<Desc/Clms Page number 1>
Koudbindend middel op bitumenbasis
De uitvinding heeft betrekking op een koudbindend, uit twee componenten bestaand middel dat in de bouwindustrie toepasbaar is.
Op talrijke gebieden van de ondergrondse en bovengrondse bouwwerkenindustrie bestaan kleef-en voegafdichtingstaken van zodanige aard, dat ze noch met hete bitumenafdichtmassa's, noch in vele gevallen zelfs met oplosmiddelhoudende of emulsieprodukten kunnen worden vervuld. Voor de stukachtige reparatie van dakisoleringen of voor de afdichting van dilatatievoegen bij hoogwaardige bouwobjecten (bruggen, tunnels, bekledingsringen) alsmede ter opvulling van voegen staan verscheidene produkten op tweecomponentenepoxyhars-of polyurethaanbasis ter beschikking, die steenkoolteer en/of bitumen, alsmede tevens oplosmiddelen bevatten. Het nadeel hiervan is, dat deze in het algemeen slechts voor specifieke, bepaalde verklevingsdoeleinden toepasbaar zijn, ofwel 40-60 % oplosmiddel bevatten en daarmee milieu- verontreinigen en vuurgevaarlijk zijn.
De oplosmiddel-of waterige emulsie-bevattende, eveneens koud verwerkbare bitumensamenstellingen kunnen bijv. voor doeleinden waarbij het drogen van de kleefstof-film niet gewaarborgd is, of de bij het drogen plaatsvindende volumeafname (krimpen) uitgesloten is, niet worden aangewend, zoals bijv. in het geval van verkleving van waterafdichtplaten met elkaar of bij opvulling van dilatatievoegen. Voor de reparatie van betonnen straten en banen zijn in het algemeen teerepoxy-of bitumen-epoxymassa's met een hoog vulstofgehalte bekend, aangezien deze goed aan beton hechten en de gewenste elasticiteit bezitten. Vanwege de hoge kosten worden deze slechts bij bijzondere bouwobjecten, bijv. bij de reparatie van start-en landingsbanen van vliegvelden gebruikt. Kleefstoffen op epoxyharsbasis resp. rubber-en kunstrubberkleefstoffen zijn bekend.
Voor de voegafdichting gebruikt men kitten en plamuren op kunststofbasis, zoals produkten op basis van polysulfide, butylrubber, polyisobutyleen, polyurethaan of op basis van siliconenrubber. Nadelen hiervan zijn
<Desc/Clms Page number 2>
echter de hoge kosten, waardoor deze slechts in beperkte mate verspreid zijn.
Het nadeel van de bekende produkten is enerzijds hun kostbaarheid, anderzijds het feit, dat zij voor verschillende toepassingsdoeleinden niet gebruikt kunnen worden. Het is bijv. een onopgeloste opgave, dat de kleefstof zich vanzelf in de vereiste laagdikte uitbreidt en daarmee de ongelijkmatigheden van het oppervlak wegneemt, of dat de positie van het te verkleven materiaal ook na de aanleg, en daarmee de verwerkingstijd, willekeurig gecorrigeerd resp. gereguleerd kan worden. De permanent plastische eigenschappen kunnen slechts door toevoeging van dure kunststoffen worden verwezenlijkt, waarbij gewoonlijk ook het gebruik van oplosmiddel niet kan worden vermeden.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een koud-toepasbaar, permanent plastisch middel met regelbare bindtijd, dat voor meerdere toepassingsdoeleinden geschikt is, water-en oplosmiddelvrij en eenvoudig behandelbaar is ; daarbij levert het gebruik ervan geen nadelen voor de gezondheid of omgeving op.
Het middel uit twee componenten, dat water-en oplosmiddelvrij en koudbindend is, heeft volgens de uitvinding het kenmerk, dat
Component A
40-60 gew. % bitumen of bitumen dat gemodificeerd is met 2-6 gew. % polybutadieen-polystyreen
20-40 gew. % vloeibare vetzuren
20-40 gew. % vulstof, en
Component B
10-20 gew. % uit drogende of half-drogende planten- olie en zwavel bereide, 5-10 gew. % zwavel bevattende vloeibare factis
10-20 gew. % zinkoxide, magnesiumoxide, aardalkali- metaaloxide of-hydroxide, of mengsel daarvan
60-80 gew. % vulstof, bij voorkeur kwartsmeel of zand met een korrelgrootte van 0-3 mm
<Desc/Clms Page number 3>
bevat en de mengverhouding tussen componenten A en B 1-3 : 3-1 bedraagt.
