DE3333550C2 - - Google Patents
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- C09K23/22—Amides or hydrazides
Description
Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte bituminöse Emulsionen,
speziell auf kationische gemischte Emulsionen mittlerer Absetzzeit
und auf gemischte, schnell und langsam absetzende kationische
Mischungen aus Bitumen und Zuschlagstoff zur Abdichtung oder
Beschichtung von Straßendecken. Insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf Emulgatoren für lösungsmittelfreie und Lösungsmittel
enthaltende gemischte, kationische bituminöse Öl-in-Wasser
Emulsionen, welche Emulgatoren die Reaktionsprodukte von Polyaminen
mit bestimmten sulfonierten Carboxylsäuren sind.
Im Straßenbau, bei der Herstellung der Straßendecke, werden
hauptsächlich drei Verfahren angewendet, um eine gründliche
Mischung von Bitumen und Zuschlagstoff zu erreichen:
- 1. Mischung freifließenden erhitzten Asphalts (Asphaltzement) mit vorgetrocknetem Zuschlagstoff;
- 2. Mischung vorgetrockneten Zuschlagstoffes mit Asphalt, der mit einem kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel verdünnt ist (cutback asphalt, cutter stock) bei Umgebungstemperaturen; und
- 3. Mischen von Zuschlagstoff mit Asphaltemulsionen, beispielsweise Öl-in-Wasser Emulsionen, die durch intensive Mischung von Asphalt und Wasser in Gegenwart eines emulgierenden Stoffes erhalten werden.
Aufgrund steigender Kosten für Energie und Kohlenwasserstofflösungsmittel
und aus Umweltschutzgesichtspunkten nimmt die Verwendung
emulgierten Asphaltes zu. Abhängig von dem zur Herstellung
einer Emulsion verwendeten Emulgator werden anionische
oder kationische Emulsionen erhalten. In anionischen Emulsionen
sind Asphalttröpfchen negativ geladen; in kationischen Emulsionen
tragen die Asphalttröpfchen positive Ladungen und bewegen
sich bei Anlegen eines elektrischen Feldes zur Kathode.
Praktische Erfahrungen haben ergeben, daß kationische Emulsionen
einfacher anzuwenden sind und einige der nachteiligen
Eigenschaften anionischer Emulsionen vermeiden, wie unvorhersehbares
Desemulgieren und schlechte Haftung des Asphalts an der
Oberfläche des Zuschlagstoffes, was zu einer Ablösung führt.
Wegen der elektrostatischen Anziehung positiv geladener Asphalttröpfchen
und negativ geladener Oberflächen der Zuschlagstoffe
erfolgt bei kationischen bituminösen Emulsionen ein schnellerer
Niederschlag, und es werden festere Bindungen zwischen Bitumen
und Zuschlagstoff erhalten.
Allgemein klassifiziert man kationische wäßrige bituminöse Emulsionen,
abhängig von ihrer Charakteristik bezüglich Mischungsart
und Desemulgierungsrate, als schnell absetzend (CRS), mittelschnell
absetzend (CNS) und langsam absetzend (CSS). Die Absetzrate
wird durch Art und Menge des Emulgators und den pH-Wert
der kationischen Seifenlösung bestimmt. Bei schnell absetzenden
Emulsionen, die hauptsächlich für Reparaturarbeiten an alten
Verschleißdecken verwendet werden, wird die Emulsion auf die
existierende Oberfläche aufgebracht und Zuschlagstoff darüber
gestreut, und nach Verdichtung kann die Straße kurz nach
Aufbringen der neuen Beschichtung wieder für den Verkehr freigegeben
werden (Ausbesserung verschlissener Abschnitte der Straßendecke
usw.). Mittelschnell absetzende Emulsionen werden mit
Zuschlagstoff vor ihrer Verwendung im Straßenbau gemischt, und
langsam absetzende Emulsionen können mit Zuschlagstoff gemischt
und eine längere Zeit gelagert werden, ohne daß Desemulgierung
auf der Oberfläche des Zuschlagstoffes stattfindet.
Kationische Emulsionen werden erhalten unter Verwendung einer
Vielzahl von stickstoffhaltigen organischen Verbindungen, beispielsweise
Fettamine, Fettdiamine, Fetttriamine, Fettamidoamine,
Fettimidazoline, mono- und diquaternäre Ammonium-Fettsalze, und
Reaktionsprodukte all dieser Verbindungen mit Äthylenoxyd. Das
Fettradikal dieser Verbindungen kann eine Kettenlänge von 12 bis
22 Kohlenstoffatomen haben und eine Vielzahl unterschiedlicher
chemischer Strukturen aufweisen. Der Aufbau zur Darstellung
dieser Amine kann von einer Vielzahl von Quellen erhalten
werden, beispielsweise Petroleumraffinationsprodukten, tierischen
Fette, pflanzlichen und Fischölen und Tallöl. Als Emulgatoren
geeignete Amidoamine sind in US-PS 32 30 104/Falkenberg und
US-PS 30 97 147/Mertens beschrieben. Kombinationen von Fettmonoaminen
und -Triaminen gehen aus US-PS 37 38 852/Doi hervor;
Fettdiamine aus US-PS 37 28 278/Tramelli und US-PS 35 81 101/
Gzemski; quaternäre und diquaternäre Fettsalze und Modifikationen
davon sind in US-PS 32 20 953/Borgfelt, US-PS 38 67 162/Elste,
US-PS 37 64 359/Dybalski, US-PS 39 57 524/Doughty und
US-PS 34 66 247/Ohtsuka beschrieben, Fettimidazoline in US-PS 34 45 258/Ferm.
Aus der GB-PS 11 74 577 ist bekannt, daß für kationische
Bitumenemulsionen Emulgatoren aus Polyaminen und Fettsäuren
einzusetzen sind, auch Gemische solcher Emulgatoren sind dort
beschrieben.
