Härtbares Material für Strassenbeläge
Die Erfindung bezieht sich auf ein härtbares, ein Bitumen enthaltendes Material für Strassenbeläge, Beläge von Flugpisten usw.
Es besteht ein erhöhter Bedarf nach einem besseren Material zum Bau von Strassen, Flugplätzen und dergleichen, und zwar einem Material, das beispielsweise bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnützung, Lösungsmitteln und Hitze aufweist, und Gleiten bzw. Schleudern verhindert. Es besteht ebenfalls ein Bedarf nach einem wirtschaftlichen, billigen Überzugsgemisch, das auf bereits fertiggestellte Zement- oder Asphaltstrassen oder Lagerplätze aufgetragen werden kann, um durch Abnützung, Regen, zur Enteisung verwendete Salze und/oder Kälte hervorgerufene Zerstörung zu verringern. Ausserdem besteht, insbesondere für Asphaltrollbahnen für Düsenflugzeuge ein Bedarf nach Asphaltpflasterungen, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Lösungsmitteln besitzen, da Hitze und Düsenbrennstoffe Asphaltoberflächen leicht angreifen.
Zement- und Asphaltstrassenpflasterungen und Metallflächen auf über Brücken führende Fahrbahnen usw. neigen nach längerem Gebrauch dazu, gefährliche glatte Oberflächen zu bilden, die, wenn sie nass sind, Gleit- bzw. Schleudergefahr bewirken. Es besteht deshalb auch ein grosser Bedarf nach Uberzügen bzw.
Pflasterungen, durch die diese Schleudergefahr vermieden wird und die auf diesen Oberflächen haften.
Zur Erfüllung der eben erwähnten Anforderungen sind verschiedenartige Gemische vorgeschlagen worden, doch es haben sich die bisher bekannten Gemische als nicht sehr zufriedenstellend erwiesen.
In den meisten Fällen zeigen diese Gemische keine verbesserte Dauerhaftigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit oder verbesserten Gleitwiderstand. Ferner besitzen die Überzüge nicht die nötige Haftfähigkeit auf Zement-, Asphalt- und Metalloberflächen, insbesondere dann nicht, wenn diese ölig oder schmutzig sind. In anderen Fällen haben sich die bekannten Überzüge bzw. die Pflasterungen als zu hart und spröde erwiesen, um auf grosse Flächen aufgetragen werden zu können. Die Überzüge haben ausserdem bei ungünstigen Wetterbedingungen versagt. Es hat sich auch, wiederum in anderen Fällen, erwiesen, dass die Überzüge nicht die nötige Widerstandsfähigkeit gegenüber Lösungsmitteln und Hitze besassen und ausserdem nicht dauerhaft und auch schleudergefährlich waren. Die Überzüge haben sich darüber hinaus in vielen Fällen als zu kostspielig oder zu schwierig in ihrer Anwendung erwiesen.
Es ist nun festgestellt worden, dass diese und noch weitere Schwierigkeiten mit dem erfindungsgemässen härtbaren Material ausgeschaltet werden können, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Polyepoxyd mit durchschnittlich mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül, ein Polyamid, welches Aminowasserstoff aufweist, wie es bei Umsetzung eines aliphatischen Polyamins, mit einer mehrbasischen Säure, die mindestens 7 Kohlenstoffatome zwischen den Säuregruppen aufweist, erhältlich ist und einen aus Petroleum gewinnbaren bituminösen Stoff enthält.
Es ist überraschenderweise festgestellt worden, dass erfindungsgemässes Material ein ausgezeichnetes Bindemittel für verschiedenartige Zuschlagstoffe darstellt und mit diesen Überzüge ergeben kann, die verbesserte Pflasterungen für Strassen, Flugplätze, Gehsteige und dergleichen Verwendung darstellen.
Die mit erfindungsgemässem Material hergestellten Strassen und dergleichen können ausgezeichnete Dauerhaftigkeit, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Lösungsmitteln aufweisen und überdies die Gleitgefahr vermeiden.
Es ist ausserdem festgestellt worden, dass das erfindungsgemässe Material verträgliche Filme mld Überzüge bilden kann, die nach ihrer Härtung ausgezeichnet auf Zement, Asphalt, Holz- und Metalloberflächen haften. Ausserdem können diese Über- züge federnd und zäh und bei allen Wetterbedingungen sehr beständig sein. Gegenüber Lösungsmitteln und Hitze kann ebenfalls gute Widerstandsfähigkeit vorhanden sein. Wenn dem Überzug kleine inerte feste Teilchen zugesetzt werden, stellen diese Gemische ausgezeichnete Mittel zum Vermeiden von Gleiten bzw. Schleudern dar. Die Überzüge sind insbesondere für Uberlandstrassen und Rollbahnen geeignet, da sie leicht auf weite Flächen aufgetragen und schnell ohne besondere erforderliche Härtungsbedingungen gehärtet werden können.
