SE442514B - Bitumenpreparat och dess anvendning for impregnering av mjuk polyuretancellplast - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8000513-5 _2_ lösa bitumen i organiska lösningsmedel och använda dessa lösningar för impregneringsändamål. Lösningsmedlet är mestadels en mineraloljefraktion som löser bitumen, exem- pelvis bensin. För framställning av tätningsmaterialen impregneras de i förväg måttenligt tillskurna polyuretan- skumremsorna i en med bensin framställd, exempelvis 40% bitumen innehållande lösning vid 40 - 50°C. Ur de impreg- nerade skummaterialremsorna urpressas lätt bitumenlösning- en. De bensinfuktiga remsorna torkas något, om så erford- ras, och förpackas. De med bensin framställda bitumenlös- ningarna är brand- och explosionsfarliga och det finns därför utomordentligt stränga föreskrifter beträffande deras framställning och användning. Användning av bensin medför dessutom hälsorisker och miljöproblem. Handhavan- det av den färdiga produkten är på grund av dess bensin- halt omständlig. Dess yttre är icke tilltalande. Den har fuktigt, klibbigt grepp och uppfyller i det hela taget icke krav som den moderna byggnadsindustrin ställer. Imp- regneringsmedlet, dvs bensinlösningen av bitumen, skadar det som bärare använda polyuretanskummet. Vid torkning kan lösningsmedlet endast med svårighet avlägsnas ur bä- rarens porer och även miljöförsmutsningsproblem uppträ- der.

Byggnadsindustrin och andra industrigrenar ställer på isolerande tätningsmaterial flerfaldiga krav.

De viktigaste bland dessa är hållbarhet, vattentäthet och bekvämt handhavande och om dessa krav icke uppfyllas är produkten olämplig för användning. Företag som framstäl- ler tätningsmaterial bemödar sig om att minska produk- tionskostnaderna, minska brand- och explosionsriskerna och minska miljöförsmutsningen, allt detta genom att in- föra modern teknik och även höja produktiviteten.

Kombinationen av å ena sidan för impregne- ring lämplig bitumen och å den andra polyuretanskum som bärare betyder från ekonomisk synpunkt otvivelaktigt en optimal lösning, om man lyckas att uppfylla på urval och kvalitet ställda krav. Man behöver icke utförligt förkla- ra att bitumen som sådan, dvs utan lösningsmedel eller emulgerad i vatten, är olämplig för impregnering av poly- uretanskum. Nackdelarna med de med lösningsmedel arbetan- 10 15 20 25 30 35 40 _3_ sooosm-s de förfarandena har redan utförligt förklarats. Det före- ligger följaktligen ett behov av ett bitumenpreparat som utan att vara behäftat med nackdelarna hos den tidigare kända tekniken lämpar sig för impregneringsändamål. Det- ta bitumenpreparat bör förfoga över egenskaper som kan varieras inom vida gränser för att utan något utspäd- ningsmedel kunna användas för impregnering i och för iso- lering gentemot vatten och impregneringen skall kunna ge- nomföras vid 50 - 90°C på relativt kort tid och det fram- ställda tätningsmaterialet bör vara lämpligt för bestäm- da användningsändamål, vilket kan uppnås genom att hela mängden av det på bäraren anbragta impregneringsmedlet kvarstannar i bärarens porer. De vattentäta egenskaperna hos det impregnerade polyuretanskummet och dess utseende bör vara bättre än vad fallet är hos för närvarande fram- ställda produkter. Ändamålet med förevarande uppfinning är följaktligen framställning av ett bitumenpreparat, som är fritt från lösningsmedel och vars fysikaliska egenska- per lämpar sig för det avsedda användningsändamålet och som kan varieras inom vida gränser. Preparatet bör dess- utom innehålla lätt tillgängliga och prisbilliga tillsat- ser, som icke ogynnsamt påverkar den använda konstplast- bärarens âldrings- och hållbarhetsegenskaper.

