ES2247097T3 - Utilizacion de dispersiones acuosas de poliuretano en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras. - Google Patents

Utilizacion de dispersiones acuosas de poliuretano en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras.

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ES2247097T3 ES01927668T ES01927668T ES2247097T3 ES 2247097 T3 ES2247097 T3 ES 2247097T3 ES 01927668 T ES01927668 T ES 01927668T ES 01927668 T ES01927668 T ES 01927668T ES 2247097 T3 ES2247097 T3 ES 2247097T3
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Abstract

Utilización de dispersiones acuosas de poliuretanos, libres de isocianatos, con un contenido de cuerpos sólidos de >_ 30% en peso y con un contenido de disolventes de <_ 10% en peso, en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras, que se seleccionan entre: capas de base, flotantes y de cubrimiento, revestimien tos proyectados y/o selladuras sobre superficies preferiblemente imprimadas de edificios; revestimientos o pinturas de tejados; así como impermeabilizaciones de edificios en la construcción por encima del suelo o subterránea empleándose las formulaciones de modo individual o en combinación para la constitución sistemática de a) revestimientos de cubiertas de aparcamientos o de edificios de aparcamiento, b) impermeabilizaciones de puentes o de caperuzas de puentes, c) revestimientos de balcones, d) impermeabilizaciones de tejados planos con substratos cementosos, metálicos, bituminosos o poliméricos, e) pinturas protectoras frente a UV sobre una espuma de tejadosometida a las influencias atmosféricas o de nueva formación, o f) impermeabilizaciones de edificios bajo ajardinamientos, pasando a emplearse los sistemas de revestimientos que puentean fisuras en una forma de un solo componente o de dos componentes y, en el caso de la aplicación de dos componentes, empleándose las formulaciones sobre la base de dispersiones de poliuretanos como agentes aglutinantes y las sustancias apropiadas para la reticulación posterior como componentes endurecedores.

Description

Utilización de dispersiones acuosas de poliuretano en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras.
Campo técnico
El presente invento se refiere a la utilización de dispersiones acuosas de poliuretanos en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras.
Estado de la técnica
A pesar de los esfuerzos de traspasar límites y cubrir superficies para restringir inmisiones de sustancias dañinas que contaminan al medio ambiente, mediante ordenanzas y valores límites legales, no se pueden evitar ni excluir totalmente daños en edificios y construcciones de hormigón. Esto tiene diferentes razones. Por una parte, las sustancias dañinas contaminantes del aire, tales como óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre, causadas por gases de escape del tráfico, de la industria y de las calefacciones, siguen siendo todavía una de las causas principales de daños parcialmente graves en edificios de aparcamiento, puentes y túneles. Por otra parte, en el pasado, desgraciadamente, por falta de concienciación acerca de la calidad y por falta de cuidado, se provocaron precisamente destrucciones por sales de descongelación en edificios de hormigón insuficientemente protegidos.
Con el fin de aumentar la durabilidad de las edificios de hormigón, se utilizan con éxito desde hace muchos años sistemas protectores de superficies. En el caso de una aplicación sin sitios defectuosos, se consiguen los siguientes efectos:
\bullet
Protección del hormigón con respecto del agua penetrante y de las sustancias contaminantes allí disueltas (sales de descongelación)
-
Evitación de la corrosión de las armaduras
-
Evitación de daños por congelación y descongelación
-
Evitación de la ósmosis
\bullet
Protección del hormigón con respecto de sustancias contaminantes gaseosas (carbonatación)
\bullet
Evitación de la formación de fisuras en el hormigón (entre otras causas, por corrosión de las armaduras)
\bullet
Protección del hormigón con respecto de la acción de agentes químicos
Un compendio acerca de los tipos más importantes de sistemas protectores de superficies para la protección y el saneamiento de hormigones. se presenta en la obra de M. Bock en: Polyurethane für Lacke und Beschichtungen [Poliuretanos para barnices y revestimientos], U. Zorll (coordinador de edición), editorial Vincentz, Hannover 1999 y W. Michel, Beton [Hormigón] 5 (1998) 295-296:
Revestimientos de cubiertas de aparcamientos
Las cubiertas de aparcamientos recibían en el pasado, para su protección, con frecuencia solamente una selladura. Debía ser decisiva para esto, sin embargo, la norma DIN 1045. Allí se pide en el párrafo 17.6.1.5 que las piezas constructivas de hormigón armado, en las que son de esperar fisuras a lo largo de toda la sección transversal, deben recibir una protección especial siempre en los casos en los que sobre estas piezas actúe un agua con un gran contenido de cloruros (p.ej. por utilización de sales de descongelación). Se consideran en lo esencial estructuras sustentadoras de superficies horizontales, apoyadas de una manera en lo esencial estáticamente indeterminada, y a ellas pertenecen también las cubiertas de aparcamientos. Las fisuras son prácticamente inevitables en este caso a causa de las solicitaciones forzosas.
Como medida protectora especial se recomienda un revestimiento, que puentea fisuras, del hormigón armado.
Sobre todo, se trata en este caso de las premisas para un puenteo duradero de las fisuras de separación ya existentes y de nueva formación bajo movimientos dependientes de las temperaturas y de las cargas, y concretamente con un puenteo mínimo de fisuras de 0,3 mm en el intervalo de temperaturas de -20 a +70ºC.
Los revestimientos de cubiertas de aparcamientos, que responden a los requisitos de las directrices, se aplican en un espesor de capa de 3 a 4,5 mm.
Son admisibles para esto sistemas tanto de una sola capa como también de dos capas. En el caso de sistemas de dos capas, corresponden diferentes funciones a las dos capas: Así, con la capa inferior se debe asegurar el puenteo de fisuras, en particular a bajas temperaturas. La capa de cubierta impide sobre todo el desgaste, ella debe soportar cargas mecánicas, químicas y debidas a las influencias atmosféricas.
Los sistemas de una sola capa han de cumplir al mismo tiempo todos estos requisitos. Con el fin de poder garantizar en el caso del respectivo material un puenteo de fisuras a -20ºC así como la resistencia a la tracción, a la continuación del desgarramiento y a la abrasión, para su formulación se necesita una cuidadosa elección del agente aglutinante así como una "sintonización fina" (del inglés "fine tuning") en el proceso de producción.
Ambos tipos de sistemas - tanto los de una sola capa como los de dos capas - se conciben hoy en día predominantemente sobre la base de poliuretanos. No obstante, debería ser económicamente más ventajosa en la mayor parte de los casos la variante de una sola capa.
Los requisitos en cuanto a revestimientos transitables, que puentean fisuras, para edificios de aparcamiento y garajes subterráneos, se definen en Alemania hoy en día en dos códigos de reglamentación: En primer término, los sistemas OS-F de acuerdo con las "Condiciones técnicas convenidas adicionales para la protección y la conservación de piezas constructivas de hormigón" (denominadas abreviadamente ZTV-SIB) y en segundo término los sistemas OS-11 de acuerdo con las "Directrices para la protección y la conservación de piezas constructivas de hormigón" (denominadas abreviadamente Rili-SIB). El ámbito de validez de las ZTV-SIB está limitado en principio a edificios y construcciones que se encuentran dentro del ámbito de responsabilidad del Ministerio Federal de Transportes. En la práctica se exigen autorizaciones, de acuerdo con este código de reglamentación, también de propiedades privadas o municipales. El código de reglamentación Rili-SIB tiene un ámbito más general de validez. Éste fue elaborado por la Comisión Alemana para Hormigón Armado (DafStb) para edificios y construcciones de hormigón en la ingeniería civil. Los requisitos técnicos para revestimientos transitables, que puentean fisuras, ya sea los OS-F o OS-11, son casi idénticos en ambos códigos de reglamentación. Tanto los ZTV-SIB como también los Rili-SIB prescriben constituciones reglamentadas. La parte 2 del Rili-SIB procedente de 1990 contiene tres constituciones reglamentadas para revestimientos OS-11. Las variantes de realización hoy día habituales son los complementos A y B de acuerdo con los ZTV-SIB. Éstos se describen en las "Condiciones técnicas de suministro y técnicas de ensayos para sistemas de protección de superficies" (TL/TP-OS 1996). La constitución A es comparable con la constitución 1 del sistema Rili-SIB. Se trata de una denominada constitución de dos capas. Las funciones principales - puenteo de fisuras y resistencia al desgaste -
son desempeñadas por dos capas separadas. La constitución B es una denominada constitución de una sola capa, en la que por una capa se deben de desempeñar las dos funciones principales. Ésta es la más moderna constitución de revestimientos y se integra en un código de reglamentación tan sólo después de la nueva aparición de las TL/TP-OS de 1996. En los Rili-SIB no existe acerca de esto ninguna constitución reglamentada comparable. Las selladuras de cubiertas son exigidas solamente de acuerdo con los ZTV-SIB para constituciones de una sola capa. En la práctica, sin embargo, éstas son imprescindibles en todos los casos, puesto que las capas esparcidas sin selladura de cubierta se ensucian de manera extremadamente grande, casi no se pueden limpiar y, además de esto, presentan muy altos fenómenos de desgaste. Si se elabora un sistema con selladura de cubierta, también ésta se debe comprobar, puesto que tiene una influencia decisiva sobre propiedades tales como el agarre, el desgaste y el puenteo de fisuras.
Con la finalidad de realizar una reunión de estas dos normas, se elaboró un proyecto de un nuevo código de reglamentación. En éste se describe con el OS 13, por primera vez, un nuevo sistema de protección de superficie con capacidad de puenteo estático de fisuras para superficies cargadas mecánicamente, transitables y aptas para el paso de personas. Los sistemas de protección de superficies de acuerdo con el OS 11 (OS-F) deben presentar, por el contrario, un puenteo dinámico de fisuras (dependiente de las temperaturas y las cargas) de la clase II_{T+L} (véase la Tabla 1).
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(Tabla pasa a página siguiente)
1
Impermeabilizaciones de Balcones
Los balcones, las terrazas, las galerías, etc. se encuentran en la zona externa de los edificios y por lo tanto se someten a fuertes influencias atmosféricas y a un desgaste mecánico. El substrato sustentador de hormigón necesita por lo tanto una protección de primera calidad, en particular contra la humedad penetrante. Si no da esta circunstancia, la humedad puede penetrar también en techos de pisos contiguos, la armadura de las planchas de hormigón así como las monturas empotradas en el hormigón de barandillas de balcones se pueden corroer, o se llega a desconchamientos de la capa de hormigón por medio de ciclos de congelación y descongelación. La consecuencia de esto es una capacidad disminuida de sustentación de la plancha del balcón, y finalmente el balcón ya no se puede usar.
El material sintético licuado PUR puede cumplir en este caso la necesaria función protectora, y al mismo tiempo sirve para la constitución decorativa de la superficie del balcón.
Normas y códigos de reglamentación
Para la impermeabilización de balcones y galerías con materiales sintéticos licuados no existe ningún código de reglamentación especial.
Han de tenerse en cuenta las siguientes normas generales:
\bullet
Directriz para la protección y conservación de piezas constructivas de hormigón, publicada por la Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (Comisión Alemana para Hormigón Armado), Berlín,
\bullet
Condiciones técnicas convenidas adicionales y directrices para la protección y la conservación de piezas constructivas de hormigón 1990 (ZTV-SIB), editadas por el Ministro Federal del Tráfico.
Los materiales sintéticos licuados para la impermeabilización de balcones deben mostrar una alta resistencia a la luz y a las influencias atmosféricas, así como también deben permanecer elásticos al producirse cambios de temperaturas. Con los materiales de PUR se pueden cumplir estos requisitos.
Así, los revestimientos sobre la base de prepolímeros de IPDI con policarbonatos y de poliisocianatos de HDI son sólidos frente a la luz en grado suficiente y además de esto se pueden emplear como una impermeabilización transparente. Los revestimientos sobre la base de prepolímeros de TDI se utilizan como membranas de dos componentes, muy flexibles, y concretamente o bien en combinaciones con capas de cubierta sobre la base de prepolímeros de IPDI o HDI o como una impermeabilización bajo baldosas cerámicas.
Para los partícipes en las reacciones resulta válido que: La utilización de policarbonato-polioles en los prepolímeros de PUR conduce a revestimientos elásticos, estables frente a las influencias atmosféricas. Los prepolímeros, que se basan en poliéter- / poliéster-polioles, no son estables frente a las influencias atmosféricas y por lo tanto no se pueden emplear en la capa final, la que está sometida a las influencias atmosféricas. Junto al agente aglutinante, las formulaciones contienen en la mayor parte de los casos materiales de carga minerales, pigmentos y muchas otras sustancias aditivas.
