이성, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 방향족 특유의 악취 제거, 최종 생성물의 안정성 등의 모든 물성 면에서 안정화 현상이 두드러지게 향상되었고, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 기화 시기는 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 가열 처리시키면서 개질 유황 전구체가 생성되기 시작하는 전ㅇ후 시점 부근에서, 즉 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs 범위, 바람직하게는 0.01∼100.0 Paㅇs 범위를 유지하고 있을 시기에 기화시키는 것이 최종 생성물의 물성 향상에 매우 도움이 되는데, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 혼합 순서의 변화나 최종 생성물의 물성 상태에 따라서 안정화시키는 방법들이 다양하게 넓은 조건에서 이루어지는 것으로 판명되었다.
In addition, the method of vaporizing heterocyclic amines or alkylamines in terms of all physical properties, such as ease of handling of the reaction product, removal of aromatic odors of heterocyclic amines or alkylamines, and stability of the final product than in the case of relatively no vaporization The stabilization phenomenon was remarkably improved, and the vaporization period of the heterocyclic amines or alkylamines was near the time before and after the start of the formation of the modified sulfur precursor while heating the heterocyclic amines or alkylamines, that is, the viscosity was 0.01 to 100.0 Pa. Vaporization at the time of maintaining the s range, preferably 0.01 to 100.0 Pa s, is very helpful for improving the physical properties of the final product, such as changing the mixing order of heterocyclic amines or alkylamines or physical properties of the final product. There are various ways to stabilize depending on the state. It turned out to be done under conditions.

한편, 본 발명에서는 위에서 제조된 액상의 개질 유황 결합재를 사용하여 다음과 같은 제조 공정별로 개질 유황 자재 조성물과 개질 유황 자재를 제조하였다. Meanwhile, in the present invention, the modified sulfur material composition and the modified sulfur material were manufactured according to the following manufacturing processes using the liquid modified sulfur binder prepared above.

(a) 액상의 개질 유황 결합재에 물을 혼합하지 않고 골재와 선택적으로 필러를 혼합하여 제조한 가연성 개질 유황 모르타르 및 콘크리트 조성물과, 이를 성형한 후 냉각한 가연성 개질 유황 모르타르 및 콘크리트.(a) Combustible modified sulfur mortar and concrete composition prepared by mixing aggregate and optionally filler without mixing water in liquid modified sulfur binder, and flammable modified sulfur mortar and concrete cooled after molding.

(b) 액상의 개질 유황 결합재를 반응 온도 이하인 120 ℃ 이하 온도에서 냉각하여 제조한 고상의 개질 유황 결합재.(b) A solid-phase modified sulfur binder prepared by cooling the liquid modified sulfur binder at a temperature of 120 ° C. or lower which is equal to or lower than the reaction temperature.

(c) 상기 (b)에서 얻은 고상의 개질 유황 결합재를 100 ℃ 이하에서 재차 용융한 후 물을 혼합하지 않고 골재와 선택적으로 필러를 혼합하여 제조한 가연성 개질 유황 모르타르 및 콘크리트 조성물과, 이를 성형한 후 냉각한 가연성 개질 유황 모르타르 및 콘크리트 조성물.(c) flammable modified sulfur mortar and concrete composition prepared by melting the solid modified sulfur binder obtained in (b) again below 100 ° C. and mixing the aggregate and the filler selectively without mixing water, and molding the same. After-cooled flammable modified sulfur mortar and concrete composition.

(d) 상기 (b)에서 얻은 고상의 개질 유황 결합재에 계면 활성제, 물, 수경성 재료 및 골재를 100 ℃ 이하에서 혼합하여 제조한 수경성 개질 유황 모르타르 및 수경성 개질 유황 콘크리트 조성물과, 이를 성형한 후 냉각한 수경성 개질 유황 모르타르 및 수경성 개질 유황 콘크리트.(d) a hydraulically modified sulfur mortar and a hydraulically modified sulfur concrete composition prepared by mixing a surfactant, water, a hydraulic material, and an aggregate at 100 ° C. or lower with the solid modified sulfur binder obtained in the above (b), and molding and cooling the same. A hydraulically modified sulfur mortar and a hydraulically modified sulfur concrete.

(e) 유황에, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류와, 골재를 동시에 같이 120∼160 ℃에서 0.01∼3 시간 용융 혼합하여 제조한 가연성 개질 유황 모르타르 및 가연성 개질 유황콘크리트 조성물과, 이를 성형한 후 냉각한 가연성 개질 유황 모르타르 및 가연성 개질 유황콘크리트.(e) Combustible modified sulfur mortar and combustible modified sulfur concrete composition prepared by melting and mixing sulfur with dicyclopentadiene-based modifier, heterocyclic amines or alkylamines together with aggregate at 0.01 to 3 hours at 120 to 160 ° C. And a flammable modified sulfur mortar and a flammable modified sulfur concrete cooled after forming the same.

상기 (b)에서 제시한 대로 고상의 개질 유황 결합재는 액상의 개질 유황 결합재를 반응 온도 이하인 120 ℃ 이하의 온도에서 냉각하여 얻을 수가 있는데, 이러한 냉각 고화는 고화될 수 있는 온도에서 냉각하여 이루어질 수 있다. 이때, 고화는 임의의 거푸집 (혹은 성형 몰드)에 유입하고 냉각 고화하는 방법, 임의의 형상의 거푸집에 유입하고 진동 충전하면서 냉각 고화하는 방법, 조립 장치를 이용하여 조립을 행하면서 냉각 고화하는 방법 등이 있는데, 본 발명은 상기 고화 방법들에 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 드럼 (drum)이나 경사 라인 등을 구비한 전동형 형식이나, 수평 혹은 경사관을 구비한 진동형 형식 등의 장치를 이용할 수 있다. The solid-state modified sulfur binder may be obtained by cooling the liquid-modified sulfur binder at a temperature of 120 ° C. or lower, which is below the reaction temperature, as shown in the above (b). Such cooling solidification may be performed by cooling at a temperature that can be solidified. . At this time, the solidification flows into any form (or mold) and solidifies, the solid flows into a form of arbitrary shape and vibration solidification while cooling, a method of cooling and solidifying while performing assembly using an assembly device. Although the present invention is not particularly limited to the above solidification methods, for example, an apparatus such as an electric type having a drum or a slanting line or a vibrating type having a horizontal or inclined tube can be used. have.

상기 가연성 개질 유황이라는 것은 기존의 선행 특허에서 제시된 개질 유황 자재와 동일하게 약 130 ℃ 정도에서 불에 쉽게 타는 개질 유황 자재라는 의미이고, 상기 수경성 개질 유황 자재라는 것은 일반 시멘트 모르타르나 콘크리트처럼 토치를 사용하여 불을 붙일 경우에도 불에 안 타는 재료라는 의미이다.
The flammable modified sulfur refers to a modified sulfur material which is easily burned at about 130 ° C. in the same way as the modified sulfur material proposed in the prior art, and the hydraulically modified sulfur material uses a torch like general cement mortar or concrete. It means that the material does not burn even when it is lit.

본 발명의 최종 목적 중 하나는 불에 안 타는 수경성 개질 유황 자재 조성물과 수경성 개질 유황 자재를 제조하는 것으로, 이는 도 1에 나타낸 제조 공정을 이용하여 제조할 수 있다.One of the final objectives of the present invention is to produce a fire-resistant hydraulic modified sulfur material composition and a hydraulic modified sulfur material, which can be prepared using the manufacturing process shown in FIG. 1.

먼저, 유황 (sulfur)과, 디시클로 펜타디엔 (DCPD)계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 (예컨대, 피리딘)를 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조한다. 본 발명은 유황 개질제로 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 처음으로 도입하여 디시클로 펜타디엔계 개질제와 함께 사용하는 방법으로 기존 제품과 동등 이상의 물성을 보이는 안정된 개질 유황 결합재를 제조할 수 있다. 이 개질 유황 결합재는 물의 증발 온도인 100 ℃ 이하에서 재용융될 수 있는 물성을 보유하는 특징을 보이므로, 이후 공정에 따라 100 ℃ 이하에서 모르타르 또는 콘크리트 혼합 작업이 가능해진다. 이때, 디시클로 펜타디엔계 개질제는 유황 100 중량%에 대하여 0.1∼100 중량% 범위, 바람직하게는 1∼70 중량% 범위 내로 혼합하고, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류는 유황 100 중량%에 대하여 0.01∼200 중량% 범위, 바람직하게는 0.01∼100 중량% 범위 내로 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용융 혼합은 120∼160 ℃의 온도 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 DCPD계 개질제와, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 종류, 혼합 순서, 반응 온도 및 시간, 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류의 기화 방법에 관해서는 전술한 바와 같다.First, sulfur, a dicyclopentadiene (DCPD) -based modifier, and heterocyclic amines or alkylamines (eg, pyridine) are melt mixed to prepare a liquid modified sulfur binder. According to the present invention, heterocyclic amines or alkylamines may be introduced as a sulfur modifier for the first time, and thus, a modified modified sulfur binder having a physical property equivalent to or higher than that of a conventional product may be prepared by using a dicyclopentadiene-based modifier. Since the modified sulfur binder has properties that can be remelted at 100 ° C. or lower, which is the evaporation temperature of water, it is possible to mix mortar or concrete at 100 ° C. or lower depending on a subsequent process. At this time, the dicyclo pentadiene-based modifier is mixed in the range of 0.1 to 100% by weight, preferably 1 to 70% by weight with respect to 100% by weight of sulfur, and the heterocyclic amines or alkylamines are 0.01 to 100% by weight of sulfur. It is preferred to mix in the range of 200% by weight, preferably 0.01 to 100% by weight. Moreover, it is preferable that the said melt mixing is made in the temperature range of 120-160 degreeC. The kind of DCPD-based modifier used in the present invention, heterocyclic amines or alkylamines, mixing order, reaction temperature and time, and vaporization method of heterocyclic amines or alkylamines are as described above.