De andere uitvoeringsvorm van het water-en oplosmiddelvrije, koudbindende, uit twee componenten bestaande middel volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat
Component A
40-60 gew. % bitumen
20-40 gew. % vloeibaar vetzuur met gemiddeld 17-18 koolstofatomen of nafteenzuur
5-10 gew. % van uit voorbehandelde raapolie en zwavel bereide zwavelfactis met een totaal zwavelgehalte van 17-19 gew. %, en
Component B
10-20 gew. % zinkoxide, magnesiumoxide, calciumoxide (ongebluste kalk) of-hydroxide, of chloorkalk of mengsel daarvan
10-90 gew. % vulstof
1-20 gew. % rubbermeel bevat en de mengverhouding tussen componenten A en B 1-3 : 3-1 bedraagt.
Het bitumen wordt met 2-8 gew. % resp. 2-6 gew. % thermoplastisch mengpolymeer van het type SBR of SBS gemodificeerd. Dergelijke produkten zijn Europren 161A en 161B (Enichem, Italië), Catiflex 1101, 1184, 1186 (Shell Co. ), Finapren 411, Claprene (Shell). Het molecuulgewicht van deze produkten (kunstrubber) bedraagt 120-280.000. Het vloeibare vetzuur kan talkolievetzuur zijn, waarvan het joodgetal 84-92 bedraagt. Als vetzuren kunnen talgvetzuur, technisch vetzuur met een joodgetal van 20, verzepingsgetal 185-210, zonnebloemolievetzuur, raapolievetzuur, palmpitolievetzuur, kokosolievetzuur of lijnolievetzuur worden gebruikt.
De inerte vulstof met een korrelgrootte van 0-1 mm is zand of kwartsmeel, andesiet, basalt, steenmeel, talk, kaolien, bentoniet, of klei, microsilicapoeder, kleiaardehydraat, korundmeel, asbestvezel, minerale wol, kunststofvezel, viscosevezel, enz. of mengsels daarvan. De drogende of half-drogende olie, geschikt voor de factisbereiding, is
<Desc/Clms Page number 4>
zonnebloem-, raap-, katoenzaad-, pompoenpit-, sesam-, hennepzaad-, olijf-, soja-, vis-, mais-, lijn-of ricinusolie, waarvan het joodgetal 80-200 bedraagt, ofschoon een drogende plantenolievernis eveneens kan worden gebruikt.
De kwaliteit en samenstelling van de inerte vulstof kan de vorige zijn, waarbij echter de toepassing van zand met een korrelgrootte van 0-1 mm voordelig is. De verhouding van de componenten A en B kan binnen de aangegeven grenzen variëren, waarbij echter wordt opgemerkt, dat voor verklevingsdoelein- den de toepassing van een mengsel met een verhouding 2 : 1, terwijl voor voegafdichtingsdoeleinden een 1 : 1 mengsel doelmatig zijn.
Het middel volgens de uitvinding wordt zodanig bereid, dat men bitumen boven zijn verwekingspunt, o doelmatigerwijze tussen 160-180 C, onder omroering met het thermoplastische SBS-mengpolymeer trapsgewijze vermengd, aan het gehomogeniseerde mengsel onder krachtig roeren het vloei-
EMI4.1
bare oliezuur en aan het nog warme mengsel de vulstof o toevoegt, het mengsel tot 30-40 C laat afkoelen en de verkregen component A afzonderlijk bewaart.
In een afzonderlijke trap kookt men uit drogende plantenolie en zwavel een factie met een totaal zwavelgehalte van 8-10 gew. % Na afkoeling mengt men daarbij tot aan de homogenisering het zink-of magnesiumoxide resp. de aardalkalimetaaloxiden, waarna men na toevoeging van de vulstoffen de zo verkregen component B homogeniseert. Het nakomen van de mengvolgorde van de componenten is doelmatig ; de stabiliteit van het produkt wordt beter, wanneer men van de aangegeven mengvolgorde gebruik maakt.
Op alternatieve wijze vermengd men bij de bereiding van component A het bitumen bij C met harde of half- harde factis, vervolgens met oliezuur terwijl in een afzonderlijke trap het zink-of magnesiumoxide of de aardalkalimetaaloxiden resp. de chloorkalk, de vulstoffen en het rubbermeel worden toegevoegd en gehomogeniseerd.