Das erfindungsgemässe Material hat sich nicht nur auf Über- landstrassen oder als Strassenpflasterung im allgemeinen als zweckmässig erwiesen, sondern kann ebenfalls nützlich zur Behandlung von Dockflächen, Böden in Warenhäusern, Gehsteigen, Tennisplätzen, Schiffsdecks, Ölleitungen (pipelines) und dergleichen Flächen sein, bei denen Dauerhaftigkeit und Wetterbeständigkeit erwünscht ist.
Ein besonderer Vorteil des neuen Materials liegt in der Tatsache, dass es bei niedriger Temperatur gehärtet werden kann und also keine besonderen Vorrichtungen zum Entwickeln von Hitze erforderlich sind. Viele dieser Materialien, insbesondere diejenigen, die aus Rückstandsheizölen hergestellt worden sind, oder solche, die Verdünnungsmittel, wie Koh lenwasserstoffnitrile, Monoglycidylderivate und ähnliche Verbindungen enthalten, besitzen niedrige Viskosität und können aufgesprüht bzw. durch Bürsten oder anderswie aufgetragen werden und sind deshalb leichter zu handhaben als bekannte Überzüge oder Bindemittel.
Die Feststellung, dass das oben erwähnte Material für diese Anwendungsformen geeignet ist, war überraschend, da bis jetzt bekannt war, dass gewisse Asphaltarten, wie Pflasterasphalt, sich im wesentlichen mit Glycidylpolyäthern nicht vertragen. Erfindungsgemässes Material zeigt jedoch ausgezeichnete Verträglichkeit und kann eine zähe, homogene Masse darstellen. Es ist ausserdem festgestellt worden, dass die gehärteten Produkte die oben erwähnten verbesserten Eigenschaften, beispielsweise verbesserte Flexibilität, besitzen, wogegen die verschiedenen Asphalte allein im allgemeinen spröde Produkte bilden.
Der im erfindungsgemässen Material enthaltene bituminöse Stoff kann aus Petroleum gewonnen werden und beispielsweise ein Asphalt, ein Brennölrückstand und dergleichen sein. Vorzugsweise sind die Asphalte geblasene, im Crackverfahren hergestellte aromatische und katalytisch oder nicht katalytisch polymerisierte Asphalte, insbesondere durch unmittelbare Destillation erhältliche Pflasterasphalte. Die aromatischen Asphalte können hinsichtlich ihrer Flexibilität erfindungsgemäss verbessert und dadurch die Verwendungsmöglichkeit dieser Produkte, die normalerweise hart und spröde sind, erweitert werden. Ein typisches, vorzugsweise verwendetes aromatisches Asphaltmaterial enthält die Bodenrückstände der Destillation von katalytisch gecracktem Benzin.
Normalerweise besitzen unmittelbar abdestillierte Asphaltarten, die für den Gebrauch als Pflasterung geeignet sind, Härten von etwa 40 bis 300 und Schmelzpunkte (softening points) innerhalb des Bereiches von etwa 35 bis 630 C. Geblasene Asphalte werden gewöhnlich in Gegenwart oder Abwesenheit von Katalysatoren dadurch hergestellt, dass man die Asphalte bei erhöhten Temperaturen mit einem sauerstoffhaltigen Gas, wie Luft, abbläst. Ein typischer Asphalt kann einen Bereich seiner Erweichung zwischen etwa 71 und etwa 1160 C, und eine Härte innerhalb des Bereichs von etwa 5 bis etwa 30 besitzen.
Andere bevorzugte bituminöse Stoffe sind hochsiedende Extrakte von Petroleum, beispielsweise solche, wie sie bei der Extraktion von Petroleum durch aromatischselektive Lösungsmittel gewonnen werden. Zur Herstellung dieser Extrakte verwendet man verschiedene nicht reaktionsfähige, hochpolare Lösungsmittel, wie z. B. flüssiges SO2, Phenol Kresylsäure, Furfurol, Dichloräthyläther, Nitrobenzol, und ähnliche Verbindungen. Die Anwendung des sogenannten doppelten Lösungsmittelverfahrens (double solvent process), bei dem gegenseitig nicht mischbare Lösungsmittel, wie Kresylsäure und Propan, verwendet werden, liefert ebenfalls geeignete Extrakte.
