DE4138561A1 - Dichtungsmasse aus pech-polymer-gemisch und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Dichtungsmasse auf der Basis eines Pech-Polymer-Gemisches für das Bauwesen, die besonders als Abdichtungs- oder Vergußmasse für Dehnfugen in Bauten und Gebäuden, die mechanischen und thermischen Verformungen unterworfen sind, sowie als Hydroisoliereinlage verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mischungen auf Basis von Steinkohlenteerpech zu erstellen, die für Isolierungen gegen Feuchtigkeit im Bauwesen wie auch für Abdichtungszwecke, die eine hohe Widerstandsfähigkeit auf Abreiß- und Scherkräfte, Temperaturbeständigkeit und gute Elastizität bei niedrigen Temperaturen aufweisen, geeignet sind.

Aus dem polnischen Patent 1 44 497 ist ein Gemisch von Steinkohlenpech mit Isocyanat bekannt, das zur Anwendung als Polyurethanlack empfohlen wird, wobei der Lack bei 70°C kein Fließen auf der Oberfläche zeigt.

Dieses Gemisch kann aber wegen schwacher Plastizität und Anwesenheit von leichtflüchtigen Substanzen (Xylol und Toluol), die bei der Herstellung als Lösungsmittel dienen, nicht als Dichtungsmasse verwendet werden. Auch Teer-Polymer-Gemische, die zu Hydroisoliermassen durch heißes Vermischen von Polyvinylchlorid mit hochsiedenden Teerölen nach dem im polnischen Patent 1 41 756 beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind, haben noch eine ungenügende Plastizität, obwohl sie schon einen breiteren Plastizitätsbereich als andere auf diese Art hergestellte Gemische aufweisen. Bekannt ist auch aus DE-PS-21 48 186 eine auf Basis von Steinkohlenteerpech und Äthylen-Vinylacetatcopolymer (oder Polyvinylchlorid, bzw. thermoplastischem Kautschuk) hergestellte Masse, deren Konsistenz und Eigenschaften den Gebrauchstoff als Isolierfolie ermöglichen. Die Verwendung dieser Massen wird dadurch sehr beschränkt. Ähnlich ist es bei den Hydroisoliermassen laut dem englischen Patent 14 22 122.

In keiner der angegebenen Rezepturen werden gleichzeitig Thermoplaste und Elastromere, wie auch Gemische von körnigen Füllstoffen verwendet, und die enthaltenen Kompositionen sind nicht als Dichtungsmassen qualifiziert. Diese Massen enthalten neben Pech einen Zusatz von Polyvinylchlorid oder Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Stapelfasern, Bleiweiß oder Anthracenöl oder Cumaron-Indenharz. Ebenfalls Gemische, die aus Teer, Polyesterharz und Braunkohlenasche entstehen und gemäß dem im polnischen Patent 76 711 beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind, weisen bei vertikalen wie auch horizontalen Abdichtungen eine unbefriedigende Plastizität auf, obwohl in diesem Falle eine völlige Beschränkung der Kriecheigenschaften erreicht wurde. Auch die Zugabe von Gummistaub nach der polnischen Patentschrift 71 067 ergibt keine Verbesserung der Plastizität. Eine auf ähnliche Weise hergestellte Dichtungsmasse, die auf dem polnischen Markt als "Izol" bekannt ist, hat eine schwache Haftung an Beton und ist bei höheren Temperaturen empfindlich. Jedoch hat hier die Verwendung von gebrauchten Gummiwaren, vor allem Autoreifen, ihre Bedeutung. Auch andere Verfahren zur Herstellung von Massen und Bindemitteln, die Gummiabfälle enthalten, erfüllen nicht die im Bauwesen und anderen Anwendungsgebieten gestellten Ansprüchen.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, Teer-Polymer-Gemische mit entsprechenden Eigenschaften bereitzustellen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch Massen aus Pech, Polymer, Weichmacher und Füll- und ggf. Zusatzstoffen gemäß der Ansprüche 1-5, durch ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß Anspruch 6 sowie durch ihre Verwendung als Dichtungsmasse, Vergußmasse oder Auskleidungsmasse für Hydroisolierzwecke gemäß der Ansprüche 7-9.

Diesen Anforderungen entsprechen die Dichtungsmassen, die aus Pech, Polymer, Weichmacher, Füllstoff und evtl. Adhäsionsmittel entstehen und die 2 bis 14 Gew.-% Kautschuklatex und 12 bis 44 Gew.-% einer Paste von Polyvinylchlorid in Phthalatweichmacher und ggf. 0,4 bis 7,0 Gew.-% Aminphenolharz und/oder Kollophonium enthalten.

Die Herstellung des Gemisches gemäß der Erfindung beruht auf der Zugabe von PVC-Paste in das über 105°C erwärmte Pech, Homogenisierung der Stoffe, danach Zugabe von Latex, danach Zugabe der Füll- und Zusatzstoffe und anschließende Homogenisierung des Gemisches in einem Mischer bei 110-150°C.