Det för impregneringsändamâl avsedda bitu- menpreparatet enligt förevarande uppfinning kan känne- tecknas av att det innehåller ett bitumenmineral, en lin- oljefernissai en mängd som åtminstone till 1/5 minskar den vid 110°C med en viskosimeter för tjära fastställda, ursprungliga viskositeten hos bitumenmineralet, stearin och paraffin liksom även eventuellt stabilisatorer, poly- isobuten, spindelolja och hydrofobiserande medel på ki- selplastbas. Ett annat kännetecken på bitumenpreparatet enligt förevarande uppfinning är att tillsatsämnena en- dast i ringa grad eller över huvudtaget icke påverkar bi- tumenmineralets ursprungliga mjukningspunkt och ursprung- liga penetration.

Bitumenpreparatet enligt förevarande uppfin- ning kan i närmare detalj kännetecknas på följande sätt med hjälp av sin sammansättning: 10 15 20 25 30 35 40 8000515-5 _4_ 70 - 90 vikt% Bitumen (vägbyggnads- bitumen) 1 - 3 vikt% Linoljefernissa 2 - 10 vikt% Paraffin 3 - 20 vikt% Stearin 0 - 2 vikt% Polyisobuten ("Oppanol") M = 5 - 10.000 0 - 5 vikt% 50% "Silikophob" eller annan kiselplast 0 - 4 vikt% Spindelolja 0,05 - 0,1 vikt% ß~naftol Med bitumenpreparatet enligt förevarande uppfinning impregneras polyuretanskum med öppna celler på följande sätt: På en viktdel bärare anbringas vid 60 - 90OC 2,5 - 4 viktdelar bitumenpreparat med ovan an- given sammansättning, varpå det impregnerade bärmateria- let får kallna eller luftkyles lämpligen genom hela tvär- snittet. Vid impregneringen bringas de måttenligt till- skurna polyuretanskumremsorna att passera genom nypet mellan medelbart eller omedelbart upphettade valsar med en temperatur av 80 - 90°C. Mängdförhållandet polyuretan- skumzbitumenpreparat kan regleras genom injustering av valsnypet. Det impregnerade skummaterialet kyles med hjälp av motströmmande luft, vars strömningshastighet injuste- ras alltefter kylzonens längd.

Det på det ovan angivna sättet framställda tätningsmaterialet kan användas på talrika områden inom byggnadsindustrin, exempelvis för följande ändamål: - tätning av dilatationsfogar gentemot vatten, - tätning av dörrar och fönster i konven- tionella och av modulelement bestående byggnader, - isolering av betong-metallförbindelser, - tätning av vertikala och horisontella fogar mellan betongelement, - tätning av dilatationsfogar i simbassäng- er, - tätning av dilatationsfogar i av betong framställda sportobjekt, - tätning av dilatationsfogar i väg- och landningsbanor. 10 15 20 25 30 35 40 -5- 8000513-5 Det under användning av bitumenpreparatet enligt förevarande uppfinning framställda tätningsmate- rialet klibbar icke, det är fritt från lösningsmedel, kan gripas i torrt tillstånd, kan lätt införas för hand eller med manuella verktyg i dilatationsfogar. Tätnings- materialet inlägges i fogen i sammanpressat tillstånd.

Därefter vidgar sig materialet och försöker anta sin ur- sprungliga form, varigenom det väl anligger mot fogens begränsningsytor och flexibelt följer varje rörelse.

Bitumenkomponenten i bitumenpreparatet är vägbyggnadsbitumen, som har en (med ring-kula fastställd) mjukningspunkt av 46 - 50°C. Penetrationen vid 25°C (0,1 mm) är 71 - 100 respektive 55 - 70. Sprödhetspunkt (Brech- punkt) högst -10°C.

Det som tillsats använda paraffinet har en molekylvikt mellan 250 och 450 och består till 60 - 95% av normalparaffinkolväten. Stelningspunkten ligger före- trädesvis vid åtminstone 52 - 54OC, men man kan också an- vända paraffin med en stelningspunkt av 45 - 60oC.

Stearinkomponenten är en vid 55 - 60oC smäl- tande blandning av stearinsyra och palmitinsyra.

Linoljefernissan innehåller inget lösnings- medel utom den ringa mängd som införes med sickativet.

Icke heller innehåller linoljefernissan nâgra hartssyror.