Im allgemeinen sind kationische Emulsionen, die aus Fettaminen,
Fettdiaminen, Fettamidoaminen usw. hergestellt sind, nicht stabil,
wenn sie mit einer Vielzahl von kieselsäure- oder kalkhaltigen
Zuschlagstoffen gemischt werden. Es wird eine schnelle
Desemulgierung auf der Oberfläche des Zuschlagstoffes beobachtet
mit einer Vergrößerung der Steifigkeit. An diesem Punkt wird die
Mischung unverarbeitbar. Zur Vermeidung dieses Problems ist es
üblich, cutback asphalt (mit Lösungsmittel) anstelle von Asphaltzement
für mittelschnell absetzende gemischte Asphaltemulsionen
zu verwenden. Obwohl "cutback"-Emulsionen, die mit diesen Emulgatoren
hergestellt sind, ebenfalls emulgieren, wenn sie mit dem
Zuschlagstoff gemischt werden, verringert das Lösungsmittel (ein
Kohlenwassertofföl wie Naphtha, Kerosin, Dieselöl usw.) die
Viskosität des Asphaltes und erhöht die Verarbeitbarkeit der
Mischung aus Zuschlagstoff und Asphalt. Nach Ablagerung der
Mischung verflüchtigt sich das Lösungsmittel und die endgültige
steife Aggregat-Asphaltmatrix wird erhalten. Wegen der in den
letzten Jahren drastisch gestiegenen Kosten für Lösungsmittel und
auch wegen der Versuche, die Umweltbelastung zu verringern,
wird nach geeigneten Emulgatoren für kationische gemischte Emulsionen
ohne Verwendung von Lösungsmitteln gesucht. Die Verwendung
von quaternären Ammonium-Tallsalzen und diquaternären
Diammonium-Tallsalzen zur Herstellung von zur Schlammversiegelung,
einer lösungsmittelfreien Anwendung, geeigneten Emulsionen
ist in US-PS 37 64 359/Dybalski beschrieben und die Verwendung
eines quaternären Amins, welches durch Reaktion von Epichlorohydrin,
Trimethylamin und Nonylphenol erhalten wurde, für lösungsmittelfreie
Mischungen ist in US-PS 39 57 524/Doughty dargelegt.
Schlammdichtungsemulsionen bilden einen speziellen Fall lösungsmittelfreier
gemischter Emulsionen. Üblicherweise werden Schlammdichtungsemulsionen
hergestellt aus (1) mineralischem Zuschlagstoff,
der ein feiner Zuschlagstoff und/oder mineralischer
Füllstoff ist und (2) etwa 15% bis 25% (darauf bezogene
Gewichtsprozent) einer gemischten, langsam absetzenden Emulsion,
die etwa 50 bis etwa 75 Gew.-% Bitumenrückstand (gewöhnlich
Asphalt) enthält, mit weiterer Hinzufügung von etwa 10%
bis etwa 15% Wasser, basierend auf dem Gewicht des
trockenen Zuschlagstoffes, um Schlammkonsistenz zu erhalten. Gewöhnlich
werden schwierig zu beschichtende, fein abgestufte Zuschlagstoffe,
wie Sand, solche aus der Grubenförderung oder
einem Brecher (pit-run, crusher-run usw.) mit bituminösen Emulsionen
zur Herstellung von Schlammdichtungszusammensetzungen
kombiniert. Die Größe der Zuschlagstoffe reicht von allen, das
durch ein Nr. 4, sogar Nr. 10 Sieb geht, bis zu 15 bis 20%,
die durch ein so feines Netz wie Nr. 200 gehen (amerikanischer
Standard).
Mit dem Aufkommen von Schlammabdichtung als Verfahren zur
Beschichtung von Straßen und ihrer Ausbesserung wurde dieses
zunächst zur Verwendung mit anionischen wäßrigen bituminösen
Emulsionen entwickelt. Eine Schlammdichtung ist eine innige
Mischung emulgierten bituminösen Materials und feinkörnigen Zuschlagstoffes,
in geeigneter Suspension gehalten, bis sie auf die
Straßenoberfläche aufgebracht wird. Die Schlammdichtungsemulsion
muß vom Öl-in-Wasser Typus sein. Bei solchen Mischungen mit
Zuschlagstoff in die wäßrige Emulsionsform des bituminösen
Materials im allgemeinen vorgezogen worden, da sie weniger
gefährlich und kostengünstiger zu verwenden ist als geschmolzene
und Lösungsmittel enthaltende Lösungen. Darüber hinaus kann
die wäßrige Emulsionsform gelagert, transportiert und bei erheblich
geringeren Temperaturen aufgebracht werden, wodurch keine
Ausrüstung zum Aufheizen erforderlich ist, um das System aus
Bitumen und Zuschlagstoff in einer verarbeitbaren oder brauchbaren
Form zu halten. Zwar wurden diese Fortschritte erkannt,
dies hat jedoch nicht zu einer weitverbreiteten Annahme geführt,
wegen Nachteilen, die bei bekannten wäßrigen bituminösen Emulsionen
auftraten.
Die wäßrigen kationischen bituminösen Emulsionen selbst sind
relativ stabil, und die Stabilität der Emulsion kann durch
verschiedene wohlbekannte Additive vergrößert werden. Jedoch
schlagen sich die meisten kationischen bituminösen Emulsionen
schnell auf der Oberfläche von Zuschlagstoffmaterialien nieder,
wenn der Zuschlagstoff mit den Emulsionen gemischt wird, die
Emulsionen dem Zuschlagstoff zugefügt werden, oder der Zuschlagstoff
der Emulsion zugegeben wird. Bitumen aus einer wäßrigen
kationischen bituminösen Emulsion schlägt sich aus der Emulsion
wegen der Ladungsanziehung zwischen den bituminösen Tröpfchen
und dem Zuschlagstoffmaterial nieder. Das schnelle Absetzen kationischer
bituminöser Emulsionen stellt einen beträchtlichen Vorteil
beim Straßenbau dar, z. B. bei Beschichtungen, da die Straßen
kurz nach Aufbringen der Beschichtung für den Verkehr wieder
freigegeben werden können. Obwohl die Absetzrate des Asphalts,
beispielsweise, aus der Emulsion in gewissem Maße gesteuert
werden kann, ist die bis zum vollständigen Absetzen erforderliche
Zeit nie sehr lang, in der Praxis wird daher die kationische
Emulsion mit den Zuschlagstoff auf der Baustelle zusammengegeben,
entweder auf der Straßenoberfläche selbst oder in einem
mobilen Mischer, mit dessen Hilfe die Mischung aus Emulsion und
Zuschlagstoff schnell verteilt werden kann. Wegen des Ladungsanziehungsmechanismus
ist die Schnelligkeit des Niederschlags
bituminösen Materials aus der kationischen Emulsion eng mit der
im allgemeinen negativ geladenen Obverflächengröße des Zuschlagstoffes
oder Füllmaterials verbunden. Daher kann zwar eine
bestimmte kationische bituminöse Emulsion geeignete Eigenschaften
zur Verwendung mit einigen Zuschlagstoffen aufweisen, dieselbe
kationische Emulsion kann jedoch ungeeignet sein, wenn sie mit
sehr fein gemahlenen Materialien verwendet wird, die eine erheblich
größere Gesamtoberfläche aufweist. Die schnellen Niederschlagseigenschaften
kationischer bituminöser Emulsionen führen
häufig dazu, daß derartige Emulsionen mit feinkörnigen Zuschlagstoffen
in Schlammform nicht verwendet werden können, wie sie
in Sprühkanonen oder Sprühkästen verwendet werden. Es ist
deswegen, da die Schlammabdichtung sich gut mischen, pumpen,
ablegen lassen und nicht während der Anwendung erhärten sollte,
und nach Absetzen gute Verschleißeigenschaften bei Verkehrsbelastung
aufweisen wollte, besonders wünschenswert, die Absetzzeit
des Schlammes für unterschiedliche verwendete Zuschlagstoffe
steuern zu können.