Bei den Versuchen wurde festgestellt, daß mit guten Ergebnissen Butadien-Styrol-Latex und Normalpech mit einem Erweichungspunkt (R.u.K.) von 65-95°C und einem Gehalt an Toluolunlöslichen von 11-28% verwendet werden können. Außerdem ist es vorteilhaft, als polymeres Bindemittel eine Paste von Polyvinylchlorid mit Fickentscherzahl von 55-75 in Di-n-butylphthalat zu verwenden.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Massen zeichnen sich aus durch gute Elastizität in einem breiten Temperaturbereich, insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen bis zu -20°C, was z. B. entsprechende Produkte auf Basis von erdölstämmigem Bitumen nicht aufweisen. Außerdem wurde während der Herstellung gemäß der Erfindung eine über 50%ige Absenkung des im verwendetem Pech enthaltenen Benzo-(a)-pyrens beobachtet. Aus diesem Grunde, und weil die gemäß der Erfindung hergestellten Massen keine Haftung an der Haut besitzen, ist ihr cancerogenes Potential geringer als das entsprechender anderer Massen. Die gemäß der Erfindung hergestellten Massen bestehen vorteilhaft aus: 45-60 Gew.-% Normalpech, 15-25 Gew.-% Dibutylphthalat, 5,5-7,5 Gew.-% Polyvinylchlorid, 5,5-8,0 Gew.-% Butadien-Styrol-Latex, 5-20 Gew.-% feinkörnigen Füll- und Zusatzstoffen, 0-5 Gew.-% Thixotropiermittel und 0-3,5 Gew.-% Kolophoniumharz und/oder Amino-Phenol-Harz als Adhäsionsmittel. Diese Massen können als Dichtungsmassen für Bewegungsfugen, Vergußmassen, insbesondere zur Ausfüllung von Fugen in Zementbeton, als Dichtungsmasse bei Verbindungen von Aluminium zu Glas, Holz zu Glas wie auch als einlagenfreie Hydroisolationsauslegeschicht vor allem dort, wo niedrige Temperaturen herrschen (z. B. Kühlanlagen), oder zur Isolierung von Profilen mit kleinem Durchmesser verwendet werden. Massen, in denen als hydrophober Grundstoff kohlestämmiges Pech verwendet ist, zeichnen sich wegen anderer chemischer Zusammensetzung und physikalisch-chemischem Aufbau durch unterschiedliche, vorteilhaftere Verwendungseigenschaften aus als Produkte mit Bitumen. Massen gemäß der Erfindung mit Erweichungstemperaturen von 75-130°C besitzen vor allem gute elastische und plastische Eigenschaften.

Durch Anwendung von Polymeren, insbesondere durch die Kombination mit Latex als Modifizierungsmittel erhält man Massen mit sehr guten elastischen Eigenschaften sogar bis -20°C, mit niedriger Abfließrate von Stahlblech bei 70°C, einer verbesserten Haftung an Beton, Aluminium und Holz, die bei Kitten zirka 0,05 MPa und bei Vergußmassen ca. 0,120 MPa betragen. Die Scherfestigkeit beträgt bei den Verbindungen von Aluminium mit Glas und Holz mit Glas zirka 60 da N/cm².

Die Massen bestehen im einfachsten Fall aus einer Mischung aus 45-60 Gew.-% Normalpech, 12-44 Gew.-% handelsüblichem PVC-Plastisol (hergestellt aus PVC-Pulver, Di-n-butylphthalat und ggf. Stabilisierungsmitteln), 2-14 Gew.-% Latex sowie Füll- und Zusatzstoffen.

Latex ist eine kolloide Dispersion von Polymeren in wäßrigem Medium und enthält neben dem Polymer weitere Zusatzstoffe wie Schutzkolloide, Stabilisatoren oder Verdickungsmittel. Einsetzbar sind Latices sowohl von Natur- als auch von Synthesekautschuken, insbesondere Polychloropren- und/oder Butadien-Styrol-Latex.

Als Füllstoffe können alle handelsüblichen, feinteiligen, gefällten oder gemahlenen Füllstoffe verwendet werden, wie z. B. Kreide, Kaoline, Talkum, calcinierte Clays, Titandioxid, Lithopone, Schiefermehl oder Schwerspat.

Gegebenenfalls zugesetzte Zusatzstoffe sind wasserbindende Mittel wie z. B. Magnesium- oder Calciumoxid oder Zeolithe sowie Stabilisatoren oder Netzmittel. Ihr Mengenanteil in der Masse beträgt bis zu 1 Gew.-%. Spezielle Zusatzstoffe sind Thixotropiermittel.

Obwohl besonders feinteilige Füllstoffe ebenfalls thixotropierend wirken, können den erfindungsgemäßen Massen bis zu 5 Gew.-% handelsübliche Thixotropiermittel zugesetzt werden. Da diese Thixotropiermittel ebenfalls verdickend wirken, ist bei hohem Anteil an Thixotropiermittel der Füllstoffanteil gering und umgekehrt. Beispiele für Thixotropiermittel sind hochdisperse Kieselsäure, Montmorillonite, insbesondere Bentonite und Ruß.