Linoljefernissans specifika vikt vid 2000 uppgår till 0,935 - 0,950. Syratalet är högst 7. Förtvålningstalet 180 - 200. Den totala halten flyktiga beståndsdelar är högst 1%. Torkningstiden högst 24 timmar. För framställ- ning av preparaten enligt uppfinningen lämpar sig den inom lack- och färgindustrin som bindemedel eller utspäd- ningsmedel för oljefärger använda linoljefernissan. För att stabilisera linoljefernissan och stearinet gentemot oxidation tillsättes lämpligen ß-naftol (smältpunkt 122°C).

Denna tillsats ger dessutom produkten fungisida och in- sektisida egenskaper.

Det impregnerade tätningsmaterialets hyd- rofoba egenskaper kan, om så önskas, förstärkas genom tillsats av kiselplast. Som kiselplast kan exempelvis användas en 50% hartslösning av "Silikophob", som inne- håller heteroalkylsiloxan. Dess torrsubstanshalt uppgår 10 15 20 25 30 35 8000515-5 _ 6 _ till 35 - 38%.

Bitumenpreparatens enligt förevarande upp- finning sammansättning, användning för impregneringsän- damål och därmed uppnåbara bättre egenskaper belyses i följande exempel.

Exempel 1 82 viktdelar bitumen (ungersk standard MSz 3276-76) upphettades till 90 - 100°C. Därefter in- blandades 2 viktdelar linoljefernissa (ungersk standard MSZ 998-59). Till blandningen sattes först 10 viktdelar stearin (ungersk standard MSz 3733) och därefter 6 vikt- delar rått eller tekniskt mineraloljeparaffin (ungersk standard MSZ 13245) och slutligen 0,03 viktdelar ß-naf- tol. Under tillsatsen av komponenterna omrördes bland- ningen intensivt och temperaturen hölls vid 90 - 100oC.

Preparatet provades och visade sig ha föl- jande fysikaliska egenskaper: Mjukningspunkt 43,5°C (MSZ 3253) Viskositet (bestämd vid 11000 med en viskosime- ter för tjära) 11,8 sekunder Penetration (25°C, 0,1 mm) 69 (MSz 13162) Exempel 2 På sätt som angives i exempel 1 framställ- des ett preparat med följande sammansättning: 73 viktdelar Bitumen 1 viktdel Spindelolja 20 viktdelar Industristearin 6 viktdelar Tekniskt paraffin 0,05 viktdelar B-naftol Produktens fysikaliska egenskaper: Mj ukningspunkt 44 , 5°c Penetration 160 Viskositet (vid 110°C) 7,2 sekunder Exempel 3 Pâ det i exempel 1 beskrivna sättet fram- ställdes ett preparat med följande sammansättning: 10 15 20 25 30 35 40 8000513-5 _7._ 85,5 viktdelar Bitumen 2 viktdelar Linoljefernissa 6 viktdelar Industristearin 6 viktdelar Tekniskt paraffin 0,5 viktdelar 50% "Silikophob"-harts 0,05 viktdelar Preparatets fysikaliska egenskaper: Mjukningspunkt Penetration viskositet (vid 110%) Exempel 4 2 viktdelar linoljefernissa, 0,5 viktde- lar polyisobuten ("Oppanol" B 10) och 0,5 viktdelar 50% “Silikophob“-harts sammanblandades och homogeniserades vid 50 - 70oC under intensiv omrörning. Den homogena blandningen inrördes i 86 viktdelar tidigare till 90 - 10000 upphettad bitumen. Blandningen homogeniserades vid B-naftol 45°c 93 10,5 sekunder denna temperatur, varpå 5 viktdelar stearin, 0,05 viktde- lar B-naftol och 6 viktdelar tekniskt paraffin tillsattes.

Blandningen hade en mjukningspunkt av 45oC.