En el caso de la impermeabilización de balcones se han acreditado tanto los revestimientos a base de PUR de 1 C que contienen disolventes, los cuales se endurecen totalmente con la humedad del aire, como también los sistemas de 2 C libres de disolventes. Las materias primas más importantes para PUR, que se destinan a la impermeabilización de balcones, se recopilan en la Tabla 2.
TABLA 2 Materias primas para PUR, que se destinan a la impermeabilización de balcones
Base del agente aglutinante Combinaciones de materias primas
Alifática de un solo componente Prepolímero de IPDI-policarbonato
Alifática de dos componentes poliisocianatos de HDI,
poliisocianatos de IPDI / HDI,
policarbonato- / poliéter- / poliéster-polioles
Aromática de dos componentes Prepolímeros de TDI y poliéteres, aminas
Constitución de revestimientos de balcones Revestimientos de balcones a base de PUR transitables
Según sea la formación de fisuras que es de esperar en la plancha de hormigón, se puede establecer diferencia entre dos estructuras:
Para planchas de hormigón con fisuras más estrechas (hasta de aproximadamente 0,5 mm):
a)
Una imprimación,
b)
Un revestimiento elástico a base de PUR sobre la base de poliisocianatos alifáticos.
Para planchas de hormigón con fisuras más anchas (de 1 a 2 mm):
a)
Una imprimación,
b)
Una capa intermedia, revestimiento a base de PUR muy flexible sobre la base de poliisocianatos aromáticos,
c)
Una capa de cubierta, revestimiento elástico a base de PUR sobre la base de poliisocianatos alifáticos.
Además, existe la posibilidad de instalar una impermeabilización elástica en forma de membrana sobre una plancha de hormigón por debajo de baldosas. Esto conduce al siguiente esquema de constitución:
a)
Una imprimación,
b)
Un revestimiento a base de PUR muy flexible sobre la base de poliisocianatos aromáticos,
c)
Un revestimiento a base de PUR muy flexible sobre la base de poliisocianatos aromáticos con incorporación por esparcimiento de arena,
d)
Un mortero modificado con materiales sintéticos (mortero con PCC),
e)
Baldosas.
Técnicas de elaboración
Antes del saneamiento hay que comprobar si la plancha de substrato del balcón es todavía firme y estable. Los revestimientos antiguos se deben eliminar o se deben asperizar bien, antes de la aplicación de la impermeabilización a base de PUR.
La superficie de hormigón debería ser previamente tratada con chorros de bolas, las superficies muy lisas han de asperizarse de otra manera. Las impurezas que contienen grasas o aceites se deben eliminar. Es importante que la humedad restante en el substrato no vaya más allá de un cuatro por ciento.
La imprimación sirve para la consolidación del substrato y para la fijación del polvo. Se garantiza con ella una buena adherencia de las subsiguientes capas con el substrato. Como imprimación se utilizan en la mayor parte de los casos sistemas de resinas epoxídicas libres de disolventes, en los que se incorpora arena por esparcimiento con el fin de mejorar la adherencia. También se emplean para las imprimaciones poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, o productos que se basan en dispersiones.
Como materiales de revestimiento entran en consideración formulaciones a base de PUR tanto de 1 C que contienen disolventes como también de 2 C pobres en disolventes. La constitución de los revestimientos depende, tal como antes se ha descrito, del planteamiento del problema.
Para la constitución decorativa de la impermeabilización, pero también con el fin de garantizar su resistencia al resbalamiento, se pueden esparcir trozos de materiales sintéticos en el revestimiento que todavía no se ha endurecido totalmente. A continuación, esta superficie se sella con una capa de cubierta sólida frente a la luz y transparente a base de un material sintético licuado de PUR. Otra posibilidad de constitución se abre con la incorporación de cuarzo Colorit en el revestimiento a base de PUR transparente.
En general, los materiales sintéticos de PUR se pueden aplicar mediante rodillos, con brochas o mediante cuchillas dosificadoras (rasquetas) dentadas.
Impermeabilizaciones de tejados planos
La impermeabilización de tejados planos con las denominadas láminas licuadas no desempeña en la práctica todavía ningún papel dominante. Hasta ahora, la mayor parte predominante de los tejados planos se impermeabilizan todavía con materiales en forma de bandas continuas, por ejemplo con asfalto (modificado con polímeros), polímeros de caucho o PVC (poli(cloruros de vinilo)).
A pesar de todo, la impermeabilización con una lámina licuada parece ser una solución segura y económicamente interesante, precisamente en tejados con muchas aberturas que los atraviesan (orificios de ventilación, cúpulas de tejados, desagües, etc.). Agentes aglutinantes típicos para láminas licuadas son, junto a los poliuretanos, también los poliésteres insaturados y los acrilatos.
Los materiales sintéticos licuados de PUR para impermeabilizaciones de tejados son materiales de revestimiento, que se aplican en estado líquido y se endurecen totalmente para dar una membrana permanentemente elástica y estable frente a las influencias atmosféricas. Éstos encuentran utilización predominantemente en el saneamiento de tejados planos no estancos, pero también en caso de una construcción nueva. Propiedades importantes de un revestimiento de este tipo, son, por una parte, una larga duración de vida y, por otra parte, una pequeña resistencia a la difusión del vapor de agua, de manera tal que los tejados atravesados por la humedad se pueden secar todavía totalmente después de la aplicación del revestimiento.
Al contrario que la utilización de bandas continuas de impermeabilización, el empleo de materiales sintéticos licuados de PUR conduce a una impermeabilización sin costuras.
Normas y reglamentaciones
Para el saneamiento de tejados planos con materiales sintéticos licuados son relevantes las siguientes reglamentaciones:
\bullet
Directrices para la planificación y ejecución de tejados con impermeabilizaciones (Directrices para tejados planos), publicadas por la Zentralverband Deutschen Dachdeckerhandwerks [Asociación Central Alemana del Gremio de Tejadores],
\bullet
DIN 4102 /Parte 7, "Estabilidad frente al calor radiante y a las brasas volantes",
\bullet
Convenio de UEATC (en el futuro EOTA = European Organisation for Technical Approvals) [Organización Europea para Autorizaciones Técnicas].
En el caso de formulaciones de un solo componente, un endurecimiento total, sin formación de burbujas, del revestimiento con el exigido espesor de capa de aproximadamente 2 mm, se asegura mediante una bisoxazolidina, que reacciona con la humedad del aire, y pone en libertad en tal caso grupos amino e hidroxilo, que a su vez se calman por reacción con el prepolímero de poliuretano. De esta manera, se reprime una reacción directa entre el prepolímero de poliuretano y la humedad del aire, que podría conducir a la formación de dióxido de carbono y, por consiguiente, de burbujas. Las impermeabilizaciones de tejados sobre la base de poliisocianatos aromáticos deben ser estabilizadas mediante un negro de carbono o una pasta de aluminio (polvo de aluminio en plastificantes). Esta última produce una reflexión de la radiación solar y contribuye de esta manera a la estabilización frente a las influencias atmosféricas del revestimiento de poliuretano.
Se pueden utilizar para estas finalidades también formulaciones muy reactivas de dos componentes. Éstas se secan con rapidez y, por lo tanto, se pueden aplicar solamente con máquinas especiales. Estos productos pueden consistir p.ej. en la mezcla de un prepolímero de TDI y de un poliisocianato de MDI, que ha sido endurecido con una combinación de un poliol y una amina.
La estabilización frente a la luz se consigue en este caso mediante la adición de negro de carbono o polvo de aluminio, o mediante selladura superior con un poliuretano sobre la base de poliisocianatos alifáticos. La Tabla 3 ofrece un compendio acerca de los tipos y las propiedades de láminas licuadas a base de PUR.
TABLA 3 Tipos y propiedades de láminas licuadas a base de PUR para la impermeabilización de tejados planos
Base de agente aglutinante Tipo de elaboración Materias primas Indicaciones adicionales
\begin{minipage}[t]{38mm}Aromática de un solo componente \end{minipage} Elaboración manual \begin{minipage}[t]{34mm}Prepolímeros de TDI - poliéteres y oxazolidinas \end{minipage} \begin{minipage}[t]{34mm} Los sistemas deben ser acabados de un modo estable frente a las influencias atmosféricas con pigmentos de aluminio o con negro de carbono \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{38mm}Alifática de un solo componente \end{minipage} Elaboración manual \begin{minipage}[t]{34mm}Prepolímeros de IPDI - policarbonatos y oxazolidinas \end{minipage} \begin{minipage}[t]{34mm} Los sistemas pueden ser ajustados en todos los tonos de color \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{38mm}Aromática de dos componentes \end{minipage} \begin{minipage}[t]{31mm}Elaboración por pro- yección mediante una instalación para 2 C \end{minipage} \begin{minipage}[t]{34mm} Prepolímeros de TDI y MDI, poliéteres, aminas \end{minipage} \begin{minipage}[t]{34mm} Los sistemas deben ser acabados de un modo estable frente a las influencias atmosféricas con pigmentos de aluminio o con negro de carbono, o mediante selladura superior \end{minipage} 
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Los revestimientos de tejados de un solo componente y de dos componentes, elaborables manualmente y ajustables arbitrariamente en su color, se pueden formular sobre la base de prepolímeros a base de poliisocianatos alifáticos y policarbonato-polioles.
Estructura de la impermeabilización de un tejado
Al sanear con láminas licuadas a base de PUR, no se necesitan eliminar previamente los materiales de impermeabilización que se han vuelto no estancos, en la mayor parte de los casos bandas continuas de material asfáltico. Dependiendo del tipo de la aplicación de la lámina licuada a base de PUR, existen dos alternativas:
Sistemas de 1 C elaborables manualmente, que constan de:
a)
un imprimador (capa previa de pintura para la consolidación del substrato y para la fijación del polvo),
b)
una capa de fondo (un material licuado de PUR aproximadamente de 1,5 kg\cdotm^{-2}, aplicado mediante rodillos),
c)
un velo de poliéster (aproximadamente de 100 g\cdotm^{-2}, se incorpora en el material de revestimiento licuado a base de PUR, hace posible una consolidación mecánica y un mantenimiento del pretendido espesor de capa),
d)
una capa de cubierta (aproximadamente 1 kg\cdotm^{-2} de material sintético licuado de PUR se aplica después de la desecación de la capa de base, y cubre al velo de poliéster).
Sistemas proyectables de 2 C elaborables mecánicamente, que constan de:
a)
un imprimador,
b)
un revestimiento proyectado a base de PUR de 2 C (espesor mínimo de capa 2 mm).
Antes de la aplicación del material sintético licuado de PUR, deben cumplirse las siguientes condiciones:
\bullet
el substrato debe ser limpio y firme y estable,
\bullet
la humedad restante del substrato, así como de las capas aislantes situadas debajo de éste, debe ser a lo sumo de cuatro por ciento.
La elaboración de sistemas de impermeabilización de dos componentes, muy reactivos, se realiza en instalaciones para 2 C que están provistas de bombas de engranajes o de émbolos.
La Tabla 4 recopila los imprimadores que son habituales para materiales sintéticos licuados de PUR. Los imprimadores así como los materiales sintéticos licuados de PUR de 1 C se aplican con brocha, con rodillos o por proyección mediante instalaciones sin aire para 1 C.
TABLA 4 Imprimadores habituales para materiales sintéticos licuados de PUR sobre diferentes substratos
Substrato Imprimador
Hormigón Prepolímeros de MDI - poliéteres o imprimadores de resinas epoxídicas,
tratados con arena
Asbesto Prepolímeros de MDI - poliéteres o imprimadores de resinas epoxídicas,
tratados con arena
Bandas continuas para tejados MDI 
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Revestimientos de pavimentos
Los pavimentos tienen una importancia especial para la funcionalidad de las empresas industriales. De su calidad dependen un transcurso irreprochable de la producción así como el almacenamiento correcto de los productos.
Los requisitos establecidos para los suelos industriales son correspondientemente altos, múltiples y diversos. Dependiendo del tipo del uso y de las cargas, se exigen diferentes propiedades, por ejemplo:
-
aguante mecánico y dinámico ^{a} (resistencia a la compresión, a los golpes y a los choques, resistencia a la abrasión, ausencia de fisuras),
-
estabilidad frente a los agentes químicos ^{a},
-
resistencia eléctrica ^{b},
-
estabilidad térmica ^{a} (estabilidad duradera y a corto plazo),
-
estabilidad de los tonos de color y frente a las influencias atmosféricas ^{a},
-
aislamiento ^{a} (acústico, térmico),
-
lisura (norma DIN 18.202, parte 5 ^{c}),
-
resistencia al resbalamiento ^{c},
-
pequeño gasto para cuidados, aptitud para la limpieza ^{a,c},
-
carácter favorable para reparaciones ^{a},
-
duración de vida útil, factor de costos y utilidad.
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^{a)}
predominantemente dependiente de la elección de las materias primas;
^{b)}
predominantemente dependiente de la formulación;
^{c)}
predominantemente dependiente de la aplicación.
