DE2722308C2

DE2722308C2 - Faserverstärktes Isoliermaterial zum Schutz von Eisen- und Betongegenständen gegen Wasser und/oder Korrosion

Info

Publication number: DE2722308C2
Application number: DE2722308A
Authority: DE
Inventors: András Dipl.-Ing.-Chem. Dr. Veszprém Balogh; Rezsö Dipl.-Ing.-Chem. Dr. Csikós; L. Péter Dipl.-Ing.-Chem. Farkas; József Dipl.-Ing.-Chem. Balatonalmádi Herendi; Sándor Dipl.-Ing.-Chem. Veszprém Koltay; János Dipl.-Ing.-Chem. Reményi
Original assignee: MAGYAR ASVANYOLAJ ES FOELDGAZ KISERLETI INTEZET VESZPREM HU; Magyar Asvanyolaj es Foldgaz Kiserleti Intezet
Current assignee: MAGYAR ASVANYOLAJ ES FOELDGAZ KISERLETI INTEZET VESZPREM HU; Magyar Asvanyolaj es Foldgaz Kiserleti Intezet
Priority date: 1976-05-19
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1984-09-06
Also published as: DE2722308A1; HU174781B; CS201546B2; AT370458B; GB1555943A; FR2352033A1; FR2352033B1; US4214032A; JPS52141014A; ATA348677A

Description

Die Erfindung betrifft ein faserverstärktes Isoliermaterial, welches Bitumen, Weichmacher und faseriges Verstärkungsmaterial enthält, zum Schutz von Eisen- und Betongegenständen gegen Wasser und/oder Korrosion, bei dem die Isolierwirkung durch aus der Petrochemie stammende polykondensierte Kohlenwasserstoffe und den zu deren Erweichung dienenden Mineralölbitumen, und die Plastizität durch künstliche oder natürliche Hochpolymere erreicht wird.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffvcrbundmaterialien (insbesondere Tapeten), bei dem auf einen Träger mit Bitumen eine aus Vinylpolymeren, Weichmachern und faserigen Füllstoffen bestehende Schicht aufgeklebt wird (US-PS 25 90 321). Diese Produkte enthalten jedoch wenigstens 50% Füllstoff und ihre durch die in Längsrichtung gemessene Zerreißdehnung charakterisierbare Biegsamkeit ist gering. Daher sind die Produkte nur zur Auskleidung innerer Wände geeignet.

Zum Isolieren von Dächern sind ferner faserige Füllstoffe, Bitumen und chlorierte Kunststoffe enthaltende Produkte bekannt, mit welchen aus Fasermaterialien hergestellte Gewebe u. ä. imprägniert werden. Die dabei entstehenden Strukturen sind keine selbsttragenden Verbundkörper. Das Bitumen wirkt hier lediglich als Bindemittel. Der Anteil der chlorhaltigen Kunststoffkomponente beträgt höchstens 15%.

Der Gegenstand der Erfindung ist aus dem vorstehenden Anspruch ersichtlich.

Die erfindungsgemäßen Isoliermaterialien verlieren ihre Flexibilität nicht, ihre in Längsrichtung gemessene Zerreißdehnung ist überraschend groß, die in ihnen enthaltene Weichmacherkomponente neigt nicht derart zur Migration, daß die Biegsamkeit oder die Haftung des thermoplastischen Produktes nachteilig beeinflußt werden könnte, und sie enthalten im Gegensatz zu den bisher bekannten Materialien höchstens 25 Gew.-% faserige Füllstoffe (Verstärkungsmaterialien).

Die erfindungsgemäßen Isoliermaterialien weisen nicht nur ausgezeichnete lsoliereigenschaflen auf, die von den zum Dachdecken, im Tiefbau, zum Korrosionsschutz von Rohrleitungen usw. verwendeten Isoliermaterialien gefordert werden, sondern verfügen darüber hinaus über eine ausgezeichnete Haltbarkeit und erhöh

ten Widerstand gegen die Bodenkorrosion.

Die für die unterschiedlichsten Isolierzwecke verwendeten Bitumen und Bitumenkompositionen sind, abhängig von der Art des Bodens, mehr oder weniger der korrodierenden Wirkung von Bodenbakterien ausgesetzt, werden von Bodenpilzen und -bakterien angegriffen und geschädigt. Die erfindungsgemäßen Isoliermaterialien zeigen einen verbesserten Widersland gegen diese Art der Korrosion.

ίο Ohne eine raumnetzartige Verstärkung fängt das Bitumen schon bei schwacher Neigung der Grundfläche, besonders stark jedoch bei Auftrag auf eine senkrechte Wand, abhängig von der Temperatur, zu fließen an, wodurch die Isolierwirkung verlorengeht.

Bei der Anwendung von Glasfasertextilien beträgt die Stärke der Faser maximal 0,2 mm, die Maschenweite des entstehenden Gewebes liegt bei maximal 4 mm^J. Infolge dieser lockeren Webweise kann die Isoliermasse zwischen die Fasern fließen. Bei der Auswahl der Glasfasern müssen deren Adhäsionsneigung sowie ihre eventuelle Alterung berücksichtigt werden.

