DE2216843B2

DE2216843B2 - Teerhaltige masse

Info

Publication number: DE2216843B2
Application number: DE19722216843
Authority: DE
Inventors: Jean Lyon; Rieux Jean-Philippe Decines; Lehureau (Frankreich)
Original assignee: Rhone-Progil S.A., Paris
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1976-02-05
Also published as: US3839061A; BE781843A; ES401584A1; GB1346882A; NL7204361A; IT948772B; SU505374A3; FR2133357A5; AT318468B; DE2216843A1

Description

55

60

Die Erfindung betrifft die Verwendung von härtbaren Massen auf Basis von Teer und Epoxyharzen, durch die Schwierigkeiten auf dem Gebiet der Dichtungsmaterialien und Straßenbeläge gelöst werden.

Massen oder Stoffzusammensetzungen auf Rasis von Teer, Diepoxyharzen und Härtern sind seit langem bekannt. Bei einem Gehalt an Teerbindemitteln von mehr als 60 Gewichtsprozent haben die schlechten mechanischen Eigenschafter, dieser Massen in einem ausgedehnten Temperaturbereich und die Schwierigkeit ihrer Anwendung dazu geführt, Verdünnungsmittel zugegeben, die geeignet sind, diesen Mangel zu beheben. Zunächst wurde der Vorschlag gemacht, dem Gemisch gegenüber inerte Materialien zuzugeben, wie Fichten- bzw. Kiefernöl oder Terpenöle. Dieses Verfahren war jedoch nicht völlig zufriedenstellend, weil die Massen sich im Lauf der Zeit durch das Verdunsten der öle veränderten, wodurch starke Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Produkte zustande kamen. Man hat daher auf die Zugabe von mono- oder bifunktionellen epoxydischen Verbindungen zurückgegriffen, wie von Butylglycidäther, epoxydierten Phenolen und diepoxydiertem Hexandiol. In diesem Fall veränderten sich die Massen allgemein nicht im Lauf der Zeit, ihre mechanischen Eigenschaften blieben jedoch nicht sehr gut, und in bestimmten Fällen war die Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Mitteln besonders schlecht.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile beseitigt werden können, wenn ein trifunktionelles Ve dünnungsmittel verwendet wird.

Es waren ferner bereits härtbare Gemische, insbesondere Form- und Gießmassen, bekannt, die aus Polyepoxiden und Aminoderivaten von Bishydantoinen als Härtern bestehen (DT-OS 19 54 466). Diese Gießmassen können zwar auch übliche Streck-, Füll- und Verdünnungsmittel enthalten, unter anderem Steinkohlenteer und Bitumen. Das als Grundmaterial vorliegende Epoxidharz ist jedoch ein einheitliches Harz. und es ist nicht ersichtlich, daß die Kombination verschiedener Epoxide zu besonders vorteilhaften Lrgebnissen führen würde.

Erfindungsgemäß ist es dagegen möglich, durch Kombination zweier bestimmter bpoxid\erbindungen, eines Aryldiepoxids und eines aliphatischen Triepoxids in einem festgelegten Mengenverhältnis <n einem Teer enthaltenden Gemisch zu Materialien zu gelangen, die bessere mechanische Eigenschaften und Temperatureigenschaftcn haben, als bekannte Materialien. So ist es möglich, Schutzüberzüge mit hohem Gehalt an Teerbindemittel herzustellen, deren mechanische Eigenschaften in bemerkenswerter Weise innerhalb eines ausgedehnten Temperaturbereiches aufrechterhalten bleiben und die außerdem eine geeignete Widerstandsfähigkeit gegenüber im Straßenbau verwendeten Lösungsmittel und ausgezeichnetes Haftvermögen an Materialien, wie Beton und Metallen, aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Gemisches aus 10 bis 85 Gewichtsprozent Teer, 3,5 bis 45 Gewichtsprozent Aryldiepoxide und 5 bis 50 Gewichtsprozent aliphatischer Triepoxide zur Herstellung einer durch Zusatz von 3,5 bis 45 Gewichtsprozent Härter härtbaren teerhaltigen Masse.