그 다음, 상기 액상의 개질 유황 결합재를 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻는다. 이때, 냉각 온도는 반응 온도 이하인 120 ℃ 이하의 온도가 적절하다.
The liquid reformed sulfur binder is then cooled to obtain a solid reformed sulfur binder. At this time, a cooling temperature of 120 degrees C or less which is below a reaction temperature is suitable.

*126그 다음, 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃에서 용융한 상태에서 계면 활성제와, 수경성 재료와, 물과, 골재를 혼합하여 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조한다. 개질 유황이 불에 잘 타는 가연성 폴리머 화합물이므로 불에 안 타는 수경성 무기 재료를 첨가하고, 위에서 얻은 개질 유황 결합재가 비친수성을 띄므로 계면 활성제를 사용하여 100 ℃ 이하의 물 속에서 모르타르 또는 콘크리트 혼합 작업을 수행한다. 상기 첨가 물질의 종류 및 그 첨가 비율에 대해서는 후술하기로 한다.126 Then, a surfactant, a hydraulic material, water, and an aggregate are mixed in a state where the solid modified sulfur binder is melted at a maximum of 100 ° C. to prepare a hydraulic modified sulfur material composition. Since the modified sulfur is a flammable polymer compound that burns well, the non-burning hydraulic inorganic material is added, and the modified sulfur binder obtained above is non-hydrophilic. Therefore, a surfactant is used to mix mortar or concrete in water below 100 ° C. Do this. The kind and addition ratio of the said additive substance are mentioned later.

그 다음, 상기 수경성 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 수경성 개질 유황 자재를 얻는다. 이때, 상기 냉각은 대기 중에서 자연 냉각시키는 방식을 이용할 수 있다. The hydraulically modified sulfur material composition is then cooled to obtain a hydraulically modified sulfur material. In this case, the cooling may be a method of naturally cooling in the atmosphere.

본 발명의 수경성 개질 유황 자재 (모르타르 또는 콘크리트) 조성물을 제조하기 위해서는 고상의 개질 유황 결합재에 계면 활성제, 물, 수경성 재료 및 골재를 100 ℃ 이하에서 혼합하여 제조하는데, 이때 첨가되는 각 원료들의 적절한 첨가량 범위를 모르타르와 콘크리트 조성물로 구분하여 아래에 나타냈다.In order to prepare the hydraulically modified sulfur material (mortar or concrete) composition of the present invention, a surfactant, water, hydraulic material, and aggregates are prepared by mixing the solid-state modified sulfur binder at 100 ° C. or lower, and an appropriate amount of each raw material added is added. The range is shown below, divided into mortar and concrete composition.

a) 수경성 개질 유황 모르타르 조성물일 경우에는, 계면 활성제의 첨가량은 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 0.01∼50 중량% 범위, 바람직하게는 0.1∼10 중량% 범위이고, 수경성 재료의 첨가량은 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 100∼9900 중량% 범위, 바람직하게는 700∼900 중량% 범위이며, 물의 배합 비율은 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 15∼70 중량% 범위, 바람직하게는 25∼50 중량% 범위이고, 잔 골재의 배합 비율은 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 80∼400 중량% 범위, 바람직하게는 100∼200 중량% 범위이다. a) In the case of hydraulically modified sulfur mortar compositions, the amount of the surfactant added is in the range of 0.01 to 50% by weight, preferably in the range of 0.1 to 10% by weight with respect to 100% by weight of the modified sulfur binder, and the amount of the hydraulic material added to the modified sulfur binder. It is in the range of 100 to 9900% by weight, preferably in the range of 700 to 900% by weight with respect to 100% by weight, and the mixing ratio of water is in the range of 15 to 70% by weight with respect to 100% by weight of the combined sulfur binder and the hydraulic material. It is in the range of 25 to 50% by weight, and the proportion of fine aggregate is in the range of 80 to 400% by weight, preferably in the range of 100 to 200% by weight, based on 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material.

b) 수경성 개질 유황 콘크리트 조성물일 경우에는, 계면 활성제의 첨가량은 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 0.01∼50 중량% 범위, 바람직하게는 0.1∼10 중량% 범위이고, 수경성 재료의 첨가량은 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 100∼9900 중량% 범위, 바람직하게는 700∼900 중량% 범위이며, 물의 배합 비율은 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 15∼70 중량% 범위, 바람직하게는 25∼50 중량% 범위이고, 골재의 배합 비율은 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 80∼400 중량% 범위, 바람직하게는 100∼200 중량% 범위이며, 상기 골재 중 잔 골재와 굵은 골재의 배합 비율은 중량비로 1:0.1∼1:4 범위, 바람직하게는 1:1∼1:2.5 범위이다.
b) In the case of hydraulically modified sulfur concrete compositions, the amount of surfactant added is in the range of 0.01 to 50% by weight, preferably in the range of 0.1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the modified sulfur binder, and the amount of the hydraulic material added to the modified sulfur binder. It is in the range of 100 to 9900% by weight, preferably in the range of 700 to 900% by weight with respect to 100% by weight, and the mixing ratio of water is in the range of 15 to 70% by weight with respect to 100% by weight of the combined sulfur binder and the hydraulic material. It is in the range of 25 to 50% by weight, and the mixing ratio of the aggregate is in the range of 80 to 400% by weight, preferably in the range of 100 to 200% by weight, based on 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material. The blending ratio of the coarse aggregate is in the range of 1: 0.1 to 1: 4 by weight, preferably 1: 1 to 1: 2.5.

*131상기 계면 활성제로는 비누, 알킬벤젠술폰산염 등의 음이온 계면 활성제와, 고급아민할로겐화물, 제사암모늄염, 알킬피리디늄염 등의 양이온 계면 활성제와, 노닐페놀, 옥틸페놀 등의 비이온 계면 활성제와, 아미노산 등의 양쪽성 계면 활성제 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.The above-mentioned surfactants include anionic surfactants such as soap and alkylbenzenesulfonate salts, cationic surfactants such as higher amine halides, quaternary ammonium salts and alkylpyridinium salts, and nonionic surfactants such as nonylphenol and octylphenol. And at least one of amphoteric surfactants such as amino acids can be used.

상기 수경성 재료로는 플라이 애쉬, KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 실리카 흄, 고로 슬래그 시멘트, 메타카올린 또는 KS L 0005 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에서 언급되는 시멘트 류, 황산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 이러한 수경성 재료는 수경성 개질 유황 자재에 불연성을 제공하며, 일종의 필러 (filler)로서도 작용하여 수경성 개질 유황 자재의 최밀충진을 가능하게 하고 함몰 현상을 방지한다.Such hydraulic materials include fly ash, ordinary portland cement as defined in KS L 5201, blast furnace slag fine powder, silica fume, blast furnace slag cement, metakaolin or cements mentioned in KS L 0005 (standard term in hydraulic cement field), sulfuric acid At least one selected from the group consisting of calcium and mixtures thereof can be used. Such hydraulic materials provide non-combustibility to hydraulically modified sulfur materials, and also act as a kind of filler to enable close filling of hydraulically modified sulfur materials and to prevent dents.

또한, 상기 골재는 골재로서 사용 가능한 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 재활용 가능한 산업 폐기물 등의 사용이 바람직하고, 강모래, 쇄석, 석탄회, 해사, 규사, 자갈, 실리카, 석영분, 경량 골재 등과, 점토 광물 및 유리 분말로부터 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 사용할 수 있다. 가장 바람직한 것은 골재가 최적의 최밀충진을 취한 경우에서 그 빈틈을 개질 유황 결합재나 수경성 재료 혹은 필러가 메우는 경우가 제일 높은 강도를 얻는다.In addition, the aggregate is not particularly limited as long as it can be used as aggregate, but it is preferable to use recyclable industrial waste, and the like, such as steel sand, crushed stone, coal ash, sea sand, silica sand, gravel, silica, quartz powder, lightweight aggregate, and clay minerals. And one or two or more kinds selected from the group consisting of glass powders can be used. Most preferably, the best strength is achieved by filling the gaps with modified sulfur binders, hydraulic materials, or fillers when the aggregate is at its optimum closest fill.

여기서, 개질 유황 결합재의 혼합 비율이 약 10 중량% 미만 (골재가 90 중량%를 넘는 경우)은 골재로서의 무기계 자재 표면을 충분히 적실 수 없고 골재가 노출한 상태가 되며 강도가 충분히 발현되지 않는 것과 동시에 차수성을 유지할 수 없는 우려가 있다. 한편, 상기 개질 유황 결합재의 혼합 비율이 약 60 중량%를 넘는다면 (골재가 40 중량% 미만의 경우), 개질 유황 결합재 단독의 성질이 나타나고 강도가 저하되는 경향이 있다. 개질 유황 결합재의 첨가량은 20∼40 중량% 범위 내가 바람직하다. 상기 개질 유황 결합재와 골재의 혼합 비율은 골재의 종류에 따라 다르므로, 상기 범위 내로부터 적절히 선택하는 것이 바람직하다.Here, when the mixing ratio of the modified sulfur binder is less than about 10% by weight (when the aggregate exceeds 90% by weight), the surface of the inorganic material as the aggregate cannot be sufficiently wetted, the aggregate is exposed, and the strength is not sufficiently developed. There is a fear that the degree of ordering cannot be maintained. On the other hand, if the mixing ratio of the modified sulfur binder exceeds about 60% by weight (when the aggregate is less than 40% by weight), the properties of the modified sulfur binder alone appear and the strength tends to decrease. The amount of the modified sulfur binder added is preferably in the range of 20 to 40% by weight. Since the mixing ratio of the modified sulfur binder and aggregate varies depending on the type of aggregate, it is preferable to select appropriately from within the above range.