Muchas de las deseadas propiedades son definidas p.ej. de acuerdo con la norma DIN 28.052, y en su conjunto establecen el perfil de uso.
Los pavimentos tienen principalmente la misión de absorber y distribuir cargas estáticas y dinámicas. Un pavimento - independientemente de su estructura real - se puede definir como consistente en dos capas, a saber
1.
una capa de soporte, que consiste o puede consistir p.ej. en una plancha monolítica de hormigón o en una plancha de hormigón y un solado, y
2.
la capa útil unida firmemente con la capa de soporte. Ésta debe resistirse a las cargas químicas y cumplir otros requisitos específicos para los usuarios, p.ej. resistencia al resbalamiento, capacidad de limpieza o aspecto óptico, tal como ya se expone arriba más detalladamente.
Los revestimientos de pavimentos son tales capas útiles.
Con el fin de obtener un material compuesto plenamente funcional, las propiedades de las capas individuales deben estar adaptadas unas a otras. Las capas útiles se producen con frecuencia sobre la base de resinas artificiales, en particular sistemas reactivos, tales como p.ej. un poli(metacrilato de metilo) (PMMA), una resina epoxídica (EP) o un poliuretano (PUR). El revestimiento de pavimento se puede ejecutar como una selladura, como un revestimiento delgado con un espesor de capa hasta de 0,3 mm o como un revestimiento con un espesor de capa hasta de 3 mm. Otras posibilidades de aplicación son un solado de resina artificial o un solado decorativo de resina artificial con unos espesores de capas desde más de 3 hasta aproximadamente 10 mm (revestimiento silíceo o guijarroso decorativo). En el último caso, la capa útil tiene adicionalmente también una capacidad sustentadora.
Las selladuras, los revestimientos delgados y los revestimientos se formulan desde libres hasta pobres en disolventes y los solados de resinas artificiales se formulan fundamentalmente sin disolventes.
Los revestimientos a base de PUR se pueden ajustar desde muy elásticos (para membranas, instalaciones deportivas) hasta duros y altamente estables frente a los agentes químicos (para instalaciones químicas).
Utilizaciones químicas de tales revestimientos son:
\bullet
Imprimaciones y selladuras de 1 C y 2 C,
\bullet
Revestimientos de naves deportivas,
\bullet
Revestimientos de membranas,
\bullet
Revestimientos de suelos industriales desde viscoelásticos hasta duros correspondiendo a las normas de OS o de WHG,
\bullet
Morteros de resinas artificiales de 1 C y 2 C y revestimientos silíceos o guijarrosos decorativos.
Son decisivas para el éxito del empleo las siguientes propiedades típicas de los PUR:
\bullet
Endurecimiento a fondo incluso a muy bajas temperaturas,
\bullet
buena adherencia,
\bullet
dureza determinable previamente. y resultando de ella:
-
muy buena estabilidad frente a los agentes químicos en el caso de revestimientos duros,
-
puenteo de fisuras con ajustes elásticos y viscoelásticos,
-
colocación sin juntas,
-
resistencia a la difusión del vapor de agua que se puede influir (para la aplicación sobre solados de anhidrita y magnesita),
-
buena estabilidad frente a la hidrólisis y pequeña absorción de agua,
-
muy buena estabilidad frente a las influencias atmosféricas y de los tonos de color en el caso de revestimientos sobre la base de productos alifáticos selectos.
El amplio uso desde hace más de tres décadas con un gran número de edificios de referencia, demuestra la sobresaliente calidad y la larga duración de vida útil de los revestimientos de suelos a base de PUR.
Los productos de base más importantes para la producción de revestimientos de pavimentos a base de PUR son mezclas de isómeros y prepolímeros del difenilmetano-diisocianato (MDI). Además, se usan oligómeros y respectivamente aductos del hexametilen-diisocianato (HDI) y del isoforona-diisocianato (IPDI) así como prepolímeros del toluilen-diisocianato (TDI) y del isoforona-diisocianato (IPDI).
\newpage
Como partícipes en la reacción están a disposición principalmente compuestos polihidroxílicos, pero también aminas aromáticas y alifáticas impedidas estéricamente, así como endurecedores latentes. Estos últimos se transforman por medio de la acción de la humedad en productos capaces de reaccionar. Además, se usa en el caso de los clásicos sistemas de un solo componente (PUR de 1 C) la reacción de los prepolímeros de poliuretanos con la humedad para la formación de polímeros. Con esta reacción se pueden producir sin embargo solamente películas de capa delgada, puesto que en caso contrario se establece una formación de espuma.
La aplicación de estas condiciones químicas se consigue también a partir de una fase acuosa en el caso de la utilización de dispersiones de polioles especiales. En tal caso. es posible cubrir un amplio intervalo de espesores de capas. Para altos espesores de capas se necesita, no obstante, la utilización conjunta adicional de cemento y/o cal apagada (los denominados sistemas de 3 C), con el fin de capturar el dióxido de carbono que se forma bajo la acción de agua. Tales revestimientos se distinguen por una estabilidad extremadamente alta frente a los agentes químicos (UCrete®, Desmolith®).
Como compuestos polihidroxílicos están a disposición productos con pesos moleculares altos y bajos - de cadenas lineales y ramificadas - con una estructura química diversa. En tal caso, por ejemplo los poliéster-polioles garantizan una buena estabilidad frente a los disolventes, los poliéter-polioles garantizan una amplia estabilidad frente a los ácidos y a los álcalis, y los derivados de ácido acrílico y ácido metacrílico garantizan una alta estabilidad frente a las influencias atmosféricas.
Al elaborar estos materiales en el sitio de la obra deben evitarse influencias perturbadoras. Hay que mencionar en este contexto especialmente el peligro, al aplicar altos espesores de capas, de la formación de espuma, que es inducida por la humedad omnipresente en la obra. En este aspecto apenas plantean problemas los sistemas con un corto período de tiempo de elaboración, que usualmente se aplican por proyección, o también los que, en lugar de los compuestos polihidroxílicos, contienen aminas. Es diferente el caso de sistemas con largos períodos de tiempo de elaboración; en este contexto desempeña un papel esencial la hidrofilia y respectivamente hidrofobia de éstos, y la absorción de agua desde el medio ambiente, que acompaña a éstas. Se han acreditado en este contexto, por ejemplo, los poliéter-polioles modificados a carácter hidrófobo por ejemplo con ácidos grasos. Se necesita la utilización conjunta de tamices moleculares, que fijan el agua incorporada por materiales de carga, pigmentos, etc. Con estas variaciones de productos se obtienen materiales de revestimiento de pavimentos ajustados al terreno de la obra.
La producción de los materiales de revestimiento se efectúa p.ej. en un aparato disolvedor o en un mezclador de mariposa (butterfly), en lo posible bajo vacío. En este caso se incorporan en el componente poliol materiales de carga, pigmentos, tamices moleculares y aditivos activos superficialmente. La producción bajo vacío facilita la eliminación del aire, de manera tal que se mejora la mojadura de los áridos por el agente aglutinante. Antes del envasado del material de revestimiento en envases de trabajo, se añade adicionalmente un apropiado agente de ventilación, p.ej. sobre la base de una silicona. Esta adición posterior garantiza una superficie lisa y sin poros del revestimiento.
Antes de la utilización del revestimiento de poliuretano, debe estar asegurado que se cumplan las premisas que son válidas en términos generales para revestimientos de suelos. Éstas se exponen en la "Directriz para la protección y la conservación de piezas constructivas de hormigón" de la Comisión Alemana para Hormigón Armado. Se exige la ausencia de partes sueltas, residuos alcohólicos (vinazas) e impurezas, pero también que la aplicación se ha de realizar solamente sobre substratos firmes y resistentes, desde secos hasta débilmente húmedos (usualmente con \leq 4%
de agua), cuya resistencia a la rotura de superficies debe estar situada en por lo menos 1,5 MPa. En tal caso, la temperatura del entorno durante la elaboración debería estar situada entre 8 y 40ºC y la temperatura del edificio debería estar por lo menos tres grados por encima de la temperatura del punto de descongelación.
El mezclamiento de los componentes polioles y poliisocianatos en el sitio de la obra se efectúa con ayuda de un mezclador de jaula o de paletas. La constitución de capas consiste usualmente en una imprimación, en un emplastecido contra los rasguños, eventualmente necesario con el fin de eliminar irregularidades de superficie, y en el revestimiento de pavimento propiamente dicho. La aplicación se efectúa mediante un rodillo o una espátula dentada. La estructura se puede completar finalmente con un barniz cubriente decorativo y resistente a la abrasión.
Es desventajoso, en los casos de todos estos componentes de formulaciones sobre la base de poliuretanos, el hecho de que estos productos tienen un cierto contenido de isocianatos y en parte contienen grandes cantidades de disolventes, de manera tal que de estos componentes emana un significativo potencial de peligro para los seres humanos y el medio ambiente, por lo cual al realizar su elaboración se necesitan medidas especiales de protección del medio ambiente y de seguridad. Además, estas formulaciones con un cierto contenido de isocianatos se endurecen con extremada lentitud a muy bajas temperaturas, y mediante la reacción secundaria con la humedad del aire alcanzan con frecuencia solamente un nivel disminuido de propiedades.
Exposición del invento
El presente invento se basó, por lo tanto, en la misión de desarrollar formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras, sobre la base de dispersiones de poliuretanos, que no tengan las mencionadas desventajas del estado de la técnica, sino que se distingan tanto por una buena compatibilidad con el medio ambiente como también por una elaborabilidad mejorada.
El problema planteado con esta misión se resolvió conforme al invento mediante el recurso de que se utilizan dispersiones acuosas de poliuretanos, libres de isocianatos, con un contenido de cuerpos sólidos de \geq 30% en peso y con un contenido de disolventes de \leq 10% en peso en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras, que se seleccionan entre:
a)
capas de base, flotantes y de cubierta, revestimientos proyectados y/o selladuras sobre superficies, preferiblemente imprimadas, de edificios y construcciones,
b)
revestimientos o pinturas de tejados (que eventualmente se han ignifugado),
así como
c)
impermeabilizaciones (que eventualmente se han ignifugado) de edificios en la construcción por encima o por debajo del suelo,
empleándose las formulaciones individualmente o en combinación para la constitución sistemática de sistemas de revestimiento que puentean fisuras, en la forma que se especifica en la reivindicación 1,
los sistemas de revestimiento que puentean fisuras pasan a emplearse en una forma de 1 ó 2 componente(s), y en el caso de la aplicación de 2 componentes, las formulaciones sobre la base de las dispersiones de poliuretanos se emplean como agentes aglutinantes, y las sustancias apropiadas para la reticulación posterior se emplean como componentes endurecedores.
En efecto, se ha mostrado, de una manera sorprendente, que estas dispersiones de poliuretanos no solamente son más favorables para el medio ambiente y más fácilmente elaborables, sino que además de esto posibilitan también propiedades mejoradas como productos de los correspondientes sistemas de revestimiento que puentean fisuras, tales como p.ej. propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura), estabilidad frente a los rayos UV, así como estabilidad de los colores.
Las dispersiones acuosas de poliuretanos, libres de isocianatos, que se proponen conforme al invento, presentan un contenido de materiales sólidos de \geq 30% en peso, de manera preferida de 40 a 60% en peso, y un contenido de disolventes de \leq 10% en peso, de manera preferida \leq 5% en peso. Por el concepto de "libres de isocianatos" en el sentido del presente invento, se entiende un contenido de isocianatos de la dispersión de poliuretano, que es < 0,1% en peso, de manera preferida < 0,01% en peso. De manera especialmente preferida, la dispersión de poliuretano utilizada conforme al invento no contiene generalmente ningún isocianato. De manera preferida, se emplean dispersiones de poliuretanos sobre la base de poli(propilenglicoles), policarbonato-polioles, o mezclas de ellos, con una masa molecular media de 500 a 5.000 Dalton. De acuerdo con una forma especialmente preferida de realización, se emplean dispersiones de poliuretanos libres de disolventes sobre la base de poli(propilenglicoles) con un contenido de cuerpos sólidos de 50 a 60% en peso, así como dispersiones de poliuretanos pobres en disolventes sobre la base de policarbonato-polioles con un contenido de cuerpos sólidos de 45 a 55% en peso y un contenido de disolventes de 5% en peso.
Las dispersiones de poliuretanos se basan preferentemente en prepolímeros de poliuretanos, que se habían preparado con una relación en equivalentes de NCO / OH de 1,2 a 2,2, en particular de 1,4 a 2,0.
