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Verfahren zum Herstellen stabiler wässeriger Dispersionen
Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung stabiler wäßriger Dispersionen unter Verwendung
von Steinkohlenteerpech und in Anwesenheit von wasserdispergierbaren tonartigen
Stoffen, wobei auch gegebenenfalls hochsiedende Teeröle zur Verwendung kommen können.
Bei der Darstellung der neuen Dispersionen gelangen ferner feste aromatische Verbindungen,
wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, in bestimmten Mengen und ohne Rücksicht
auf die im Steinkohlenteerpech bereits vorhandenen geringen Anteile an solchen Polycyclen
zur Anwendung, um insbesondere die Stabilität und Lagerfähigkeit zu erhöhen.
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Bei den bisher bekannten Verfahren wurde die hergestellte wäßrige
Dispersion oft innerhalb mehrerer Verfahrensabschnitte verarbeitet. So ist vorgeschlagen
worden, eine auf kaltem Wege hergestellte wäßrige Dispersion aus gepulvertem Teerpech
bzw. Asphalt und Ton, gegebenenfalls mit Zusätzen wie Graphit, Schwefel u. dgl.,
auf die zu schützende Fläche aufzubringen und nach dem Austrocknen der Dispersion
mit einem organischen Lösungsmittel zu behandeln. Dadurch soll der oherflächlich
angelöste primäre Überzug zum Haftgrund für mineralische Bestandteile werden mit
welchen eine feste, zusammenhängende, wasserundurchlässige Schutzdecke gebildet
werden soll.
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Dieses Verfahren ist jedoch umständlich, zeitraubend und in manchen
Betrieben wegen Feuergefährlichkeit nicht anwendbar.
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Nach einem anderen Verfahren werden zwei verschiedene Dispersionen
zu einer gebrauchsfertigen Paste vermischt. Die eine Dispersion besteht dabei aus
einem Steinkohlenteerpech von
hohem Erweichungspunkt (etwa go0 C),
Ton und Wasser, die andere Dispersion aus Petrolasphalt von niedrigem Erweichungspunkt
(etwa 350 C) sowie Ton und Wasser. Eine solche Paste ist jedoch nur begrenzt anwendungsfähig.
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Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Herstellen stabiler wäßriger
Dispersionen auf der Grundlage von Steinkohlenteerpech in Gegenwart wasserdispergierbarer
tonartigerStoffe, gegebenenfalls unter Zusatz von hochsiedendem Teeröl, vor, das
darin besteht, daß die Steinkohlenteerpeche mit einem Erweichungspunkt von nicht
über 600 K./S. oder auf einen solchen Erweichungspunkt gefluxte Hart- oder Sonderpeche
bei erhöhter Temperatur zunächst in das Gerriisch von Wasser und tonartigen Stoffen
eingetragen werden, worauf zu dieser Mischung in noch warmem Zustande, vorzugsweise
bei 60 bis 800 C, feste aromatische Kohlenwasserstoffe mit zwei bis drei Ringen,
wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, in Mengen von mindestens 0,5 und höchstens
4 Gewichtsprozent, bezogen auf die fertige Dispersion, über den Gehalt des Steinkohlenteerpeches
hinaus zugegeben werden. Die Zugabe dieser polycyclyschen Kohlenwasserstoffe kann
hierbei auch so erfolgen, daß einer der Teilnehmer der Dispersion, insbesondere
das zur Dispersion dienende Wasser, damit versehen wird.
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Besonders vorteilhaft ist bei der Durchführung der Erfindung die
Verwendung des im Kokereibetrieb aus dem Rohgas nach der Gasreinigung bzw. nach
der Kompression im Nachküh-ler beim Senken der Gastemperatur von etwa So bis 850
auf etwa 20 bis 230 C anfallenden wäßrigen Gaskondensats als Dispersionsmittel.
Dieses Kondensat ist ammoniak- und schwefelwasserstofffrei, enthält aber ansonsten
neben Spuren von Maschinenöl noch Verbindungen cyclischer Natur, die zum Teil im
Kondensat emulgiert sind und ihm ein milchigtrübes Aussehen verleihen. Infolge des
Fehlens gelöster anorganischer Salzbestandteile stellt das Gaskondensat im wesentlichen
ein »weiches« Wasser dar. Sein Gehalt an aromatischen Verbindungen, wie Naphthalin,
kann erforderlichenfalls erhöht werden.