또한, 휨 강도 보강재로서 철근, 스틸 화이버, 섬유질 충전재, 섬유상 입자, 박편상 입자 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 1∼20 중량% 범위 내로 더 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명에 사용할 수 있는 적용 대상을 극대화시키기 위하여 기존에 사용되고 있는 폴리머 시멘트 류, 폴리머 시멘트 모르타르 류 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 10∼50 중량% 범위 내로 더 포함할 수도 있다. 나아가, 혼합 작업시의 유동성 개선을 위해 고성능 감수제를, 장기 내구성 증진을 위하여 공기 연행제를, 작업 환경에 알맞은 경화 시간을 조절하기 위하여 경화 촉진제, 경화 지연제, 급결제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 0.1∼3 중량% 범위 내로 더 포함할 수도 있고, 미적 효과를 위하여 착색제 (안료)를, 악취 제거를 위하여 방향제 등을, 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량%에 대하여 0.1∼3 중량% 범위 내로 사용할 수도 있다.In addition, one or two or more selected from the group consisting of reinforcing bars, steel fibers, fibrous fillers, fibrous particles, flaky particles, and mixtures thereof as the flexural strength reinforcement is added to 100 wt% of the modified sulfur binder and the hydraulic material. It may be further included in the range of 1 to 20% by weight relative to. In addition, one or two or more selected from the group consisting of polymer cements, polymer cement mortars, and mixtures thereof, which are conventionally used in order to maximize the application object that can be used in the present invention, modified sulfur binder and hydraulic material It may be further included in the range of 10 to 50% by weight relative to 100% by weight. Furthermore, a group consisting of a hardening accelerator, a curing retardant, a fastening agent, and a mixture thereof in order to adjust the curing time suitable for the working environment, a high-performance sensitizer for improving the fluidity during mixing, an air entrainer for improving long-term durability One or two or more selected from the group may further include in the range of 0.1 to 3% by weight based on 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material, and for the aesthetic effect, a colorant (pigment) is added to remove odors. For the purpose, a fragrance or the like may be used in the range of 0.1 to 3% by weight based on 100% by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material.

상기 수경성 개질 유황 모르타르 또는 콘크리트 조성물을 제조할 때에 사용할 수 있는 혼합기는 -20∼100 ℃ 범위에서 온도 조절이 가능한 통상의 혼합기를 사용하고, 거푸집 (혹은 성형 몰드)의 예열 온도는 50∼100 ℃ 범위로 하는 것이 바람직하다.The mixer which can be used when preparing the hydraulically modified sulfur mortar or concrete composition uses a conventional mixer capable of temperature control in the range of -20 to 100 ° C, and the preheating temperature of the formwork (or the molding mold) is in the range of 50 to 100 ° C. It is preferable to set it as.

이상과 같이 하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고, 이를 다시 상온으로 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 제조하며, 이를 재차 용융하여 수경성 개질 유황 자재 조성물, 즉 수경성 개질 유황 모르타르 및 수경성 개질 유황 콘크리트 조성물을 제조하였다.
As described above, a liquid modified sulfur binder is prepared, and cooled to room temperature again to produce a solid modified sulfur binder, and then melted again to prepare a hydraulic modified sulfur material composition, that is, a hydraulic modified sulfur mortar and a hydraulic modified sulfur concrete composition. Prepared.

한편, 이하에서는 본 발명에 따른 가연성 개질 유황 자재 조성물 및 그 제조 방법과, 이를 성형한 후 냉각한 가연성 개질 유황 자재 및 그 제조 방법에 관하여 살펴보겠다.On the other hand, it will be described below with respect to the flammable modified sulfur material composition and a method for manufacturing the same, and a flammable modified sulfur material and a method for producing the cooled after forming the same.

본 발명에 따른 가연성 개질 유황 자재 조성물은, 위에서 얻은 개질 유황 결합재와, 이 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%, 바람직하게는 100∼200 중량%를 포함하여 이루어진다 (도 1 참조). The combustible modified sulfur material composition according to the present invention comprises the modified sulfur binder obtained above and 80 to 400% by weight of aggregate, preferably 100 to 200% by weight, based on 100% by weight of the modified sulfur binder (see FIG. 1). ).

또한, 상기 가연성 개질 유황 자재 조성물은 최적의 충진 효과와 유동성 개선과 함몰 현상 방지를 위하여 필러를 더 포함하는 것이 바람직하며, 필러로는 플라이 애쉬, KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 실리카 흄, 고로 슬래그 시멘트, 메타카올린 또는 KS L 0005 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에서 언급되는 시멘트 류, 황산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 이러한 필러는 상기 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 1∼80 중량%, 바람직하게는 25∼60 중량% 범위 내로 첨가되는 것이 좋다. 필러의 첨가량이 1 중량% 미만인 경우에는 최밀충진의 효과가 저하되어 함몰 현상이 발생할 염려가 있으며, 80 중량%를 넘으면 상대적으로 개질 유황 결합재의 첨가량이 적어져서 작업 유동성이 저하되고 강도 등의 물성 저하를 초래할 수 있다. In addition, the flammable modified sulfur material composition preferably further comprises a filler in order to optimize the filling effect, improve the fluidity and prevent depression, as a filler fly ash, ordinary portland cement prescribed in KS L 5201, blast furnace slag fine powder At least one selected from the group consisting of cements, calcium sulfate and mixtures thereof mentioned in silica fume, blast furnace slag cement, metakaolin or KS L 0005 (standard term in the field of hydraulic cement) can be used. Such fillers are preferably added in the range of 1 to 80% by weight, preferably 25 to 60% by weight, relative to 100% by weight of the modified sulfur binder. When the amount of filler added is less than 1% by weight, the effect of closest filling is reduced, and there is a risk of sinking. When the amount of the filler is more than 80% by weight, the amount of modified sulfur binder is relatively low, resulting in lower working fluidity and lowering physical properties such as strength. May result.

종래의 일반적인 개질 유황 콘크리트를 제작할 때에는 작업 온도가 약 140∼160 ℃이고, 사용하는 믹서기와 거푸집을 같은 온도로 예열시켜 주며, 플라이 애쉬 같은 필러의 최밀충진 작업하에서만 함몰 현상이 발생하지 않고 제조가 가능하다. 실제로는 동절기 외부 작업 환경하에서는 시험체 외부의 급속한 냉각 현상과 내ㅇ외부의 온도 편차로 인하여 현장 시공을 못하고, 공장 내에서 프리캐스터 제품으로만 제작이 가능하였다. 그러나, 본 발명의 가연성 개질 유황 자재의 경우에는 약 60∼85 ℃의 비교적 낮은 온도에서 작업하므로, 동절기에도 작업이 가능하며, 거푸집을 미리 예열시키지 않아도 성형이 가능한 장점이 있다.When manufacturing a conventional general modified sulfur concrete, the working temperature is about 140 ~ 160 ℃, preheating the blender and the formwork to be used at the same temperature, the production does not occur only under the close filling operation of the filler such as fly ash It is possible. In fact, in the winter outside working environment, due to the rapid cooling phenomenon outside the test body and internal and external temperature variations, it was not possible to construct the site, and it was possible to manufacture only precaster products in the factory. However, in the case of the flammable modified sulfur material of the present invention, because it works at a relatively low temperature of about 60 to 85 ℃, it is possible to work even in winter, there is an advantage that can be molded without preheating the formwork in advance.

이러한 가연성 개질 유황 자재 조성물은 다음의 3가지 방법 중 하나를 선택하여 제조할 수 있다.Such flammable modified sulfur material compositions can be prepared by selecting one of the following three methods.

(a) - 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,(a) 120 to 160 ° C of sulfur, 0.01 to 200% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier based on 100% by weight of sulfur, and 0.01 to 200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines relative to 100% by weight of sulfur; Melt-blended to prepare a liquid modified sulfur binder,

- 상기 액상의 개질 유황 결합재와, 이 액상의 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 최대 100 ℃에서 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
-Flammable modified sulfur material, characterized in that the liquid modified sulfur material composition is prepared by mixing 80 to 400% by weight of the aggregate with respect to 100% by weight of the liquid modified sulfur binder and 100% by weight of the liquid modified sulfur binder. Method of Preparation of the Composition.

*(b) - 유황과, 상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,(b) 120-160 of sulfur, 0.01-200% by weight of dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100% by weight of sulfur and 0.01-200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines with respect to 100% by weight of sulfur. Melt mixing at ℃ to prepare a liquid modified sulfur binder,

- 상기 액상의 개질 유황 결합재를 최대 120 ℃의 온도에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻으며,Cooling the liquid reformed sulfur binder at a temperature of up to 120 ° C. to obtain a solid reformed sulfur binder,

- 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃의 온도에서 용융한 후, 용융된 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.Melting the solid modified sulfur binder at a temperature of up to 100 ° C., and then mixing 80 to 400 wt% of the aggregate with respect to 100 wt% of the molten modified sulfur binder to prepare a liquid modified sulfur material composition. Process for producing flammable modified sulfur material composition.