Las dispersiones de poliuretanos se basan de manera preferente en prepolímeros de poliuretanos, que tienen un contenido de grupos carboxilato de 10 a 40 meq (100 g)^{-1}, en particular de 15 a 35 meq (100 g)^{-1}, así como un índice de ácido de 5 a 25 meq de KOH g^{-1}, en particular de 7,5 a 22,5 meq de KOH g^{-1}.
Las dispersiones de poliuretanos tienen un tamaño medio preferido de partículas de 50 a 500 nm, refiriéndose los datos correspondientes a unas mediciones realizadas con ayuda de la espectroscopía por correlación de fotones (PCS).
Los polímeros de poliuretanos poseen una masa molecular media preferida de 50.000 a 500.000 Dalton, refiriéndose los datos correspondientes a la media numérica M_{n} y a mediciones realizadas con ayuda de la cromatografía de penetrabilidad en gel (GPC).
Tales dispersiones acuosas de poliuretanos ya son conocidas, describiéndose las preferidas dispersiones de poliuretanos, así como su preparación, en los documentos de solicitudes de patentes alemanas DE 198 12 751 y DE 199 59 170.
El procedimiento de preparación de acuerdo con el documento DE 199 59 170 está caracterizado, en este caso, porque
a)
en primer lugar se prepara una mezcla preliminar de un componente poliol (A) que consiste en 5 a 25 partes en peso de un diol (A) (i) con una masa molecular de 500 a 5.000 Dalton, en 0,5 a 5 partes en peso de un poli(hidroxialcano) (A) (ii), así como en 0 a 5 partes en peso de un ácido dihidroxialcanocarboxílico modificable aniónicamente (A) (iii) y en 0 a 9 partes en peso de un componente disolvente (B),
b)
se convierten químicamente de 5 a 50 partes en peso de un componente poliisocianato (C) con 11 a 39 partes en peso de la mezcla preliminar procedente de la etapa (A), siendo de 1,75 a 8,0 la relación en equivalentes de NCO / OH en esta etapa,
c)
el preaducto de poliuretano procedente de la etapa b) se convierte químicamente o bien con 5 a 33 partes en peso de la mezcla preliminar procedente de la etapa a), o con 0,5 a 5 partes en peso de un ácido dihidroxialcanocarboxílico modificable aniónicamente (A) (iii), en un prepolímero de poliuretano, siendo de 1,5 a 5,0 la relación en equivalentes de NCO / OH en esta etapa,
d)
el prepolímero de poliuretano procedente de la etapa c) se mezcla luego con una mezcla previamente producida de 5 a 225 partes en peso de agua, de 0,5 a 4 partes en peso de un componente de neutralización (D) y de 0 a 1 partes en peso de un componente antiespumante (E), y a continuación o al mismo tiem- po
e)
el prepolímero de poliuretano acuoso procedente de la etapa d) se hace reaccionar con 0,025 a 4 partes en peso de un componente de prolongación de cadenas (F), que se diluye con unas proporciones previamente retiradas del agua procedente de la etapa d) en la relación 1 : 10 a 10 : 1.
En la etapa a) de reacción se prepara en primer lugar una mezcla preliminar de un componente poliol (A), que consiste en 5 a 25 partes en peso de un diol (A) (i) con una masa molecular de 500 a 5.000 Dalton, en 0,5 a 5 partes en peso de un poli(hidroxialcano) (A) (ii), así como en 0 a 5 partes en peso de un ácido dihidroxialcanocarboxílico modificable aniónicamente (A) (iii), y en 0 a 9 partes en peso de un componente disolvente (B). La realización de la etapa a) de reacción carece relativamente de problemas en lo que se refiere a las condiciones de reacción. Los componentes (A) (i), (A) (ii) así como eventualmente (A) (iii) y (B) se añaden y mezclan en cualquier orden de sucesión, hasta que se presente una solución homogénea. La etapa a) de reacción se lleva a cabo a una temperatura preferida de 20 a 120ºC, en particular de 60 a 80ºC.
El componente (A) (i) con una proporción de 5 a 25 partes en peso, consiste en por lo menos un diol de peso molecular elevado con dos grupos hidroxilo reactivos frente a los poliisocianatos y con una masa molecular media (media numérica M_{n}) de 500 a 5.000 Dalton, en particular de 1.000 a 4.000 Dalton, y ciertamente en particular sobre la base de un poliéter-, poliéster-, \alpha,\beta-polimetacrilato-diol, o de mezclas de estos. En tal caso se trata preferiblemente de dioles poliméricos tales como poli(alquilenglicoles), poliésteres alifáticos o aromáticos, poli(caprolactonas), policarbonatos, macromonómeros, telequelos o resinas epoxídicas, o bien mezclas de éstos. Los poli(alquilenglicoles) se obtienen a partir de monómeros, tales como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, óxido de estireno o tetrahidrofurano, mediante polimerización en presencia de trifluoruro de boro o mediante poliadición en presencia de compuestos iniciadores con átomos de hidrógeno reactivos, tales como agua, alcoholes, aminas o bisfenol A. En tal caso se pueden emplear simultánea o consecutivamente también mezclas de los monómeros. Como poli(alquilenglicoles) apropiados se pueden utilizar p.ej. poli(etilenglicoles), poli(propilenglicoles) (p.ej. los tipos Voranol® de la entidad Dow, los tipos Acclaim® de la entidad Lyondell), poliglicoles mixtos sobre la base de óxido de etileno y óxido de propileno, así como poli(tetrametilenglicoles) o bien poli(tetrahidrofuranos) (p.ej. el polyTHF 2000 de la entidad BASF). Se emplean preferiblemente poli(propilenglicoles) lineales o bien difuncionales con una masa molecular media (media numérica M_{n}) de 1.000 a 4.000 Dalton.
Los poliéster-dioles alifáticos o aromáticos se obtienen por una reacción de policondensación y/o una reacción de poliadición a partir de alcoholes bi- o pluri-valentes y de ácidos carboxílicos, anhídridos de ácidos carboxílicos o ésteres de ácidos carboxílicos bi- o pluri-valentes. Como poliésteres alifáticos o aromáticos apropiados se pueden emplear p.ej. condensados sobre la base de 1,2-etanodiol también denominado etilenglicol, 1,4-butanodiol también denominado 1,4-butilenglicol, 1,6-hexanodiol también denominado 1,6-hexametilenglicol, y 2,2-dimetil-1,3-propanodiol también denominado neopentilglicol, así como ácido 1,6-hexanodioico también denominado ácido adípico y ácido 1,3-bencenodicarboxílico también denominado ácido isoftálico (p.ej. los tipos Bester de la entidad Poliolchimica). Las poli(caprolactonas) (p.ej. los tipos Capa de la entidad Solvay Interox) y los policarbonatos (p.ej. el Desmophen C 200 de la entidad Bayer) pertenecen asimismo al grupo de los poliésteres. Los primeros se obtienen por reacción de fosgeno, o bien de carbonatos alifáticos o aromáticos, tales como p.ej. carbonato de difenilo o carbonato de dietilo, con alcoholes bi- o pluri-valentes. Estos últimos se preparan mediante una reacción de poliadición de lactonas, tales como p.ej. \varepsilon-caprolactona, en presencia de compuestos iniciadores con átomos de hidrógeno reactivos, tales como agua, alcoholes, aminas o bisfenol A. Se pueden concebir también combinaciones sintéticas de poliésteres, poli(caprolactonas) y policarbonatos. Se prefieren poliéster-polioles alifáticos lineales o bien difuncionales, o aromáticos con una masa molecular media (media numérica M_{n}) de 1.000 a 4.000 Dalton. Son asimismo apropiados macromonómeros, telequelos o resinas epoxídicas. Como apropiados macromonómeros y telequelos se pueden emplear poli(hidroxiolefinas), tales como p.ej. \alpha,\omega-dihidroxi-polibutadienos, \alpha,\beta-dihidroxi-poli((met)acrilatos), \alpha,\omega-dihidroxi-poli((met)-acrilatos) o \alpha,\omega-dihidroxi-polisiloxanos. Se prefieren \alpha,\omega-dihidroxi-poliolefinas, tales como p.ej. \alpha,\omega-poli(metacrilato de metilo)-dioles (nombre comercial: TEGO® Diol MD-1.000) con la masa molecular de 1.000 Dalton, \alpha,\omega-poli(metacrilato de n-butilo)-dioles con las masas moleculares de 1.000 y 2.000 Dalton (nombre comercial: TEGO® Diol BD-1.000, TEGO® Diol BD-2000) o \alpha,\omega-poli(metacrilato de 2-etil-hexilo)-diol (nombre comercial: TEGO® Diol OD-2000) de la entidad Tego Chemie Service GmbH. En el caso de las resinas epoxídicas se trata preferiblemente de derivados con funciones hidroxi del diglicidil-éter de bisfenol A (BADGE).
\newpage
Preferiblemente, se emplean por lo tanto poli(alquilenglicoles), poliéster polioles y \alpha,\omega-dihidroxi-poliolefinas, alifáticos lineales o bien difuncionales, o aromáticos, con una masa molecular media (media numérica M_{n}) de 1.000 a 4.000 Dalton.
El componente (A) (ii), con una proporción de 0,5 a 5 partes en peso, consiste en por lo menos un poli(hidroxialcano) de bajo peso molecular con dos o más grupos hidroxilo reactivos frente a los poliisocianatos y con una masa molecular de 50 a 500 Dalton. Como apropiados poli(hidroxialcanos) de bajo peso molecular se pueden emplear p.ej. 1,2-etanodiol también denominado etilenglicol, 1,2-propanodiol también denominado 1,2-propilenglicol, 1,3-propanodiol también denominado 1,3-propilenglicol, 1,4-butanodiol también denominado 1,4-butilenglicol, 1,6-hexanodiol también denominado 1,6-hexametilenglicol, 2-metil-1,3-propanodiol (nombre comercial MPDiol Glycol® de la entidad Arco Chemical), 2,2-dimetil-1,3-propanodiol también denominado neopentilglicol, 1,4-bis-(hidroximetil)-ciclohexano también denominado ciclohexano-dimetanol, 1,2,3-propanotriol también denominado glicerol, 2-hidroximetil-2-metil-1,3-propanodiol también denominado trimetilol-etano, 2-etil-2-hidroximetil-1,3-propanodiol también denominado trimetilol-propano, 2,2-bis-(hidroximetil)-1,3-propanodiol también denominado pentaeritritol.
El componente (A) (iii), con una proporción de 0 a 5 partes en peso, consiste en por lo menos un ácido dihidroxialcanocarboxílico de bajo peso molecular y modificable aniónicamente, con dos grupos hidroxilo reactivos frente a los poliisocianatos y con uno o varios grupos carboxilo inertes frente a los poliisocianatos, que se pueden transformar total o parcialmente en grupos carboxilato en presencia de bases. Como ácidos dihidroxialcanocarboxílicos de bajo peso molecular y modificables aniónicamente se pueden emplear p.ej. ácido 2-hidroximetil-3-hidroxi-propanol también denominado ácido dimetilol-acético, ácido 2-hidroximetil-2-metil-3-hidroxi-propanoico también denominado ácido dimetilol-propiónico, ácido 2-hidroximetil-2-etil-3-hidroxi-propanoico también denominado ácido dimetilol-butírico, ácido 2-hidroximetil-2-propil-3-hidroxi-propanoico también denominado ácido dimetilol-valeriánico. Preferentemente, se emplean ácidos bis-hidroxialcano-carboxílicos con una masa molecular de 100 a 200 Dalton y de manera preferida ácido dimetilol-propiónico (nombre comercial DMPA® de la entidad Mallinckrodt).
El componente disolvente (B), con una proporción de 0 a 9 partes en peso, consiste en por lo menos un disolvente inerte frente a los poliisocianatos y total o parcialmente miscible con agua, que queda en la dispersión de poliuretano después de la preparación, o bien se elimina total o parcialmente por destilación. Los disolventes, que quedan en la dispersión después de la preparación, actúan como agentes coadyuvantes de coalescencia. Disolventes apropiados son, por ejemplo, disolventes de alto punto de ebullición, tales como N-metil-pirrolidona, dipropilenglicol-dimetil-éter (Proglyde DMM® de la entidad Dow), disolventes de bajo punto de ebullición, tales como acetona, butanona o mezclas arbitrarias de éstos. Preferiblemente, se utilizan disolventes orgánicos que hierven a altas temperaturas e hidrófilos con un punto de ebullición situado por encima de 180ºC (a la presión normal) y de manera preferida N-metil-pirrolidona.