Exempel 5 På det i exempel 1 beskrivna sättet fram- ställdes ett preparat med följande sammansättning: 75,5 viktdelar Bitumen 2,5 viktdelar Linoljefernissa 20 viktdelar Industristearin 2 viktdelar Tekniskt paraffin 0,05 viktdelar Preparatet hade Exempel 6 På det i exempel 1 beskrivna sättet fram- ß~naftol en mjukningspunkt av 44,5°C. ställdes ett preparat med följande sammansättning: 86 viktdelar Bitumen 2 viktdelar Linoljefernissa 6 viktdelar Industristearin 6 viktdelar Tekniskt paraffin 0,05 viktdelar Produkten hade följande fysikaliska egen- skaper: ß-naftol 10 15 20 25 30 35 40 8000515-5 _ 8 _ Mjukningspunkt Penetration Viskositet (vid 11o°c) Exemgel 7 44,5°c 17 sekunder På det i exempel 1 beskrivna sättet fram- ställdes ett preparat med följande sammansättning: 82 3 10 4 l viktdelar viktdelar viktdelar viktdelar viktdel Bitumen Spindelolja Tekniskt paraffin Industristearin Linoljefernissa Preparatets mjukningspunkt överensstämde med utgångsbitumenmineralets. Penetrationen var något högre. Viskositeten vid 110°C uppgick till 12 - 14 se- kunder.

Bitumenpreparatets enligt förevarande upp- finning egenskaper är för bättre översiktlighet samman- ställda i följande tabell och för jämförelses skull an- gives i tabellen egenskaperna hos bitumenmineralets res- pektive egenskaperna hos bitumenmineral modifierat med olika tillsatser.

Tabell l Sammansättning Tillsatsernas Penetration Mjuknings- Viskositet koncentration (2506, 0,1 mm) punkt OC sekunder vid 11o°c Bitumen - 58 46,5 144 Bitumen + lin- oljefernissa 2,5 103 40,5 65 Blandning en- ligt exempel 2 27 160 44,5 7,2 Blandning en- 7 ligt exempel 6 16 72 44,5 17 Bitumen - 70 48 - Blandning en- ligt exempel 3 14,5 93 45 16,5 Bitumen - 69 46,5 122 Bitumen + stea- rin 8 142 39,5 34 10 15 20 25 30 35 40 8000513-5 Tabell 1 (forts.) Sammansättning Tíllsatsernas Penetration Mjuknings- Viskositet koncentration (2506, 0,1 mm) punkt °C sekunder vid 11o°c Bitumen + pa- raffin 6 36 47 36 Blandning en- ligt exempel 1 18 69 43,5 11,8 Exempel 8 Bitumenpreparat framställda enligt ovanståen- de exempel användes på följande sätt för impregnering av mjukt polyuretanskum med öppna porer: Polyuretanskummaterial skars till remsor med önskad längd och remsorna bringades att passera genom nypet mellan impregnerings- och pressvalsar som direkt upphettats till 80 - 90OC. Viktförhållandet polyuretanskum: impregneringsmedel injusterades på 1:3,5. Anordningen arbe- tade kontinuerligt. I anslutning till impregneringszonen fördes den impregnerade produkten genom en kylzon, där den kyldes i en kyltunnel med motströmmande luft. För att in- tensifiera kylningen inblåstes reglerbart i kylzonen kyl- luft vid kylzonens början, mitt och ände. Den uppvärmda luften avleddes genom en skorsten. Det impregnerade mate- rialet fördes genom kylzonen så, att dess hela yta kom i beröring med den yttre temperaturen. Materialets uppehålls- tid i kyltunneln måste bringas i samklang med uppskärnings- och impregneringshastigheterna, detta för uppnående av kon- tinuerlig drift. Den färdiga produkten förpackades i kar- tonger av lämplig storlek.

Det enligt uppfinningen framställda tät- ningsmaterialets förmåga att upptaga respektive avvisa vatten bestämdes med hjälp av följande metoder.