De wezenlijke voorwaarde voor de aanwending van het middel is de volle en volledige vermenging van de componenten A en B, waartoe in het algemeen mengtijden van 5-10 minuten
<Desc/Clms Page number 5>
voldoende zijn. De verwerkingstijd van de vloeibare, mortelachtige massa bedraagt afhankelijk van de temperatuur 2-2,5 uur, ofschoon de verwerkingstijd verlengd of door toevoeging van een alifatisch carbonzuur aan component A, ten hoogste 5% betrokken op de massa van dezelfde, wezenlijk verkort kan worden, en kan in wezen tussen 10 minuten en 24 uur worden geregeld. Gedurende de verwerkingstijd verdikt de mortelachtige massa niet, breidt zich vanzelf goed uit, terwijl na een bepaalde tijd de afbinding plotseling aanvangt, en de massa uithardt in 10-15 minuten, waarbij echter de permanent plastische toestand blijft.
De samenstelling van het middel volgens de uitvinding is nieuw, en een soortgelijke bitumenhoudende kleefstof of een soortgelijk middel voor de afdichting van de voegen is in de handel niet verkrijgbaar en niet bekend. De afbinding van het middel vindt in koude toestand bij
EMI5.1
omgevingstemperatuur plaats, bij voorkeur bij temperaturen o van circa 20 C en bestaat waarschijnlijk uit 3 deelprocessen :
Bij de verzeping tussen het gebruikte metaaloxide en vrije vetzuur vormt zich een binding, waarvan de tijdsduur geregeld kan worden. Door toevoeging van een alifatisch carbonzuur kan deze tijd worden verkort, door toevoeging van factis kan de binding worden verhinderd, zodat de tijdsduur langer wordt.
Gelijktijdig met dit proces vormen zich tussen factis, metaaloxide, onverzadigd vetzuur en eventueel de onverzadigde bindingen van de kunstrubber gedeeltelijk of volledig verknoopte bindingen. In de met lucht en licht in contact staande lagen van gebonden massa verhardt het onverzeepte residu van de halfverzadigde plantenolie en van het onverzadigde vetzuur gedurende een verhoudingsgewijs lange tijd onder zuurstofopname, waarbij de gebruikte massa "doorhardt". Dit kan worden vastgesteld aan de hand van het ophouden van kleverigheid en een langzame verhoging van het verwekingspunt.
Het middel volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat bij toepassing de laagdikte veranderlijk kan worden gevormd ; met de snelle aanvang van de afbinding behoeft geen rekening te worden gehouden ; de massa"breidt
<Desc/Clms Page number 6>
zich uit. Ten gevolge van de regelbaarheid kan de positie (plaats) van de te verkleven materialen ook na de aanleg worden zuivergesteld, waarbij het te verkleven materiaal noch door warmteinwerking noch door chemische inwerking wordt beschadigd. Na gebruik blijft de massa voortdurend plastisch en neemt de bewegingen over zonder vorming van scheuren. De massa hecht goed op een droge basis, daarna wordt de laag vochtbestendig, neemt geen water op en bindt ook onder water af.
Bij de praktische toepassing van het middel kan de verkleving, voegafdichting of andersoortig werk met eenvoudige apparaten zonder brandgevaar en schadelijkheid voor de gezondheid worden uitgevoerd, en vereist geen vakmanschap. De middelen volgens de uitvinding kunnen o. a. worden toegepast voor voegopvulling bij betonnen voetpaden, dakisoleringselementen, ter verkleving van parketten, dakbanen. De toepassing ervan is buitengewoon economisch, aangezien het werkzame stofgehalte van het produkt kan worden samengesteld uit goedkoop toegankelijke componenten, terwijl door verandering van de verhouding van componenten A en B ook de eigenschappen van het middel varieerbaar zijn.
Verdere details van de uitvinding worden aan de hand van de navolgende uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.
Voorbeeld I
Een voor voeguitgietsel geschikte massa werd bereid uit de volgende componenten :
Component A :
EMI6.1
o 38 gew. % bitumen B-90 (verwekingspunt 46 C, penetratie 71-100)
2 gew. % styreen-butadieen-mengpolymeer (Europrene 161A), gemiddeld molecuul- gewicht 280.000 20 gew. % oliezuur (oelen) 40 gew. % zand met een korrelgrootte van 0-1 mm Component B : 10 gew. % uit zwavel en zonnebloemolie bereide vloeibare factis met een zwavelgehalte van 10 gew. %
<Desc/Clms Page number 7>
10 gew. % zinkoxide (zinkwit)
80 gew. % zand met een korrelgrootte 0-1 mm.
In component B kan de plantenolie gedeeltelijke of geheel worden vervangen door vloeibare steenkoolteer of vloeibare benzinepyrolyseteer.