En la etapa b) de reacción se hacen reaccionar de 11 a 39 partes en peso de la mezcla preliminar procedente de la etapa a) con 5 a 50 partes en peso de un componente poliisocianato (C) para dar un preaducto de poliuretano, siendo de 1,75 a 8,0 la relación en equivalentes de NCO / OH en esta etapa. La relación en equivalentes de NCO / OH de los componentes (C) y (A) se ajusta en la etapa b) de reacción preferiblemente a un valor de 2,5 a 4,0. La realización de la etapa b) de reacción es relativamente no crítica en lo que se refiere a las condiciones de reacción. La formación del preaducto de poliuretano se efectúa mezclando el componente (C) en el transcurso de un período de tiempo de algunos minutos con una parte de la mezcla preliminar procedente de la etapa a) de reacción, que consiste en los componentes (A) (i), (A) (ii) y eventualmente (A) (iii) así como (B). La etapa b) de reacción se lleva a cabo a una temperatura preferida de 60 a 120ºC, en particular a 80 hasta 100ºC. A causa del gran exceso del componente poliisocianato (C) con respecto al componente poliol (A) en la etapa b) de reacción, según sea la viscosidad se puede trabajar con muy poca cantidad de disolvente o bien sin disolvente. Resultan unos preaductos de poliuretanos de cadena corta, estrictamente terminados en NCO.
El componente poliisocianato (C) consiste en por lo menos un poliisocianato, un derivado de poliisocianato u homólogos de poliisocianatos con dos o más grupos de isocianatos alifáticos o aromáticos. Son apropiados en particular los poliisocianatos suficientemente conocidos en la química de los poliuretanos, o combinaciones de éstos. Como diisocianatos alifáticos apropiados se pueden emplear p.ej. 1,6-diisocianato-hexano (HDI), 1-isocianato-5-isocianatometil-3,3,5-trimetil-ciclohexano también denominado isoforona-diisocianato (IPDI), bis-(4-isocianato-ciclohexil)-metano (H_{12}MDI), 1,3-bis-(1-isocianato-1-metil-etil)benceno (m-TMXDI), o bien mezclas técnicas de isómeros de los poliisocianatos aromáticos individuales. Como diisocianatos aromáticos apropiados se pueden emplear por ejemplo 2,4-diisocianato-tolueno también denominado tolueno-diisocianato (TDI), bis-(4-isocianato-fenil)-metano (MDI) y eventualmente sus homólogos superiores (MDI polimérico) o bien mezclas técnicas de isómeros de los poliisocianatos aromáticos individuales. Además, son apropiados fundamentalmente también los denominados "poliisocianatos para barnices" sobre la base de bis-(4-isocianato-ciclohexil)-metano (H_{12}MDI), 1,6-diisocianato-hexano (HDI) o 1-isocianato-5-isocianatometil-3,3,5-trimetil-ciclohexano (IPDI). El concepto de "poliisocianatos para barnices" caracteriza a derivados de estos diisocianatos que tienen grupos de alofanato, biuret, carbodiimida, isocianurato, uretdiona o uretano, en los que el contenido restante de diisocianatos monoméricos se había reducido a un mínimo, de modo correspondiente al estado de la técnica. Junto a ello se pueden emplear también además poliisocianatos mejorados, que son accesibles por ejemplo mediante una modificación hidrófila de "poliisocianatos para barnices" sobre la base de 1,6-diisocianato-hexano (HDI). Los poliisocianatos alifáticos han de preferirse con respecto a los poliisocianatos aromáticos. De manera preferida, se emplea el isoforona-diisocianato como poliisocianato
alifático.
En la etapa c) de reacción, el preaducto de poliuretano procedente de la etapa b) se hace reaccionar entonces o bien con 5 a 33 partes en peso de la mezcla preliminar procedente de la etapa a) o con 0,5 a 5 partes en peso del ácido dihidroxi-alcanocarboxílico modificado aniónicamente (A) (iii) para dar un prepolímero de poliuretano, siendo de 1,5 a 8,0 la relación en equivalentes de NCO / OH en esta etapa. La relación en equivalentes de NCO / OH del preaducto de poliuretano procedente de la etapa b) y del componente (A) se ajusta en la etapa c) de reacción de manera preferida a un valor de 1,6 a 3,0. La formación del prepolímero de poliuretano se efectúa mezclando el preaducto de poliuretano procedente de la etapa b), en el transcurso de un período de tiempo de algunos minutos, con el resto de la mezcla preliminar procedente de la etapa a), que consiste en los componentes (A) (i), (A) (ii), (A) (iii) y eventualmente (B). El preaducto de poliuretano procedente de la etapa b) de reacción, empleado en la etapa c) de reacción, en el caso de una correspondiente realización del proceso o en el caso de una conversión química incompleta, puede tener junto a grupos de isocianatos eventualmente también todavía grupos hidroxilo libres. La etapa c) de reacción se lleva a cabo a una temperatura preferida de 60 a 120ºC, en particular a 80 hasta 100ºC.
La preferida relación en equivalentes de NCO / OH de la cantidad total de los componentes (A) (polioles) y (C) (poliisocianatos) se ajusta a un valor preferido de 1,2 a 2,2, en particular de 1,4 a 2,0.
La conversión química de los componentes (A) y (C) en las etapas b) y c) de reacción puede efectuarse en presencia de uno de los sistemas de catalizadores que son usuales para reacciones de poliadición con poliisocianatos. En caso necesario, se efectúa una adición de estos catalizadores en unas cantidades de 0,01 a 1 partes en peso, referidas a la tanda de reacción. Catalizadores habituales para reacciones de poliadición con poliisocianatos son p.ej. óxido de dibutil-estaño, dilaurato de dibutil-estaño (DBTL), trietil-amina, octoato de estaño(II), 1,4-diaza-biciclo[2,2,2]octano (DABCO), 1,4-diaza-biciclo[3,2,0]-5-noneno (DBN) y 1,5-diaza-biciclo[5,4,0]-7-undeceno (DBU).
En las etapas b) y c) de reacción, la tanda de reacción se agita preferiblemente bajo una atmósfera inerte, mediando aprovechamiento de la exotermia de la reacción de poliadición, hasta la consecución del contenido de NCO calculado o teórico, preferiblemente bajo una atmósfera de gas inerte. Los necesarios períodos de tiempo de reacción están situados en el intervalo de unas pocas horas y se influye decisivamente sobre ellos mediante parámetros de reacción, tales como la reactividad de los componentes, la estequiometría de los componentes y la temperatura.
De acuerdo con una forma preferida de realización, la preparación del prepolímero de poliuretano se lleva a cabo preparando en la etapa a) una mezcla preliminar de los componentes (A) (i), (A) (ii), (A) (iii) y eventualmente (B), y empleando la mezcla preliminar procedente de la etapa a) luego en las etapas b) y c).
Alternativamente a esto, en la etapa a) se prepara una mezcla preliminar de los componentes (A) (i), (A) (ii) y eventualmente (B), la mezcla preliminar procedente de la etapa a) se emplea luego totalmente en la etapa b), y el componente (A) (iii) se hace reaccionar tan sólo en la etapa c).
Esta adición en múltiples etapas de los componentes polioles conduce, a causa de las cambiantes relaciones en equivalentes de NCO / OH durante la reacción de poliadición, a otra distinta cinética de reacción y por consiguiente a otra distinta estructura del polímero de poliuretano en el caso del convencional procedimiento de mezclamiento de prepolímeros de acuerdo con el procedimiento de un solo recipiente (sin aislamiento de los productos intermedios). En el caso de una adecuada realización del proceso y de una utilización de diisocianatos con grupos de isocianatos con diversa reactividad, se obtienen preaductos de poliuretanos y prepolímeros de uretanos ampliamente simétricos, en los que los grupos hidroxilo de los polioles individuales pasan a reaccionar con grupos de isocianatos con la misma reactividad. Por una apropiada realización del proceso ha de entenderse en este contexto en particular la distribución en las etapas b) y c) de reacción de la mezcla preliminar, preparada en la etapa a) de reacción. Los diisocianatos que tienen grupos de isocianatos con diferente reactividad proporcionan, además de esto, unas más estrechas distribuciones de masas moleculares con menor heterogeneidad. Correspondientemente, se prefieren preaductos de poliuretanos y prepolímeros de poliuretanos con una estructura lineal, que se componen de componentes dioles y diisocianatos. La formación de estas estructuras simétricas por segmentos se favorece por la realización a temperaturas suaves durante la reacción de poliadición. En las etapas b) y c) de reacción se puede observar en cada caso solamente una débil exotermia de la reacción de poliadición, la temperatura de reacción no sube endógenamente por encima de 90ºC. Con ello se pueden reprimir de una manera sencilla también reacciones secundarias indeseadas de los grupos NCO, p.ej. con los grupos carboxilato, sin ningún control especial de la temperatura.
La viscosidad de los prepolímeros de poliuretanos es relativamente baja y ampliamente independiente de la estructura de los componentes polioles y poliisocianatos que se utilizan. Una adición de disolventes con el fin de disminuir la viscosidad o con el fin de mejorar las propiedades de dispersamiento de los prepolímeros de poliuretanos, es necesaria por lo tanto solamente en pequeñas cantidades. La estructura especial de los prepolímeros de poliuretanos hace posible seguidamente la preparación de productos con unas propiedades mecánicas extraordinariamente buenas y con unos contenidos comparativamente altos de cuerpos sólidos. Además, a causa de la distribución uniforme de los grupos carboxilo y respectivamente carboxilato a lo largo del polímero de poliuretano, se necesitan solamente unas moderadas densidades de cargas para la estabilización de las correspondientes dispersiones de poliuretanos.
En la etapa d) de reacción, el prepolímero de poliuretano procedente de la etapa c) se mezcla con una mezcla previamente producida, que consiste en 5 a 225 partes en peso de agua, en 0,5 a 4 partes en peso de un componente de neutralización (D) y en 0 a 1,0 partes de un componente antiespumante (E). La etapa d) de reacción se lleva a cabo a una temperatura preferida de 20 a 80ºC, en particular a 40 hasta 60ºC. El componente de neutralización (D), de acuerdo con una forma preferida de realización, se emplea en una cantidad tal que el grado de neutralización, referido a los grupos carboxilo libres del prepolímero de poliuretano, está situado en 70 a 100% en equivalentes, preferiblemente en 80 a 100% en equivalentes. El componente de neutralización (D) se dispone previamente en el medio dispersante para la neutralización total o parcial de los grupos carboxilo (neutralización indirecta). Al realizar la neutralización, a partir de los grupos carboxilo se forman grupos carboxilato, que sirven para la modificación aniónica y respectivamente la estabilización de la dispersión de poliuretano. Alternativamente a esto, el prepolímero de poliuretano procedente de la etapa c) de reacción se puede introducir con agitación eventualmente también en la mezcla previamente producida de agua, del componente de neutralización (D) y del componente antiespumante (E), o el componente de neutralización (D) se puede introducir con agitación en el prepolímero de poliuretano ya después de la etapa c) de reacción (neutralización directa).
Todos los iones catiónicos de signo contrario al de los grupos carboxilato aniónicos están disueltos en el medio dispersante. Los conceptos de "dispersamiento" y respectivamente "dispersión" implican que junto a componentes dispersados con estructura micelar pueden estar contenidos también componentes solvatados y/o suspendidos.
El componente de neutralización (D), con una proporción de 0,5 a 4 partes en peso, consiste en una o varias bases, que sirven para la neutralización total o parcial de los grupos carboxilo. Como bases apropiadas se pueden utilizar aminas terciarias, tales como N,N-dimetil-etanol-amina, N-metil-dietanol-amina, trietanol-amina, N,N-dimetil-isopropanol-amina, N-metil-diisopropanol-amina, triisopropanol-amina, N-metil-morfolina, N-etil-morfolina, trietil-amina o amoníaco, así como hidróxidos de metales alcalinos (NaOH, KOH). Con preferencia se emplean aminas terciarias y en particular trietil-amina.
El componente antiespumante (E), con una proporción de 0 a 1 partes en peso, consiste en uno o varios antiespumantes usuales para dispersiones de poliuretanos, que sirven para la desgasificación (de aire, dióxido de carbono) y se oponen a la formación de espuma. Una espuma endurecida no es redispersable y se sedimenta por lo demás en forma de pequeñas agujas como un precipitado. Apropiados antiespumantes son p.ej. productos de la entidad Tego Chemie Service GmbH (tipos TEGO® Foamex 800 y 805), Byk Chemie GmbH (tipo Byk-024).
Después de haberse alcanzado el contenido teórico total de NCO, el prepolímero de poliuretano no es dispersado en agua, como en los procedimientos frecuentemente descritos en la bibliografía de patentes, sino que, de acuerdo con una forma preferida de realización, se cubre primeramente sin fuerzas de cizalladura en el recipiente de reacción con una mezcla de agua, de un componente de neutralización y de un componente antiespumante, y finalmente se dispersa totalmente en el transcurso de unos pocos minutos con ayuda de un aparato disolvedor, mediando intensa agitación. Este modo de proceder tiene la ventaja de que se puede dispersar en el propio recipiente de reacción y de que se pueden elaborar con extremada facilidad incluso prepolímeros de poliuretanos con alta viscosidad. El prepolímero de poliuretano, en este caso, no se incorpora lentamente en el medio dispersante, sino que se cubre con la cantidad total de medio dispersante y luego se mezcla inmediatamente con agitación. Alternativamente a este modo de proceder, el prepolímero de poliuretano procedente de la etapa c) se puede incorporar y mezclar en la mezcla previamente producida de agua, del componente de neutralización (D) y del componente antiespumante (E).
