NO137191B

NO137191B - Sementprodukter.

Info

Publication number: NO137191B
Application number: NO161769A
Authority: NO
Inventors: Herbert Jackson Shearing
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1968-05-13
Filing date: 1969-04-18
Publication date: 1977-10-10
Also published as: ES367121A1; FR2008417A1; BR6908756D0; FI54593B; DE1924468B2; NL167942C; CA944369A; BE732602A; NL167942B; DK143225B; DE1924468A1; PL79568B1; GB1192864A; FI54593C; NL6907292A; DK143225C; SU430539A3; NO137191C; SE415350B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye sementprodukter

som f.eks. er egnet til gulv.

Det har vist seg at hurtig-herdende sementblandinger kan oppnås ved å tilsette organiske polyisocyanatmaterialer til vanlige hydrauliske sement/sand/vann-blandinger. Disse blandinger kan være oppskummede eller i alt vesentlig ikke-oppskummede produkter.

I henhold til foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således sementprodukter fremstilt ved at en hydraulisk sement,

et kiselsyreholdig fyllstoff, vann og komponenter inneholdende et organisk polyisocyanat og eventuelt oppløsningsmidler eller fortynningsmidler blandes sammen og får herde. Produktene karakteriseres ved at komponentene inneholdende organisk polyisocyanat omfatter et organisk polyisocyanat og en polyol, idet det organiske polyisocyanat er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe et overskudd av isocyanatgrupper i forhold til hydroksylgruppene i polyolene.

Uttrykket "hydraulisk sement" som her anvendes, skal

forstås å omfatte den klasse av bygningsmaterialer som anvendes i blanding med vann og derefter herder som følge av fysiske eller

kjemiske endringer som forbruker det tilstedeværende vann. Foruten vanlig Portland-sement omfatter slike hydrauliske sementer følgende stoffer: 1. Hurtigherdende sementer som er karakterisert med høye aluminiumoksydinnhold. 2. Lav-varme-sementer som er karakterisert ved høye prosent-innhold av dikalsiumsilikat og tetrakalsiumaluminoferritt og.lave prosentmengder av trikalsiumsilikat og trikalsiumaluminat. 3. Sulfatmotstandsdyktige sementer som er karakterisert ved usedvanlig høye prosentmengder av trikalsiumsilikat og dikalsiumsilikat og usedvanlig lave prosentmengder av trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminoferritt. 4. Portland-masovnsement som er karakterisert ved en blanding av Portland-sementklinkere og granulert slagg. 5. Murverkssementer som er karakterisert ved blandinger av Portland-sement og et eller flere av følgende stoffer: hydrati-sert kalk, granulert slagg, pulverisert kalksten, kolloidal leire, diatomejord eller andre findelte former for kiselsyre, kalsiumstea-rat og parafin. 6. Naturlige sementer som er karakterisert ved materiale som fåes fra avleiringer i Lehigh Valley, U.S-A. 7. Kalksementer som er karakterisert ved kalsiumoksyd i ren form eller uren form og hva enten det inneholder eller ikke noe leir-aktig materiale. 8. Gipssement som er karakterisert ved tilsetning av 5-10 % brent gips til kalk. 9. Pussolansement som er karakterisert ved en blanding av pussolanjord, trass-kiselgur, pimpesten, tuffsten, santorinjord eller granulert slagg med kalkmørtel. 10. Kalsiumsulfatsementer som er karakterisert ved slike som er basert på hydratisering av kalsiumsulfat og omfatter gips, Keene's sement og Parian-sement.

Som kiselsyreholdige fyllstoffer som kan anvendes skal nevnes sand og kiselsyreprodukter med lavt leireinnhold, fortrinns-vis vasket og som har en partikkelstørrelse som i det vesentlige er innenfor området 3,8 cm-200 B.S.siktstørreIse. Størrelser uten-for disse grenser kan imidlertid anvendes for spesielle formål.