Voor de bereiding van component A werd het bitumen
EMI7.1
verwarmd in een verwarmbare, van een roerder voorziene Q inrichting onder krachtig omroeren tot 180 C onder toevoeging van het mengpolymeer in 45-60 minuten. Daarna werd aan het homogene mengsel het oliezuur toegevoegd, gedurende enkele minuten krachtig geroerd, waarna het nog warme mengsel onder verder roeren werd vermengd met fijn zand. Het roeren werd onder waterkoeling zolang voortgezet, totdat het mengsel een o temperatuur van 35-40 C had aangenomen. Dan werd het zwarte, vloeibare produkt in houders afgevuld. Bij de bereiding van component B werd eerst de factis bereid uit drogende
EMI7.2
plantenolie en zwavel, doordat men de plantenolie tot e 130-140 C verwarmde, het poedervormige of lamellaire zwavel toevoegde en bij deze temperatuur gedurende 3-4 uur, tot de volledige inbouw van het zwavel, roerde.
De ontstane plantenoliefactis vormde een donkerbruine, in sterk licht doorzichtige, afzettings-en troebelingsvrije vloeistof. De afgekoelde vloeibare factis werd met het zinkoxide (zinkwit) tot een homogene pasta vermengd. Daarna werd het fijne zand toegevoegd. Men verkreeg een zogenaamde aardvochtige massa waarvan de kleur en het uiterlijk lijkt op dat van nat zand, welke massa in zakken kan worden verpakt. De zo bereide componenten A en B werden tot een massaverhouding 1 : 1 in geringe hoeveelheden met de hand, in grotere hoeveelheden met behulp van een machine vermengd. De volledige vermenging kan in 5-10 minuten worden bereikt. De verwerkingstijd van de zo bereide vloeibare en zelf-verspreidende uitgietmassa bedraagt afhankelijk van de temperatuur 2-2,5 uur, waarbij gedurende deze periode de massa niet verdikt, goed vloeit en zich verspreidt.
Aansluitend begint, in het bijzonder bij een o temperatuur boven 20 C, plotseling het afbindingsproces en bindt de massa in de voeg of in de"pot"in 10-15 minuten af.
<Desc/Clms Page number 8>
Voorbeeld II
Een voor de koude verkleving geschikte elastische samenstelling werd bereid door vermenging van de in voorbeeld I beschreven componenten A en B in een mengverhouding van 2 : 1. De ter verkleving toepasbare massa bezit een lagere viscositeit en kortere bindtijd dan de massa volgens voorbeeld I.
Voorbeeld III
De snelbindende soorten van de in uitvoeringsvoorbeelden I en II beschreven voeguitgiet-en kleefsamenstellingen werden bereid doordat aan component A 0,05-0, 5 gew. % geconcentreerd azijnzuur werd toegevoegd. Deze toevoeging van azijnzuur kan ook op het toepassingsoord, bij omgevingstemperatuur plaatsvinden. Met deze oplossing kan de bindtijd onafhankelijk van de temperatuur tussen brede grenzen naar wens ingesteld en veranderd worden.
Voorbeeld IV
Uit de volgende componenten werd een hardbindende, niet-elastische vereffeningsmassa bereid :
Component A :
EMI8.1
c 40 gew. % bitumen B30 (verwekingspunt 60 C, penetratie 20-45)
20 gew. % vloeibaar C-C plantenvetzuur
17 18
40 gew. % kwartszand met een korrelgrootte van
1-3 mm
Component B :
10 gew. % uit drogende plantenolievernis en zwavel bereide vloeibare factis met een zwavelgehalte van 10 gew. %
10 gew. % kalkhydraatpoeder (drooggebluste bouwkalk)
80 gew. % kwartsmeel met een korrelgrootte van
0-1 mm.
De twee componenten werden gebruikt in een mengverhouding 1 : 1. Men verkreeg een snelbindende massa. In plaats van bitumen kan gedeeltelijk of geheel steenkoolteerpek (goudron) of geblazen benzinepyrolyseteerpek met een soortgelijk verwekingspunt worden gebruikt.
<Desc/Clms Page number 9>
Voorbeeld V
Een met oxidekleuren kleurbare vereffeningsmassa werd uit de volgende componenten bereid :
Component A :
60 gew. % vloeibare, gedestilleerde vetzuur- goudron (joodkleurgetal 100)
40 gew. % verkleind, gesorteerd grint met een korrelgrootte van 1-3 mm
Component B :
10 gew. % uit raapolie en zwavel bereide vloeibare factis met een zwavelgehalte van 10 gew. %
10 gew. % MgO (gecalcineerd magnesium)
80 gew. % dolomietmeel of kalksteenmeel met een korrelgroote van 0-1 mm.