Die Erfindung steht daher unter der allgemeinen Aufgabe, vielseitig
verwendbare Emulgatoren für lösungsmittelfreie und Lösungsmittel
enthaltende gemischte bituminöse Öl-in-Wasser Emulsionen
bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung von Emulgatorzubereitung für gemischte
Emulsionen, die eine Vielzahl von Absetzzeiten aufweisen, die in
prozentualer anfänglicher Beschichtung (prozentuale Beschichtung
auf der Oberfläche des Zuschlagstoffes nach einminütigem Mischen
und sofortiger Immersion in Wasser) und prozentualer Beschichtung
bei Abwaschen nach einer Stunde ausgedrückt werden. Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Reihe
neuer Amidoamine, Imidazoline, die als Reaktionsprodukte sulfonierter
Oleinsäure oder sulfonierter Tallöl-Fettsäuren und Polyamine
hergestellt werden und als Emulgatoren für kationische
Öl-in-Wasser Emulsionen geeignet sind.
Demgemäß wird in vorteilhafter Weise gemäß dem der Erfindung
eine neuartige Mischung des Emulgators mit einem Reaktionsprodukt
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
bereitgestellt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin
zu sehen, daß die voranstehend beschriebenen Mischungen
verarbeitbar sind.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß eine Mischung aus kationischer
bituminöser Emulsion und Zuschlagstoff bereitgestellt
wird, deren Absetzzeit variiert werden kann.
Als besonderer Vorteil ist hervorzuheben, daß eine Schlammischung
aus bituminöser Emulsion und feinkörnigem Zuschlagstoff
bereitgestellt wird, die sich mit einer recht schnellen Absetzrate
nach Aufbringen auf die zu behandelnde Oberfläche niederschlägt
und innerhalb eines genügend langen Zeitraumes verarbeitbar
ist, um eine Verabreichung in Schlammform zu gestatten.
Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß im Gegensatz zu
Amidoaminen und Imidazolinen, die durch Kondensation von Fettsäuren
erhalten werden, die eine Kettenlänge von C₁₂-C₂₂
aufweisen, mit Polyäthylenaminen, beispielsweise Diäthylentriamin,
die kationische Emulsionen mit schnellem Absetzen ergeben,
Reaktionsprodukte von Polyaminen mit sulfonierter Oleinsäure
oder sulfonierten Tallöl-Fettsäuren Emulsionen ergeben, die kationische
gemischte Asphaltemulsionen mittlerer Absetzzeit ergeben,
ebenso wie schnell absetzende Asphaltemulsionen. Lösungsmittelfreie
Asphalte können ebenso wie Asphalte, bis 15 Volumenprozent
eines Kohlenwasserstofföles enthalten, für die Emulgierung verwendet
werden.
Die zur Darstellung der erfindungsgemäßen kationischen Emulgatoren
verwendeten sulfonierten Carboxylsäuren werden durch Sulfonation
von Tallöl-Fettsäuren und Oleinsäure der folgenden Zusammenstellung
abgeleitet:
Die sulfonierten Produkte sind gekennzeichnet durch eine Säurezahl
von etwa 220 bis 330 und eine Saponierungszahl von etwa
300 bis 360.
In US-PS 27 43 288/Sauls und Ruggenberg ist die Sulfonierung
von Oleinsäure mit Schwefeltrioxyd in flüssigem Schwefeldioxyd
beschrieben.
In GB-PS 12 78 421/Pugh und Chesworth ist die Sulfonierung von
Oleinsäure mit gasförmigem Schwefeltrioxyd, verdünnt mit einem
Inertgas, mit einem stetig ausgebildeten flüssigen Film der
ungesättigten Fettsäure beschrieben.
In den angeführten Patenten ist ebenfalls die Sulfonierung von
Tallöl-Fettsäure beschrieben. Wegen der äußerst komplexen Zusammensetzung
von Tallöl-Fettsäuren wurde kein Versuch unternommen,
die sulfonierten Produkte zu identifizieren.
Eine Übersicht über den Reaktionsmechanismus und sämtliche
Aspekte der Sulfonierung wird gegeben in E. E. Gilbert, "Sulfonation
and Related Reactions", R. E. Krieger Publishing Company,
Huntington, New York, (1977).
Die Reaktionsprodukte dieser sulfonierten Fettsäuren mit Polyaminen,
beispielsweise Polyäthylenaminen oder Mischungen geeigneter
primärer, sekundärer, tertiärer Amine und Polyamine, geben
Ammoniumsalze sulfonierter Fettsäureamidoamine oder, wo anwendbar,
Imidazoline. Reaktionsprodukte sulfonierter Öle, Fette,
höherer Fettsäuren und höherer Fettsäureester mit organischen
Aminen und Amiden sind in US-PS 23 29 086/Robinson und Webber
zur Verwendung als Weichmacher für Textilmaterialien beschrieben.
Wird z. B. das hauptsächliche Reaktionsprodukt von sulfonierter
Oleinsäure mit zwei Mol Diäthylentriamin gemischt, so bildet sich
das Diammoniumsalz. Beim Erhitzen wird ein Mol Wasser abgegeben
und es bildet sich das korrespondierende Diäthylentriammoniumsalz
des sulfonierten Oleinamidoamins. All diese Verbindungen
sind von Natur aus amphoter, daher sowohl in sauren
und alkalischen Medien löslich. Wegen der höheren Azidität der
Sulfonsäuregruppen können Metallsalze wie das Kaliumsalz, oder
Ammoniumsalze wie das Triäthanolammoniumsalz gebildet werden
durch Hinzufügen eines Mols Kaliumhydroxid in Methanol oder
Triäthanolamin; und durch Erhitzen mit einem weiteren Mol eines
Polyamins erhält man das korrespondierende Amidoamin.