Besonders bevorzugt sind die Edeleanu- und Furfurolextrakte von Petroleumdestillaten. Die Extrakte stellen hochsiedende Stoffe dar, die im allgemeinen bei gewöhnlichen Temperaturen viskose Flüssigkeiten bis teerähnliche Stoffe sein können. Es werden Extrakte bevorzugt, die einen Siedepunkt von über 3000 C bei 760 mm Hg besitzen.
Andere bevorzugte Bitumenstoffe sind Rückstände von Brennölen, beispielsweise mit einer Viskosität zwischen 10 cS bei 370 C und etwa 1500 cS bei 370 C.
Die verwendeten Polyepoxyde sind solche Produkte, die durchschnittlich mehr als eine Epoxygruppe pro Molekül erhalten. Die erfindungsgemäss verwendeten Polyepoxyde besitzen mit andern Worten eine Epoxy-Äquivalenz von mehr als 1,0. Diese Verbindungen können gesättigt oder ungesättigt, aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und können Substituenten, wie Chlor, Hydroxylgruppen, ätherische Reste und ähnliche Gruppen aufweisen. Sie können monomer oder polymer sein.
In der USA-Patentschrift Nr. 2 633 458 sind verschiedene Beispiele von Polyepoxyden angegeben, die erfindungsgemäss Verwendung finden können.
Andere Beispiele für erfindungsgemäss verwendbare Epoxydverbindungen sind die epoxygruppenhaltigen Ester polyäthylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren, wie epoxygruppenhaltiges Leinöl, Athyl- elaeostearat, Monoglyceride von aus Tungöl gewonnenen Fettsäuren und ähnliche Verbindungen.
Eine andere Gruppe sind Diglycidylester von zweibasischen Säuren, wie Diglycidylphthalat.
Weitere geeignete epoxygruppenhaltige Verbindungen sind die Epoxyderivate von Estern von ungesättigten einwertigen Alkoholen und Polycarbonsäuren, wie Di-(2, 3 -epoxybutyl)-adip at, ausserdem Epoxyderivate von ungesättigten Alkoholen und ungesättigten Carbonsäuren, wie 2, 3-Epoxy-cyclohexyl methyl- epoxycyclohexan- carboxylat, Epoxyderivate von polyäthylenisch ungesättigten Polycarbonsäuren, wie Dimethyl-8,9, 12,1 3-diepoxy-eicosandioat, epoxygruppenhaltige Polyester, die durch Reaktion eines ungesättigten Polyalkohols und/oder ungesättigten Polycarbonsäuren oder -anhydriden entstanden sind, wie z.
B. der Polyester, der durch Reaktion von 8,9,12,1 3-Eicosadiendionsäure mit Äthylenglykol erhalten wird, der Polyester, der durch Reaktion von Diäthylenglykol mit 2-Cyclohexen- 1 ,4-dicarbonsäure entsteht und ähnliche Verbindungen, ausserdem epoxygruppenhaltige polyäthylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie epoxyhaltiges Cyclopentadien, epoxygruppenhaltige Polymere und Copolymere von Diolefinen, wie Butadien- Acrylonitril- Copolymere (Hycar-Kautschuk), Butadien-Styrol-Copolymere und ähnliche Verbindungen.
Die besonders bevorzugten Polyepoxyde sind Glycidyläther, insbesondere die Glycidyläther von Polyhydrophenolen, besonders Dihydrophenolen, wie Bisphenol A und Polyalkoholen, besonders solchen, die ein Molgewicht zwischen 250 und 900 aufweisen.
Die Glycidyläther von Polyphenolen werden dadurch hergestellt, dass man Epichlorhydrin mit dem gewünschten Polyphenol in Gegenwart von Alkali zur Reaktion bringt. Die in der USA-Patentschrift Nummer 2633 458 beschriebenen Polyäther A, B, C und D stellen gute Beispiele solcher Polyepoxyde dar.
Andere Beispiele sind die Polyglycidyläther von 1,1,2, 2-Tetrakis-(4-hydroxyphenyl)-äth an (mit einem Epoxywert von 0,45 Äqu./100 g und einem Schmelzpunkt von 1800C).