(c) 유황과, (c) sulfur;

상기 유황 100 중량%에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량%와, 0.1 to 100% by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100% by weight of sulfur;

상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류 0.01∼200 중량%와, 0.01 to 200% by weight of heterocyclic amines or alkylamines relative to 100% by weight of sulfur;

상기 유황과, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 상기 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 모두 합한 총 100 중량%에 대하여 골재 80∼400 중량%를, 80 to 400 wt% of aggregate based on 100 wt% of all of the sulfur, the dicyclopentadiene-based modifier, and the heterocyclic amines or alkylamines,

동시에 120∼160 ℃에서 0.01∼3 시간 동안 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.A method for producing a combustible modified sulfur material composition, characterized in that the liquid-modified sulfur material composition is prepared by melt mixing at 120-160 ° C. for 0.01 to 3 hours.

상기 (a), (b), (c) 방법 중 하나의 방법으로 제조된 액상의 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 가연성 개질 유황 자재를 얻을 수 있는데, 액상의 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 가연성 개질 유황 자재를 얻는 방법으로는, 예를 들어 상기 액상의 개질 유황 자재 조성물을 50∼160 ℃로 예열된 성형 몰드 내에서 성형한 후 냉각하고 탈형하여 가연성 개질 유황 자재를 얻는 방법이 있다.
Flammable modified sulfur material composition can be obtained by cooling the liquid modified sulfur material composition prepared by one of the methods (a), (b) and (c) above, and the flammable modified sulfur material is cooled by cooling the liquid modified sulfur material composition. As a method of obtaining a material, for example, the liquid modified sulfur material composition is molded in a molding mold preheated to 50 to 160 ° C, cooled and demolded to obtain a flammable modified sulfur material.

이하, 실시예 및 비교예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하지만, 이러한 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 명확하게 이해하기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 목적으로 제시하는 것은 아니며, 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상의 범위 내에서 정해질 것이다.Hereinafter, examples and comparative examples will be described in detail with reference to the drawings, but these examples and comparative examples are only presented to more clearly understand the present invention, and are provided for the purpose of limiting the scope of the present invention. Rather, the present invention will be defined within the scope of the technical spirit of the following claims.

실시예Example 1. 고상의 개질 유황 결합재의 제조  1. Preparation of Modified Sulfur Binder in Solid Phase

PID (자동 온도 제어) 방식으로 일정한 온도가 유지되는 항온조 (실리콘 오일을 열매로 사용) 내에 500 ml용 3-neck 형식의 유리 반응기를 제작하였다.이 반응기 내에 공업용 분말 유황 300 g을 투입하여 약 130 ℃에서 유황을 용융시킨 후 반응기 임펠러를 교반시키면서 디시클로 펜타디엔 (순도 85%짜리 공업용 원료) 60 gr을 약 5 내지 10분 내에 서서히 투입하였다. 이때 발열 반응으로 인하여 온도의 급작스런 상승에 유의하면서 반응 온도를 136 ℃로 유지하면서 교반을 40 분간 진행하였다. A 500-necked 3-neck glass reactor was prepared in a thermostatic chamber (silicone oil used as a fruit) in which a constant temperature was maintained by PID (automatic temperature control). 300 g of industrial powder sulfur was added to the reactor. After melting sulfur at 占 폚, 60 gr of dicyclopentadiene (85% pure industrial raw material) was slowly added while stirring the reactor impeller within about 5 to 10 minutes. At this time, stirring was performed for 40 minutes while maintaining the reaction temperature at 136 ℃ while paying attention to the sudden rise in temperature due to the exothermic reaction.

반응 생성물의 색상이 오렌지 색깔의 투명 상태에서 색상이 짙어지는 시점 (즉, 전구체가 생성되기 시작하는 시점)에서 10∼20 분간 반응을 진행시키면 불투명한 상태에서 암적색으로 변할 때 피리딘 30 gr을 서서히 투입하여 반응을 계속 진행시킨다. 반응 시간이 진행됨에 따라 색상이 더욱 진해지면서 점도가 생기기 시작하는 시점에서 3-neck 마개 1개를 열고서 피리딘 기화 작업을 진행시킨다. 피리딘이 점차로 증발되면서 냄새도 거의 없어지고 색상이 암흑색으로 변하는 시점에서 (피리딘 기화 시간이 30분) 최종 반응 온도는 140 ℃이었고, 이때에 반응을 종료시키고 상온에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 제조하였다.When the reaction product proceeds for 10 to 20 minutes at the time when the color becomes dark in the transparent state of orange color (that is, when the precursor starts to form), slowly add 30 gr of pyridine when it turns into dark red in the opaque state. To continue the reaction. As the reaction time proceeds, the color becomes darker and the pyridine vaporization process is performed by opening one 3-neck stopper when the viscosity starts to develop. As the pyridine gradually evaporated, the smell disappeared and the color changed to dark black (pyridine vaporization time was 30 minutes), and the final reaction temperature was 140 ° C. At this time, the reaction was terminated and cooled at room temperature to obtain a solid-phase modified sulfur binder. Prepared.

이와 같이 하여 제조된 고상의 개질 유황 결합재의 재용융 온도는 약 85 ℃ 이었다.
The remelting temperature of the solid phase modified sulfur binder thus prepared was about 85 ° C.

실시예Example 2.  2. 수경성Hydraulic 개질 유황 모르타르  Reformed Sulfur Mortar 공시체의Specimen 제조 Produce

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재 30 gr과 계면 활성제 1 gr을 약 85 ℃가 유지되는 항온조 내의 물과 혼합하여 용융시킨 후에, 보통 포틀랜드 시멘트 270 gr과 입경 3∼10 mm 모래 300 gr을 투입하여 수저를 사용하여 손으로 약 2-3 분간 혼합한 후, 5 ㎝ 정사각형 큐빅 몰드에 성형하여 대기 중에서 냉각하여 수경성 개질 유황 모르타르 공시체를 제작하였다. 제작된 수경성 개질 유황 모르타르 공시체를 23 ℃에서 상대 습도 90%를 유지하는 항온 항습기 (climate chamber) 내에 몰드와 함께 장입한 후, 1일 후 몰드에서 탈형한 후 수경성 개질 유황 모르타르 공시체를 얻었고, 이를 약 23 ℃가 유지되는 깨끗한 수돗물 수조에 장입하여 재령의 경과에 따른 각 모르타르 공시체의 물성 시험을 실시하였다.
After mixing 30 gr of the solid-state modified sulfur binder obtained in Example 1 and 1 gr of the surfactant with water in a thermostat maintained at about 85 ° C., usually 270 gr of Portland cement and 300 gr of particle diameter of 3-10 mm were added thereto. After mixing for 2-3 minutes by hand using a cutlery, molded into a 5 cm square cubic mold and cooled in the air Reformed sulfur Mortar specimens were produced. The prepared hydraulic modified sulfur mortar specimen was charged together with the mold in a constant temperature chamber maintained at 90% relative humidity at 23 ° C., and then demolded from the mold after 1 day to obtain a hydraulic modified sulfur mortar specimen. It was charged into a clean tap water tank maintained at 23 ℃, and the physical property test of each mortar specimen with the passage of age.

실시예Example 3.  3. 수경성Hydraulic 개질 유황 콘크리트  Modified sulfur concrete 공시체의Specimen 제조 Produce

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재 30 gr과 계면 활성제 1 gr을 약 85 ℃가 유지되는 항온조 내의 물과 혼합하여 용융시킨 후에, 보통 포틀랜드 시멘트 270 gr과 입경 3∼10 mm 모래 300 gr과 입경 10∼18 mm 굵은 골재 300 gr을 투입하여 수저를 사용하여 손으로 약 2-3 분간 혼합한 후, 지름 10 ㎝, 길이 20 ㎝의 원주형 몰드에 성형하고 대기 중에서 냉각하여 수경성 개질 유황 콘크리트 공시체를 제작하였다. 제작된 수경성 개질 유황 콘크리트 공시체를 23 ℃에서 상대 습도 90%를 유지하는 항온 항습기 (climate chamber) 내에 몰드와 함께 장입한 후, 1일 후 몰드에서 탈형한 후 수경성 개질 유황 콘크리트 공시체를 얻었고, 이를 약 23 ℃가 유지되는 깨끗한 수돗물 수조에 장입하여 재령의 경과에 따른 각 콘크리트 공시체의 물성 시험을 실시하였다.
30 gr of the solid reformed sulfur binder obtained in Example 1 and 1 gr of the surfactant are mixed with water in a thermostat maintained at about 85 ° C. and melted, followed by ordinary portland cement of 270 gr, particle diameter of 3-10 mm sand and 300 gr of particle size. 300 gr of 10-18 mm coarse aggregate was added and mixed for about 2-3 minutes by hand using a cutlery, and then molded into a cylindrical mold having a diameter of 10 cm and a length of 20 cm and cooled in the air to prepare hydraulic modified sulfur concrete specimens. Produced. The hydraulically modified sulfur concrete specimen prepared was charged together with a mold in a constant temperature chamber maintained at 90% relative humidity at 23 ° C., and then demolded from the mold after 1 day to obtain a hydraulically modified sulfur concrete specimen. It was charged into a clean tap water tank maintained at 23 ℃, and the physical properties of each concrete specimen were tested according to the age of the age.