Die in den erfindungsgemäß verwendeten Massen vorliegenden Teere, die unterschiedlicher Herkunft und modifiziert und nichtmodifiziert sein können, haben vorteilhaft einen Maximalwert der STV-Viskosität von 400/800 Sekunden (öffnung 10 mm). Der Anteil dieser Produkte in Gewichtsprozent der Gesamtmasse liegt zwischen 10 und 85%, vorzugsweise zwischen 50 und 75%.

Es ist vorteilhaft ,die Aryldiepoxyde unter Verbindungen auszuwählen, die durch Kondensation eines Diphenols mit einem Epihalogenhydrin erhalten

I,

worden sind und deren Epoxy sauerstoffgehalt zwischen 50 und 100% der Theorie beträgt.

Das durch Kondensation von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyi)-propan (Bisphenol A) mit Epichiorhydrin erhaltene Produkt ist besonders gut geeignet für diesen Verwendungszweck. Andere Aryldiepoxyde, wie die polyepoxyäther, die durch Kondensation von Diepoxyden mit Polyolen erhaletn werden, insbesondere durch Kondensation von diepoxydiertem Bisphenol A mit Hexandiol, können ebenfalls in Betracht gezogen werden. Diese Polyepoxyäther entstehen allgemein durch Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 120 und 180^cC in Gegenwart eines Katalysators oder ohne Katalysator, wie in der deutschen Patentanmeldung P 21 25 866.2 der Anmelderin beschrieben ist. Der prozentuale Anteil der Aryldiepoxyde in der erfindungsgemäß verwendeten Masse kann zwischen 3,5 und 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 5 und 15 Gewichtsprozent, schwanken.

Die aliphatischen Triepoxyde entstehen durch Kondensation eines aliphatischen Triols mit einem Epihalogenhydrin. Ein Triepoxyd, das zu besonders vorteilhaften Ergebnissen führt, ist der Polyglycidither von Trimethylolpropan, der durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit Epichiorhydrin erhalten wird. Diese Verbindungen sind Verdünnungsmittel, welche die Stabilität des Gemisches im Verlauf der Zeit verbessern und diesem Gemisch nach der Härtung gute mechanische Eigenschaften verleihen. Sie werden in einem Anteil zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 7 bis 15 Gewichtsprozent, des Gemisches verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendeten Härter gehören der Verbindungsgruppe von Aminen mit beweglichem Wasserstoffatom an. Geeignet 7.u diesem Zweck sind aliphatische, cycloaliphatische, flüssige aromatische Amine, Amino-Amide, Amido-Amine und hydrolysierbare Imine. Sie werden in einem Anteil zwischen 3,5 und 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent, des Gesamtgemisches verwendet. Um eine rasche Härtung der Gemische zu erzielen, können Beschleuniger zugemischt werden, wie Triäthanolamin, Phenol, Kresole, Dimethylaminomethylphenol, Salicylsäure und Milchsäure. Es ist außerdem möglich, den Gemischen verschiedene Zusatzstoffe beizugeben, wie oberflächenaktive Mittel, Haftvermittler, welche die Haftung zwischen dem Überzug und dem Substrat verbessern, aktive oder nichtaktive Füllstoffe, kleine Teilchen inerter Zuschlagstoffe oder Pigmente.

Die erfindungsgemäß verwendeten Massen sind besonders gut geeignet zur Herstellung von Beton und Mörtel, von Grundiermittelschichten, Dichtungs- und Isolierschichten für Bauwerke oder Terrassen und Fbchdächer, Überzugsschichten und Fahrbahndecken für Straßen und Industriebodenbelägen. Sie zeigen tatsächlich ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber rauhen Klimabedingungen und gegenüber der Einwirkung chemischer Mittel, insbesondere von Lösungsmitteln.