Som organiske polyisocyanater som kan anvendes skal nev-

nes tolylendiisocyanat og difenylmetandiisocyanat, også uretedion eller isocyanuratpolymerer iav disse, og polyuretaner med isocyanat-

grupper i endestilling erholdt ved reaksjon av et overskudd av et organisk diisocyanat med en polyfunksjonell isocyanat-reaktiv forbindelse, som f.eks. en glykol eller en høyere flerverdig alko-hol, aminoalkohol eller polyamin, en polyester, polyesteramid eller polyeter.

Det er å foretrekke også å tilsette en isocyanat-reaktiv organisk forbindelse til produktene ifølge oppfinnelsen, for-trinnsvis en toverdig eller treverdig polyeter med en ekvivalentvekt av 100 till500, men flerverdige alkoholer, aminoalkoholer, polyaminer, polyestere og polyesteramider kan også anvendes. Oppløsningsmidler og fortynningsmidler kan også tilsettes.

Produktene kan alt efter sin fluiditet før herdnina anvendes som selv-utjevnende gulvbelegg eller gulvbelegg som må glattes eller utjevnes ved hjelp av en murskje, og produktene er langt bedre enn vanlige sementgulvbelegg eller andre kjente harpiks-sammenbundne sementgulvbeleggprodukter, som følge av sin herdningshastighet. Ved hjelp av oppfinnelsen er det mulig å fremstille gulv eller gulvbelegg som er tilstrekkelig stabile til å gå på innen 1 time etter fremstillingen og som motstår fall-vektslagprøve av DEF 1083, metode 17 efter bare 24 timers herdning.

Oppfinnelsen skal klargjøres ved de følgende eksempler hvor deler er basert på vekt.

Eksempel 1

100 deler Portland-sement og 100 deler av en 70 %'s opp-løsning av et polyisocyanat (erholdt som beskrevet nedenfor) blandes sammen og deretter innblandes 100 deler sand av 30-200 B.S.-siktstørrelse, 25 deler vann og 10 deler av en oksypropylert glycerol med et hydroksyltall av 535 mg KOH/g.

Det fåes et hurtig-herdende flytende produkt som når det utspres i et lag av en tykkelse av ca. 1,3 cm, stivner hurtig og er tilstrekkelig fast til at man kan gå på det efter 2-2% time.

Polyisocyanatet som anvendes kan fåes ved å opphete en blanding av tolylendiisocyanat (1 mol), trimetylolpropan (.0,197 mol) og butylenglykol (0,159 mol) i 2 timer: ved 60°C i nærvær av halvparten av den samlede vekt av en lrlELanding.av 6-etoksyetyl-acetat og xylen. 0,029 mol av en oksypropylert glycerol med molekylvekt 3000 tilsettes og opphetningen fortsettes i 4 timer ved 60°C. Tilstrekkelig xylen tilsettes derpå for å gi oppløsningen et innhold av faste stoffer av 70 %.

Eksempel 2

Hvis den oksypropylerte glycerol som ble anvendt i eksempel 1 (avsnitt 1) erstattes med 10 deler av et oksypropylert trietanolamin av molekylvekt 320, så fåes det ennu hurtigere herdende produkter.

Dette produkt er tilstrekkelig hårdt til at man kan gå på det etter 1 time etter utspredningen.

Eksempel 3

gir et produkt som man kan gå på 1 time etter utspredningen.

Isocyanatet som anvendes er det produkt som fåes ved å la reagere 1 mol tolylendiisocyanat, 0,22 mol glycerol og 0,18 mol dietylenglykol i en tredjedel av den samlede vekt av etylacetat ved 75-80°C i 3 timer.

Eksempel 4

Hvis isocyanatet. som ble anvendt i eksempel 3 erstattes med 60 deler av det produkt som fåes ved å la kulltjærebek som inneholder 2 vektprosent av hydroksylgrupper (eller deres ekvivalent av isocyanat-reaktive grupper) reagere med difenylmetandiisocyanat (6,5 ekvivalenter) som en 85 %'s oppløsning i 2-metyl-2-metoksy-pentan-4-on ved 90°C i 4 timer, så kan man gå på det resulterende produkt 1 time etter utspredningen.