En el caso de utilizarse recetas idénticas, el procedimiento propuesto a base de una síntesis en múltiples etapas de un prepolímero y del procedimiento inverso, en comparación con el proceso de mezclamiento del prepolímero, conduce a dispersiones de poliuretanos con unos contenidos algo mayores de cuerpos sólidos y con mejoradas propiedades mecánicas. Una ventaja adicional del método de dispersamiento por cubrimiento de la resina de prepolímero de poliuretano con el medio dispersante, consiste en la eficiencia especialmente alta con la que el prepolímero de poliuretano es llevado totalmente a la fase acuosa. En el reactor o en las conducciones tubulares no queda por consiguiente ningún residuo del prepolímero de poliuretano, y por lo tanto se facilita considerablemente la purificación.
En la etapa e) de reacción, la dispersión del prepolímero de poliuretano, procedente de la etapa d) de reacción, se hace reaccionar con 0,025 a 4 partes en peso de un componente de prolongación de cadenas (F). La etapa e) de reacción se lleva a cabo a una temperatura preferida de 20 a 80ºC, en particular a 30 hasta 50ºC. El componente de prolongación de cadenas (F) se emplea, de acuerdo con una forma preferida de realización, en una cantidad tal que el grado de prolongación de cadenas, referido a los grupos de isocianatos libres del prepolímero de poliuretano, está situado en 10 a 100% en equivalentes, preferiblemente en 50 a 100% en equivalentes. El componente de prolongación de cadenas (F) se disuelve en la etapa e) de reacción en la relación de 1 : 10 a 10 : 1 en porciones previamente retiradas del medio dispersante, y a continuación se añade. La prolongación de cadenas de la dispersión de prepolímero de poliuretano conduce a la constitución de la masa molecular dentro de las micelas y a la formación de una dispersión de poliuretano-poliurea con una alta masa molecular. El componente de prolongación de cadenas (F) reacciona en tal caso con los grupos de isocianatos reactivos, esencialmente con mayor rapidez que el agua. A continuación de la etapa e) de reacción, los grupos de isocianatos libres, eventualmente todavía presentes, pueden prolongarse totalmente en sus cadenas con agua. Alternativamente a esto, el componente de prolongación de cadenas (F) se puede utilizar eventualmente también ya en la etapa d) de reacción como una mezcla previamente producida con agua, el componente de neutralización (D) y el componente antiespumante (E).
El componente de prolongación de cadenas (F) consiste en por lo menos una poliamina con dos o más grupos amino reactivos frente a los poliisocianatos. Poliaminas apropiadas son, por ejemplo, dihidrazida de ácido adípico, etilen-diamina, dietilen-triamina, trietilen-tetraamina, tetraetilen-pentaamina, pentaetilen-hexaamina, dipropilen-triamina, hexametilen-diamina, hidrazina, isoforona-diamina, N-(2-amino-etil)-2-amino-etanol, aductos a base de sales del ácido 2-acrilamido-2-metil-propano-1-sulfónico (AMPS) y etilen-diamina, aductos a base de sales de ácido (met)acrílico y etilen-diamina, o combinaciones arbitrarias de estas poliaminas. Preferiblemente, se emplean aminas primarias difuncionales y en particular etilen-diamina.
El período de tiempo de elaboración entre la terminación de la etapa c) y la terminación de la etapa e) es preferiblemente de menos que 1 hora, en particular de menos que 30 minutos.
Con ayuda de la dispersiones acuosas de poliuretanos libres de isocianatos, que se han propuesto conforme al invento, todos los productos actuales, que se basan en poliuretanos, se pueden reemplazar en la formulación de sistemas de revestimiento que puentean fisuras.
Las dispersiones acuosas de poliuretanos, propuestas conforme al invento, se emplean, en el caso de la preparación de formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras, como agentes aglutinantes para
a)
capas de base, flotantes y cubrientes que se igualan espontáneamente,
b)
revestimientos proyectados (eventualmente ignifugados),
c)
capas de base y de cubierta (eventualmente ignifugadas), sólidas frente a la luz y pigmentadas, así como selladuras,
d)
capas de cubrimiento de un solo componente, pigmentadas y sólidas frente a la luz,
e)
selladuras de dos componentes, incoloras y sólidas frente a la luz,
f)
selladuras de dos componentes, pigmentadas y sólidas frente a la luz.
De acuerdo con otra forma de realización especialmente preferida, las formulaciones propuestas conforme al invento contienen de 25 a 99% en peso de dispersiones acuosas de poliuretanos y de 15 a 50% en peso de polímeros de poliuretanos.
Como componentes de formulación, junto al agente aglutinante se emplean materiales de carga (también materiales de carga que fijan agua, tales como p.ej. cemento, pigmentos, plastificantes, materiales fibrosos, antiespumantes, agentes de ventilación, aditivos de deslizamiento e igualación, aditivos de dispersamiento, aditivos de humectación de substratos, agentes hidrofugantes, aditivos de reología, mediadores de adherencia, agentes ignifugantes, agentes protectores frente a las heladas, agentes de mateado, antioxidantes, estabilizadores frente a los rayos UV, bactericidas, fungicidas y agentes de conservación. La preparación y la aplicación de las formulaciones se efectúan con los métodos conocidos de la tecnología de los barnices y de los revestimientos, y no necesita ninguna explicación adicional.
Las formulaciones propuestas conforme al invento se emplean individualmente o en combinación para la constitución sistemática de sistemas de revestimiento que puentean fisuras en forma de
a)
revestimientos de cubiertas de aparcamientos y de edificios de aparcamiento,
b)
impermeabilizaciones de puentes y caperuzas de puentes,
c)
revestimientos de balcones,
d)
impermeabilizaciones (eventualmente ignifugadas) de tejados planos con substratos cementosos, metálicos, bituminosos o poliméricos,
e)
pinturas protectoras frente a los rayos UV (ultravioletas) (eventualmente ignifugadas) sobre una espuma de tejado que ha sido sometida a las influencias atmosféricas o de nueva formación,
f)
impermeabilizaciones de edificios bajo ajardinamientos.
Las formulaciones conformes al invento, sobre la base de dispersiones de poliuretanos, se pueden aplicar, dependiendo de la utilización y de la constitución sistemática, en capas con un espesor total de 0,05 a 50 mm sobre los substratos elásticos o rígidos. Para esto, por regla general se necesitan de 0,1 a 10,0 kg de las formulaciones sobre la base de dispersiones de poliuretanos por m^{2} de la superficie que se ha de revestir y por fase de trabajo.
Eventualmente, mediante el empleo de estabilizadores frente a los rayos UV del tipo de las aminas impedidas estéricamente, en unas concentraciones de 0,1 a 5,0% en peso, referidas a la masa total de la formulación, se puede aumentar esencialmente la estabilidad frente al caleo por meteorización y la estabilidad permanente frente al agua (agua templada de aproximadamente 50ºC) de formulaciones constituidas sobre la base de dispersiones de poliuretanos. Esto se pudo comprobar inequívocamente en un aparato concebido especialmente para esta finalidad, con un clima extremado (intensa radiación de UV, temperatura aumentada, con lluvia simultánea).
También en el caso de convencionales revestimientos (que contienen isocianatos), protegidos de igual manera, se pudo conseguir una manifiesta mejoría. En el caso de los estabilizadores frente a los rayos UV que se utilizan, se trata de sistemas del tipo de HALS (de Hindered Amine Light Stabilizer = estabilizadores frente a la luz a base de aminas impedidas), tales como p.ej. el éster 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidinílico del ácido decanodioico (HALS I) o el éster 2,2,6,6-tetrametil-1-isooctiloxi-4-piperidinílico del ácido decanodioico (HALS II). Preferiblemente, se emplean los tipos de HALS-I. En combinación con agentes estabilizadores frente a los rayos UV del tipo de HALS, se pueden utilizar junto a esto también agentes absorbentes de los rayos UV, p.ej. hidroxifenil-benzotriazoles sustituidos, hidroxi-benzofenonas, hidroxifenil-s-triazinas, y agentes antioxidantes, tales como p.ej. 2,5-di-terc.-
butilfenoles.
Aún cuando la dispersión de poliuretano formulada conforme al invento puede pasar a emplearse en las formas de un solo componente y de dos componentes, ha de considerarse como preferida la forma de un solo componente, a causa de la mejor manipulabilidad. En el caso de una aplicación de dos componentes, las dispersiones de poliuretanos, formuladas conforme al invento, se emplean como el componente aglutinante (componente A) y poliisocianatos o poliaziridinas emulsionables en agua, u otras sustancias apropiadas para la reticulación posterior, se emplean como componente endurecedor (componente B). La relación de mezcladura del componente A al componente B debe adaptarse en tal caso a los respectivos requisitos.
Además de esto, es posible en principio también que, dentro de las formulaciones, se combinen dispersiones de poliuretanos con dispersiones acuosas de polímeros, polvos redispersables de polímeros y/o polímeros no acuosos. Además, dentro de los sistemas de revestimientos que puentean fisuras, las formulaciones sobre la base de dispersiones de poliuretanos se pueden combinar con formulaciones sobre la base de dispersiones acuosas de polímeros, polvos redispersables de polímeros, resinas reactivas acuosas, polímeros no acuosos y/o resinas reactivas no acuosas. En el caso de las dispersiones acuosas de polímeros se trata preferiblemente de dispersiones de híbridos de poliuretanos y polímeros libres de disolventes con un contenido de cuerpos sólidos de 40 a 60% en peso, que se describen en la solicitud de patente alemana DE 199 49 971, así como de polímeros en emulsión sobre la base de ácido (met)acrílico y sus derivados y/o de estireno y sus derivados y/o de otros monómeros etilénicamente insaturados. Como resinas reactivas no acuosas se emplean preferiblemente resinas epoxídicas de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes, así como poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes, que se basan en prepolímeros de poliuretanos alifáticos o aromáticos, y que se endurecen totalmente en presencia de la humedad del aire, o aminas alifáticas o aromáticas. Como imprimaciones se emplean en particular resinas epoxídicas de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes, las cuales se basan en el diglicidil-éter de bisfenol A, el diglicidil-éter de bisfenol F así como sus derivados, y que se endurecen totalmente en presencia de aminas alifáticas o aromáticas, así como poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, o productos que se basan en dispersiones. Junto a esto, se pueden emplear también además otros poliepóxidos alifáticos o aromáticos como agentes reticulantes o diluyentes reactivos. En el caso de la constitución sistemática de sistemas de revestimiento que puentean fisuras, existe una compatibilidad total en el caso una disposición cualquiera entre las formulaciones conformes al invento y las formulaciones sobre la base de poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes, tomando en consideración los períodos de tiempo de revisión.
Como agentes ignifugantes se emplean preferiblemente hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos hidratados, óxidos metálicos hidratados, sales complejas de múltiples átomos sobre la base de aluminio, antimonio, boro y zinc, o isocianuratos, resinas de melamina, compuestos polihidroxílicos así como fosfatos inorgánicos y orgánicos.
Junto a esta elaborabilidad mejorada así como la muy buena compatibilidad con el medio ambiente, las dispersiones de poliuretanos propuestas conforme al invento hacen posibles además las siguientes ventajosas propiedades como productos, en lo que se refiere a las correspondientes formulaciones y a los correspondientes sistemas de revestimiento que puentean fisuras.
Revestimientos de cubiertas de aparcamientos y de edificios de aparcamiento Impermeabilizaciones de puentes y caperuzas de puentes
Ventajas con respecto al estado de la técnica:
\bullet
Son fisiológicamente inocuos / as
-
están libres de isocianatos (excepción: una selladura de 2 C con escaso contenido de isocianatos)
-
están libres de disolventes (excepción: una selladura de 2 C pobre en disolventes)
-
están libres de aminas
\bullet
Utilizan productos de 1 C (excepción: una selladura de 2 C)
\bullet
No necesitan ninguna diseminación de la imprimación de resina epoxídica
\bullet
Presentan un buen endurecimiento total a bajas temperaturas (< 10ºC);
las formulaciones que contienen isocianatos se endurecen a bajas temperaturas por regla general solamente con lentitud y mediante reacciones secundarias alcanzan solamente un nivel disminuido de propiedades
\bullet
Existe una compatibilidad total de las formulaciones conformes al invento con formulaciones convencionales sobre la base de poliuretanos de un solo componente y de dos componentes.