De twee componenten werden gebruikt in een mengverhouding 1 : 1. Voor het kleuren werd aan de vereffeningsmassa tot het bereiken van de gewenste kleur 5-10 % ijzeroxyderood of een oxidegroenkleur toegevoegd.
Voorbeeld VI
Ten behoeve van voegenopvulling of verkleving van verticale oppervlakken werd component B volgens voorbeeld I in een mengverhouding van 1 : 1 of 1 : 2 vermengd met component A met een volgende samenstelling :
Component A :
38,0 gew. % bitumen B-90
2,0 gew. % 60/40 polybutadieen-polystyreen-meng- polymeer
19, 5 gew. % tallolievetzuur
40,5 gew. % microsilicapoeder (met een SiO-gehalte
EMI9.1
2 van 92 %, bij de ferrosiliciumbereiding ontstaan afvalpoeder dat tot 50 % een korrelgrootte kleiner dan 6 pm heeft).
Bij de bereiding van component A werd het gemodificeerde bitumen warm met het microsilicapoeder vermengd, en na de homogenisering werd het tallolievetzuur toegevoegd. Verder werd te werk gegaan als in voorbeeld I.
<Desc/Clms Page number 10>
Voorbeeld VII
Uit de hieronder beschreven componenten werd een ter verkleving en als uitgietmassa toepasbaar middel bereid :
Component A :
60 gew. % bitumen B-90
EMI10.1
35 gew. oliezuur (C-C) 17 ia 5 gew. % uit voorbehandelde raapolie bereide harde factis met een zwavelgehalte van 19 %
Component B :
1 gew. % Ca (OH)
2
9 gew. % zinkoxide
10 gew. % rubbermeel (maalgoed uit rubberbanden met een maximale korrelgrootte van 1 mm)
80 gew. % kwartszand (korrelgrootte max. 1 mm).
Het bitumen werd bij 160-170 C met de harde factis vermengd, afgekoeld en vermengd met oliezuur. Component B werd door vermenging van zinkoxide, rubbermeel en kwartszand bereid.
Voorbeeld VIII
Uit de volgende componenten werd een als uitgiet- massa toepasbaar middel bereid :
Component A :
60 gew. % bitumen B-90
EMI10.2
30 gew. % 17 ia 10 gew. % uit raapolie bereide middelharde factis met een zwavelgehalte van 19 %
Component B :
10 gew. % chloorkalk (met een actief chloorgehalte van 25-30 gew. %)
10 gew. % rubbermeel (volgens voorbeeld VII)
80 gew. % kwartszand.
Het mengsel werd bereid volgens de werkwijze beschreven in voorbeeld VII.
Voorbeeld IX
Een kleefstof-en uitgietmassasamenstelling werd bereid uit de volgende componenten :
Component A volgens voorbeeld VIII en
Component B :
<Desc/Clms Page number 11>
5 gew. % zinkoxide
5 gew. % magnesiumoxide
20 gew. % rubbermeel
70 gew. % kwartszand.
De samenstelling werd volgens voorbeeld VII bereid.
<Desc / Clms Page number 1>
Bitumen-based cold-binding agent
The invention relates to a cold-binding, two-component agent that is applicable in the construction industry.
In many areas of the underground and aboveground construction industry there are adhesive and joint sealing tasks of such a nature that they cannot be filled with hot bitumen sealing compounds, or in many cases even with solvent-containing or emulsion products. Various products on two-component epoxy resin or polyurethane base, which also contain coal tar and / or bitumen, as well as solvents, are available for the piece-like repair of roof insulation or for the sealing of expansion joints in high-quality construction objects (bridges, tunnels, cladding rings) and for the filling of joints. The drawback of this is that in general they can only be used for specific, specific adhesion purposes, or that they contain 40-60% solvent and are therefore environmentally polluting and fire-hazardous.
For example, the solvent or aqueous emulsion-containing, also cold-processable bitumen compositions cannot be used for purposes in which the drying of the adhesive film is not guaranteed, or the volume decrease (shrinkage) occurring during the drying is excluded, such as e.g. in case of adhesion of waterproofing plates with each other or when filling expansion joints. Tar epoxy or bitumen epoxy masses with a high filler content are generally known for the repair of concrete streets and tracks, because they adhere well to concrete and have the desired elasticity. Due to the high cost, they are only used for special construction objects, e.g. for the repair of airport runways. Epoxy resin based adhesives resp. rubber and synthetic rubber adhesives are known.
For the joint sealing, sealants and fillers on a plastic basis are used, such as products based on polysulfide, butyl rubber, polyisobutylene, polyurethane or based on silicone rubber. Disadvantages are
<Desc / Clms Page number 2>
however the high costs, so that they are only spread to a limited extent.