비교예Comparative example 1. 일반적인 개질 유황 결합재의 제조 1. Preparation of General Modified Sulfur Binders

실시예 1과 비교하기 위하여 기존의 선행 특허에서 제시한 대로, PID 방식으로 일정한 온도가 유지되는 항온조 (실리콘 오일을 열매로 사용) 내에 6,000 ml용 3구 (가운데 구멍은 45/50 조인트를 장착한 독일산 IKA 임펠러가 설치되어 있고, 다른 구멍 하나는 24/40 조인트용 콘덴서가 끼워져 있으며, 나머지 다른 구멍은 올리고머와 DCPD를 투입하는 구멍으로 구성되어 있음) 모양의 유리 반응기를 제작하였다.이 반응기 내에 공업용 분말 유황 4,000 g을 투입한 후 온도를 서서히 올리면서 130 ℃에서 액상으로 녹인 후 교반시키면서 시클로 펜타디엔 올리고머 100 cc를 약 5 내지 10분 내에 투입하였다. 이어서, 약 10 분 후에 DCPD 100 ㏄를 투입한 후, 발열 반응으로 반응기 내부에 액상물 온도가 130 ℃에서 약 145 ℃ 정도까지 상승되는 점에 유의하면서 반응 온도를 140 ℃로 유지하면서 교반을 진행하였다. 약 4시간이 경과하면 약간의 점성이 생기는데 이때에 반응을 종료시킨 후 상온에서 냉각하여 일반적인 개질 유황 결합재를 얻었다.
In order to compare with Example 1, three holes for 6,000 ml (the center hole is equipped with a 45/50 joint) in a thermostat (silicon oil is used as a fruit) in which a constant temperature is maintained by PID method. A German IKA impeller was installed, the other hole was fitted with a condenser for a 24/40 joint, and the other hole consisted of an oligomer and a hole for DCPD). After adding 4,000 g of industrial powder sulfur, 100 cc of cyclopentadiene oligomer was added within about 5 to 10 minutes while gradually melting the liquid at 130 ° C. while gradually raising the temperature. Subsequently, after about 10 minutes, DCPD 100 ㏄ was added thereto, and stirring was performed while maintaining the reaction temperature at 140 ° C., noting that the liquid temperature rose from 130 ° C. to about 145 ° C. by the exothermic reaction. . After about 4 hours, a slight viscosity occurs. At this time, the reaction is terminated and cooled at room temperature to obtain a general modified sulfur binder.

비교예Comparative example 2. 일반적인 개질 유황 모르타르  2. General Modified Sulfur Mortar 공시체의Specimen 제조 Produce

비교예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황물 결합재와 일반 모래의 배합 비율을 중량비로 1:2로 배합하여 약 140 ℃가 유지되는 혼합기 속에 투입하여 용융 혼합시킨 후, 약 140 ℃ 정도에서 예열시킨 5 ㎝ 정사각형 몰드에 성형하고 대기 중에서 냉각시켜 일반적인 개질 유황 모르타르 공시체를 제작하였다.
The mixing ratio of the solid-state modified sulfur binder and the general sand obtained in Comparative Example 1 was mixed at a weight ratio of 1: 2, charged into a mixer maintained at about 140 ° C., melt mixed, and 5 cm preheated at about 140 ° C. General modified sulfur mortar specimens were produced by molding into square molds and cooling in air.

비교예Comparative example 3. 일반적인 개질 유황 콘크리트  3. Common Modified Sulfur Concrete 공시체의Specimen 제조 Produce

비교예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황물:일반 모래:굵은 모래의 배합 비율을 중량비로 1:2:2로 배합하여 약 140 ℃가 유지되는 혼합기 속에 투입하여 용융 혼합시킨 후, 약 140 ℃ 정도에서 예열시킨 지름 10 ㎝, 길이 20 ㎝의 원주형 몰드에 성형하고 대기 중에서 냉각시켜 일반적인 개질 유황 콘크리트 공시체를 제작하였다.
The solid sulfur-modified sulfur: general sand: coarse sand obtained in Comparative Example 1 was mixed at a weight ratio of 1: 2: 2 in a weight ratio of about 140 ° C, and mixed in a mixer maintained at about 140 ° C. A preformed 10 cm diameter, 20 cm long cylindrical mold was molded and cooled in air to produce a general modified sulfur concrete specimen.

실험 결과 1. 개질 유황 결합재의 재용융 온도 비교 결과Experimental Results 1.Remelting Temperature Comparison of Modified Sulfur Binder

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재와, 비교예 1에서 얻어진 일반적인 개질 유황 결합재의 재용융 온도 변화에 따른 시험체의 액상 변화를 비교하였다. The liquid phase change of the test body according to the remelting temperature change of the solid-state modified sulfur binder obtained in Example 1 and the general modified sulfur binder obtained in Comparative Example 1 was compared.

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재와, 비교예 1에서 얻어진 일반적인 개질 유황 결합재 적당량을 각각 시험관 속에 넣은 후, 항온이 조절되는 가열기 속에 장입하여 상온 → 110∼120 ℃ → 180 ℃ → 상온으로 온도를 변화시키면서 각 온도에서 시험편의 액상 변화를 관찰하였고, 이에 대한 결과를 도 2a 및 도 2b에 나타내었다.An appropriate amount of the solid-phase modified sulfur binder obtained in Example 1 and the appropriate amount of the general modified sulfur binder obtained in Comparative Example 1 were put into a test tube, and then charged into a heater in which the constant temperature was controlled, followed by temperature from room temperature to 110 to 120 ° C. to 180 ° C. to room temperature. The change in the liquid phase of the test piece was observed at each temperature while the results are shown in FIGS. 2A and 2B.

도 2a 및 도 2b에 보이는 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 개질 유황 결합재는 85 ℃에서 재용융되어 온도가 상승하여도 계속적인 상 분리가 없이 안정된 상태를 보여주고, 상온으로 냉각된 후에는 비교예 1에서와 같은 색상과 고화 형상을 나타내고 있다. 반면에, 비교예 1에서 얻어진 일반적인 개질 유황 결합재는 85 ℃에서 아직 재용융 현상이 발생하지 않고, 고체 상태 (flake)로 있으며, 계속 온도를 상승시킨 결과 110∼120 ℃에서 용융된 것을 볼 수 있고, 상온으로 냉각하면 상기 실시예 1의 개질 유황 결합재와 같은 색상과 형상을 보여주고 있다.As shown in Figure 2a and 2b, the modified sulfur binder obtained in Example 1 is remelted at 85 ℃ to show a stable state without continuous phase separation even when the temperature rises, after cooling to room temperature Comparative Example The same color and solid shape as in 1 are shown. On the other hand, the general modified sulfur binder obtained in Comparative Example 1 has not yet remelted at 85 ° C., is in a solid state, and it can be seen that the molten material is 110 to 120 ° C. as the temperature is continuously increased. , Cooling to room temperature shows the same color and shape as the modified sulfur binder of Example 1.

상기 실험 결과에서 명확하게 알 수 있듯이, 본 발명의 개질 유황 결합재는 100 ℃ 이하에서 재차 용융이 되는데 반하여, 일반적인 개질 유황 결합재는 100 ℃ 이하에서 녹지 못하고 110∼120 ℃에서 녹으므로, 일반적인 개질 유황 결합재를 사용하고서는 본 발명의 특징인 100 ℃ 이하의 물에서 계면 활성제와 함께 재용융시켜서 수경성 재료와 골재를 혼합시키는 작업을 수행할 수가 없는 것으로 판명되었다.
As apparent from the above experimental results, the modified sulfur binder of the present invention is melted again at 100 ° C. or lower, whereas the general modified sulfur binder is not melted at 100 ° C. or lower but melts at 110 to 120 ° C., and thus, a general modified sulfur binder is used. It was found that it was not possible to perform the operation of mixing the hydraulic material with the aggregate by remelting with a surfactant in water of 100 ° C. or less, which is a feature of the present invention.

실험 결과 2. 개질 유황 결합재의 물과의 친수성 비교 결과Experimental Results 2. Comparison of Hydrophilicity of Modified Sulfur Binder with Water

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재와, 비교예 1에서 얻어진 일반적인 개질 유황 결합재의 용융 상태에서의 물과의 친수성을 비교하기 위한 실험을 하였다.The experiment for comparing the hydrophilicity of the solid-state modified sulfur binder obtained in Example 1 with the water in the molten state of the general modified sulfur binder obtained in Comparative Example 1 was carried out.

실시예 1에서 얻어진 고상의 개질 유황 결합재 적당량과, 비교예 1에서 얻어진 일반적인 개질 유황 결합재 적당량을 각각 3구 플라스크에 장입한 후 서서히 온도를 올리면서 시험편들을 용융시켰다. 이때 실시예 1의 시험편은 약 85 ℃, 비교예 1의 시험편은 약 114 ℃에서 각각 용융되었으며, 용융된 각각의 시험편 용융액에 약 90℃를 유지하고 있는 물을 서서히 떨어뜨리면서 용융물의 변화를 관찰하였고, 이에 대한 결과를 도 3에 나타내었다.An appropriate amount of the solid-phase modified sulfur binder obtained in Example 1 and an appropriate amount of the general modified sulfur binder obtained in Comparative Example 1 were each charged into a three-necked flask, and the test pieces were melted while gradually raising the temperature. At this time, the test piece of Example 1 was melted at about 85 ° C. and the comparative example 1 at about 114 ° C., and the change of the melt was observed while slowly dropping water maintained at about 90 ° C. in each of the melted test piece melts. , The results of this 3 is shown.

도 3에 보이는 바와 같이, 실시예 1의 개질 유황 결합재는 용융 상태에서 90 ℃의 물과 접촉하여도 침전물이 생기지 않고 별다른 변화 없이 용융된 상태인 액상으로 존재하고 있으며, 비교예 1의 개질 유황 결합재는 재용융 온도가 110∼120 ℃이므로 90 ℃의 물과 접촉하는 순간에 즉시 침전물이 생기는 것을 알 수 있고, 계속 온도를 올려도 침전물이 녹지 않고 고체 상태로 존재하므로 비등 현상이 일어나서 기포가 발생하여 상층부로 계속 올라가는 현상을 발견할 수 있었다.
As shown in FIG. 3, the modified sulfur binder of Example 1 is present in the liquid phase in a molten state without any change without any precipitate even when contacted with water at 90 ° C. in the molten state, and the modified sulfur binder of Comparative Example 1 Since the remelting temperature is 110-120 ℃, it can be seen that a precipitate immediately occurs when it comes into contact with water at 90 ℃ .Since the temperature is continuously raised, the precipitate does not melt and exists in a solid state. I could find the phenomenon going up.