Revestimientos de balcones
Ventajas con respecto al estado de la técnica:
\bullet
Son fisiológicamente inocuos
-
están libres de isocianatos (excepción: una selladura de 2 C con escaso contenido de isocianatos)
-
son pobres en disolventes (contienen pequeñas cantidades de NMP y de Proglyde DMM)
-
no contienen ningún producto de disociación con fuerte olor liberado a lo largo de un prolongado período de tiempo, a partir de endurecedores latentes (p.ej. isobutiraldehído)
\bullet
Utilizan productos de 1 C (excepción: una selladura de 2 C)
\bullet
No se necesitan ninguna diseminación de la imprimación de resina epoxídica
\bullet
Presentan un buen endurecimiento total a bajas temperaturas (< 10ºC);
las formulaciones que contienen isocianatos se endurecen a bajas temperaturas por regla general solamente con lentitud y mediante reacciones secundarias alcanzan solamente un nivel disminuido de propiedades
\bullet
Presentan un endurecimiento total muy rápido y una posibilidad de revisión de las formulaciones acuosas aplicadas; el sistema se puede incorporar en un breve período de tiempo.
Impermeabilizaciones (eventualmente ignifugadas) de tejados planos con substratos cementosos, metálicos, bituminosos o poliméricos
Ventajas con respecto al estado de la técnica:
\bullet
Son fisiológicamente inocuas
-
están libres de isocianatos
-
son pobres en disolventes (contienen pequeñas cantidades de NMP)
-
no contienen ningún producto de disociación con fuerte olor liberado a lo largo de un prolongado período de tiempo, a partir de endurecedores latentes (p.ej. isobutiraldehído)
\bullet
Utilizan productos de 1 C
\bullet
Presentan un buen endurecimiento total a bajas temperaturas (< 10ºC);
las formulaciones que contienen isocianatos se endurecen a bajas temperaturas por regla general solamente con lentitud y mediante reacciones secundarias alcanzan solamente un nivel disminuido de propiedades
\bullet
Presentan estabilidad de los colores
Pinturas protectoras frente a los rayos UV (eventualmente ignifugadas) sobre una espuma de tejado que ha sido sometida a las influencias atmosféricas y una espuma de tejado de nueva formación
Ventajas con respecto al estado de la técnica:
a) con respecto a los productos de PUR de 1 C
\bullet
son fisiológicamente inocuas
-
están libres de isocianatos
-
son pobres en disolventes (pequeñas cantidades de NMP)
-
no contienen ningún producto de disociación con fuerte olor, liberado a lo largo de un prolongado período de tiempo, a partir de endurecedores latentes (p.ej. isobutiraldehído)
b) con respecto a los productos de acrilatos de 1 C
\bullet
tienen mejores propiedades mecánicas
\bullet
presentan una muy pequeña absorción de agua
Los productos que se basan en dispersiones de PUR reúnen por lo tanto las ventajas de los dos tipos de productos actualmente empleados,
Impermeabilizaciones de edificios y construcciones bajo ajardinamientos
Ventajas con respecto al estado de la técnica:
\bullet
son fisiológicamente inocuas
-
están libres de isocianatos
-
están libres de disolventes
-
son elaborables tanto mecánicamente como también a mano
-
en particular no hay ninguna proyección de un poliisocianato monómero
(! es posible un sobrepasamiento del valor de MAK = máxima concentración en el sitio de trabajo ¡)
\bullet
Utilizan productos de 1 C (no se produce ningún error de mezclamiento)
\bullet
Se pueden proyectar con menor gasto que en el caso de un revestimiento reactivo, puesto que no se necesita ninguna máquina para proyectar dos componentes
\bullet
No necesitan ninguna imprimación ni ningún tratamiento con chorros de arena
\bullet
Una selladura de 2 C (con escaso contenido de isocianato y pobre en disolvente) solamente como una situación discrecional.
Generalidades
\bullet
Las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura) de las formulaciones son, en contra de lo esperado, por lo menos iguales y en general incluso manifiestamente mejores que en los casos de los sistemas convencionales que contienen isocianatos
\bullet
Todas las formulaciones muestran una muy buena estabilidad frente a los rayos UV y de los colores, de manera tal que se puede prescindir eventualmente de una selladura. Los convencionales sistemas que contienen isocianatos, usuales en el mercado, muestran una estabilidad manifiestamente menor frente a los rayos UV y a las influencias atmosféricas
\bullet
La estabilidad frente a la hidrólisis de las formulaciones es inesperadamente alta, incluso sin ninguna reticulación posterior
\bullet
Se presenta una adherencia ilimitada dentro de las capas individuales de los sistemas de revestimiento que puentean fisuras, que antes se han mencionado
\bullet
En comparación con convencionales sistemas que contienen isocianatos, hay que consignar un más alto brillo de los colores con menor tendencia al caleo por meteorización
\bullet
Se elaboraron en la zona exterior formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras. Se pudieron valorar en la realidad la estabilidad, la adherencia entre estratos, la estabilidad frente a los rayos UV, la estabilidad frente al agua, la estabilidad frente a las influencias atmosféricas, etc. Se pudieron confirmar los resultados obtenidos en el laboratorio.
Los siguientes Ejemplos deben explicar el invento con mayor detalle.
\newpage
Ejemplos A.1 hasta A.4
Dispersiones de poliuretanos
Ejemplo A.1
Dispersión de poliuretano libre de disolventes
(Base: un poli(propilenglicol) con la masa molecular de 2.000 Dalton)
En un matraz de cuatro bocas, provisto de un agitador de KPG (vidrio de precisión calibrado), un refrigerante de reflujo, un termómetro y un sistema de cubrimiento con nitrógeno, una mezcla de 703,1 g de un poli(propilenglicol) con un índice de hidroxilo de 56,1 mg de KOH\cdotg^{-1} (nombre comercial Arco Acclaim® 2200 de la entidad Arco Chemical) y de 249,5 g de isoforona-diisocianato (nombre comercial Desmodur I de la entidad Bayer) se agita mediando cubrimiento con nitrógeno durante 2 h a 80 - 90ºC en presencia de 0,2 g de dilaurato de dibutil-estaño (DBTL) como catalizador. Después de haber añadido 28,1 g de ácido dimetilol-propiónico finamente molido (nombre comercial DMPA® de la entidad Mallinckrodt) al preaducto de poliuretano, la mezcla se sigue agitando mediando cubrimiento con nitrógeno, a 80 - 90ºC, hasta que se alcance el contenido calculado de NCO (teórico: 4,81% en peso de NCO). Se vigila por acidimetría la evolución de la reacción. Después del enfriamiento hasta 60ºC, el prepolímero de poliuretano se neutraliza con 19,1 g de trietil-amina. Se dispersan luego 1.000,0 g del prepolímero de poliuretano mediando intensa agitación en 1.000,0 g de agua y a continuación se prolonga su cadena con 54,0 g de una solución acuosa de etilen-diamina (al 50% en peso).
Se obtiene una dispersión estable de poliuretano con las siguientes características:
Aspecto Líquido blanco lechoso
Contenido de cuerpos sólidos 50% en peso
Resistencia a la tracción 23,6 MPa
Alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción 705%
Alargamiento a la rotura 705%
Dureza de acuerdo con König 25 s
Ejemplo A.2
Dispersión de poliuretano libre de disolvente
(Base: un poli(propilenglicol) con la masa molecular de 2.000 Dalton)
En un matraz de cuatro bocas provisto de un agitador de KPG, un refrigerante de reflujo, un termómetro y un sistema de cubrimiento con nitrógeno, una mezcla de 703,1 g de un poli(propilenglicol) con un índice de hidroxilo de 56,1 mg de KOH\cdotg^{-1} (nombre comercial Arco Acclaim® 2200 de la entidad Arco Chemical) y de 249,5 g de isoforona-diisocianato (nombre comercial Desmodur I de la entidad Bayer) se agita mediando cubrimiento con nitrógeno durante 2 h a 80 - 90ºC en presencia de 0,2 g de dilaurato de dibutil-estaño (DBTL) como catalizador. Después de haber añadido 28,1 g de ácido dimetilol-propiónico finamente molido (nombre comercial DMPA® de la entidad Mallinckrodt) al preaducto de poliuretano, la mezcla se sigue agitando mediando cubrimiento con nitrógeno a 80 - 90ºC, hasta que se alcance el contenido calculado de NCO (teórico: 4,81% en peso de NCO). Se vigila por acidimetría la evolución de la reacción. Después del enfriamiento hasta 60ºC, el prepolímero de poliuretano se neutraliza con 19,1 g de trietil-amina. Se dispersan luego 1.000,0 g del prepolímero de poliuretano mediando intensa agitación en 813,2 g de agua, y a continuación se prolonga su cadena con 54,0 g de una solución acuosa de etilen-diamina (al 50% en peso).
Se obtiene una dispersión estable de poliuretano con las siguientes características:
\newpage
Aspecto Líquido blanco lechoso
Contenido de cuerpos sólidos 55,0% en peso
Resistencia a la tracción 23,6 MPa
Alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción 705%
Alargamiento a la rotura 705%
Dureza de acuerdo con König 25 s
Ejemplo A.3
Dispersión de poliuretano pobre en disolventes y sólida frente a la luz
(Base: un policarbonato-poliol con la masa molecular de 2.000 Dalton)
En un matraz de cuatro bocas provisto de un agitador de KPG, un refrigerante de reflujo, un termómetro y un sistema de cubrimiento con nitrógeno, una mezcla de 604,2 g de un policarbonato-poliol con un índice de hidroxilo de 56,1 mg de KOH\cdotg^{-1} (nombre comercial Desmodur® de la entidad Bayer), de 247,0 g de isoforona-diisocianato (nombre comercial Desmodur I de la entidad Bayer) y de 91,5 g de N-metil-pirrolidona se agita mediando cubrimiento con nitrógeno durante 2 h a 80 - 90ºC en presencia de 0,2 g de dilaurato de dibutil-estaño (DBTL) como catalizador. Después de haber añadido 34,0 g de ácido dimetilol-propiónico finamente molido (nombre comercial DMPA® de la entidad Mallinckrodt) al preaducto de poliuretano, la mezcla se sigue agitando a 80 - 90ºC mediando cubrimiento con nitrógeno, hasta que se alcance el contenido calculado de NCO (teórico: 4,78% en peso de NCO). Se vigila por acidimetría la evolución de la reacción. Después del enfriamiento hasta 60ºC, el prepolímero de poliuretano se neutraliza con 23,1 g de trietil-amina.
1.000,0 g del prepolímero de poliuretano se cubren sin agitación con 817,0 g de agua, a continuación se dispersan totalmente en el transcurso de unos pocos minutos mediando intensa agitación, y luego se prolonga su cadena con 50,8 g de una solución acuosa de etilen-diamina (al 50% en peso).
Se obtiene una dispersión estable de poliuretano con las siguientes características:
Aspecto Líquido blanco lechoso
Contenido de cuerpos sólidos 50,0% en peso
Contenido de disolventes 4,9% en peso
Resistencia a la tracción 28,5 MPa
Alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción 300%
Alargamiento a la rotura 300%
Dureza de acuerdo con König 50 s
Ejemplo A.4
Dispersión de poliuretano pobre en disolventes y sólida frente a la luz
(Base: un policarbonato-poliol con la masa molecular de 2.000 Dalton)
En un matraz de cuatro bocas provisto de un agitador de KPG, un refrigerante de reflujo, un termómetro y un sistema de cubrimiento con nitrógeno, 327,2 g de una mezcla preliminar, que consiste en 497,0 g de un policarbonato-poliol con un índice de hidroxilo de 56,1 mg de KOH\cdotg^{-1} (nombre comercial Desmodur® C 200 de la entidad Bayer), en 22,4 g de 1,4-butanodiol, en 40,0 g de ácido dimetilol-propiónico finamente molido (nombre comercial DMPA® de la entidad Mallinckrodt) y en 95,0 g de N-metil-pirrolidona, y 318,2 g de isoforona-diisocianato (nombre comercial Desmodur I de la entidad Bayer) se agitan mediando cubrimiento con nitrógeno durante 2 h a 80 - 90ºC en presencia de 0,2 g de dilaurato de dibutil-estaño (DBTL) como catalizador. Después de haber añadido los restantes 327,2 g de la mezcla preliminar al preaducto de poliuretano, la mezcla se sigue agitando a 80 - 90ºC mediando cubrimiento con nitrógeno, hasta que se alcance el contenido calculado de NCO (teórico: 5,50% en peso de NCO). Se vigila por acidimetría la evolución de la reacción. Después del enfriamiento a 60ºC, el prepolímero de poliuretano se neutraliza con 27,2 g de trietil-amina.