The disadvantage of the known products is on the one hand their costlyness, on the other hand the fact that they cannot be used for different application purposes. It is, for example, an unresolved task that the adhesive automatically expands in the required layer thickness and thus removes the unevenness of the surface, or that the position of the material to be adhered is also corrected or corrected randomly after application, and thus the processing time. can be regulated. The permanent plastic properties can only be achieved by adding expensive plastics, usually also the use of solvent cannot be avoided.
The object of the invention is to provide a cold-applicable, permanent plastic agent with adjustable binding time, which is suitable for multiple applications, is water and solvent-free and easy to treat; its use does not have any health or environmental disadvantages.
According to the invention, the two-component agent, which is water and solvent-free and cold-binding, is characterized in that
Component A
40-60 wt. % bitumen or bitumen modified with 2-6 wt. % polybutadiene-polystyrene
20-40 wt. % liquid fatty acids
20-40 wt. % filler, and
Component B
10-20 wt. %, 5-10 wt.% prepared from drying or semi-drying plant oil and sulfur. % sulfur containing liquid factis
10-20 wt. % zinc oxide, magnesium oxide, alkaline earth metal oxide or hydroxide, or mixture thereof
60-80 wt. % filler, preferably quartz flour or sand with a grain size of 0-3 mm
<Desc / Clms Page number 3>
and the mixing ratio between components A and B is 1-3: 3-1.
The other embodiment of the water and solvent-free, cold-binding, two-component agent according to the invention is characterized in that
Component A
40-60 wt. % bitumen
20-40 wt. % liquid fatty acid with an average of 17-18 carbon atoms or naphthenic acid
5-10 wt. % of sulfur factis prepared from pretreated rapeseed oil and sulfur with a total sulfur content of 17-19 wt. %, and
Component B
10-20 wt. % zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide (quicklime) or hydroxide, or chlorine lime or mixture thereof
10-90 wt. % filler
1-20 wt. % rubber flour and the mixing ratio between components A and B is 1-3: 3-1.
The bitumen is added with 2-8 wt. % resp. 2-6 wt. % thermoplastic mixed polymer of the type SBR or SBS modified. Such products are Europren 161A and 161B (Enichem, Italy), Catiflex 1101, 1184, 1186 (Shell Co.), Finapren 411, Claprene (Shell). The molecular weight of these products (synthetic rubber) is 120-280,000. The liquid fatty acid can be tallow oil fatty acid, the iodine value of which is 84-92. As fatty acids, tallow fatty acid, technical fatty acid with an iodine number of 20, saponification number 185-210, sunflower oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, palm kernel oil fatty acid, coconut oil fatty acid or linseed oil fatty acid can be used.
The inert filler with a grain size of 0-1 mm is sand or quartz flour, andesite, basalt, stone flour, talc, kaolin, bentonite, or clay, microsilica powder, clay earth hydrate, corundum flour, asbestos fiber, mineral wool, plastic fiber, viscose fiber, etc. or mixtures thereof. The drying or semi-drying oil suitable for the factis preparation is
<Desc / Clms Page number 4>
sunflower, rapeseed, cottonseed, pumpkin seed, sesame, hemp seed, olive, soy, fish, corn, linseed or castor oil, of which the iodine value is 80-200, although a drying plant oil varnish can also be used used.
The quality and composition of the inert filler may be the previous one, however the use of sand with a grain size of 0-1 mm is advantageous. The ratio of components A and B may vary within the stated limits, however, it should be noted that for adhesion purposes the use of a mixture with a ratio of 2: 1, while for joint sealing purposes a 1: 1 mixture is effective.
The agent according to the invention is prepared in such a way that bitumen above its softening point, advantageously between 160-180 ° C, is mixed stepwise with stirring with the thermoplastic SBS mixed polymer, to the homogenized mixture with vigorous stirring.
EMI4.1
bare oleic acid and add the filler o to the still warm mixture, let the mixture cool to 30 DEG-40 DEG C. and store the resulting component A separately.
In a separate step, a faction with a total sulfur content of 8-10 wt.% Is boiled from drying plant oil and sulfur. % After cooling, the zinc or magnesium oxide resp. the alkaline earth metal oxides, after which the component B thus obtained is homogenized after addition of the fillers. Compliance with the mixing order of the components is effective; the stability of the product improves if the indicated mixing sequence is used.
Alternatively, in the preparation of component A, the bitumen is mixed at C with hard or semi-hard factis, then with oleic acid, while in a separate step the zinc or magnesium oxide or the alkaline earth metal oxides, respectively. the chlorine lime, the fillers and the rubber flour are added and homogenized.