실험 결과 3. 개질 유황 모르타르의 불에 대한 연소 시험 결과Experimental results 3. Combustion test results for fires of modified sulfur mortar

실시예 2에서 제조된 수경성 개질 유황 모르타르와, 비교예 2에서 제조된 일반적인 개질 유황 모르타르의 불에 대한 연소 시험을 하였다. The fire test of the hydraulic modified sulfur mortar prepared in Example 2 and the general modified sulfur mortar prepared in Comparative Example 2 was carried out.

수경성 개질 유황 모르타르와 일반적인 개질 유황 모르타르를 연소용 토치를 사용하여 센 불길로 약 5분 정도를 각각 달구면서 시험체 형상을 관찰하였고, 이에 대한 결과를 도 4에 나타내었다.The hydromorphic sulfur modified mortar and the general modified sulfur mortar were burned for about 5 minutes using a torch for combustion, and the shape of the specimen was observed. The results are shown in FIG. 4.

도 4에 보이는 바와 같이, 실시예 2에서 제조된 수경성 개질 유황 모르타르는 토치 연소 시험에서 불에 타지 않는 반면에, 비교예 2의 일반적인 개질 유황 모르타르는 고분자 화합물이므로 불에 타면서 유황이 용융되어 용융물이 떨어지는 현상이 발생하였다.
As shown in FIG. 4, the hydraulic modified sulfur mortar prepared in Example 2 is not burned in the torch combustion test, whereas the general modified sulfur mortar of Comparative Example 2 is a high molecular compound, so that sulfur is melted and burned to melt. This falling phenomenon occurred.

실험 결과 4. 모르타르 표면의 열화 현상 비교 결과Experimental results 4. Comparative results of deterioration of mortar surface

모르타르 시험체 표면의 열화 현상 비교 시험으로서, 실시예 2에서 제조된 수경성 개질 유황 모르타르의 내부와, 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르의 내부에 함유되어 있는 수분이 불 속에서 연소할 경우에 발생하는 표면의 열화 현상을 비교하기 위한 실험을 하였다. As a comparative test of the deterioration phenomenon of the surface of the mortar test body, the surface deterioration phenomenon which occurs when the moisture contained in the hydraulic modified sulfur mortar manufactured in Example 2 and the water contained in the portland cement mortar usually burns in a fire An experiment was made for comparison.

실시예 2에서 제조된 수경성 개질 유황 모르타르의 표면과 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 표면을 연소용 토치를 사용하여 센 불길로 약 5분 정도를 각각 달군 후에 표면을 관찰하였고, 이에 대한 결과를 도 5에 나타내었다.The surface of the hydraulic modified sulfur mortar prepared in Example 2 and the surface of the ordinary Portland cement mortar were observed after each of about 5 minutes of fire using a torch for combustion. The results are shown in FIG. 5. .

도 5에서 보여주는 실험 결과를 분석하면, 토치 연소 시험 후에 실시예 2에서 제조된 수경성 개질 유황 모르타르의 표면은 균열이 거의 발생하지 않는 반면에, 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 표면에서는 미세한 균열이 발생함을 알 수 있었다. 실제로 연소 시험 중에 시험체 표면에서 탁탁 튀는 소리와 함께 작은 조각들이 여러 방향으로 튀어져 나갔다. 통상적으로, 보통 포틀랜드 시멘트 모르타르 내부에는 약 2∼5 중량%의 수분이 항시 존재하고 있기 때문에, 이러한 수분의 존재와 공극 때문에 장기적 내구성에 악영향을 주고 있으며, 특히 토치 연소 시험과 같이, 일반적으로 시멘트 모르타르나 콘크리트에 토치를 사용하여 시험체를 달구면 내부의 수분이 증발되어서 시험체 표면 밖으로 나오기 때문에 시험체 표면이 탁탁 튀는 소리와 함께 작은 조각들이 여러 방향으로 튀어지면서 표면에 미세한 거미줄 같은 균열이 발생하는 것을 쉽게 볼 수 있는데 이러한 것을 열화 현상으로 통칭하고 있다. Analyzing the experimental results shown in FIG. 5, the surface of the hydraulic modified sulfur mortar prepared in Example 2 after the torch combustion test showed little cracking, whereas fine cracking occurred on the surface of the ordinary Portland cement mortar. there was. In fact, during the combustion test, small pieces bounced out in various directions with a popping sound on the surface of the specimen. Usually, about 2 to 5% by weight of water is always present inside the Portland cement mortar, and the presence and voids of this water adversely affect long-term durability, especially cement mortar, especially in torch burning tests. If you use a torch on the concrete, the moisture inside the sample evaporates and comes out of the surface of the specimen, so you can easily see that the surface of the specimen pops and the tiny pieces of water are splashed in various directions, causing a fine spider-like crack on the surface. This is commonly referred to as degradation.

이상, 본 발명을 도시된 예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다. In the above, the present invention has been described with reference to the illustrated examples, which are merely examples, and the present invention may be embodied in various modifications and other embodiments that are obvious to those skilled in the art. Understand that you can.

Claims (39)

유황과,
이 유황의 개질제로서, 1) 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1∼100 중량부와, 2) 상기 유황 100 중량부에 대하여 헤테로고리아민류 0.01∼200 중량부가 용융 혼합되어 있으며,
상기 헤테로 고리 아민류는 피리딘 (pyridine), 퀴놀린 (quinoline), 이소퀴놀린 (isoquinoline), 아크리딘 (acridine), 피롤 (pyrrole), 피페라진(Piperazine), 피롤리돈(Pyrolidone) 및 이들의 동족체, 피리딘의 이성질체, 피리딘의 동족체의 이성질체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재
Sulfur,
As the sulfur modifier, 1) 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclo pentadiene-based modifier based on 100 parts by weight of the sulfur, and 2) 0.01 to 200 parts by weight of heterocyclic amines based on 100 parts by weight of the sulfur. Are mixed,
The heterocyclic amines include pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, acrrodine, pyrrole, piperazine, pyrrolidone and their analogs, Modified sulfur binder, characterized in that at least one selected from the group consisting of isomers of pyridine, isomers of pyridine
제1항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는,
1) 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD) 단독, 혹은
2) 상기 DCPD에, 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene; CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 혹은
3) 상기 1) 또는 2)에 디펜텐 (dipentene), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐 (dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물인 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재.
The method of claim 1, wherein the dicyclo pentadiene-based modifier,
1) dicyclo pentadiene (DCPD) alone, or
2) a mixture in which at least one of cyclo pentadiene (CPD), DCPD derivative, CPD derivative is added to the DCPD, or
3) The modified sulfur binder according to 1) or 2), wherein at least one of dipentene, vinyl toluene, styrene monomer, and dicyclo pentene is added.
제1항에 있어서, 상기 개질 유황 결합재는 액상 또는 고상인 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재.
The modified sulfur binder according to claim 1, wherein the modified sulfur binder is in a liquid or solid phase.
유황과, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 알킬아민류(alkylamine)를 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.

A method for producing a modified sulfur binder, characterized by melting and mixing sulfur, a dicyclopentadiene-based modifier, and alkylamines to form a liquid modified sulfur binder.