Um die Haftung der Massen auf den verschiedenen Untergründen verbessern zu können, können bis zu 3,5 Gew.-% Haftverbesserer zugesetzt werden. Derartige Adhäsionsmittel sind Kohlenwasserstoff-, Cumaron-Inden-Harze, insbesondere aber Kolophonium-Harz oder Amino-Phenol-Harze.

Die Zusammensetzung der gemäß der Erfindung hergestellten Massen werden anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne allerdings darauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1

Die Dichtungsmasse mit einer Zusammensetzung in Gew.-% von

Normalpech (EP: 75°C)|48,9%
Di-n-butylphthalat	16,3%
PVC	7,1%
Butadien-Styrol-Latex CBS 30/60	5,7%
gemahlene Kreide	17,0%
hochdisperse Kieselsäure	4,3%
Kolophoniumharz	2,1%

fließt nicht von den senkrechten Oberflächen bei 70°C ab, friert nicht bei -20°C ein und haftet an Beton, Glas und Aluminium gut an.

Beispiel 2

Die Dichtungsmasse nach der Rezeptur wie im Beispiel 1 wird auf folgende Weise hergestellt: das Pech wird bei 140°C geschmolzen, danach auf 120°C abgekühlt und 10 min lang gerührt. Parallel wird die Paste aus Polyvinylchlorid in Di-n-butylphthalat vorbereitet und in das flüssige Pech eingeführt, wobei die Temperatur auf 120°C gehalten wird. Nach 20 min langem Rühren wird in das Gemisch langsam der Butadien-Styrol-Latex eingegossen. Die Temperatur des Gemisches wird bei 120-125°C eingehalten. Nach 30 min langem Rühren wird das Gemisch in einen Schneckenmischer langsam eingeführt, wobei gleichzeitig die gemahlene Kreide und die hochdisperse Kieselsäure dazugegeben werden. Nach der Einführung der in der Rezeptur vorgesehenen Menge von Füllstoffen wird das Gemisch 30 min lang auf den bis 130°C erwärmten Walzen eines Walzenstuhls und danach noch 7 min bei 150°C homogenisiert. Danach wird die Masse in Gebinde abgefüllt und ausgekühlt.

Beispiel 3

Einlagefreie Auskleidungsmassen für Hydroisolierzwecke mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%

Normalpech (EP: 75°C)|48,3%
Di-n-butylphthalat	16,1%
PVC	7,1%
Butadien-Styrol-Latex	7,1%
Talkum	17,1%
hochdisperse Kieselsäure	4,3%

Zur Herstellung wird geschmolzenes Pech mit einer Temperatur von 130°C in einen vorgeheizten, temperierbaren Turbulentschnellmischer gegeben, das vorbereitete PVC-Plastisol aus PVC-Pulver und Di-n-butylphthalat zugegeben und 5 min bei hoher Umdrehungszahl gemischt. Die Temperatur wird bei 120°C gehalten. Unter weiterem Rühren wird innerhalb von 5 min der Latex zugegeben und danach innerhalb von 5 min Talkum und hochdisperse Kieselsäure. Die Mischung wird weitere 5 min gerührt. Infolge der Schwerkräfte steigt die Temperatur auf 140-145°C an. Danach wird die Masse in Gebinde abgefüllt und ausgekühlt. Die Masse stellt einen Hydroisolierauskleidungsstoff von hoher Biegsamkeit und Elastizität bei niedrigen Temperaturen dar.

Claims (9)

1. Masse aus Pech, Polymer, Weichmacher und Füll- und ggf. Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polymer 12-44 Gew.-% einer Paste aus PVC in einem Weichmacher und 2-14 Gew.-% Latex enthält.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie suspendierten PVC mit Fickentscherzahl von 55-75 und Di-n-Butylphthalat als Weichmacher enthält.

3. Masse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex Polychloropren- und/oder Butadien-Styrol-Latex ist.

4. Pech-Polymer-Masse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,4-7,0% Amino-Phenol-Harz und/oder Kolophoniumharz enthält.

5. Masse nach den Ansprüchen 1-4, bestehend aus Normalpech 45-60 Gew.-%
PVC-Plastisol 20,5-32,5 Gew.-%,
bestehend aus 5,5-7,5 Gew.-% Polyvinylchlorid
15-25 Gew.-% Phthalatweichmacherund ggf. Stabilisatoren
Butadien-Styrol-Latex 5,5-8,0 Gew.-%
Füll- und Zusatzstoffe 5-20 Gew.-%
Thixotropiermittel 0-5,0 Gew.-%
Kolophonium- und/oder Amino-Phenol-Harz 0-3,5 Gew.-%.

6. Verfahren zur Herstellung von Pech-Polymer-Masse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Pech bei einer Temperatur von über 105°C nacheinander zuerst PVC-Paste eingeführt und homogenisiert wird, danach Latex und zuletzt Füll- und Zusatzstoffe, und das Gemisch bei 110-150°C homogenisiert wird.

7. Verwendung der Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als Dichtungsmasse, insbesondere für Bewegungsfugen.

8. Verwendung der Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als Vergußmasse.

9. Verwendung der Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als Auskleidungsmasse für Hydroisolierzwecke.