Beispiel 1

Die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Massen im Vergleich mit bisher bekannten Massen tetramin erhaltene Produkt verwendet. Die Massen wurden unter Verwendung verschiedener Aryldiepoxide und Verdünnungsmittel hergestellt. Die drei ersten Produkte sind erfindungsgemäß verwendete, die anderen gehören zum Stand der Technik.

Der in diesem Beispiel verwendete Teer hatte eine STV-Viskosität von 250 see (Öffnung 10 mm, r=30°C).

Nr. ] a) Produkt, entstanden durch Kondensation von diepoxydiertem Bisphenol A (Epoxygehalt 6,8) mit Hexandiol.

b) Polyglycidäther von Trimethylolpropan als

trifunktionelles Verdünnungsmittel.

Nr. 2 a) Diepoxydiertes Bisphenol A (Epoxygruppengehalt 8,66).

b) Polyglycidäther von Trimethylolpropan. Nr. 3 a)

b) Polyglycidäther von Trimethylolpropan.

Nr. 4 a)

Diepoxydiertes Bisphenol A (Epoxygruppengehalt 6,80).

Produkt, erhalten durch Kondensation von Bisphenol A (Epoxygruppengehalt 6,8) mit Hexandiol.

b) Kiefernöl als Verdünnungsmittel.

Nr. 5 a) Wie Nr. 4 a).
b) Terpenöl als Verdünnungsmittel.

Nr. 6 a) Wie Nr. 4 a).
b)

Epoxydiertes Orthokresol als monofunktioneues Verdünnungsmittel.

Nr. 7 a) Wie Nr. 4 a).
b)

Butylglycidyläther als monofunktionelles Verdünnungsmittel.

Nr. 8 a) Wie Nr. 4 a).
b)

Diepoxydiertes Hexandiol-1,6 als bifunktionelles Verdünnungsmittel.

Nr. 9 a) Diepoxydiertes Bisphenol A (Epoxygruppengehalt 8,66).

b) Kiefern- bzw. Fichtenöl als Verdünnungsmittel.

Nr. 10 a) Wie Nr. 9 a).

b) Diepoxydiertes Hexandiol-1,6 als bifunktionelles Verdünnungsmittel.

In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse

werden in den nachstehenden Beispielen verdeutlicht. 65 der Messung der mechanischen Zugeigenschaften mit

In diesen Beispielen bedeuten die Prozentangaben Ge- Hilfe des Dynamometers angegeben. Dabei bedeutet

wichtsprozent; als Härter wird das durch Reaktion A L die Zugdehnung in Prozent und

von 1 Mol dimerer Linolsäure mit 2 Mol Triäthylen- R die Zugfestigkeit in kg/cm².

Masse	Aryl-	11,7	Ver	Teer	70	7	70	Härter	T —	-15* C	γ —	20⁰C	R	T = 50⁰C	R
	diepoxyd	8,2	dünnungs mittel		70	7	70		AL	R	AL		AL
	(Gewichts	9	(Gewichts	(Gewichts	70	7	70	(Gewichts
	prozent)	prozent)	prozent)	ι nach bekannten Verfahren	7	70	prozent)
Erfindungsgemäß	verwendete Massen	17,3	7	70					35		4,9
1	7	17,3	7	70	11,5	3	100	140	40	40	4,2
2	7	12,4	7	70	14,8	1.5	100	50	30	26	4
3	7	12,8	B e i s ρ i e	1 2	14	1,6	80	60		30
Masser	12					16		1,1
4	12.4	5,7	1,8	40	145	13	38	1,2
5	8,6	5,7	1.6	35	175	16,5	41
6		10,6	1,4	23	215	4	Fließen	—
7	10,2	U	12	257	16	Fließen	1,8
8	11	3	70	152	6	35	—
9	10,6	1	30	203	20	Fließen	2,2
10	14,4	3	100	40	28	Härter wie
		trimethylolpropan,	11,5 Gewichtsprozent

Die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Dieselöl wurde an den Massen 1 und 4 geprüft. Nach 30tägigem Eintauchen hatte die Masse 1 0,2 Gewichtsprozent verloren, während die Masse 4 7 Gewichtsprozent verloren hatte.