Eksempel 5

Dette produkt kan man gå på 1 time etter utspredningen.

Eksempel 6 ~

Dette produkt kan man gå på ca. 30 minutter etter utspredningen.

Eksempel 7

Hvis tolylendiisocyanatet som ble anvendt i eksempel 6 erstattes med 200 deler av den følgende blanding, så fåes det et lignende hurtig-herdende produkt.

Et polyetylen/propylen (7r3)adipat av molekylvekt ca. 1000 kondenseres med 1,43 ekvivalenter av tolylendiisocyanat og det resulterende produkt (1 del) blandes med 1 del av en isocya-nuratpolymer av tolylendiisocyanat av NCO-verdi 14,8 % i 0,5 deler av 2-metyl-2-metoksy-pentan-4-on og 1,5 deler butylacetat.

Eksempel 8

2 vektdeler av sement blandes inn i 100 deler av polyisocyanatet som ble anvendt i eksempel 1, og til denne blanding tilsettes under ytterligere sammenblanding 198 deler sand, 25 deler vann og 10 deler oksypropylert glycerol med OH-verdi 535

mg KOH/g.

Det fåes et uretansammenbundet oppskummet betongprodukt som er tilstrekkelig hårdt til at man kan gå på det etter ca. 5-6 timer.

Eksempel 9

100 vektdeler sement blandes inn i 43 deler av en 75 %'s oppløsning i etylglykolacetat/xylen (lii) av et reaksjonsprodukt av heksametylendiisocyanat, og vann og med et isocyanatinnhold av ca. 16 %. Til denne blanding tilsettes under videre omrøring 100 deler sand, 20 deler vann og 10 deler oksypropylert glycerol med OH-tall 535 mg KOH/g. Det fåes et hurtigtørkende uretansammenbundet betongprodukt som er tilstrekkelig hårdt til at man kan gå på det etter 1-1% time.

Eksempel 10

100 deler sement blandes inn i 50 deler av en 75 %'s opp-

løsning i etylglykolacetat/xylen (1:1) av et reaksjonsprodukt av heksametylendiisocyanat, trimetylolpropan og 1:3 butandiol med et isocyanatinnhold av ca. 12 %. Til denne blanding tilsettes under ytterligere sammenblanding 100 deler sand, 25 deler vann og 10 deler oksypropylert glycerol med et OH-tall av 535 mg KOH/g. Det fåes et hurtigtørkende uretansammenbundet betongprodukt som er tilstrekkelig hårdt til at man kan gå på det etter l-l%time.

Eksempel 11

Hvis den oksypropylerte glycerol som ble anvendt i eksempel 1 erstattes med 30 deler av en polyester som fåes ved å kon-densere sammen 1,3-butylenglykol, heksantriol og adipinsyre i mol-forholdet 3:lt3 og med et syretall under 3 mg KOH/g, så fåes det et selv-utjevnende produkt som herder i løpet av ca. 1 time.

Eksempel 12

Hvis den oksypropylerte glycerol som ble anvendt i eksempel 1 erstattes med 30 deler av en oppløsning av et polyesteramid-polyuretan-kondenseringsprodukt fremstilt som beskrevet nedenfor, så fåes et produkt som krever utspredning og somherder i løpet av 30-60 minutter.

Oppløsningen av polyesteramid/polyuretan-kondenserings-produktet som anvendes i dette eksempel fremstilles ved følgende fremgangsmåte r

Et polyesteramid fremstilles ved å opphete en blanding

av 4330 deler adipinsyre, 1820 deler etylenglykol, 177 deler dietylenglykol og 113 deler monoetanolamin ved 240°C, under tilbakeløp inntil det fåes et syretall av 2,0 til 3,0 mg KOH/g og produktet har en molekylvekt av 1850.