제4항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 상기 유황 100 중량부에 대하여 0.1∼100 중량부 범위 내로 혼합하고, 상기 알킬아민류는 상기 유황 100 중량부에 대하여 0.01∼200 중량부 범위 내로 혼합하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
According to claim 4, wherein the dicyclo pentadiene-based modifier is mixed in the range of 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of sulfur, the alkylamines are mixed in the range of 0.01 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of sulfur. Method for producing a modified sulfur binder, characterized in that.
제4항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는,
1) 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD) 단독, 혹은
2) 상기 DCPD에, 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene; CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 혹은
3) 상기 1) 또는 2)에 디펜텐 (dipentene), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐 (dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물인 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein the dicyclo pentadiene-based modifier,
1) dicyclo pentadiene (DCPD) alone, or
2) a mixture in which at least one of cyclo pentadiene (CPD), DCPD derivative, CPD derivative is added to the DCPD, or
3) A method for producing a modified sulfur binder, wherein 1) or 2) is a mixture in which at least one of dipentene, vinyl toluene, styrene monomer, and dicyclo pentene is added. .
제4항에 있어서, 상기 용융 혼합은 120∼160 ℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein the melt mixing is performed at a temperature in the range of 120 to 160 ° C. 6.
제4항에 있어서, 상기 용융 혼합에 의한 반응 생성물의 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs인 범위에서 상기 알킬아민류를 기화시키는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method for producing a modified sulfur binder according to claim 4, wherein the alkylamines are vaporized in a range of 0.01 to 100.0 Pa 占 s of the reaction product by melt mixing.
제4항에 있어서, 상기 용융 혼합에 의한 반응 생성물의 140 ℃에서의 점도가 0.01∼100.0 Paㅇs 범위가 될 때 상기 용융 혼합을 종료하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein the melt mixing is terminated when the viscosity at 140 ° C. of the reaction product by melt mixing is in the range of 0.01 to 100.0 Pa · s.
제4항에 있어서, 상기 유황에 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제를 가열 반응시킨 후, 상기 알킬아민류를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method for producing a reformed sulfur binder according to claim 4, wherein the sulfur is heated with the dicyclopentadiene-based modifier, and the alkylamines are added and heated to prepare a liquid modified sulfur binder.
제10항에 있어서, 상기 유황과 디시클로 펜타디엔계 개질제의 반응 생성물의 점도가 0.01∼10.0 Paㅇs 범위가 되면, 상기 알킬아민류를 첨가하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method for producing a modified sulfur binder according to claim 10, wherein when the viscosity of the reaction product of the sulfur and the dicyclopentadiene-based modifier is in the range of 0.01 to 10.0 Pa.s, the alkylamines are added.
제4항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제와 상기 알킬아민류를 혼합한 후, 상기 유황을 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method for producing a modified sulfur binder according to claim 4, wherein after mixing the dicyclopentadiene-based modifier and the alkylamines, the sulfur is added and heated to prepare a liquid modified sulfur binder.
제4항에 있어서, 상기 유황과 상기 알킬아민류를 가열 반응시킨 후, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method for producing a reformed sulfur binder according to claim 4, wherein the sulfur and the alkylamines are subjected to a heat reaction, followed by addition and heat treatment of the dicyclopentadiene-based modifier to produce a liquid modified sulfur binder.
제4항에 있어서, 상기 유황에 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제를 가열 반응시킨 후 냉각하여 고상 반응물을 제조하고, 이 고상 반응물을 용융한 후에 상기 알킬아민류를 첨가하고 가열 처리하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The liquid reformed sulfur binder according to claim 4, wherein the sulfur is reacted with the dicyclopentadiene-based modifier by heating, followed by cooling to prepare a solid phase reactant. After melting the solid phase reactant, the alkylamines are added and heat treated to form a liquid-modified sulfur binder. Method for producing a modified sulfur binder, characterized in that for producing a.
제4항에 있어서, 상기 액상의 개질 유황 결합재를 최대 120 ℃의 온도에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻는 것을 특징으로 하는 개질 유황 결합재의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein the liquid modified sulfur binder is cooled at a temperature of up to 120 ° C. to obtain a solid modified sulfur binder.
유황과, 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와, 상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,
상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 계면 활성제 0.01∼50 중량부와,
상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 수경성 재료 100∼9900 중량부와,
상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여 물 15∼70 중량부와,
상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
Sulfur, 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100 parts by weight of sulfur, a modified sulfur binder in which 0.01 to 200 parts by weight of alkylamine is melt-mixed with respect to 100 parts by weight of sulfur;
0.01 to 50 parts by weight of surfactant based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder,
100 to 9900 parts by weight of a hydraulic material, based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder,
15 to 70 parts by weight of water, based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material,
A hydraulically modified sulfur material composition comprising 80 to 400 parts by weight of aggregate based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material.
제16항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는,
1) 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD) 단독, 혹은
2) 상기 DCPD에, 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene; CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 혹은
3) 상기 1) 또는 2)에 디펜텐 (dipentene), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐 (dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method of claim 16, wherein the dicyclo pentadiene-based modifier,
1) dicyclo pentadiene (DCPD) alone, or
2) a mixture in which at least one of cyclo pentadiene (CPD), DCPD derivative, CPD derivative is added to the DCPD, or
3) A hydraulically modified sulfur material composition according to 1) or 2), wherein at least one of dipentene, vinyl toluene, styrene monomer, and dicyclo pentene is added.
제16항에 있어서, 상기 계면 활성제는 비누 및 알킬벤젠술폰산염 중 적어도 하나의 음이온 계면 활성제와, 고급아민할로겐화물, 제사암모늄염 및 알킬피리디늄염 중 적어도 하나의 양이온 계면 활성제와, 노닐페놀 및 옥틸페놀 중 적어도 하나의 비이온 계면 활성제와, 아미노산의 양쪽성 계면 활성제 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method of claim 16, wherein the surfactant is an anionic surfactant of at least one of soap and alkylbenzenesulfonate, a cationic surfactant of at least one of a higher amine halide, a quaternary ammonium salt and an alkylpyridinium salt, nonylphenol and octyl A hydraulically modified sulfur material composition, characterized in that at least one of at least one nonionic surfactant of phenol and an amphoteric surfactant of amino acids.
제16항에 있어서, 상기 수경성 재료는,
1) 플라이 애쉬, 혹은
2) KS L 5201 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 실리카 흄, 고로 슬래그 시멘트 또는 메타카올린, 혹은
3) KS L 0005 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에서 언급되는 시멘트 류, 황산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method of claim 16, wherein the hydraulic material,
1) fly ash, or
2) ordinary portland cement, blast furnace slag fine powder, silica fume, blast furnace slag cement or metakaolin as defined in KS L 5201 (standard terminology for hydraulic cements); or
3) A hydraulically modified sulfur material composition, characterized in that it is any one selected from the group consisting of cements, calcium sulfate and mixtures thereof mentioned in KS L 0005 (standard term in the field of hydraulic cement).
제16항에 있어서, 상기 골재는 재활용 가능한 산업 폐기물, 강모래, 쇄석, 석탄회, 해사, 규사, 자갈, 실리카, 석영분, 경량 골재, 점토 광물 및 유리 분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method of claim 16, wherein the aggregate is at least one selected from the group consisting of recyclable industrial waste, steel sand, crushed stone, coal ash, sea sand, silica sand, gravel, silica, quartz powder, lightweight aggregate, clay mineral and glass powder. Hydraulic-modified sulfur material composition, characterized in that.
제16항에 있어서, 상기 골재는 잔 골재이고, 상기 수경성 개질 유황 자재는 수경성 개질 유황 모르타르인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
17. The hydraulically modified sulfur material composition according to claim 16, wherein the aggregate is fine aggregate and the hydraulically modified sulfur material is hydraulically modified sulfur mortar.
제16항에 있어서, 상기 골재는 잔 골재와 굵은 골재를 포함하고, 상기 잔 골재와 굵은 골재의 배합 비율은 중량비로 1:1∼1:4 범위 내이며, 상기 수경성 개질 유황 자재는 수경성 개질 유황 콘크리트인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method of claim 16, wherein the aggregate comprises fine aggregate and coarse aggregate, the mixing ratio of the fine aggregate and coarse aggregate is in the weight ratio of 1: 1 to 1: 4 range, the hydraulic modified sulfur material is hydraulic modified sulfur A hydraulically modified sulfur material composition, characterized in that it is concrete.
제16항에 있어서, 상기 수경성 개질 유황 자재 조성물은, 상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여,
1) 휨 강도 보강재로서 철근, 스틸 화이버, 섬유질 충전재, 섬유상 입자, 박편상 입자 및 이들의 혼합물 1∼20 중량부,
2) 폴리머 시멘트 류, 폴리머 시멘트 모르타르 류 및 이들의 혼합물 10∼50 중량부,
3) 고성능 감수제 0.1∼3 중량부,
4) 공기 연행제 0.1∼3 중량부,
5) 경화 촉진제, 경화 지연제, 급결제 및 이들의 혼합물 0.1∼3 중량부
6) 착색제 0.1∼3 중량부,
7) 방향제 0.1∼3 중량부 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물.
The method according to claim 16, wherein the hydraulic modified sulfur material composition, based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder and the hydraulic material,
1) 1 to 20 parts by weight of rebar, steel fibers, fibrous fillers, fibrous particles, flaky particles and mixtures thereof as flexural strength reinforcing materials,
2) 10 to 50 parts by weight of polymer cements, polymer cement mortars and mixtures thereof,
3) 0.1 to 3 parts by weight of a high performance water reducing agent,
4) 0.1-3 parts by weight of air entrainer,
5) 0.1 to 3 parts by weight of a curing accelerator, a curing retardant, a fastener and mixtures thereof
6) 0.1 to 3 parts by weight of colorant,
7) A hydraulically modified sulfur material composition, further comprising at least one of 0.1 to 3 parts by weight of fragrance.
유황과, 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와, 상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,
상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 계면 활성제 0.01∼50 중량부와,
상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 수경성 재료 100∼9900 중량부와,
상기 개질 유황 결합재와 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재.
Sulfur, 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100 parts by weight of sulfur, a modified sulfur binder in which 0.01 to 200 parts by weight of alkylamine is melt-mixed with respect to 100 parts by weight of sulfur;
0.01 to 50 parts by weight of surfactant based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder,
100 to 9900 parts by weight of a hydraulic material, based on 100 parts by weight of the modified sulfur binder,
Hydraulically modified sulfur material, characterized in that it comprises 80 to 400 parts by weight of the aggregate relative to 100 parts by weight of the combined sulfur binder and the hydraulic material.
(가) 유황과, 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 알킬아민류(alkylamine)를 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,
(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재를 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻으며,