B e i sp i e 1 3

Nachstehend wird ein praktisches Beispiel für eine erfindungsgemäß verwendete Masse gegeben.

Auf eine sandgestrahlte Stahlplatte einer Dicke von 5 mm wurde ein Schutzüberzug der folgenden Zusammensetzung in einer Rate von 800 g/m² aufgetragen:

11,5 Gewichtsprozent des Kondensationsprodukts von diepoxydiertem Bisphenol A (Epoxygehalt 8,66) mit Hexandiol, 7 Gewichtsprozent triepoxydiertes len eines Teerpeches (Kramer Sarnov 38 41) und 30 Teilen Anthracenöl ( + 5⁰C) gemischt worden war.

Anschließend wurde ein Betonüberzug hergestellt, indem die behandelte Platte mit einem Gemisch aus 6 Gewichtsteilen der erfindungsgemäß verwendeten Masse und 16 Gewichtsteilen feinem Siliciumdioxyd in einer Stärke von 18 kg/m² beschichtet wurde.

Die gesamte Anordnung wurde während 6 Monaten starken Beanspruchungen (häufiges Befahren mit Fahrzeugen) und Temperatur- bzw. Klimaschwankungen ausgesetzt. Nach diesem Zeitraum war die beschichtete Platte intakt geblieben, während eine unter den gleichen Bedingungen hergestellte Anordnung, die jedoch Kiefernöl als Verdünnungsmittel enthielt. Risse und Löcher zeigte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Gemisches aus 10 bis 85 Gewichtsteilen Teer, 3,5 bis 45 Gewichtsteilen Aryldiepoxide und 5 bis 50 Gewichtsteilen aliphatischer Triepoxide zur Herstellung einer durch Zusatz von 3,5 bis 45 Gewichtsteilen Härter härtbaren teerhaltigen Masse.

2. Verwendung eines Gemisches aus 50 bis 75 Gewichtsprozent Teer, 5 bis 15 Gewichtsprozent Aryldiepoxide und 7 bis 15 Gewichtsprozent aliphatischer Triepoxide gemäß Anspruch 1 zur Herstellung einer durch Zusatz von 5 bis 15 Gewichtsprozent Härter härtbaren teerhaftigen Masse.

3. Verwendung eines Gemisches gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Teer ©der Teere enthält, die eine maximale STV-Viskosität von 400/800 See. (bei einer Öffnung von 10 bzw. 4 mm) bei einer Temperatur von 30⁰C aufweisen.

4. Verwendung eines Gemisches nach den Ansprüchen 1 bis 3, i^::idurch gekennzeichnet, daß die Aryldiepoxide Kondensationsprodukte eines Bisphenols mit einem Epihalogenhydrin sind und einen Gehalt an Epoxysauerstoff zwischen 50 und 100% (der Theorie aufweisen.

5. Verwendung eines Gemisches nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aryldiepoxide Polyepoxidäther sind, die durch Kondensation von Diepoxiden mit Polyolen erhalten worden sind.

6. Verwendung eines Gemisches nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, duß das aliphatische Triepoxid Trimeihylolpropanpolyglycidäther enthält, der durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Trimethylolpropan erhalten worden ist.

7. Verwendung eines Gemisches nach den An-Sprüchen 1 bis 6 zur Herstellung einer durch Zusatz von 3,5 bis 45 Gewichtsteilen eines aliphatischen, cycloaliphatischen oder flüssigen aromatischen Amins, eines Amino-Amids, eines Amido-Amins oder eines hydrolysierbaren Imins als Härter hartbaren teerhaltigen Masse.

8. Verwendung eines Gemisches nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Zusatzstoffe, insbesondere Härtungsbeschleuniger, oberflächenaktive Mittel, Haft- Vermittler, aktive oder nichtaktive Füllstoffe, Lösungsmittel Pigmente oder Zuschlagstoffe enthält.