Zur Herstellung des erfindungsgemässen Materials geeignete Polyamide können erhalten werden als Reaktionsprodukt einer mehrbasischen Säure mit mindestens 7 C-Atomen zwischen den Säuregruppen und eines aliphatischen Polyamins, wobei das Erzeugnis mindestens ein an ein Aminostickstoffatom gebundenes Wasserstoffatom besitzt. Beispiele der bei der Herstellung dieser Polyamide verwendeten mehrbasischen Säuren sind unter anderem 1,10 Decandionsäure, 1,1 8-Octadecandionsäure und dimere und trimere Fettsäuren, die durch Erwärmen von polymerisierenden trocknenden Ölen unter bekannten Bedingungen hergestellt werden können. Im allgemeinen werden die niedrigeren aliphatischen Ester der trocknenden Öle verwendet, weil dadurch eine Decarboxylierung während des Erhitzens vermieden wird. Beim Erhitzen werden im allgemeinen dimere und trimere Produkte erhalten.
Dieses Verfahren ist in der Zeitschrift Industrial and Engineering Chemi- stry Bd. 38, S. 1139 (1946) beschrieben. Die Struktur der so erhaltenen Reaktionsprodukte wird so angenommen, wie in dem Aufsatz in der Zeitschrift Industrial and Engineering Chemistry Bd. 33, S. 89 (1941) dargelegt ist. Zur Herstellung der polymeren Säuren können zahlreiche trocknende Ölsäuren Verwendung finden, jedoch werden bevorzugt solche Säuren angewandt, die 16 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, wie Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure und Licansäure.
Die zur Herstellung der Polyamide verwendeten aliphatischen Polyamide können z. B. irgendwelche Di-, Tri- oder Tetramine, beispielsweise 2ithylen-- diamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, 1, 4-Diaminbutan, 1,3 -Diaminbutan, Hexamethylendiamin, 3-(N-Isopropylamino)-propylamin, vorzugsweise jedoch Diäthylentriamin, sein.
Besonders bevorzugte Polyamide sind solche, die sich von aliphatischen Polyaminen, welche nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome aufweisen, und polymeren Fettsäuren, die durch Dimerisierung und Trimerisierung äthylenisch ungesättigter Fettsäuren mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen, insbesondere von aus Sojabohnenöl gewonnener Fettsäure, entstehen, ableiten.
Polyamide mit einer Viskosität zwischen 10 und 750 Poise bei 400 C, namentlich 20 bis 250 Poise bei 400 C, werden bevorzugt. Bevorzugte Polyamide besitzen ausserdem Aminwerte von 50 bis 450. Der Aminwert ist die Menge in mg KOH, die dem Basengehalt von 1 g Polyamid, bestimmt durch Titration mit HCI, äquivalent ist.
Wie bereits bemerkt, besitzen die erfindungsgemäss verwendeten Polyamide mindestens 1, und zwar vorzugsweise 2 oder mehrere an Aminostickstoffatome gebundene Wasserstoffatome. Derartige Produkte werden erhalten, indem man die einzelnen Ausgangsstoffe in solchen Anteilen zur Anwendung bringt, dass immer mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehrere freie Aminowasserstoffatome, im erzeugten Polyamid vorhanden ist bzw. sind. Es wird beispielsweise ein Überschuss an Polyamin bei der Polyamidherstellung angewandt.
Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Polyamide ist in den USA-Patentschriften Nrn. 2450940 und 2 695 908 beschrieben.
Das erfindungsgemässe Material kann erhalten werden, indem man beispielsweise die Komponenten mit oder ohne Anwendung von Hitze einfach miteinander vermischt. Wenn eine oder mehrere der Komponenten dicke Flüssigkeiten oder Feststoffe sind, wird im allgemeinen vorzugsweise vor oder bei der Vermischung erwärmt. Es können verschiedene Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel, die sich vor oder während der Härtung verflüchtigen, zugesetzt werden, um die Herstellung des Materials zu erleichtern, doch ist der Gebrauch derartiger Stoffe im allgemeinen nicht wünschenswert, da dadurch im allgemeinen die Härtungsdauer der fertiggestellten Produkte verlängert wird. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Kohlenwasserstoffe, wie. Xylol, Benzol und ähn liche Verbindungen.
In einigen Fällen ist es zweckmässig, flüssige Epoxyde, wie unter Normalbedingungen flüssige Glycidylpolyäther von Polyalkoholen, als Verdünnungsmittel, oder Monoglycidylderivate wie Butylglycidyläther, Allylglycidyläther usw. als reaktive Verdünnungsmittel zu verwenden.
Das Verhältnis der im Material verwendeten Bitumenstoffe und Polyepoxyde kann je nach den erwünschten Eigenschaften des Erzeugnisses variieren.