En blanding av 1533 deler av det ovennevnte polyesteramid, 2108 deler metyletylketon, 2,08 deler vann, 10,75 deler etylenglykol, 0,77 deler dimetylaminopyridin og 188,5 deler av en 80r20-blanding av 2,4- og 2,6-tolylendiisocyanater omrøres ved 57 til 63°C inntil viskositeten av en prøve målt ved 25°C når en verdi mellom 100 og 140 poise. 13,5 deler metanol tilsettes derpå og blandingen omrøres ved samme temperatur i 3 timer. 0,38 deler salicylsyre tilsettes derpå og blandingen omrøres ved samme temperatur i 1 time og avkjøles derpå. Polyesteramid-polyuretanoppløs-ningen som man får på denne måte er da ferdig for bruk.

Mengden av vann som er angitt, er den totalt tilstedeværende, idet den faktiske mengde som tilsettes beregnes under hensyn-tagen til små mengder som er tilstede i oppløsningsmidlet.

Eksempel 13

Hvis den oksypropylerte glycerol som anvendes i eksempel

1 erstattes med 30 deler av en 50 vekt/vekt-prosents oppløsning i xylen av et dehydratisert risinusolje-modifisert glycerylftalathar-piks (et ikke-tørkende alkydharpiks) så fåes et meget tykt produkt som krever utspredning, men som herder i løpet av ca. 30 minutter.

Eksempel 14

Hvis den oksypropylerte glycerol som anvendes i eksempel

1 erstattes med 30 deler av en 50 vekt/vekt-prosents oppløsning i toluen av et reaksjonsprodukt fra opphetning av glycerol, palme-kjerneoljefettsyrer, jordnøttoljefettsyrer, stearinsyre og ftal-syreanhydrid (en tørkende alkydharpiks) så fåes et meget tykt produkt som krever utspredning, men som herder i løpet av ca. 30 minutter.

Eksempel 15

Hvis den oksypropylerte glycerol som anvendes i eksempel

1 erstattes med 42 deler av en 50 vekt/vekt-prosents oppløsning i metyletylketon av en polyeterharpiks erholdt ved reaksjon av dife-nylolpropan med epiklorhydrin slik at det resulterende produkt har et hydroksyltall av ca. 130 mg KOH/g, så fåes et produkt som er lett hellbart og selv-utjevnende, og som herder tilstrekkelig hårdt til at man kan gå på det etter 5-6 timer.

Eksempel 16

gir et selv-utjevnende produkt som herder i løpet av ca. 1 time.

Difenylmetandiisocyanat-forpolymeroppløsningen som anvendes i dette eksempel, fåes på følgende måte: 100 deler oksypropylert glycerol med molekylvekt ca. 1000 (hydroksyltall 165 mg KOH/g) blandes med 25 deler av en opp-løsningsmiddelblanding bestående av 70 vektprosent tørr cykloheksa-non og 30 vektprosent xylen. 205 deler av et kommersielt tilgjen-gelig 4,4'-diisocyanat-difenylmetan med et NCO-innhold av 30,0 %, oppløses i ytterligere 50 deler av oppløsningsmiddelblandingen og de to oppløsninger blandes og lagres i en tørr, lukket beholder i 3 dager, hvorefter forpolymeren er ferdig til bruk.

Claims

1. Sementprodukter fremstilt ved at en hydraulisk sement, et kiselsyreholdig fyllstoff, vann og komponenter inneholdende et organisk polyisocyanat og eventuelt oppløsningsmidler eller fortynningsmidler blandes sammen og får herde, karakterisert ved at komponentene inneholdende organisk polyisocyanat omfatter et organisk polyisocyanat og en polyol, idet det organiske polyisocyanat er tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe et overskudd av isocyanatgrupper i forhold til hydroksylgruppene i polyolene.

2. Sementprodukter som angitt i krav 1, karakterisert ved at det inneholder et kiselsyreholdig fyllstoff med en partikkelstørrelse innenfor området 3,8 cm - 200 B.S.-siktstørreIse.

3. Sementprodukter som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at polyolen er en toverdig eller treverdig polyeter med en ekvivalentvekt fra 100 til 1500.