Bei der Sulfonierung von Doppelbindungen wird β-Sulton als das
primäre Sulfonierungsprodukt angesehen. Diese Sultone sind sehr
unstabil und reaktiv. Nach Gilbert ergibt die Reaktion mit SO₃
ein Sulfat-Sulfon-Anhydrid.
Durch Reaktion eines β-Sultons mit einem Amin tritt eine Ringöffnende
Reaktion auf, die ein β-Amino-Sulfonsäure Ammoniumsalz
bildet. Das Anhydrid reagiert mit einem Amin und ergibt Ammoniumsulfat
und β-Hydroxy-Sulfonsäure-Ammoniumsalz.
Diese Amidoamine und Imidazoline werden als Beispiele für die
Arten von Reaktionsprodukten angegeben, die man erwarten kann.
Da jedoch die Reaktionsprodukte der Sulfonierung von Oleinsäure
und insbesondere Tallöl-Fettsäure komplex sind, ergibt sich eine
sogar noch komplexere Mischung von Reaktionsprodukten durch
Polyaminbehandlung.
Die Bildung von Imidazolinen ist begrenzt auf Polyäthylenamine
und Polyamine, die durch zumindest eine funktionelle Äthylendiamingruppe
mit zumindest drei Wasserstoffatomen, die an die
beiden Stickstoffatome gebunden sind, gekennzeichnet ist. Verbindungen
dieser Gruppe, die sowohl Amidoamine und Imidazoline
ergeben können sind.
Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin,
Pentaäthylenhexamin, und höhere Homologe; N-Aminoäthylpropandiamin,
N,N-Diaminoäthylpropandiamin und die
N-Aminoäthyl- oder N,N-Diaminoäthyl-substituierten Butandiamin,
Pentadiamin und Hexandiamin, und N-Hydroxyäthylendiamin. Diese
Verbindungen weisen die allgemeine Formel auf:
H₂NCH₂CH₂NHR
R=H-, CH₃-, C₂H₅-, C₃H₇-,
-CH₂CH₂OH, -(CH₂CH₂NH)xH
x = 1, 2, 3, 4, . . . 10
oder
R₁R₂N(CH₂)yNHR
R₁=H-, CH₃-, C₂H₅-, C₃H₇-, NH₂CH₂CH₂-,
R₂=H-, CH₃-, C₂H₅-,
R₃=H-, CH₃-, C₂H₅-, C₃H₇-, NH₂CH₂CH₂-,
y = 2, 3, 4, 5, 6.
Amine, die Amidoamine, jedoch nicht Imidazoline bilden können,
sind: 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,5-Diaminopentan,
1,6-Diaminohexan, Piperazin (1,4-Diazazyklohexan), N-Aminoäthylpiperazin,
N-Hydroxyäthylpiperazin, N-Aminopropylpropandiamin-
1,3, N-Methyl-N-Aminopropylpropandiamin-1,3, N,N-Dimethylpropandiamin-1,3,
N,N-Diäthylpropandiamin-1,3, N,N-dimethyläthylendiamin,
N,N-Diäthyläthylendiamin, N-Aminohexylhexandiamin-
1,6.
Bestimmte Amidoamine oder Imidazoline mit tertiären Wasserstoffatomen,
wie das Reaktionsprodukt sulfonierter Oleinsäure und
N,N-Dimethylpropandiamin-1,3 der Formel:
können modifiziert werden durch weitere Reaktion mit ein oder
zwei Mol eines Alkylierungsmittels wie Methyl-, Äthyl- oder
Benzylhalogenide, Sulfate, Phosphate usw. Die entstehenden Verbindungen
werden als amphotere quaternäre Ammoniumsalze bezeichnet.
Ihre hauptsächliche Eigenschaft ist ihre Löslichkeit in
wäßrigen Systemen ohne Zugabe von Säure, wie es der Fall mit
Aminen, Imidoaminen oder Imidazolinen ist. Ein Beispiel dieser
Art quaternären Ammoniumsalzes, hergestellt durch Reaktion von
Methylsulfat, ergibt die folgende Struktur:
Weitere Modifikationen der voranstehend beschriebenen mono-, di-
oder polymeren Amidoamine oder Imidazoline sind die Reaktionsprodukte
mit reaktiven Oxiransystemen wie Äthylenoxid, Propylenoxid
oder Butylenoxid. Die Reaktion tritt bevorzugt an primären
und sekundären Stickstoffatomen auf, d. h. an Stickstoff, an dem
ein oder zwei Wasserstoffatome kovalent gebunden sind. Die
Reaktionsprodukte gehören zur Klasse von N-Hydroxyäthyl, N-2-
Hydroxypropyl- und N-2-Hydroxybutylamidoaminen oder Imidazolinen.
Bei Verwendung eines Überschusses von Oxiran erhält man
Polyäthylenäther, Polypropylenäther oder Polybutylenätherderivate.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus denen weitere Vorteile und Merkmale
hervorgehen. Beispielhaft werden Emulgatoren gezeigt, die
verwendet werden, um kationische Asphalt-in-Wasser Emulsionen
zu erhalten, die außerordentlich nützlich sind, um unter Scherbedingungen
mit einer Vielzahl kieselsäure- und kalkhaltiger Zuschlagstoffe
gemischt zu werden. Nach Absetzen (Verdampfen von
Wasser) zeigen die Asphaltfilme eine hervorragende Adhäsion an
die Oberfläche des Zuschlagstoffes.
Bei der Herstellung der bituminösen Emulsionen gemäß der Erfindung
wird eine wäßrige saure Lösung der nachstehend beschriebenen
Emulgatoren gründlich unter hohen Scherbedingungen in
einer Kolloidmühle gemischt. Der Bitumenanteil kann in einem
Bereich zwischen 30 bis etwa 80 Gew.-% liegen, bevorzugt
zwischen 60% und 70%. Die Dosierung des Emulgators kann in
einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% der Emulsion
liegen, bevorzugt zwischen 0,2 bis 2,0 Gew.-% der Emulsion.
Abhängig vom Emulgator wird eine gemischte Emulsion in
einen pH-Bereich von 2 bis 7 erhalten, mit den besten Resultaten
bei einem pH-Wert von etwa 2,5.
