DE4100159A1

DE4100159A1 - Gel fuer phenol-, cresol- und xylenolharzkitte und verfahren zum haerten dieser kitte

Info

Publication number: DE4100159A1
Application number: DE19914100159
Authority: DE
Inventors: Geb Peterson Scheuschner; Klaus Redmann
Original assignee: Cta Industriemontage Berl GmbH
Current assignee: Cta Industriemontage Berl GmbH
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1992-07-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Gel für Phenol-, Cresol- und Xylenolharzkitte und ein Verfahren zum Härten dieser Kitte, bei dem die Harzmischung, Quarz, Graphit, Talkum oder andere Füllstoffe und Schwefelsäure miteinander zur Reaktion gebracht werden.

Das erfindungsgemäße Härtegel und das Verfahren eignen sich besonders für das Verfugen von keramischen Platten, die zu chemikalienbeständigen Ausmauerungen eingesetzt werden.

Phenol-, Cresol- oder Xylenolharze entstehen durch Polykon densation mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd. Als Nova lake sind diese Harze pastös oder flüssig und werden vorzugs weise als Bindemittel im Säureschutzbau verwendet. Vor dem Einsatz der Harze sind diese in den festen Zustand zu über führen.

Bekanntlich werden die Harze zur Aushärtung mit einer Säure als Härtemittel versetzt. Die Härtemittel können dabei unter schiedliche Säuren oder saure anorganische bzw. organische Substanzen enthalten. Oft bestehen diese Härtemittel entweder aus einem Gemisch von konzentrierter Schwefelsäure und Wasser oder konzentrierter Schwefelsäure und Spiritus.

Die Säure wird dabei vorsichtig und unter Kühlung in den Spiritus eingegossen und durchmischt.

Das Gemisch besteht aus 20,9 bis 41,2 Vol.-% konzentrierter Schwefelsäure mit einer Dichte von 1,84 g/ml und 79,1 bis 58,8 Vol.-% 94%igem Spiritus.

Es wurde auch vorgeschlagen, die Konzentration der Schwefel säure durch vorherige Zugabe von Wasser auf 74 Gew.-% und den Gehalt an Schwefelsäure bzw. Spiritus im Härtemittel auf 44,4 bis 70,8 Vol.-% bzw. 29,2 bis 55,5 Vol.-% einzu stellen.

Diese bekannten technischen Lösungen haben den Nachteil, daß die freiwerdende Energie beim Verdünnen der Schwefelsäure zur Verdampfung von Ethylalkohol führt und auch Diethylether gebildet wird, wodurch brennbare und explosible Gasgemische auftreten. Spritzer werden dadurch aus der Lösung heraus geschleudert, was die Verätzungsgefahr für die Arbeitskräfte erhöht.

Außerdem entstehen beim Mischen der saure und neutrale Schwefelsäure-Ethylester, die beide sehr stark toxisch wir ken.

Aus der DE-AS 20 34 652 ist ein Verfahren zum Härten von Furanharzen und Furanharzkitten bekannt, bei dem als Härtungs katalysator das kristalline Reaktionsprodukt aus Harnstoff und P-Toluolsulfonsäure verwendet wird. Dieses kristalline Reaktionsprodukt - auch Additionsverbindung genannt - erhält man durch Vermahlen von Paratoluolsulfonsäure mit Harnstoff oder auf nassem Wege, indem man konzentrierte wäßrige Lösun gen mit Harnstoff und Toluolsulfonsäure herstellt und diese Lösungen vorzugsweise im molaren Verhältnis miteinander vermischt. Unmittelbar danach fällt die Additionsverbindung in Form plättchenförmiger Kristalle aus, die isoliert, ge trocknet und dann vermahlen werden.

Die Zugabe der Additionsverbindung erfolgt so, daß man sie mit geeigneten Füllstoffen vermischt, das Gemisch verpackt und zur Baustelle befördert, wo die beiden Komponenten Furan harz und das Gemisch aus Füllstoff-Additionsverbindung ver mischt werden.

Dieses bekannte Verfahren ist nur für Furanharze geeignet, da die Reaktion mit Phenolharzen vorwiegend zu veretherten Produkten führt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Härte mittel für Phenol-, Cresol- und Xylenolharzkitte und ein Ver fahren zum Härten dieser Kitte zu schaffen, das die Nachteile flüssiger Härtemittel vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Härte mittel ein Gel aus 74%iger Schwefelsäure und/oder Paratoluol sulfonsäure-Hydrat, amorpher Kieselsäure und Wasser ist.

Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß zum Härten ein Gel aus Paratoluolsulfonsäure-Hydrat, amorpher Kiesel säure, Schwefelsäure und Wasser verwendet wird.