Im Falle der Verwendung von Kunststoffen ist es am zweckmäßigsten, Polymerfasern einzusetzen. Die Polypropylenfaser verfügt über monoaxiale Eigenschaften; infolge des Webvorganges trägt das fertige Gewebe dann biaxialen Charakter. Die Stärke der Polymerfasern beträgt 0,1 bis 0,2 mm, die Maschenweite 3 bis 4 mm².

Die Anwendung von Kunstfasern ist deshalb vorteilhaft, weil — wird das Material auf die Schrumpftemperatur des Kunststoffes erhitzt — die Fasern schrumpfen und das zwischen ihnen befindliche Isoliermaterial besser in die Räume zwischen den Fasern eingedrückt wird. Für Polypropylenfasern enthaltendes Isoliermaterial liegt diese Temperatur bei 80 bis 120⁰C, vorzugsweise bei 100⁰C.

Zur Herstellung der eigentlichen Isoliermasse werden hochmolekulare polykondensierte Verbindungen verwendet. Diese sind aus der schweren Fraktion der Pyrolyseharze, die bei der Pyrolyse des Benzins anfallen, er-

AO hältlich. Bei diesem Verfahren werden zur Erhöhung der Stabilität die zur Polymerisation neigenden Komponenten einer Oxydation unterzogen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Widerstand, den Bitumen, künstliche oder natürliche Kautschuke und Hilfsstoffe enthaltende Überzugs- und Isoliermaterialien aggressiven Medien (Säuren, Laugen), haftenden Chemikalien (aliphatische und aromatische öle) sowie dem Eindringen von Wasser entgegensetzen, durch den Zusatz schwerer Pyrolyseharze wesentlich verbessert werden kann.

Die eigentliche Isoliermasse des erfindungsgemäßen Isoliermaterials ist demnach eine Mischung aus Bitumen und schwerem Pyrolyseharz. In diesem Gemisch sind die für den Korrosionsschutz wichtigen vorteilhaften Eigenschaften beider Komponenten miteinander vereinigt. Durch die Kombination beider Stoffe wird ein auch zur Aufnahme von Natur- und Synthesekautschuk geeignetes, damit verträgliches System erhalten.
Die erfindungsgemäßen Isoliermaterialien sind gegenüber aggressiven Medien und Chemikalien außerordentlich widerstandsfähig, ihre Wasseraufnahme ist gering und ihre Elastizität ausgezeichnet.

Es wurde gefunden, daß die Schutzüberzüge, die das bei der Stabilisierung des beim Cracken von Kohlen-

b·) Wasserstoffen anfallenden Pyrolyseöls gewonnene schwere Pyrolyseharz enthalten, auf der Oberfläche von kohlenstoffhaltigem Stahl nicht nur eine korrosionshemmende, sondern daneben auch eine passivierende

Wirkung zeigen. Im Gegensatz zu Bitumen sind Pyrolyseharze gegen paraffinische Mineralölprodukte (z. B. Benzin) beständig. Das schwere Pyrolyseharz enthält keine wasserlöslichen Komponenten. Sein Aschegehalt ist wesentlich geringer als der von Bitumen, weshalb seine Fähigkeit zum Aufnehmen von Wasser auch geringer ist Das schwere Pyrolyseharz hat aromatischen Charakter, d. h. die einzelnen Moleküle sind dichter aneinander angeordnet als dies bei dem mehr paraffinischen Bitumen der Fall ist Das Pyrolyseharz ist spröder, härter und gegenüber mechanischen Einwirkungen weniger beständig als der Bitumen.

In den erfindungsgemäßen Isoliermaterialien sind die günstigen physikalischen und chemischen Eigenschaften der schweren Pyrolyseharze mit denen des Bitumens vereinigt.

Es wurde weiterhin festgestellt, daß — werden die beiden chemisch unterschiedlichen Stoffe im flüssigen Zustand, vorzugsweise bei 70 bis 100⁰C miteinander vermischt — sich der strukturelle Aufbau beider Stoffe verändert und auf diese Weise ein über neue physikalisch-chemische Eigenschaften verfügender Stoff entsteht.

Als Bitumen kann in dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial Destillations-, Blas- oder Extraktionsbitumen verwendet werden, wobei der Erweichungspunkt bei 40 bis 120⁰C, vorzugsweise bei 80 bis 120°C liegt. Das erfindungsgemäß zu verwendende schwere Pyrolyseharz wird zweckmäßigerweise aus dem bei der Pyrolyse von Benzinfraktionen anfallenden Pyrolyseöl gewonnen. Sein Erweichungspunkt liegt bei 40 bis 90⁰C, vorzugsweise bei 60 bis 80° C.

Besonders bevorzugt sind Kombinationen, bei denen zu einem harten (einen hohen Erweichungspunkt aufweisenden) stark asphalthaltigen Bitumen ein weiches (über einen niedrigen Erweichungspunkt verfügendes) Pyrolyseharz zugemischt wird.

