DE3617702C2 - Verwendung härtbarer Acrylatderivate als Befestigungs-Mörtel - Google Patents

Verwendung härtbarer Acrylatderivate als Befestigungs-Mörtel

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung härtbarer Acrylatderivate als Befestigungs- Mörtel.
Für die Qualität der Befestigung von Dübeln und Ankerstangen, einschließlich der Verarbeitbarkeit der hierbei benutzten Mörtel ist der Aufbau dieser Verbundmörtel oft von entscheidender Bedeutung. So ist, da diese Mörtelmassen häufig mittels Kartuschen, Auspreßgerät und Statikmischer in ein Bohrloch gemischt und dosiert appliziert werden sollen, die Viskosität ein wesentliches Kriterium. Es ist z. B. darauf zu achten, daß die Auspreßbarkeit möglichst mittels Handauspreßgerät auch bei relativ tiefen Temperaturen (+5°C) noch gegeben ist, wenn auch bei noch tieferen Temperaturen mit Fremdenergie (z. B. Druckluft) eine Injektion noch möglich ist. Weiter soll ein geringer Strömungswiderstand in einem Statikmischer, z. B. mit Innendurchmesser von 8 mm, gewährleistet sein. Eine relativ hohe Durchströmungsgeschwindigkeit, um im Statikmischer (8-12 Mischelemente) optimale Durchmischung zu erreichen, ist anzustreben. Die beiden Komponenten (härtbares Harz und Härter) sollten die gleiche Viskosität aufweisen, um keine Mischfehler zu erhalten (Temperaturbereich +5 bis +40°C). Von Bedeutung ist auch thioxotropes Verhalten, so daß kein Nachlaufen nach dem Entspannen der Auspreßpistole auftritt. Weiterhin darf kein Herauslaufen bei horizontaler oder vertikaler Montage (über Kopf) eintreten. Art und Teilchengröße des Füllstoffs sowie Konzentration des Füllstoffs und Thixotropiermittels muß so sein, daß bei Überkopfmontage kein Herausgleiten der Ankerstange eintritt. Auch soll eine Steckmontage durch Anpassung von Füllstoffkorngröße und -konzentration ermöglicht werden.
Das Festigkeitsniveau der schließlich erzielten Befestigung ist abhängig vor allem vom Bindemittelsystem und dem Füllgrad. Der Erfindung liegt danach vor allem die Aufgabe zugrunde, die Befestigung von Dübeln und Ankerstangen unter Berücksichtigung der eingangs genannten Forderungen zu verwirklichen.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Verwendung härtbarer Massen, enthaltend
  • 16-32 Gew.-% Bisphenol- und/oder Novolak-epoxiacrylate oder -methacrylate der Molgewichte, nämlich
    • Bisphenol-A-Acrylat-Derivate: 478-761,
      Bisphenol-A-Methacrylat-Derivate: 492-775,
      Bisphenol-F-Acrylat-Derivate: 450-733,
      Bisphenol-F-Methacrylat-Derivate: 464-737 und/oder
      Novolakacrylat- und Novolakmethacrylat-Derivate: 780-2000
  • 8-22 Gew.-% Reaktivverdünner
  • 0,5-4 Gew.-% Organischer Peroxid-Härter
  • 0,01-1 Gew.-% Beschleuniger
  • 0,5-7 Gew.-% Phlegmatisierungsmittel (Weichmacher)
  • 45-65 Gew.-% Mineralische Füllstoffe
  • 0,5-4 Gew.-% Thixotropiermittel
zur Befestigung von Dübeln und Ankerstangen durch Auspressen der härtbaren Mittel aus Kartuschen und Statikmischern in Bohrlöchern.
Härtbare Acrylate, auch für die Herstellung von Platten und Laminaten sowie als Baustoffe sind zwar bekannt (DE-AS 16 94 726; Kunststoff-Handbuch, Band IX, Polymethacrylate Carl Hanser Verlag München 1975; Saechtling "Bauen mit Kunststoffen" Carl Hanser Verlag München 1973). In keinem Fall sind jedoch die erfindungsgemäße Verwendung zur Befestigung von Dübeln und Ankerstangen, noch weniger die speziellen Acrylatderivate und schon gar nicht die erfindungsgemäßen Abmischungen und deren Zusammenwirken mit den speziellen Acrylatderivaten zur Lösung der eingangs genannten Probleme genannt oder nahegelegt.