Im Rahmen der Erfindung kann das Gel aus einem Gemisch von 17,6 bis 23 Gew.-% 74%iger Schwefelsäure und/oder 68 bis 16 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure-Hydrat, 7 bis 13 Gew.-% amor pher Kieselsäure und 25 bis 54 Gew.-% Wasser bestehen.

Das erfindungsgemäße Härtegel läßt im weiten Umfang eine Mo difizierung der Härtungseigenschaften durch Veränderung der Anteile von Schwefelsäure und/oder Paratoluolsulfonsäure-Hydrat, amorpher Kieselsäure und Wasser zu. Es läßt sich leicht an setzen, zur Baustelle transportieren und dort verarbeiten, ohne daß gesundheitliche Beeinträchtigungen infolge Spritzer und toxische Wirkungen auftreten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird so ausgeführt, daß das Härtegel unmittelbar vor der Verarbeitung in der während der Topfzeit zu verarbeitenden Menge angesetzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Mischung sofort verarbeitungsfähig ist und je nach den Anteilen von Schwefelsäure und/oder Para toluolsulfonsäure-Hydrat, amorpher Kieselsäure und Wasser zwischen 20 Minuten und 3 Stunden anzieht.

Die so hergestellten Phenol-, Cresol- und Xylenolharzkitte besitzen damit eine ausreichende Verarbeitungszeit bei gleich mäßiger Durchhärtung.

Ist eine kurze Verarbeitungszeit gefordert, so empfiehlt die Erfindung, die Zusammensetzung des Härtegels so zu wählen, daß der Anteil an Schwefelsäure 18 Gew.-%, Paratoluolsulfon säure-Hydrat 16 Gew.-%, amorphe Kieselsäure 12 Gew.-% und Wasser 54 Gew.-% beträgt. Es versteht sich, daß die Gemisch anteile entsprechend den technischen und technologischen Be dingungen variieren können.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt die Wärmeentwicklung beim Ansetzen des Kittes herab und verhindert das Entstehen von toxischen Verbindungen, so daß eine umweltschonende Ver arbeitungsmethode auch für Phenol-, Cresol- und Xylenolharz kitte zur Verfügung steht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungs beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Phenolharzkitt mit einem Anteil von 32 Gew.-% Phenolharz und 68 Gew.-% Quarzmehl als Füllstoff soll nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren auf der Baustelle ausgehärtet werden. Für 1 kg des Phenolharzkittes werden 50 g erfindungsgemäßes Härtegel benötigt, das aus 67,1 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure- Hydrat, 25,1 Gew.-% Wasser und 7,7 Gew.-% amorpher Kiesel säure besteht.

Die Topfzeit beträgt 20 Minuten und das Gemisch ist nach etwa 1 Stunde fest.

Beispiel 2

Ein Phenolharzkitt mit einer Zusammensetzung, die dem Beispiel 1 entspricht, soll ausgehärtet werden.

Es wird ein Härtegel eingesetzt, das aus einem Gemisch von 20,9 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure-Hydrat, 22,8 Gew.-% 74%iger Schwefelsäure, 48,3 Gew.-% Wasser und 8,3 Gew.-% amorpher Kieselsäure besteht.

Mit diesem Härtegel wird eine Topfzeit von 17 Minuten erreicht. Das Gemisch ist nach 2,5 Stunden ausgehärtet.

Beispiel 3

Ein wie im Beispiel 1 genanntes Phenolharzkitt soll ausge härtet werden.

Dazu setzt man ein Härtegel an, das folgende Zusammensetzung hat:
16,0 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure-Hydrat
17,6 Gew.-% 74%ige Schwefelsäure
53,7 Gew.-% Wasser
12,7 Gew.-% Kieselsäure.

Die Topfzeit beträgt 1 Stunde und das Gemisch ist nach 5 Stunden ausgehärtet.

Claims

1. Gel für Phenol-, Cresol- und Xylenolharzkitte bestehend aus einem Gemisch von 17,6 bis 23 Gew.-% 74%iger Schwefelsäure und/oder 68 bis 13 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure-Hydrat, 7 bis 13 Gew.-% amorpher Kieselsäure und 25 bis 54 Gew.-% Wasser.

2. Verfahren zum Härten von Phenol-, Cresol- oder Xylenol harzkitten, bei dem die Harzmischungen, Quarz, Graphit, Talkum u. dgl. sowie Schwefelsäure zur Reaktion gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schwefelsäure bindendes Härtegel aus Paratoluolsulfonsäure und amorpher Kieselsäure verwendet wird.