The essential precondition for the use of the product is the full and complete mixing of components A and B, generally involving mixing times of 5-10 minutes
<Desc / Clms Page number 5>
to be enough. The processing time of the liquid, mortar-like mass is 2-2.5 hours depending on the temperature, although the processing time can be extended or, by adding an aliphatic carboxylic acid to component A, a maximum of 5% based on the mass of the same can be substantially shortened. , and can be controlled essentially between 10 minutes and 24 hours. During the processing time, the mortar-like mass does not thicken, spreads well on its own, while after a certain time the ligation begins suddenly, and the mass hardens in 10-15 minutes, but the permanent plastic state remains.
The composition of the agent according to the invention is new, and a similar bitumen-containing adhesive or a similar joint sealing agent is not commercially available and is not known. The ligation of the agent occurs in a cold state
EMI5.1
ambient temperature takes place, preferably at temperatures o of approximately 20 C and probably consists of 3 sub-processes:
The saponification between the metal oxide and free fatty acid used forms a bond, the duration of which can be regulated. By adding an aliphatic carboxylic acid, this time can be shortened, by adding factis, the bond can be prevented, so that the duration is longer.
Simultaneously with this process, partially or completely cross-linked bonds form between factis, metal oxide, unsaturated fatty acid and optionally the unsaturated bonds of the synthetic rubber. In the layers of bonded mass which are in contact with air and light, the unsaponified residue of the semisaturated plant oil and of the unsaturated fatty acid hardens for a relatively long time under oxygen uptake, the mass used "hardening". This can be determined by the cessation of tackiness and a slow increase in the softening point.
The agent according to the invention has the advantage that the layer thickness can be varied when used; it is not necessary to take into account the rapid start of the ligation; the mass "expands
<Desc / Clms Page number 6>
expresses itself. Due to the controllability, the position (location) of the materials to be adhered can also be adjusted after construction, whereby the material to be adhered is neither damaged by heat or chemical action. After use, the mass constantly remains plastic and takes over the movements without cracks. The mass adheres well to a dry base, then the layer becomes moisture-resistant, does not absorb water and also binds under water.
In the practical application of the agent, the adhesion, joint sealing or other work can be carried out with simple devices without risk of fire and health damage, and requires no workmanship. The agents according to the invention can, among other things, be used for joint filling in concrete footpaths, roofing insulation elements, for bonding parquet floors, roofing membranes. Its use is extremely economical, since the active substance content of the product can be composed of cheaply accessible components, while the properties of the agent can be varied by changing the ratio of components A and B.
Further details of the invention are further elucidated on the basis of the following exemplary embodiments.
Example I
A joint-fit mass was prepared from the following components:
Component A:
EMI6.1
o 38 wt. % bitumen B-90 (softening point 46 C, penetration 71-100)
2 wt. % styrene-butadiene mixed polymer (Europrene 161A), average molecular weight 280,000 20 wt. % oleic acid (oelen) 40 wt. % sand with a grain size of 0-1 mm Component B: 10 wt. % liquid factis with a sulfur content of 10 wt.% prepared from sulfur and sunflower oil. %
<Desc / Clms Page number 7>
10 wt. % zinc oxide (zinc white)
80 wt. % sand with a grain size of 0-1 mm.
In component B, the plant oil can be partially or completely replaced by liquid coal tar or liquid gasoline pyrolysis tar.
For the preparation of component A, the bitumen was used
EMI7.1
heated in a heatable, agitated Q-device with vigorous stirring to 180 ° C with addition of the mixed polymer over 45-60 minutes. The oleic acid was then added to the homogeneous mixture, stirred vigorously for a few minutes, and the still warm mixture was mixed with fine sand with further stirring. Stirring was continued under water cooling until the mixture had reached a temperature of 35 DEG-40 DEG. Then the black liquid product was filled into containers. In the preparation of component B, de factis was first prepared from drying
EMI 7.2
plant oil and sulfur, by heating the plant oil to 130-140 ° C, adding the powdered or lamellar sulfur and stirring at this temperature for 3-4 hours until complete sulfur incorporation.
The resulting plant oil factis formed a dark brown, highly transparent, deposit and cloud-free liquid. The cooled liquid factis was mixed with the zinc oxide (zinc white) to form a homogeneous paste. The fine sand was then added. A so-called earth-moist mass was obtained, the color and appearance of which resembles that of wet sand, which mass can be packed in bags. Components A and B thus prepared were mixed by hand using a machine to a mass ratio of 1: 1 in small quantities, in larger quantities. The complete mixing can be achieved in 5-10 minutes. The processing time of the liquid and self-dispersing pouring mass thus prepared is 2-2.5 hours, depending on the temperature, during which the mass does not thicken, flow and spread.