Material mit den oben beschriebenen, unerwartet festgestellten Eigenschaften, wie guter Verträglichkeit, ausgezeichneter Haftfähigkeit und verbesserten Über- zugseigenschaften, wird namentlich dann erhalten, wenn das Polyepoxyd mindestens 5 %, vorzugsweise 15 bis 85 Gew. % des Gemisches von Bitumen und Polyepoxyd ausmacht.
Vorteilhaft sind mindestens 0,8 Äquivalente Polyamid je Äquivalent des Polyepoxyds vorhanden. (Ein chemisches Äquivalent bezieht sich in diesem Fall auf die Menge Amid, die benötigt wird, einen Aminowasserstoff je Epoxygruppe zu liefern). Bevorzugt sind Mengen von etwa 0,8 bis 4 l2iquivalen- ten Polyamid je Äquivalent Polyepoxyd, vorzugsweise von 3 bis 3,5 Äquivalenten. Es kann ein Anteil, beispielsweise bis zu 50 Gew. %, des Polyamids durch andere Stoffe, wie irgendeine der oben erwähnten langkettigen Säuren, oder durch Polyamine oder bekannte Härtemittel, wie Polysäureanhydride, Alkaliverbindungen, Metallsalze und ähnliche Stoffe ersetzt werden.
Besonders bevorzugt ist eine Verwendung des erfindungsgemässen Materials, bei welcher diesem inerte feste Teilchen zugesetzt werden, entweder zur Herstellung von Strassenpflasterungen oder zur Herstellung eines sonstigen Überzuges, der einen ausgezeichneten Gleitwiderstand zeigen soll. Diese Teilchen sollten zweckmässig feinverteilt sein und vorzugsweise eine Grösse von 0,05 bis 5 mm aufweisen. Bevorzugte inerte feste Teilchen zu diesem Zwecke sind beispielsweise Sand, feinverteilter Kies, feinverteilte Muscheln, zermahlener Quarz, geschmolzene Aluminiumoxydteilchen und feinverteilte Harze. Insbesondere bevorzugt sind Minerale, besonders siliciumhaltige Stoffe, wie Sand und zermahlener Kies. Es können auch Gemische der verschiedenen Teilchenarten zur Anwendung kommen.
Die dem Material zugesetzte Menge an inerten Teilchen beträgt zweckmässig mindestens 50 Gew. % des Gesamtgemisches aus Bitumenstoffen und Polyepoxyd, vorzugsweise 70 bis 2000 Gew. % des Gemisches.
Die inerten Teilchen können dem Material vor seiner Anwendung zugesetzt werden. Dieses Verfahren wird bevorzugt, wenn das erfindungsgemässe Material als Bindemittel zur Anwendung kommt.
Das Gemisch aus Bitumenstoffen, Polyepoxyd und Polyamid kann auch zuerst aufgetragen und dann die inerten Teilchen beigefügt werden. Beim Über- ziehen von Überlandstrassen kann das Gemisch aus Bitumenstoffen, Polyamid und Polyepoxyd unmittelbar auf die Strassenoberfläche aufgetragen und die inerten Teilchen, wie Sand, dann vor der Härtung auf diesen Überzug gestreut werden.
Die Teilchen können nach Belieben zur Beschleunigung des Härtevorgangs erhitzt werden. Auf 65 bis 2000 C erhitzte Zuschlagstoffe sind zweckmässig, um die Härtungsdauer von Strassenunterbau und über zügen abzukürzen.
Das erfindungsgemässe Material kann, wenn es als Überzug Verwendung finden soll, auf jede beliebige Oberfläche aufgetragen werden; es ist jedoch besonders geeignet als Überzugs gemisch für Zement, Asphalt, Holz und Stahl. Das Auftragen des Materials auf eine Oberfläche kann auf jede beliebige geeignete Weise durchgeführt werden. Wenn dicke Überzüge oder solche, die grosse Mengen an inerten Teilchen enthalten, hergestellt werden sollen, so ist das Material am besten mittels eines Spachtels, einer Kelle, Schaufel, oder einem Besen aufzutragen. Wenn das erfindungsgemässe Material eine Flüssigkeit darstellt, kann es durch Sprühen oder durch Bürsten aufgetragen werden. Die Dicke der Überzüge variiert im allgemeinen zwischen 1,5 und etwa 12 mm.
Wenn nicht anders vermerkt, bezeichnen die in folgenden Beispielen erwähnten Teile Gewichtsteile.