Das "Bitumen", das in der Emulsion verwendet wird, kann von
US-amerikanischen oder ausländischem Rohöl abgeleitet sein; es
umfaßt ebenfalls Bitumen, Naturasphalt, Petroleumöl, Ölrückstände
aus dem Straßenbau, plastische Rückstände aus der Kohlenteerdestillation,
Petroleumpech, und mit Lösungsmitteln verdünnte
Asphaltzemente (cutback asphalt). Es kann praktisch Asphaltzement
jeder Viskosität und von jedem Penetrationswert zur Verwendung
im Straßenbau, wie in ASTM-Vorschriften D-3381 und
D-946 beschrieben, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Emulgatoren
emulgiert werden.
Normalerweise werden die kationischen Seifenlösungen durch Suspendieren
des Amidoamins oder Imidazolins in Wasser erhalten,
dem eine genügende Menge einer geeigneten Säure, beispielsweise
Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure oder ähnliches zugegeben
wird, bis der gewünschte pH-Wert unterhalb von 7 erreicht ist
und eine klare Emulgatorlösung erhalten wird. Danach werden
die auf 55°C erhitzte Seifenlösung und der auf 120 bis 125°C
vorerhitzte flüssige Asphalt unter hohen Scherbedingungen in
einer Kolloidmühle 30 Sekunden lang gemischt, worauf sich
Asphaltemulsionen brauner Farbe und cremiger Konsistenz ergeben.
Bevor mit Untersuchungen gemäß ASTM D-244 begonnen wird,
werden die Emulsionen bei 70°C 16 Std. lang gelagert. Untersuchungen
zur Mischung mit Zuschlagstoffen werden so durchgeführt,
daß eine abgemessene Menge Zuschlagstoff in eine Mischungsschüssel
gegeben wird, hierauf werden 5 bis 10 Gew.-%
der Emulsion auf den Zuschlagstoff gegeben und es
erfolgt eine Mischung während 1 bis 5 Minuten. Die Mischung
wird in drei gleiche Teile geteilt und in drei Schalen gegeben.
Die erste Probe wird beiseite gestellt, die zweite Probe wird
unmittelbar nach der Mischung mit Wasser gewaschen und die
dritte Probe wird nach einer Stunde mit Wasser gewaschen. Die
prozentuale Beschichtung der Oberfläche des Zuschlagstoffes wird
visuell festgestellt. Von der ersten Probe wird die prozentuale
anfängliche Beschichtung festgestellt, von der zweiten Probe die
prozentuale Beschichtung bei sofortigem Abwaschen und von der
dritten Probe die prozentuale Beschichtung bei Abwaschen nach
einer Stunde. Die Anforderungen der Bauindustrie für die Beschichtung
werden allgemein bei mindestens 90 bis 95% festgesetzt.
Ein typischer Schlamm aus kationischer wäßriger bituminöser
Emulsion und Zuschlagstoff wird im Labor mit einer Menge von
mit Wasser vorgenäßtem Zuschlagstoff hergestellt, der mit einer
geeigneten kationischen bituminösen Emulsion zu einer gewünschten
Konsistenz gemischt wird. Man erhält die geeignete Konsistenz
durch Verwendung gemischter Gradierungen von Zuschlagstoffen,
die eine glatte, sich nicht trennende gleichförmige Mischung von
kationischer wäßriger bituminöser Emulsion und Zuschlagstoff
bilden, welche gleichförmig auf eine existierende Oberfläche ausgebreitet
werden kann. Die endgültige Festigkeit des aufgebrachten
Schlammes wird erhalten, wenn das Bitumen, beispielsweise
Asphalt, sich auf den Zuschlagstoffteilchen niederschlägt und die
neu aufgebrachte Beschichtung an die bestehende Oberfläche als
eine Mischung von Asphaltzement und Zuschlagstoff bindet.
Zum Auftragen der Beschichtung an der Straßenbaustelle kann
eine mobile selbstgetriebene Einheit verwendet werden, die gleichförmig
Zuschlagstoff, Wasser, anorganische und organische additive
Emulsionskomponenten zumischt. Eine typische derartige Einheit
ist mit getrennten Tanks für Zuschlagstoff, Wasser, Emulsion
und Additive versehen, die stetig in einem voreinstellbaren
Verhältnis in eine Mischkammer gegeben werden. Die stetig zugeführten
Komponenten verbleiben in der Mischkammer etwa eine
Minute und werden dann in einen Sprühkasten gegeben und auf
die auszubessernde Oberfläche aufgebracht. Es können auch portionsweise
arbeitende pneumatische Geräte zur geeigneten Austragung
der kationischen bituminösen Aggregatschlämme gemäß der
Erfindung verwendet werden.
Die Emulgatoren für die lösungsmittelfreien Emulsionen gemäß der
Erfindung funktionieren äußerst zufriedenstellend ohne Hilfsemulgatoren.
Es kann jedoch gelegentlich nötig werden, die Eigenschaften
der Emulsion zu ändern, um verbesserte Viskosität bei
einem gegebenen Asphaltgehalt zu erhalten, oder verbesserte
Stabilität gegenüber Staub und feinen Stoffen auf dem Zuschlagstoff
oder um die Absetzzeit zu verlängern, zu verkürzen usw. In
diesen Fällen kann eine von zwei Methoden verwendet werden.
Entweder wird eine Mischung von Tallöl-Fettsäuren, bevorzugt
Tallölpech, dem Bitumen (Asphalt) vor der Emulgierung zugegeben,
um die Desemulgierung oder die Viskosität der Emulsion
zu verbessern, oder Mischungen der voranstehend beschriebenen
Amidoamine und Imidazoline mit verträglichen kationischen oder
nichtionischen Emulgatoren können zur Emulgierung des Bitumens
verwendet werden. Hilfsemulgatoren, die bis zu 90% des endgültig
kombinierten erfindungsgemäßen Emulgators ausmachen können, sind
Fettamine, Fettpropandiamine, Fettamidoamine und Fettimidazoline.
Diese Verbindungsklasse verringert im allgemeinen die Absetzzeit.
Andere Hilfsemulgatoren sind monoquaternäre Ammoniumfettsalze
und diquaternäre Diammoniumfettsalze und nichtionische Emulgatoren
wie Äthylenglykolpolyäther von Nonyl- oder Dodekylphenol.