Die erfolgreiche Lösung der Aufgabe gelang dabei aufgrund früherer Erkenntnisse der Erfinder. Im Zusammenwirken von Viskosität und Festigkeit ergab sich für optimale Ergebnisse eine relativ schmale Bandbreite für die Formulierung von dosierfähigen Mörteln der in Rede stehenden Art. Für hohes Festigkeitsniveau sind Gehalte von anorganischen Füllstoffen in einem Konzentrationsbereich von 45-65% erforderlich. Der maximale Teilchendurchmesser sollte bei 0,3 mm liegen. Die Zunahme der Festigkeit und Viskosität nimmt mit Erhöhung des Füllstoffanteils zu. Die Grenzviskosität wird bei einem Gehalt von 65 Gew.-% Füllstoff erreicht, wobei dann aber die Applikation bei niedrigeren Temperaturen (+5°C) schon erschwert wird. Gehalte mit einem oberen Bereich von ca. 60 Gew.-% sind daher bevorzugt. Die Viskosität wird weiterhin auch von der Partikelgröße und -form beeinflußt, wobei kleineres Korn zu höheren Viskositätsanstiegen führt. Gröbere Füllstoffpartikel führen zu Sedimentationserscheinungen. Die härtbaren Acrylate sind z. B. durch Umsetzung von Acrylsäure oder Acrylsäurederivaten mit Epoxigruppen aufweisenden Bisphenol- und/oder Novolak-Verbindungen erhältlich.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Massen können die Begleitstoffe, wie reaktive Verdünner, Füllstoffe, Thixotropiermittel und sonstige übliche Hilfsmittel, sowohl in der Acrylat-Komponente als auch in der Härterkomponente bzw. in beiden Komponenten verteilt, enthalten sein.
Als Reaktivverdünner fungieren beispielsweise Monostyrol, Divinylbenzol, Allylester mehrbasischer Säuren, Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäure-i-propylester und/oder Methacrylsäure-i-butylester.
Als Härterkomponenten fungieren insbesondere Initiatoren wie Diacylperoxide, z. B. Dibenzoylperoxid (BP) oder Bis(4-Chlorbenzoyl)peroxid (CLBP), Ketonperoxide, z. B. Methylethylketonperoxid (MEKP) oder Cyclohexanonperoxid (CHP) und/oder Alkylperester, z. B. t-Butyl-perbenzoat (TBPB). Die Initiatoren können in reiner Form (z. B. TBPB oder phlegmatisiert (z. B. mit Phtahalat, Chlorparaffin, die gleichzeitig Weichermacherfunktion haben können) als Lösung, Emulsion oder Paste eingesetzt werden. Als Phlegmatisierungsmittel können auch anorganische Stoffe wie Wasser, Gips, usw. enthalten sein.
Die Harzlösungen sind regelmäßig vorbeschleunigt mit Beschleunigern, wie sie für kalthärtende UP-Harze üblich sind. Beschleuniger sind beispielsweise Dimethylanilin, Diethylanilin, Dimethyl-p-toluidin, Kobaltoctoat, Kobaltnaphthenat sowie Kobalt/Amin-Beschleunigergemische. Die Beschleuniger können z. B. als 1-10%ige Lösungen in Styrol oder Weichmacher (z. B. Phthalate) oder dergleichen Stoffen den Harzlösungen zugesetzt werden. Die Konzentrationen an Beschleunigern betragen 0,01-1 Gew.-%, insbesondere 0,08- 0,5 Gew.-%.
Als Füllstoffe dienen z. B. Quarz, Glas (Hohl- oder Vollkugeln), Korund, Porzellan, Steingut, Schwerspat, Kreide, die in Form von Sanden und/oder Mehlen entweder der Harzlösung und/oder dem Härter (Initiator) zugemischt werden.
Thixotropiermittel, die sich besonders bewährt haben, sind z. B. pyrogene Kieselsäure, Magnesiumoxid, Bentonite, Rizinusölderivate wie polyethoxilierte Rizinusölderivate.