Die in den Beispielen mit Buchstaben bezeichneten Polyepoxyde mit durchschnittlich mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül sind in der USA-Patentschrift Nr. 2 633 458 beschrieben. Die Anzahl der Epoxygruppen pro Molekül erhält man, wenn man das Molekulargewicht durch 100 teilt und dann mit den Epoxyäquivalenten pro 100 g multipliziert. Der in den Beispielen verwendete Zement wurde aus hydraulischem Zement (Portlandzement) hergestellt, dessen Zuschlagstoffe Sand und Wasser enthalten.
Beispiel 1
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung und einige der Eigenschaften eines Materials, das Polyepoxyd A, ein flüssiges Polyamid aus Äthylendiamin und dimerer Linolsäure, das Aminowasserstoff enthält und eine Viskosität von 80 bis 120 Poise bei 400 C und ein spezifisches Gewicht von 0,97 aufweist, und ausserdem einen unmittelbar destillierten, zur Strassenpflasterung verwendbaren Asphalt enthält. Polyepoxyd A ist ein Glycidylpolyäther von Bisphenol mit einem Epoxywert von 0,50 Äqu./100 g, einem Molekulargewicht von 350 und einer Viskosität von 150 Poise bei 250 C.
Es werden 12 Gew. % Polyepoxyd A und 52 Gew. % unmittelbar abdestillierter Asphalt unter Erhitzen miteinander vermischt. Diesem Gemisch werden 36 Gew. % eines Polyamids aus Diäthylentriamin und dimerer Linolsäure zugesetzt und das erhaltene Gemisch auf einen Abschnitt einer Asphalt überlandstrasse, die mit Reinigungsmittel behandelt worden war, als Überzug von ungefähr 1,5 mm Dicke aufgesprüht. In kurzer Zeit härtete sich die Mischung bei normaler Temperatur zu einem homogenen, federnden, flexiblen, zähen, lösungsmittelbeständigen Überzug, der gute Haftfähigkeit auf Zement besass.
Zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit des Über- zuges gegenüber Lösungsmitteln wurde zweimal täglich für Düsenflugzeuge verwendeter Brennstoff über den Überzug gesprüht. Sogar nach 6 Wochen der artige Behandlung war kein Unterschied im Zustand der Pflasterung zu bemerken. Nicht mit erfindungs gemässen Produkt behandelte Asphaltdecke erweichte sich nach einer ähnlichen Behandlungsdauer bzw.
Gebrauchsdauer, und fing an, sich aufzulösen.
Auch Metallplatten (Stahl und Aluminium) und Zementplatten bzw. -flächen, die mit dem oben genannten Material überzogen worden waren, blieben durch Düsenbrennstoffe unangegriffen.
Beispiel 2
Unter Erhitzen wurden 12 Gew. sÓ Polyepoxyd A und 52 Gew.% eines unmittelbar abdestillierten Asphalts miteinander vermengt. Darauf wurden dem Gemisch 36 Gew. % des aus Äthylendiamin und dimerer Linolsäure hergestellten Polyamids, - siehe Beispiel 1 - zugesetzt. Dieses Gemisch wurde gerührt und dann in einer Menge von ungefähr 0,55 kg/m2 auf glatten Zement aufgetragen. Der Überzug erhärtete sich zu einem federnden, zähen, flexiblen Überzug.
Bei einem ähnlichen Versuch wurde, bevor der Überzug vollständig gehärtet war, Sand aufgestreut.
Der sich dabei ergebende Überzug war hart und besass guten Gleit- bzw. Schleuderwiderstand und gute Flexibilität.
Auch mit Produkten, welche nur 10 bis 20 % Polyamid enthielten, wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.
Beispiel 3
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung einer dicken Strassenpflasterung bzw. eines dicken Über- zugs.
Es wurden 12 Gew. % Polyepoxyd A und 52 Gew. % eines unmittelbar abdestillierten Asphalts unter Erhitzen miteinander vermengt und darauf 36 Gew.% eines flüssigen Polyamids aus einer dimeren, aus Sojabohnenöl gewonnenen Fettsäure und Diäthylentriamin, welches einen Gehalt an Aminowasserstoff und eine Viskosität von 80 bis 150 Poise bei 400 C aufwies, zugesetzt und eine dem Gesamtgemisch gleiche Menge gemahlener Quarz beigefügt.