Auch können Kombinationen von Amidoaminen und Imidazolinen,
basierend auf Monocarboxylfettsäuren aus verschiedenen Quellen
und die sulfonierte Oleinsäure oder sulfonierte Tallöl-Fettsäuren
gemäß der Erfindung ebenfalls erhalten werden durch Reaktion
geeigneter Polyamine mit einer Mischung von Mono-, Di- oder
Tricarboxylfettsäuren und sulfonierter Fettsäure. Für diesen
Zweck geeignete Carboxylsäuren sind Tallöl-Fettsäuren, rohes
Tallöl, Harzsäuren, Harzsäuren, die einer Reaktion mit Fumarin-
oder Maleinsäure unterworfen wurden, Tallölpech, Talgfettsäuren,
Sojafettsäuren und ähnliche. Kraft-Lignin oder Vinsol kann auch
einer Koreaktion unterworfen werden.
Ebenfalls können Dimersäuren, die langkettige C₃₆-aliphatische
Carboxylsäuren sind, die durch Dimerisation von Fettsäuren aus
verschiedenen Quellen erhalten werden, einer Koreaktion unterworfen
werden.
Abhängig von der Art des Zuschlagstoffes und seiner Sauberkeit
wird die Mischung verbessert, wenn der Zuschlagstoff mit 1,5
Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gewicht des Zuschlagstoffes,
vorgenäßt wird. Die Eigenschaften der kationischen
Asphaltemulsionen in bezug auf Mischeigenschaften und Absetzen
(höherer Prozentsatz bei Abwaschen nach einer Stunde) können,
falls erforderlich, ebenfalls verbessert werden, wenn, basierend
auf dem Gewicht des Asphalts, 1 bis 15% eines Lösungsmittels
wie Dieselöl dem Asphalt vor der Emulgierung zugegeben wird.
Die mit den sulfonierten Carboxylsäure-Polyaminkondensaten
gemäß der Erfindung hergestellten Emulsionen sind stabil und
können für einen langen Zeitraum bis zu ihrer Verwendung
gelagert werden. Abhängig von der vorgesehenen Anwendung kann
die Emulsion mit dem Zuschlagstoff zentral in einer Fabrik in
einer großen Mischtrommel gemischt und die Mischung zur Baustelle
gebracht werden. Alternativ kann die Emulsion zur Baustelle
gebracht und dort gemischt werden, entweder mit einer
Mischvorrichtung wie motorisierten Mischern oder per Hand.
Zur Herstellung der bituminösen Emulsionen, die in den erfindungsgemäßen
Schlammdichtungsmischungen für den Straßenbau
verwendet werden, wird eine wäßrige saure Lösung der nachstehend
beschriebenen Emulgatoren gründlich unter hohen Scherbedingungen
in einer Kolloidmühle gemischt. Der Bitumengehalt
kann von 30 bis 80 Gew.-%, bevorzugt zwischen 60 und
70% betragen. Der Anteil des Emulgators kann von 0,1 bis 10
Gew.-% der Emulsion reichen, bevorzugt zwischen 0,2 und
2 Gew.-% der Emulsion. Abhängig vom Emulgator wird
eine schlammige Emulsion erhalten in einem pH-Bereich von 2 bis
7 mit besten Resultaten bei einem pH-Wert von etwa 2,5.
Die Zuschlagstoffe für die erfindungsgemäßen Schlammdichtungsmischungen
für den Straßenbau sind konventionelle schwer zu
beschichtende, dicht abgestufte Zuschlagstoffe wie Sand, Stoffe
aus der Grubenförderung, von einem Grubenbrecher (pit-run,
crusher-run usw.), die in ihrer Größe von allen dem reichen,
was durch ein Nr. 4 Sieb paßt bis zu 80%, die von einem
200-Sieb (US-amerikanische Standardserie) zurückgehalten werden.
Zuschlagstoffmischversuche werden durch Mischung des Zuschlagstoffes
mit Wasser und wäßriger bituminöser Emulsion durchgeführt.
Ein anorganischer additiver Mineralfüller wie Portlandzement,
hydratisierter Kalk, Kalksteinstaub oder Flugasche kann
zugegeben werden, um die Absetz/Desemulgierungszeit zu beschleunigen
und Salze wie Ammoniumsulfat, Aluminiumsulfat und andere
inorganische Sulfate oder Schaumerzeuger können zugegeben werden,
um die Absetzung/Desemulgierung des Schlammsystems zu
verzögern. Mineralische Füllstoffe müssen den Erfordernissen von
ASTM D-242 entsprechen. Diese Materialien werden in einer Mischschale
gemischt, bis eine homogene Schlammischung erhalten
wird. Bildet sich nicht innerhalb von drei bis vier Minuten
Mischzeit ein stabiler Schlamm aus, wenn geeignete Anteile der
Bestandteile verwendet werden, so sind die Materialien der Mischung
nicht miteinander kompatibel. Diese Mischanordnung ist
zur Simulation der aktuellen Verwendungsbedingungen erforderlich.
Nach Mischung des Schlammes wird dieser in eine Form
gesprüht, die auf eine Asphaltpappe gelegt wird, und die
Absetz/Desemulgierungszeit wird dadurch gemessen, daß die exponierte
Schlammoberfläche mit einem Papiertuch abgetupft wird.
Falls kein brauner Fleck auf dem Papiertuch auftritt, wird der
Schlamm als "abgesetzt" angesehen. Die Aushärtezeit könnte ebenfalls
mit einem Kohäsionstestgerät gemessen werden. Zahlreiche
weitere Versuche, wie in ASTM D-3910 beschrieben, werden verwendet,
um Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften des
Schlamms zu messen. Der "Performance Guide for Slurry Seal",
veröffentlicht von der amerikanischen Asphalt Emulsion Manufacturers
Association, wird verwendet, um die Eigenschaften der
Schlammdichtung zu messen.
Die Emulsion sollte während des Mischens stabil sein und sich
innerhalb der vorgesehenen Zeit nach Anwendung absetzen. Die
erfindungsgemäßen Emulgatoren weisen sehr zufriedenstellende Eigenschaften
ohne Hilfsemulgatoren auf.
Beispielsweise können die Absetzzeiten gesteuert werden durch
Konzentration des Emulgators, Hinzufügung von Kalk, Zement oder
eines anorganischen Additivs, welches die Desemulgierungscharakteristik
des Schlammsystems ändern würde. Auch kann ein organischer
additiver Polymerlatex verwendet werden, um die Matrix zu
stärken. Vorzugsweise wird das organische Additiv dem Emulsions-
Zuschlagstoff Schlamm zugegeben.