Remsor av polyuretanskum med inbördes li- ka dimensioner impregnerades enligt uföringsexemplen, var- vid man genomförde impregneringen av alla remsorna på ett och samma sätt och tillsåg att alla remsorna upptog lika mycket impregneringsmedel. De impregnerade remsornas vat- tenupptagning under en minut respektive 24 timmar bestäm- des. Det upptagna vattnets vikt beräknades som procent av tätningsmaterialets vikt. 10 15 20 25 30 35 8000513-5 _ 10 _ Vattenupptagning på 24 timmar (Vattenupptagning på 1 minut) = x 100 Éroduktens vikt Vattenupptagning i % vikt För bestämning av vattenupptagningen väg- des de 100 i5 mm långa tätningsremsorna med en noggrann- het av 0,01 gram. Proverna nedsänktes i icke sammantryckt tillstånd i ett med vatten fyllt kar så att provets hela volym befann sig under vattnet. Efter en minut upptogs proverna ur vattnet, varvid de i intet fall sammantryck- tes. Det på ytan häftande vattnet fick droppa av, varpå provets vikt bestämdes. Provets ursprungliga vikt beteck- nades med A1 och vikten efter en minut i vattnet beteck- nades med A2.

För bestämning av vattenupptagningen på 24 timmar nedsänktes proverna på nytt i vattenkaret. Med hjälp av ett under vattnet fästat trådnät förhindrades proverna från att flyta upp på vattenytan. E ter 24 tim- mar upptogs proverna försiktigt ur vattnet, fick avdrop- pa en minut och vägdes. Denna gång betecknades vikten med A3. Vattenupptagningen i % vikt räknades med följande formler: A2 ' Ä1 ---- = Vattenupptagning under 1 minut Ål (så A3 _ A2 = Vattenupptagning under 24 timmar A1 (% vikt) För jämförelses skull genomfördes samma prov med polyuretanremsor impregnerade med en bensinlös- ning av bitumen. Av de i tabell 2 sammanställda resulta- ten framgår det, att vattenupptagningen för de med prepa- ratet enligt uppfinningen impregnerade remsorna var myc- ket mindre, deras vattenavvisande verkan följaktligen mycket större än vad som gäller för konventionella poly- uretanskummaterial behandlade med bitumenblandningar. 10 15 _11... 8000513-5 Tabell 2 Impregneríngs- B1tumenha1t ygfitenupptagníng 1 % vikt mede1 på bäraren, efter 1 efter 24 totaït K vikt minut timmar Bítumen 1óst 1 bensin 267,1 275 225,9 500,9 En1ígt exem- pe1 1 249,7 44,1 59,5 103,6 Enïigt exem- pe1 5 268,6 65,5 41,3 106,8 Enïigt exem- peï 3 295 57,8 36 93,8 Enïigt exem- pe1 3 318,5 25 17,6 42,6

Claims (4)

80Û0515~5 Patentkrav

1. Bitumenpreparat för impregneringsändamål, k ä n n e - t e c k n a t av att det innehåller bitumenmineral, linol- jefernissa i sådan mängd att den åtminstone till 1/5 minskar bitumenmineralets vid 110°C med en viskosimeter för tjära bestämd ursprunglig viskositet, stearin och paraffin liksom även eventuellt stabilisatorer, polyisobuten, spindelolja och hydrofobiserande medel på kiselplastbas.

2. Preparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 70 - 90 Vikt% väggbyggnadsbitumen, 1 - 3 Vikt% linoljefernissa, 2 - 10 víkt% paraffin, 2 - 20 vikt% stearin, O - 2 vikt% polyisobuten med molekylvikt 5 - - 10.000, 0 - 5, vikt% kiselplast, 0 - 5 vikt%. spindelolja och 0,05 - 0,1 vikt% beta-naftol.

3. Användning av bitumenpreparat enligt krav 1 eller 2 för impregnering av mjuk polyuretancellplast med öppna porer, k ä n n e t e c k n a d av att man impregnerar 1 viktdel av bäraren vid 60 - 90°C med 2,5 - 4 viktdelar av bitumen- preparatet enligt krav 1 och låter den impregnerade bäraren kallna eller kyler den med luft, lämpligen över hela dess tvärsnitt.

4. Användning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att man bringar de måttenligt tillskurna polyuretancellplastrem- sorna att passera genom nypet mellan valsar upphettade till 80 - 90oC, kontinuerligt tillför impregneringsmedlet och in- justerar förhållandet mellan bäraren och impregneringsmed- let genom variation av avståndet mellan valsytorna i nypet.