Subsequently, in particular at a temperature above 20 ° C, the binding process suddenly begins and the mass in the joint or in the "pot" binds in 10-15 minutes.
<Desc / Clms Page number 8>
Example II
An elastic composition suitable for cold adhesion was prepared by mixing the components A and B described in Example I in a mixing ratio of 2: 1. The mass applicable for adhesion has a lower viscosity and shorter binding time than the mass according to Example I.
Example III
The fast-binding types of the joint casting and adhesive compositions described in Examples I and II were prepared by adding 0.05-0.5 wt. % concentrated acetic acid was added. This addition of acetic acid can also take place at the application site, at ambient temperature. With this solution, the binding time can be set and changed independently of the temperature between wide limits.
Example IV
A hard-bonding, non-elastic bonding compound was prepared from the following components:
Component A:
EMI8.1
c 40 wt. % bitumen B30 (softening point 60 C, penetration 20-45)
20 wt. % liquid C-C plant fatty acid
17 18
40 wt. % quartz sand with a grain size of
1-3 mm
Component B:
10 wt. % liquid factis with a sulfur content of 10 wt.% prepared from drying plant oil varnish and sulfur. %
10 wt. % lime hydrate powder (dry fired building lime)
80 wt. % quartz flour with a grain size of
0-1 mm.
The two components were used in a 1: 1 mixing ratio. A fast-binding mass was obtained. Instead of bitumen, partial or full coal tar pitch (goldron) or blown gasoline pyrolysis tar pitch with a similar softening point can be used.
<Desc / Clms Page number 9>
Example V
An oxide mass, dyeable with oxide colors, was prepared from the following components:
Component A:
60 wt. % liquid, distilled fatty acid-goldron (iodine color number 100)
40 wt. % reduced, sorted gravel with a grain size of 1-3 mm
Component B:
10 wt. % liquid factis with a sulfur content of 10 wt.% prepared from rapeseed oil and sulfur. %
10 wt. % MgO (Calcined Magnesium)
80 wt. % dolomite flour or limestone flour with a grain size of 0-1 mm.
The two components were used in a 1: 1 mixing ratio. Before coloring, 5-10% iron oxide red or an oxide green color was added to the leveling compound until the desired color was achieved.
Example VI
For joint filling or adhesion of vertical surfaces, component B according to example I was mixed in a mixing ratio of 1: 1 or 1: 2 with component A with the following composition:
Component A:
38.0 wt. % bitumen B-90
2.0 wt. % 60/40 polybutadiene-polystyrene blend polymer
19.5 wt. % tall oil fatty acid
40.5 wt. % microsilica powder (with an SiO content
EMI9.1
2 of 92%, waste powder is produced during ferrosilicon preparation and has a grain size of less than 6 µm up to 50%).
In the preparation of component A, the modified bitumen was mixed hot with the microsilica powder, and after the homogenization, the tall oil fatty acid was added. Proceed as in example I.
<Desc / Clms Page number 10>
Example VII
From the components described below, an agent for adhesion and pouring mass was prepared:
Component A:
60 wt. % bitumen B-90
EMI10.1
35 wt. oleic acid (C-C) 17 ia 5 wt. % hard factis prepared from pretreated rapeseed oil with a sulfur content of 19%
Component B:
1 wt. % Ca (OH)
2
9 wt. % zinc oxide
10 wt. % rubber flour (regrind from rubber tires with a maximum grain size of 1 mm)
80 wt. % quartz sand (grain size max. 1 mm).
The bitumen was mixed with the hard factis at 160-170 ° C, cooled and mixed with oleic acid. Component B was prepared by mixing zinc oxide, rubber flour and quartz sand.
Example VIII
An agent which can be used as a pouring mass was prepared from the following components:
Component A:
60 wt. % bitumen B-90
EMI10.2
30 wt. % 17 to 10 wt. % medium hard factis, produced from rapeseed oil, with a sulfur content of 19%
Component B:
10 wt. % chlorine lime (with an active chlorine content of 25-30% by weight)
10 wt. % rubber flour (according to example VII)
80 wt. % quartz sand.
The mixture was prepared according to the procedure described in Example VII.
Example IX
An adhesive and pouring composition was prepared from the following components:
Component A according to example VIII and
Component B:
<Desc / Clms Page number 11>
5 wt. % zinc oxide
5 wt. % magnesium oxide
20 wt. % rubber flour
70 wt. % quartz sand.
The composition was prepared according to Example VII.