Eine Mischung von Tallöl-Fettsäuren, vorzugsweise Tallölpech,
kann dem Bitumen (Asphalt) vor Emulgierung zugegeben werden,
um die Desemulgierung zu verbessern oder die Viskosität der
Emulsion zu verbessern. Alternativ können Mischungen der voranstehend
beschriebenen Amidoamine und Imidazoline mit kompatiblen
kationischen und nichtionischen Emulgatoren zur Emulgierung
des Bitumens verwendet werden. Hilfsemulgatoren, die bis zu 90%
des gesamten kombinierten erfindungsgemäßen Emulgators ausmachen können,
sind Fettamine, Fettpropandiamine, Fettamidoamine und Fettimidazoline.
Weitere Hilfsemulgatoren monoquaternärer Ammoniumfettsalze,
diquaternäre Diammoniumfettsalze und nichtionische
Emulgatoren wie Äthylenglykolpolyäther und Nonyl- oder Dodekylphenol.
Die kationischen bituminösen Emulsionen, die in den erfindungsgemäßen
Schlämmen verwendet werden, sind langsam absetzende
gemischte Schlämme gemäß ASTM D-2397; die Absetzzeit kann
jedoch durch Hinzufügung von Kalk oder Zement verkürzt werden,
wodurch eine Emulsion mit einer Schnellabsetzcharakteristik erhalten
wird.
Aus den folgenden Ausführungsbeispielen für unterschiedliche Arten
von erfindungsgemäßen Emulgatoren werden weitere Merkmale
und Vorteile der Verwendung dieser Verbindungen in mittelschnell
absetzenden gemischten kationischen bituminösen Emulsionen und
Schlammdichtungsanwendungen deutlich.
Dieses Beispiel zeigt die Vielzahl von Emulgatoren, die unter
einer Vielzahl von Bedingungen aus sulfonierter Oleinsäure und
Polyaminen erhalten werden.
150 g sulfonierte Oleinsäure wird in einen Dreihalskolben geeigneter
Größe (500 ml) gegeben, der mit Rührer, Thermometer und
Dean-Stark-Falle zum Aufsammeln des Destillates versehen ist. 100 g
Triäthylendiamin wurde langsam unter Rühren und Erhöhung
der Temperatur auf 100°C zugegeben. Die Mischung wurde auf
210°C erhitzt. Nach Erhalt von 18 ml Destillat wurde die Reaktion
abgebrochen.
150 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Diäthylentriamin wurden
gemischt wie bei Beispiel 1. Diese Reaktionsmischung wurde auf
200°C erhitzt. Nach Erhalt von 26 ml Destillat wurde die Reaktion
abgebrochen.
120 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Aminoäthylenpiperazin wurden
gemischt und auf 240°C aufgeheizt. Nach Erhalt von 12 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
120 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Triäthylentetramin wurden
gemischt und auf 230°C aufgeheizt. Nach Erhalt von 10 ml Destillat
wurde die Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Tetraäthylenpentamin
wurden gemischt und auf 240°C erhitzt. Nach Erhalt von 10 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
130 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g N-Aminoäthyläthanolamin
wurden gemischt und auf 240°C erhitzt. Nach Erhalt von 20 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
120 g sulfonierte Oleinsäure wurde mit 50 g Triäthanolamin und
40 g Diäthylentriamin gemischt. Dies wurde auf 250°C erhitzt.
Nach Erhalt von 16 ml Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
120 g sulfonierte Oleinsäure wurde mit 60 g Aminoäthylpiperazin
und 40 g Triäthylentetramin gemischt. Die Mischung wurde auf
240°C erhitzt. Nach Erhalt von 15 ml Destillat wurde die Reaktion
abgebrochen.
Dieses Beispiel zeigt eine Vielzahl von Emulgatoren, die aus
Polyaminen und Mischungen von sulfonierter Oleinsäure und Fettsäuren
aus verschiedenen Quellen, Vinsol oder Kraft-Lignin erhalten
wurde.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g 1483 wurden bei Zimmertemperatur
gemischt. Zur Mischung wurden 100 g Triäthylendiamin
gegeben und die Mischung auf 265°C erhitzt. Nach Erhalt von 46 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
105 g sulfonierte Oleinsäure und 105 g Rosin S (ein Kolophoniumprodukt)
wurden auf 100°C erhitzt. Dieser Mischung wurden 85 g
Diäthylentriamin zugegeben. Die Temperatur stieg auf 150°C. Es
wurde weiter auf 265°C erhitzt. Nach Erhalt von 35 ml Destillat
wurde die Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Tallölpech wurden gemischt
und hierzu 100 g Triäthylendiamin gegeben und das Ganze
auf 240°C erhitzt. Nach Erhalt von 30 ml Destillat wurde die
Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 50 g einer Mischung von
hydrierten Fettsäuren wurden gemischt und hierzu 80 g
Triäthylendiamin gegeben und auf 210°C erhitzt. Nach Erhalt
von 13 ml Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g C₂₁-Dicarbonoxylsäure
wurden gemischt und hierzu 100 g Triäthylendiamin gegeben.
Dieses wurde auf 190°C aufgeheizt. Nach Erhalt von 14 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
135 g sulfonierte Oleinsäure und 125 g C₂₁-Dicarbonoxylsäure
wurden gemischt und 120 g DETA hinzugegeben. Das Ganze wurde auf
220°C erhitzt. Nach Erhalt von 28 ml Destillat wurde die
Reaktion abgebrochen.
90 g sulfonierte Oleinsäure und 30 g Vinsol wurden gemischt und
hierzu 80 g Diäthylentriamin gegeben und das Ganze auf 230°C
erhitzt. Nach Erhalt von 20 ml Destillat wurde die Reaktion
abgebrochen.
100 g sulfonierte Oleinsäure und 100 g Diäthylentriamin wurden
bei Zimmertemperatur gemischt. Die Temperatur stieg auf 80°C. Es
wurde auf 100°C erhitzt und 40 g Indulin A (Kraft-Lignin
angesäuert auf pH 2,5) wurde zugegeben. Wenige Tropfen Octanol
verhinderten übermäßiges Schäumen. Das Ganze wurde auf 200°C
erhitzt. Nach Erhalt von 27 ml Destillat wurde auf 120°C
abgekühlt und mit Methylzellulose/Isopropanol verdünnt.