(다) 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃에서 용융한 상태에서 계면 활성제와, 수경성 재료와, 물과, 골재를 혼합하여 수경성 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
(A) melt-mixing sulfur, a dicyclo pentadiene-based modifier, and alkylamines to prepare a liquid modified sulfur binder,
(B) cooling the liquid modified sulfur binder to obtain a solid modified sulfur binder,
(C) a hydraulically modified sulfur material composition comprising producing a hydraulically modified sulfur material composition by mixing a surfactant, a hydraulic material, water, and an aggregate while melting the solid-state modified sulfur binder at a maximum of 100 ° C. Method of preparation.
제25항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 상기 유황 100 중량부에 대하여 0.1∼100 중량부 범위 내로 혼합하고, 상기 알킬아민류는 상기 유황 100 중량부에 대하여 0.01∼200 중량부 범위 내로 혼합하는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
The dicyclopentadiene-based modifier is mixed in the range of 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of sulfur, and the alkylamines are mixed in the range of 0.01 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of sulfur. A method for producing a hydraulically modified sulfur material composition, characterized by the above-mentioned.
제25항에 있어서, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는,
1) 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD) 단독, 혹은
2) 상기 DCPD에, 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene; CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 혹은
3) 상기 1) 또는 2)에 디펜텐 (dipentene), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐 (dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물인 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
The method of claim 25, wherein the dicyclo pentadiene-based modifier,
1) dicyclo pentadiene (DCPD) alone, or
2) a mixture in which at least one of cyclo pentadiene (CPD), DCPD derivative, CPD derivative is added to the DCPD, or
3) A hydraulically modified sulfur material composition according to 1) or 2), wherein at least one of dipentene, vinyl toluene, styrene monomer, and dicyclo pentene is added. Manufacturing method.
제25항에 있어서, 상기 용융 혼합은 120∼160 ℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
The method for producing a hydraulically modified sulfur material composition according to claim 25, wherein the melt mixing is performed at a temperature in the range of 120 to 160 ° C.
제25항에 있어서, 상기 액상의 개질 유황 결합재를 최대 120 ℃의 온도에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
The method for producing a hydraulically modified sulfur material composition according to claim 25, wherein the liquid modified sulfur binder is cooled at a temperature of up to 120 ° C. to obtain a solid modified sulfur binder.
제25항에 있어서, 상기 계면 활성제는 상기 고상의 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 0.01∼50 중량부 범위 내로 혼합하고,
상기 수경성 재료는 상기 고상의 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 100∼9900 중량부 범위 내로 혼합하며,
상기 물은 상기 고상의 개질 유황 결합재와 상기 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여 15∼70 중량부 범위 내로 혼합하고,
상기 골재는 상기 고상의 개질 유황 결합재와 상기 수경성 재료를 합한 100 중량부에 대하여 80∼400 중량부 범위 내로 혼합하는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
The method according to claim 25, wherein the surfactant is mixed in the range of 0.01 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid-state modified sulfur binder,
The hydraulic material is mixed in the range of 100 to 9900 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid phase modified sulfur binder,
The water is mixed in the range of 15 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid-state modified sulfur binder and the hydraulic material,
And said aggregate is mixed within the range of 80 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid modified sulfur binder and the hydraulic material.
제25항의 방법으로 제조된 수경성 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 수경성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재의 제조 방법.
A method for producing a hydraulically modified sulfur material, comprising cooling the hydraulically modified sulfur material composition produced by the method of claim 25 to obtain a hydraulically modified sulfur material.
제31항에 있어서, 상기 수경성 개질 유황 자재 조성물을 50∼160 ℃로 예열된 성형 몰드 내에서 성형한 후 냉각하고 탈형하여 수경성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 수경성 개질 유황 자재의 제조 방법.
32. The method of manufacturing a hydraulically modified sulfur material according to claim 31, wherein the hydraulically modified sulfur material composition is molded in a molding mold preheated to 50 to 160 DEG C, followed by cooling and demolding to obtain a hydraulically modified sulfur material.
유황과, 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와, 상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부가 용융 혼합된 개질 유황 결합재와,
상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물.
Sulfur, 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100 parts by weight of sulfur, a modified sulfur binder in which 0.01 to 200 parts by weight of alkylamine is melt-mixed with respect to 100 parts by weight of sulfur;
Combustible modified sulfur material composition characterized in that it comprises 80 to 400 parts by weight of the aggregate with respect to 100 parts by weight of the modified sulfur binder.
제33항에 있어서, 상기 가연성 개질 유황 자재 조성물은 상기 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 필러 (filler) 1∼80 중량부를 더 포함하고, 상기 필러는,
1) 플라이 애쉬, 혹은
2) KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 실리카 흄, 고로 슬래그 시멘트 또는 메타카올린, 혹은
3) KS L 0005 (수경성 시멘트 분야의 표준 용어)에서 언급되는 시멘트 류, 황산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물.
34. The method of claim 33, wherein the combustible modified sulfur material composition further comprises 1 to 80 parts by weight of a filler with respect to 100 parts by weight of the modified sulfur binder, wherein the filler is
1) fly ash, or
2) ordinary portland cement, blast furnace slag fine powder, silica fume, blast furnace slag cement or metakaolin as specified in KS L 5201; or
3) Combustible modified sulfur material composition, characterized in that any one selected from the group consisting of cements, calcium sulfate and mixtures thereof mentioned in KS L 0005 (standard term in the field of hydraulic cement).
(가) 유황과, 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와, 상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,
(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재와, 이 액상의 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를 최대 100 ℃에서 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
(A) Sulfur, melt mixing 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100 parts by weight of sulfur, and 0.01 to 200 parts by weight of alkylamine based on 100 parts by weight of sulfur at 120 to 160 ° C. To produce a liquid modified sulfur binder,
(B) Combustible modified sulfur mixture, characterized in that the liquid modified sulfur binder composition is prepared by mixing 80 to 400 parts by weight of the aggregate with respect to 100 parts by weight of the liquid modified sulfur binder and 100 parts by weight of the liquid modified sulfur binder. Method of preparing the material composition.
(가) 유황과, 상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와, 상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부를 120∼160 ℃에서 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 결합재를 제조하고,
(나) 상기 액상의 개질 유황 결합재를 최대 120 ℃의 온도에서 냉각하여 고상의 개질 유황 결합재를 얻으며,
(다) 상기 고상의 개질 유황 결합재를 최대 100 ℃의 온도에서 용융한 후, 용융된 개질 유황 결합재 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
(A) Sulfur, melt mixing 0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier with respect to 100 parts by weight of sulfur, and 0.01 to 200 parts by weight of alkylamine based on 100 parts by weight of sulfur at 120 to 160 ° C. To produce a liquid modified sulfur binder,
(B) cooling the liquid modified sulfur binder at a temperature of up to 120 ° C. to obtain a solid modified sulfur binder,
(C) After the solid-state modified sulfur binder is melted at a temperature of up to 100 ° C, 80 to 400 parts by weight of the aggregate is mixed with respect to 100 parts by weight of the molten modified sulfur binder to prepare a liquid modified sulfur material composition. Method for producing a flammable modified sulfur material composition.
유황과,
상기 유황 100 중량부에 대하여 디시클로 펜타디엔계 개질제 0.1∼100 중량부와,
상기 유황 100 중량부에 대하여 알킬아민류(alkylamine) 0.01∼200 중량부와,
상기 유황과, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제와, 상기 알킬아민류를 모두 합한 총 100 중량부에 대하여 골재 80∼400 중량부를,
동시에 120∼160 ℃에서 0.01∼3 시간 동안 용융 혼합하여 액상의 개질 유황 자재 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재 조성물의 제조 방법.
Sulfur,
0.1 to 100 parts by weight of a dicyclopentadiene-based modifier based on 100 parts by weight of the sulfur,
0.01 to 200 parts by weight of alkylamines based on 100 parts by weight of sulfur;
80 to 400 parts by weight of aggregate based on 100 parts by weight of the total sulfur, the dicyclopentadiene-based modifier and the alkylamines in total,
A method for producing a combustible modified sulfur material composition, characterized in that the liquid-modified sulfur material composition is prepared by melt mixing at 120-160 ° C. for 0.01 to 3 hours.
제35항 내지 제37항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 액상의 개질 유황 자재 조성물을 냉각하여 가연성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재의 제조 방법.
A method for producing a combustible modified sulfur material, characterized by cooling the liquid modified sulfur material composition produced by the method of any one of claims 35 to 37 to obtain a combustible modified sulfur material.
제38항에 있어서, 상기 액상의 개질 유황 자재 조성물을 50∼160 ℃로 예열된 성형 몰드 내에서 성형한 후 냉각하고 탈형하여 가연성 개질 유황 자재를 얻는 것을 특징으로 하는 가연성 개질 유황 자재의 제조 방법.The method for producing a combustible modified sulfur material according to claim 38, wherein the liquid modified sulfur material composition is molded in a molding mold preheated to 50 to 160 ° C, cooled and demolded to obtain a flammable modified sulfur material.
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KR101321116B1 (en) * 2012-07-27 2013-10-23 최진성 Sulfur polymer cement and methods for making same
WO2013191500A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 한국과학기술연구원 Modified sulfur, method for preparing same, apparatus for preparing same, and use thereof
KR101403401B1 (en) * 2012-06-22 2014-06-03 한국과학기술연구원 Modified sulfur, fabrication method thereof, and device for manufacturing thereof
KR20140091806A (en) * 2013-01-11 2014-07-23 한미이엔씨 주식회사 Modified sulfur binder and the method for preparing thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013191500A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 한국과학기술연구원 Modified sulfur, method for preparing same, apparatus for preparing same, and use thereof
KR101403401B1 (en) * 2012-06-22 2014-06-03 한국과학기술연구원 Modified sulfur, fabrication method thereof, and device for manufacturing thereof
US10179736B2 (en) 2012-06-22 2019-01-15 Korea Institute Of Science And Technology Modified sulfur, method for preparing same, apparatus for preparing same, and use thereof
US10994995B2 (en) 2012-06-22 2021-05-04 Korea Institute Of Science And Technology Modified sulfur, method for preparing same, apparatus for preparing same, and use thereof
US11434134B2 (en) 2012-06-22 2022-09-06 Korea Institute Of Science And Technology Modified sulfur, method for preparing same, apparatus for preparing same, and use thereof
KR101321116B1 (en) * 2012-07-27 2013-10-23 최진성 Sulfur polymer cement and methods for making same
KR20140091806A (en) * 2013-01-11 2014-07-23 한미이엔씨 주식회사 Modified sulfur binder and the method for preparing thereof

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