Nachdem das Gemisch vollständig zusammengestellt war, wurde es in einer Menge von 5,5 kg/m2 auf eine Zementoberfläche mittels Spachteln und/oder Kellen aufgetragen. Nachdem eine glatte Schicht aufgetragen war, wurde eine weitere Menge gemahlener Quarz über die Oberfläche gestreut und mit einem Rasenroller eingewalzt, um ein festeres Pflastermaterial zu erhalten. Nachdem der Härtevorgang vollständig verlaufen war, kehrte man den überschüssigen Sand weg. Auf diese Weise behandelte Zementoberflächen wiesen guten Widerstand gegenüber Gleiten bzw. Schleudern und gute Wetterbeständigkeit auf.
Beispiel 4
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung und einige der Eigenschaften eines Gemisches aus Poly epoxyd D und einem Polyamid aus Äthylendiamin und dimerer Linolsäure, welches Aminowasserstoff enthält, mit einer Viskosität von 80 bis 120 Poise bei 400 C und einem niederviskosen, schnellhärtenden Asphalt. Polyepoxyd D ist der Glycidyläther von Bisphenol mit einem Epoxywert von 0,20 Äqu./100 g, einem Molekulargewicht von 900 und einem Schmelzpunkt von 700 C.
Polyepoxyd D wurde in einem Lösungsmittel aus 90 Teilen Xylol und 10 Teilen Cellosolve in 70 % iger Konzentration aufgelöst. Das oben erwähnte Polyamid aus Äthylendiamin und dimerer Linolsäure wurde im gleichen Lösungsmittel zu einer 85 %igen Lösung aufgelöst. 15 Gew. % der Polyepoxyd D-Lösung, 15 Gew. % der Polyamidlösung und 70 Gew. % eines mittelharten, verschnittenen Asphalts mit der Viskosität 100-200 SSF wurden bei 600 C unter Erhitzen miteinander vermengt. Das sich dabei ergebende Gemisch wurde auf einen Abschnitt einer Zementüberlandstrasse, die vorher mit Salzsäure gereinigt worden war, aufgetragen. Der Überzug besass eine Stärke von 1,5 mm. Das Gemisch erhärtete sich nach kurzer Zeit bei normaler Temperatur zu einem harten, zähen, lösungsmittelbesrändigen Überzug.
Beispiel 5
Das nach dem vorhergehenden Beispiel hergestellte Gemisch wurde auf eine Asphaltüberlandstrasse, die vorher mit Reinigungslösung behandelt worden war, aufgetragen. Der Überzug besass eine Stärke von 1,5 mm. Bevor der Härtevorgang vollständig verlaufen war, wurde Sand über den Überzug gestreut. Der sich dabei ergebende Überzug bzw. die Pflasterung erhärtete sich zu einem zähen, federnden Film, der Gleiten bzw. Schleudern verhinderte.
Beispiel 6
Es wurden 40 Teile Polyepoxyd A mit 60 Teilen trimerer Linolsäure zu einem Vorkondensationsprodukt erhitzt. Darauf wurde diesem Vorkondensat das in Beispiel 1 beschriebene Polyamid und ein mittelharter verschnittener Asphalt mit der Viskosität 100 bis 200 SSF bei 600 C zugesetzt. Die Komponenten waren in folgenden Anteilen vorhanden:
23,6 % mittelhärtende Asphaltfraktion
21,3 % Polyamid 22, 0 % Polyepoxyd A 33, 1 % trimere Linolsäure.
Dieses Gemisch wurde gerührt und 100 Gew. % Sand beigefügt. Darauf wurde dieses Gemisch als dicker Überzug auf Zementblöcke aufgetragen und bevor der Härtevorgang vollständig verlaufen war, Sand darübergestreut. Es ergab sich ein zäher, federnoder, lösungsmittelbeständiger Überzug, der Gleiten bzw. Schleudern guten Widerstand entgegensetzte.
Beispiel 7
Es wurde Polyepoxyd A, in Beispiel 1 beschriebenes Polyamid, ein Asphalt mit einer Viskosität von 705 cS bei 600 C und ein 12 Kohlenstoffe je Molekül enthaltendes primäres Amin unter Erhitzen miteinander vermischt. Die einzelnen Komponenten lagen in folgenden Anteilen vor:
36% Polyepoxyd A 30% Asphalt 20 % Polyamid 14% C12 primäres Amin.
Dieses Gemisch wurde verrührt und darauf in einer Menge von ungefähr 0,55 kg/m2 auf eine Asphaltstrasse aufgetragen. Darauf wurde über den Überzug Sand gestreut, und zwar bevor der Härtevorgang vollständig verlaufen war. Beim Härten ergab sich ein harter, zäher, federnder Überzug mit Gleitwiderstand.