Auf das Gesamtgewicht der Masse Pyrolyseharz-Bitumen bezogen werden 5 bis 15Gew.-% flüssiger Weichmacher eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Isolier- und Überzugsmaterial enthält in einer Menge, die durch die Verträglichkeit mit den übrigen Komponenten gegeben ist, Plastifikatoren. Als derartige Plastifikatoren kommen in Frage: synthetischer Kautschuk, z. B. Neopren, Chloropren, Butylkautschuk, ferner natürlicher Kautschuk. Dadurch wird die Haftung zwischen Isoliermasse und Faserstruktur sowie zwischen den Fasern untereinander verbessert.

Um die Fließneigung des Materials zu vermindern, enthält es in einer Menge von 2 bis 4 Gew.-% (auf eine Teilchengröße von 100 bis 200 μΐη) fein gemahlenes Gesteinsmehl, vorzugsweise Talk oder Aluminiumoxid.

Beispiel 1

23 Gew.-Teile polykondensierte Kohlenwasserstoffe enthaltendes Pyrolyseharz eines Erweichungspunktes von 65,5⁰C und 54 Gew.-Teile oxydiertes Bitumen eines Erweichungspunktes von 52" C werden bei 105⁰C vermischt. Unter ständigem Rühren wird so lange homogenisiert, bis die beiden Komponenten völlig miteinander verschmolzen sind. Dann wird das Harz-Bitumen-Gemisch auf 85°C gekühlt, unter ständigem Rühren werden zuerst 4 Gew.-Teile Diisooctylphthalat-Weichmacher, dann 4 Gew.-Teile Butadien-Styrol-Copolymer (Verhältnis 70:30, Dichte MS 160 000, 0,94, Härte ca. 70) und 3 Gew.-Teile Aluminiumoxid zugegeben. Das homosene Gemisch wird auf 105⁰C erwärmt und bei dieser Temperatur das 15 Gew.-Teile ausmachende Polypropylengewebe, dessen Faserstärke 0,1 mm und dessen Maschenweite 3 mm² beträgt, imprägniert.

B e i sp i e 1 2

Zu 39 Gew.-Teilen polykondensierte Kohlenwasserstoffe enthaltendem Pyrolyseharz eines Erweichungspunktes von 52⁰C werden 35 Gew.-Teile Bitumen eines

ίο Erweichungspunktes von 85⁰C und eines Brechpunktes von —15°C, 7 Gew.-Teile Dioctylphthalat-Weichmacher, 2,5 Gew.-Teile Polychloropren mit einer Dichte von 1,21 —1,25, Chlorgehalt 37%, und 2 Gew.-Teile Talk gegeben. Das Gemisch wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zubereitet und dann zum Imprägnieren vor. 20 Gew.-Teilen Polypropylengewebe, dessen Faserstärke 0,2 mm und dessen Maschenweite 4 mm² beträgt, verwendet. Penetration: 25 mm, Mischtemperatur: 120° C; Verwendungstemperatur: 105⁰C.

Beispiel 3

Zu 23 Gew.-Teilen polykondensierte Kohlenwasserstoffe enthaltendem Pyrolyseharz eines Erweichungspunktes von 72,5⁰C werden 46 Gew.-Teile Bitumen eines Erweichungspunktes von 75°C und eines Brechpunktes von — 12°C gegeben, anschließend werden 4 Gew.-Teile Dioctylphthalat-Weichmacher, 8 Gew.-Teile 2,2 Mol-% ungesättigter Butylkautschuk mit einer Viskosität von 45, einem Aschegehalt von 0,28—0,29 und einem Gehalt an flüchtiger Substanz von 0,1% und 4 Gew.-Teile Talk zugegeben. Mit der erhaltenen homogenen Mischung werden 20 Gew.-Teile Glasfasergewebe bei 105⁰C imprägniert. Die Mischtemperatur beträgt 120° C.

Claims

Patentanspruch:

Faserverstärktes Isoliermaterial, welches Bitumen, Weichmacher und faseriges Verstärkungsmaterial enthält, zum Schutz von Eisen- und Betongegenständen gegen Wasser und/oder Korrosion, d a durch gekennzeichnet, daß es aus 23 bis 39 Gew.-% Pyrolyseharz eines Erweichungspunktes von 40 bis 90°C, 35 bis 54 Gew. % Bitumen eines Erweichungspunktes von 40 bis 120⁰C und eines Brechpunktes von wenigstens 10⁰C, 4 bis 7 Gew.-% Weichmacher auf der Basis von Phthalsäureester, 2,5 bis 8 Gew.-°/o natürlichen und/oder synthetischen Kautschuk als Plastifikator, 2 bis 4 Gew.-% Gesieinsmehl, dessen Teilchengröße 100 bis 200 μΐη ist, und 10 bis 25Gew.-°/o Verstärkungsmateriai von Glasfaser- oder Polymerfasergewebe dessen Faserstärke maximal 0,2 mm und dessen Maschenweite maximal 4 mm-beträgt, besteht.