Zu 110 g sulfonierter Oleinsäure wurden 13 g Kaliumhydroxyd,
gelöst in 80 ml Methanol, zugegeben. Die Temperatur stieg auf
65°C. Nach 10 Minuten wurden 50 g Diäthylentriamin durch einen
Tropftrichter gegeben und die Reaktionsmischung auf 200°C erhitzt.
Nach Erhalt von 88 ml Destillat wurde die Reaktion
abgebrochen. Es wurde auf 110°C gekühlt und verdünnt mit
Diäthylenglykol/Isopropanol.
90 g sulfonierte Oleinsäure und 90 g wurden gemischt und 30 g
Diäthylentriamin zugegeben. Die Temperatur stieg auf 100°C
Es wurde weiter auf 230°C erhitzt. Nach Erhalt von 7 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
Dieses Beispiel zeigt einige aus sulfonierten Tallöl-Fettsäuren
und Polyaminen hergestellte Emulgatoren.
150 g sulfonierte Tallöl-Fettsäure wurde mit 100 g Diäthylentriamin
gemischt und auf 210°C erhitzt. Nach Erhalt von 14 ml
Destillat wurde die Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Tallöl-Fettsäure wurde mit 100 g einer Mischung
von Aminoäthylpiperazin und Tetraäthylentriamin gemischt und
auf 210°C erhitzt. Nach Erhalt von 7 ml Destillat wurde die
Reaktion abgebrochen.
100 g sulfonierte Tallöl-Fettsäure wurde gemischt mit 100 g einer
Mischung von Aminoäthylpiperazin und Tetraäthylentriamin und
auf 210°C erhitzt. Nach Erhalt von 7 ml Destillat wurde die
Reaktion abgebrochen.
Dieses Beispiel zeigt die Eigenschaften erhaltener Emulsionen,
wenn die voranstehend beschriebenen Emulgatoren zur Emulgierung
verwendet wurden. Um die vielseitige Verwendbarkeit dieser
Emulsionen zu zeigen, wurden unterschiedliche kieselsäure- und
kalkhaltige Zuschlagstoffe für die Mischversuche verwendet. Emulsionen
wurden mit venezolanischem Asphalt hergestellt, der einen
Penetrationswert von 120 bis 150 aufwies. Es wurden hervorragende
Emulsionen erhalten, wenn ein Anteil von 0,3 bis 1,5%
Emulgator verwendet wurde. Emulgatoren wurden in dem pH-Bereich
von 1,5 bis 6,5 hergestellt, wobei die besten Resultate bei
einem pH-Wert von 2,5 erhalten wurden. Der pH-Wert wurde mit
verdünnter Salzsäure eingestellt. Die Versuchsresultate sind in
Tabelle I dargestellt. Der Zuschlagstoffversuch zeigt an, ob eine
Emulsion für Mischeinsätze geeignet ist. Der Versuch wurde mit
Mischschale und Löffel ausgeführt. Abhängig von der Sauberkeit
des Zuschlagstoffes wurde dieser vorgenäßt mit 1 bis 3% Wasser
vor Zugabe der Emulsion. Nachdem 5 bis 9 g Emulsion (pro 100 g
Zuschlagstoff) mit Zuschlagstoff eine Minute lang gemischt waren,
wurden anfängliche Beschichtung, Beschichtung bei sofortigem
Abwaschen und Beschichtung bei Abwaschen nach einer Stunde
visuell festgestellt. Von diesen Werten kann der Mischwirkungsgrad
und die Absetzzeit mit einem bestimmten Zuschlagstoff festgestellt
werden.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkungsweise dieser Arten von Emulgatoren
für Schlammdichtungsanwendungen.
Tabelle II verdeutlicht die schnellen Absetzzeiten der in Beispielen
1 bis 3 hergestellten Schlämme, darüber hinaus die Fähigkeit,
die Absetzzeiten durch Hinzufügung eines mineralischen
Füllstoffes (Portlandzement) zu steuern. Die Absetzzeiten sind in
der folgenden Tabelle dargestellt.
Während die Erfindung beschrieben und erläutert ist unter Bezugnahme
auf unterschiedliche bestimmte Materialien, Verfahren und
Beispiele wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf
diese bestimmten Materialien, Kombinationen von Materialien und
für diesen Zweck ausgewählten Verfahren beschränkt ist. Dem
Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, daß zahlreiche Änderungen
derartiger Einzelheiten verwendet werden können.
Claims (6)
1. Kationische, bituminöse Emulsion mit 30 bis 80 Gew.-%
Bitumen, 0,1 bis 10 Gew.-% Emulgator sowie Wasser auf 100
Gew.-% und einem pH-Wert von 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Emulgator mindestens 10% eines Reaktionsproduktes, erhalten
durch Umsetzung von Polyaminen mit:
- a) sulfonierten Tallölfettsäuren und/oder sulfinierter Ölsäure,
- b) sulfonierten Tallölfettsäuren und/oder sulfonierter Ölsäure sowie Mono-, Di- und/oder Tricarboxylfettsäuren,
- c) sulfonierten Fettsäuren und/oder sulfonierter Ölsäure sowie Harzsäuren oder
- d) sulfonierten Tallölfettsäuren und/oder sulfonierter Ölsäure sowie Kraftlignin
enthält.
2. Kationische bituminöse Emulsion nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bis zu 90% des gesamten erfindungsgemäßen Emulgators ein
Hilfsemulgator oder mehrere Hilfsemulgatoren aus der Gruppe der
Fettamine, Fettpropandiamine, Fettamidoamine, Fettimidazoline,
monoquaternäre Ammoniumfettsalze, diquaternäre, Diammoniumfettsalze
und Äthylenglykolpolyäther von Nonyl- oder Dodekylphenol ist (sind).
3. Kationische bituminöse Emulsion nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bis zu 90% des gesamten erfindungsgemäßen Emulgators ein
Hilfsemulgator oder mehrere Hilfsemulgatoren aus der Gruppe von
Stickstoffderivaten von Harzsäuren und Stickstoffderivaten von
Kraftlignin ist (sind).
4. Kationische bituminöse Emulsion nach Anspruch 1, 2, oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß etwa 60 bis 70 Gew.-% der Emulsion Bitumen, etwa 0,2 bis
2,0 Gew.-% der Emulsion Emulgator und Wasser zum Auffüllen
auf 100 Gew.-%, wobei die Emulsion einen pH-Wert von etwa 2,7
aufweist.
5. Verwendung einer kationischen bituminösen Emulsion nach einem der
Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung einer Schlammdichtungsmasse für den
Straßenbau.
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