Obiger Versuch wurde wiederholt mit der Abwandlung, dass dem erfindungsgemässen Gemisch 200 Gew. % Sand beigefügt waren. Dieses Gemisch wurde darauf über Zement gebreitet und ergab einen harten Überzug mit Gleitwiderstand.
Beispiel 8
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung und einige Eigenschaften eines Gemisches, das Polyepoxyd A, ein Polyamid aus Äthylendiamin und dimeren, aus Sojabohnenöl hergestellten Fettsäuren nach Beispiel 1 und einen Asphaltstoff enthält, der die Bodenrückstände der Destillation eines katalytisch gecrackten Benzins enthält.
Ungefähr 15 Gew. % Polyepoxyd A wurden mit 65 Gew. % des oben erwähnten Asphaltstoffes und 20 Gew. % des aus Äthylendiamin und einer dimeren, aus Sojabohnenöl gewonnenen Fettsäure hergestellten Polyamids vermischt.
Dieses Gemisch wurde auf einen Abschnitt einer Asphaltstrasse als Überzug von nur 1,6 mm Dicke aufgetragen. Über die Oberfläche wurde darauf vor dem vollständigen Härten Aluminiumoxyd von 30 Maschen aufgestreut. Der sich ergebende Überzug war hart, zäh, wetterbeständig und zeigte Widerstand gegenüber Gleiten bzw. Schleudern.
Beispiel 9
10 Gew. % Polyepoxyd B, 70 Gew.% eines unmittelbar abdestillierten Asphalts und 20 Gew.% eines Polyamids, aus 1,20 Eikosandicarbonsäure und Äthylendiamin (entstanden durch Zusammenmischen der Bestandteile unter Erhitzen und Verwendung eines geringen Überschusses an Amin), das einen Aminwa
Es wurden ungefähr 15 Gew.% Polyepoxyd A mit 65 Gew. % eines Extraktes aus Petroleumdestillat vermischt, der folgende Eigenschaften aufwies: Dichte, API (DIN 51757) 5,8
Flammpunkt, Coc. 2130 C
Viskosität, SSU bei 990 C 96,1
Anilinpunkt 270 C
Säurezahl (AAN-C) 664-54) (ASTM D 66X54) 1,1
Jodzahl 69
Es wurden 20 Gew. % des in Beispiel 1 beschriebenen Polyamids zugesetzt. Dieses Gemisch wurde darauf mit 200 Gew. 5 ; Zuschlagstoff aus gemahle- nem Kies auf 1200 C erhitzt und auf einen vorbereiteten Strassenunterbau ausgebreitet und eingewalzt.
Nach dem Einwalzen liess man die Strasse bis zur Härtung ruhen. Die sich so ergebende Fahrbahn war zäh, flexibel, widerstandsfähig gegen Hitze und Lösungsmittel und leistete guten Widerstand gegen Gleiten bzw. Schleudern.
Beispiel 12
Die Beispiele 1, 2, 4 und 10 wurden mit der Abwandlung wiederholt, dass das Polyamid durch ein Polyamid aus dimerer Linolsäure und Äthylendiamin mit einem Aminwert von 290 bis 320 und einer Viskosität von 40 bis 60 Poise ersetzt wurde.
Der Aminwert ist die Menge in Milligramm KOH, die dem Basengehalt von 1 Gramm Polyamid, bestimmt durch Titration mit HC1, äquivalent ist. In jedem Falle wurden ähnliche Ergebnisse erzielt.
Beispiel 13
Die Beispiele 7, 10 und 11 wurden mit der Ausnahme wiederholt, dass das Polyamid durch ein flüssiges Polyamid aus 1,18-Octadecandionsäure und Äthylendiamin mit freiem Aminowasserstoff und durch ein Polyamid aus 1,20-Eicosandionsäure und Äthylentriamin mit freiem Aminowasserstoff ersetzt wurde. In jedem Falle wurden ähnliche Ergebnisse erzielt.
Beispiel 14
Beispiel 1 wurde mit der Abwandlung wiederholt, dass Polyepoxyd A durch äquivalente Mengen von Polyepoxyd B und C ersetzt wurde. Es wurden die gleichen zähen, flexiblen, lösungsmittelbeständigen Überzüge erhalten.
Neben den Polyamiden können zur Beschleunigung des Härtevorganges Epoxyhärtemittel wie Amine, Säuren, Anhydride und ähnliche Verbindungen in Mengen, die vorzugsweise zwischen 0,1 bis 20 Gew., liegen, mitverwendet werden.