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Die bei der Herstellung der Dispersionen verwendeten Peche sollen
einen Erweichungspunkt von höchstens 600 K./S. besitzen oder bei höherem Erweichungspunkt
des Ausgangsmaterials auf einen Erweichungspunkt unter 600 gefluxt werden.
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Es empfiehlt sich, von Steinkohlenteersonderpechen Gebrauch zu machen,
also von Erzeugnissen, die beispielsweise aus Steinkohlenpech durch Fluxen mit Teeröl
in Verbindung mit einem Kohleaufschluß oder durch Blasen mit Luft und Fluxen hergestellt
worden sind.
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Die Mengenverhältnisse der für die Herstellung der Dispersion benötigten
Zusätze ergeben sich ohne Schwierigkeit aus der praktischen Anwendung. Als Anhalt
sei mitgeteilt, daß bei einer Dispersion, die etwa 4I °/o Wasser und rund 20/0 Naphthalin
od. dgl. enthält, der Rest, d. h. etwa 570/0, aus Pech und wasserdispergierbarem
Ton (insbesondere Kaolin) bestehen kann, wobei der Anteil an anorganischem Stoff
zweckmäßig etwa I4°/o des Gesamtgewichts nicht unterschreitet.
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So kann z B. zunächst etwa ein Drittel des benötigten Wassers (Gaskondensat)
auf einen Aromatengehalt von etwa I bis 2°/o gebracht und mit etwa der gleichen
oder etwas höheren Gewichtsmenge eines sich dispergierenden Aluminiumhydrosilikates
vermischt und darauf allmählich eine Menge geschmolzenen Steinkohlenteerpechs oder
eines Steinkohlenteersonderpechs bei Temperaturen von etwa 60 bis 800 C zugemischt
werden, die bis etwa doppelt oder dreimal so groß ist wie die Menge des Tons. Beispielsweise
werden während oder nach Beendigung der Zugabe des Pechs die restlichen beiden Drittel
des Wassers (Gaskondensats) zugefügt.
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Die erhaltenen stabilen Dispersionen von schiefergrauer Farbe und
sahniger Konsistenz können beliebig mit Wasser verdünnt werden. Als besonders zweckmäßig
hat sich ein Wassergehalt von 30 bis 50°/o erwiesen. Diese Dispersionen auf Teerpechbasis
lassen sich auch ohne weiteres auf Metall, Glas und sonstige Oberflächen aufstreichen.
jedoch ist eine Grundierung nicht ausgeschlossen.
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Nach dem Trocknen verbleibt ein harter, widerstandsfähiger Film von
hellgrauer Farbe und hoher Thermostabilität. Die Härte des Films läßt sich durch
Bemessung des Zusatzes aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Rohnaphthalin,
Anthracen usw., wahlweise beeinflussen und die Verstreichbarkeit sowie die Wasserfestigkeit
des Überzuges dadurch verbessern.
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Durch Feuchtigkeitseinwirkung (Regen, Tau) tritt keine Reemulgierung
ein, die Dispersion liegt in irreversibler Form vor. Beim Auftragen auf Beton, Mauerwerk
oder Straßenflächen stört ein feuchter Untergrund nicht weiter.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen können gegebenenfalls
zusammen mit Mineralstoffen als Schlämme für den Straßenbau oder als Verguß- und
Spachtelmasse sowie mit ausgezeichneter Wirkung als Anstrich für Rostschutzzwecke
verwendet werden.
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Der besondere technische Fortschritt bei der Ausführung des Verfahrens
nach der Erfindung besteht unter anderem darin, daß die Verstreichbarkeit der Dispersionen
verbessert und ihre Lagerbeständigkeit durch Verringerung der Neigung zur Bodensatzbildung
erhöht wird. Ferner können auch Steinkohlenteersonderpeche von erhöhten Güteeigenschaften
zur Verarbeitung gebracht werden. Härte nach dem Trocknen ohne Sprödigkeit, verbesserte
Thermostabilität und erhöhte Wasserfestigkeit sind weitere Vorzüge der Erfindung.