Ausführungsbeispiele
a) Dosierfähiger Mörtel zur Verankerung von Gewindestangen in Vollmauerwerk (Ziegel)
Novolakmethacrylat-Derivat|20,45%
(MG: 780-1200) @ Monostyrol 11,50%
Diethylanilin 0,11%
Chlorparaffin (C10-C13, 49% Chlor) 4,26%
Pyrogene Kieselsäure, organisch nachbehandelt 1,26%
Kieselerde, 44-200 µm 12,69%
(68% Cristobalit, 31% Kaolinit, mit Distearyldimethylammoniumchlorid nachbehandelt) @ Quarzsandd 0,1-0,25 mm 46,80%
Dibenzoylperoxid 1,18%
Hohlglaskugeln 1,75%
100,00%
b) Dosierfähiger EP-Acrylatmörtel zum Befestigen von glatten, epoxybeschichteten Stahlstangen
Bisphenol-A-methacrylat-Derivat|21,29%
(MG: 492-775) @ Monostyrol 15,79%
Diethylanilin 0,18%
Pyrogene Kieselsäure, organisch nachbehandelt 2,66%
Quarzsand, 50-150 µm 3,66%
Quarzsand, 100-250 µm 48,80%
Dibenzoylperoxid 3,72%
Paraffin, Fp. 46-48°C 0,18%
Di-2-ethylhexylphthalat 3,72%
100,00%
c) Epoxyacrylatmörtel zum Befestigen von Gewindestangen in Vollmauerwerk (Ziegel)
Bisphenol-A-acrylat-Derivat|32,00%
(MG: 478-761) @ Monostyrol 13,72%
Diethylanilin 0,18%
Chlorparaffin (C10-C13, 49% Chlorgehalt) 1,42%
Pyrogene Kieselsäure, organisch nachbehandelt 1,16%
Quarzmehl, 0-63 µm 9,17%
Quarzsand, 100-250 µm 35,68%
Dibenzoylperoxid 2,42%
Hohlglaskugeln 1,83%
Di-2-ethylhexylphthalat 2,42%
100,00%
d) Dosierfähiger EP-Acrylatmörtel zur Befestigung von Gewindestangen und Armierungseisen in Beton und Gestein
Novolakmethacrylat-Derivat|9,85%
(MG: 780-1200) @ Bisphenol-A-methacrylatharz 7,63%
(MG: 492-775) @ Monostyrol 12,10%
Divinylbenzol 4,04%
Dimethylanilin 0,04%
Pyrogene Kieselsäure 0,62%
organisch nachbehandelt @ Quarzmehl, 0-63 µm 14,04%
Quarzsand, 50-150 µm 15,23%
Quarzsand, 100-250 µm 35,73%
Dibenzoylperoxid 0,52%
Paraffin Fp. 46-48°C 0,12%
Di-2-ethylhexylphthalat 0,08%
100,00%
Epoxyacrylatmörtel zum Befestigen von Gewindestangen in Beton und Vollziegel
Bisphenol-A-methacrylat-Derivat|26,79%
(MG: 492-775) @ Monostyrol 21,41%
Diethylanilin 0,31%
Chlorparaffin (C10-C13, 49% Chlor) 3,01%
Kieselerde, 44-200 µm 22,03%
(68% Cristobalit, 31% Kaolinit, mit Distearyldimethylammoniumchlorid nachbehandelt) @ Pyrogene Kieselsäure, organisch nachbehandelt 0,52%
Dibenzoylperoxid 2,92%
Hohlglaskugeln 23,01%
100,00%

Claims (2)

  1. Verwendung härtbarer Massen, enthaltend
    • 16-32 Gew.-% Bisphenol- und/oder Novolak-epoxiacrylate oder -methacrylate der Molgewichte, nämlich
      • Bisphenol-A-Acrylat-Derivate: 478-761,
        Bisphenol-A-Methacrylat-Derivate: 492-775,
        Bisphenol-F-Acrylat-Derivate: 450-733,
        Bisphenol-F-Methacrylat-Derivate: 464-737 und/oder
        Novolakacrylat- und Novolakmethacrylat-Derivate: 780-2000
    • 8-22 Gew.-% Reaktivverdünner
    • 0,5-4 Gew.-% Organischer Peroxid-Härter
    • 0,01-1 Gew.-% Beschleuniger
    • 0,5-7 Gew.-% Phlegmatisierungsmittel (Weichmacher)
    • 45-65 Gew.-% Mineralische Füllstoffe
    • 0,5-4 Gew.-% Thixotropiermittel
  2. zur Befestigung von Dübeln und Ankerstangen durch Auspressen der härtbaren Mittel aus Kartuschen und Statikmischern in Bohrlöchern.
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