1.000,0 g del prepolímero de poliuretano se cubren sin agitación con 1.017,9 g de agua, a continuación se dispersan totalmente en el transcurso de unos pocos minutos mediando intensa agitación, y luego se prolonga su cadena con 61,2 g de una solución acuosa de etilen-diamina (al 50% en peso).
Se obtiene una dispersión estable de poliuretano con las siguientes características:
Aspecto Líquido blanco lechoso
Contenido de cuerpos sólidos 45,0% en peso
Contenido de disolventes 4,6% en peso
Resistencia a la tracción 25 MPa
Alargamiento en el ensayo de la resistencia a la tracción 260%
Alargamiento a la rotura 260%
Dureza de acuerdo con König 50 s
Ejemplos B.1 hasta B.6
Formulaciones
Los datos se refieren en cada caso a partes en peso
PUD = Dispersión de poliuretano
Ejemplo B.1
Capa de base / capa de cubierta / capa flotante, que se igualan espontáneamente
(1) \hskip0.2cm 648,0
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.1
(2) \hskip0.2cm 2,0
de Byk-024 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(3) \hskip0.2cm 2,0
de Byk-022 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(4) \hskip0.2cm 3,0
de Disperbyk-190 (copolímero de bloques con grupos afines a los pigmentos)
(5) \hskip0.2cm 20,0
de Heucosin RAL 7032 (pigmento)
(6) \hskip0.2cm 3,0
de Tego Wet 265 (aditivo para humectación de substratos)
(7) \hskip0.2cm 311,0
de Millicarb (material de carga, carbonato de calcio natural)
(8) \hskip0.2cm 5,0
de Aerosil 200 (ácido silícico pirógeno)
(9) \hskip0.2cm 1,0
de Tafigel PUR 60 (espesante de poliuretano)
(10) \hskip0.2cm 3,0
de Irganox 1135 (antioxidante)
(11) \hskip0.2cm 2,0
de Edaplan LA 413 (aditivo para igualación a base de siliconas)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0
Resistencia a la tracción 10,3 MPa
Alargamiento a la rotura 560% 
\newpage
Ejemplo B.2
Revestimiento proyectado ignifugado
(1) \hskip0.2cm 485,9
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.2
(2) \hskip0.2cm 2,0
de Byk-024 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(3) \hskip0.2cm 2,0
de un distribuidor de pigmentos NL (sal amónica de un poliacrilato)
(4) \hskip0.2cm 5,0
de Bayferrox 130 (pigmento)
(5) \hskip0.2cm 110,5
de Omyacarb 10 BG (material de carga, carbonato de calcio natural)
(6) \hskip0.2cm 380,0
de Apyral 16 (material de carga ignifugante, hidróxido de aluminio)
(7) \hskip0.2cm 0,6
de Tafigel PUR 45 (espesante a base de poliuretano)
(8) \hskip0.2cm 1,0
de Tafigel PUR 60 (espesante a base de poliuretano)
(9) \hskip0.2cm 10,0
de Metatin 55-45 (biocida)
(10) \hskip0.2cm 3,0
de Irganox 1135 (antioxidante)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0
Resistencia a la tracción 5,8 MPa
Alargamiento a la rotura 350%
Absorción de agua aproximadamente 5% en peso
Ejemplo B.3
Capa de base / capa de cubierta / selladura, ignifugadas, sólidas frente a la luz y pigmentadas
(1) \hskip0.2cm 393,2
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.2 (sólida frente a la luz)
(2) \hskip0.2cm 75,0
de Acronal S 321 (dispersión de un copolímero de estireno y acrilato)
(3) \hskip0.2cm 5,0
de Byk-028 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(4) \hskip0.2cm 3,0
de Disperbyk-190 (copolímero de bloques con grupos afines a los pigmentos)
(5) \hskip0.2cm 3,0
de Tego Wet 500 (aditivo humectante inhibidor de la espuma)
(6) \hskip0.2cm 55,0
de Disflamoll DPK (plastificante a base de fosfato con ignifugación)
(7) \hskip0.2cm 75,0
de Bayferrox 130 (pigmento)
(8) \hskip0.2cm 340,0
de Securoc A 31 (material de carga ignifugante, hidróxido de aluminio)
(9) \hskip0.2cm 2,0
de Edaplan LA 413 (aditivo de igualación a base de silicona)
(10) \hskip0.2cm 15,0
de Metatin 55-45 (biocida)
(11) \hskip0.2cm 30,0
de agua
(12) \hskip0.2cm 0,5
de Tafigel PUR 45 (espesante a base de poliuretano)
(13) \hskip0.2cm 0,3
de Tafigel PUR 60 (espesante de poliuretano)
(14) \hskip0.2cm 3,0
de Tinuvin 292 (agente protector frente a la luz, del tipo de HALS)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0 
\newpage
Resistencia a la tracción 2,8 MPa
Alargamiento a la rotura 277%
Absorción de agua (1 d) 6,3% en peso
Absorción de agua (5 d) 2,3% en peso
Ejemplo B.4
Capa de cubierta de un solo componente, pigmentada y sólida frente a la luz
(1) \hskip0.2cm 784,0
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.4 (sólida frente a la luz)
(2) \hskip0.2cm 8,0
de Byk-024 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(3) \hskip0.2cm 5,0
de Disperbyk 191 (copolímero de bloques con grupos afines a los pigmentos)
(4) \hskip0.2cm 5,0
de Tego Wet 500 (aditivo humectante inhibidor de la espuma)
(5) \hskip0.2cm 70,0
de Heucosin RAL 7032 (pigmento)
(6) \hskip0.2cm 120,0
de Silitin Z 89 (tierra silícea, mezcla de cuarzo y caolinita)
(7) \hskip0.2cm 2,0
de Aerosil 200 (ácido silícico pirógeno)
(8) \hskip0.2cm 3,0
de Edaplan LA 413 (aditivo para igualación a base de silicona)
(9) \hskip0.2cm 3,0
de Tinuvin 292 (agente protector frente a la luz, del tipo de HALS)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0
Densidad 1,2 kg dm^{-3}
Contenido de cuerpos sólidos aproximadamente 55% en peso
Viscosidad aproximadamente 500 MPa s
Resistencia a la tracción 25 MPa
Alargamiento a la rotura 280%
Ejemplo B.5
Selladura de dos componentes, incolora y sólida frente a la luz
Componente A
Agente aglutinante
(1) \hskip0.2cm 988,0
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.4 (sólida frente a la luz)
(2) \hskip0.2cm 3,0
de Byk-024 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(3) \hskip0.2cm 3,0
de Tego Wet 500 (aditivo humectante inhibidor de la espuma)
(4) \hskip0.2cm 3,0
de Edaplan LA 413 (aditivo para igualación a base de silicona)
(5) \hskip0.2cm 3,0
de Tinuvin 292 (agente protector frente a la luz, del tipo de HALS)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0 
\newpage
Componente B
Endurecedor
(1) \hskip0.2cm 900,0
de Basonat PLR 8878 (poliisocianato dispersable en agua)
(2) \hskip0.2cm 100,0
de Proglyde DMM (dimetil-éter de di(propilenglicol), disolvente))
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0
Relación de mezcladura: A : B = 1.000 : 180 partes en peso
Densidad (a 23ºC) 1,2 kg dm^{-3}
Contenido de cuerpos sólidos aproximadamente 50% en peso
Viscosidad (baso DIN de 4 mm) 45 s
Transitabilidad (a 23ºC) 2 h
capaz de aguantar químicamente (a 23ºC) 7 d
Ejemplo B.6
Selladura de dos componentes, pigmentada y sólida frente a la luz
Componente A
Agente aglutinante
(1) \hskip0.2cm 700,0
de una PUD de acuerdo con el Ejemplo A.4 (sólida frente a la luz)
(2) \hskip0.2cm 3,0
de Byk-011 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(3) \hskip0.2cm 3,0
de Disperbyk-190 (copolímero de bloques con grupos afines a los pigmentos)
(4) \hskip0.2cm 170,0
de Eucosin RAL 7032 kieselgrau =gris silíceo (pigmento)
(5) \hskip0.2cm 76,0
de Silitin Z 89 (tierra silícea, mezcla de cuarzo y caolinita)
(6) \hskip0.2cm 10,0
de Aerosil 200 (ácido silícico pirógeno)
(7) \hskip0.2cm 2,0
de Byk-022 (mezcla de polisiloxanos destructores de la espuma)
(8) \hskip0.2cm 4,0
de Byk-333 (aditivo para igualación, sobre la base de siliconas)
(9) \hskip0.2cm 2,0
de Tafigel PUR 45 (espesante del tipo de poliuretano)
(10) \hskip0.2cm 30,0
de agua
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0 
\vskip1.000000\baselineskip
Componente B
Endurecedor
(1) \hskip0.2cm 900,0
de Rhodocoat WT 2102 (poliisocianato dispersable en agua)
(2) \hskip0.2cm 100,0
de Proglyde DMM (dimetil-éter de di(propilenglicol), disolvente)
\hskip0.45cm
\Sigma:1.000,0
Relación de mezcladura: A : B = 1.000 : 150 partes en peso
\newpage
Ejemplos C.1 hasta C.14
Sistemas de revestimientos que puentean fisuras
EP
= Resina epoxídica
PUD
= Dispersión de poliuretano
PUR
= Resina de poliuretano convencional
Ejemplo C.1
Constitución sistemática I apoyándose en el OS 11 para revestimientos de cubiertas de aparcamientos y de edificios de aparcamiento Constitución sistemática para puentes y caperuzas de puentes
Imprimación Conipox 77 Z Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
1ª capa flotante Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 1,0 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
2ª capa flotante Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 1,0 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{65mm} tratamiento con chorros de arena en exceso, arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,3 - 0,8 mm \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm}Consumo aproximadamente 2,5 kg\cdot m^{-2}\end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,60 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\newpage
Ejemplo C.2
Constitución sistemática II apoyándose en el OS 13 para revestimientos de cubiertas de aparcamientos y edificios de aparcamiento Constitución sistemática para puentes y caperuzas de puentes
Imprimación Conipox 77 Z Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
1ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
2ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{65mm} Tratamiento con chorros de arena en exceso, arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,3 - 0,8 mm \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm}Consumo aproximadamente 2,5 kg\cdot m^{-2}\end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,60 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes
Ejemplo C.3
Constitución sistemática III apoyándose en el OS 13 para revestimientos de cubiertas de aparcamientos y edificios de aparcamiento Constitución sistemática para puentes y caperuzas de puentes
Imprimación Conipox 77 Z Consumo aproximadamente
transparente 0,4 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
(Continuación)
\vskip1.000000\baselineskip
Capa de cubierta \begin{minipage}[t]{65mm} Tratamiento con chorros de arena en exceso, arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,3 - 0,8 mm \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm} Consumo aproximadamente 2,5 kg\cdot m^{-2}\end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,60 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.4
Constitución sistemática IV apoyándose en el ZTV-SIB OS-F para revestimientos de cubiertas de aparcamiento y edificios de aparcamiento Constitución sistemática para puentes y caperuzas de puentes
Imprimación Conipox 77 Z Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
Revestimiento Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.2 Consumo aproximadamente
proyectado pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{65mm} Tratamiento con chorros de arena en exceso, arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,3 - 0,8 mm \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm} Consumo aproximadamente 2,5 kg\cdot m^{-2}\end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,60 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\newpage
Ejemplo C.5
Constituciones sistemáticas mixtas a base de formulaciones conformes al invento y de formulaciones convencionales como alternativas 
\vskip1.000000\baselineskip
a) Alternativa al Ejemplo C.1 (se suprime la selladura)
\vskip1.000000\baselineskip
1ª + 2ª capas flotantes CONIPUR 268 F (entidad Conica Technik AG) Consumo aproximadamente
pigmentada 2,1 - 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUR, de dos componentes,
libre de disolventes
o
Capa de cubierta CONIPUR 258 (entidad Conica Tecknik AG) Consumo aproximadamente
pigmentada 0,5 - 0,8 kg\cdotm^{-2}
PUR, de un solo componente,
pobre en disolventes,
resistente a la abrasión, viscoelástica, mate,
estable frente a los agentes químicos,
estable frente a los rayos UV 
\vskip1.000000\baselineskip
b) Alternativa al Ejemplo C.2 (se suprime la selladura)
\vskip1.000000\baselineskip
2ª capa de cubrimiento CONIPUR 258 (entidad Conica Techik AG) Consumo aproximadamente
pigmentada 0,5 - 0,8 kg\cdotm^{-2}
PUR, de un solo componente,
pobre en disolventes,
resistente a la abrasión, viscoelástica, mate,
estable frente a los agentes químicos
estable frente a los rayos UV 
\vskip1.000000\baselineskip
c) Alternativa al Ejemplo C.3 (se suprime la selladura)
\vskip1.000000\baselineskip
Capa de cubierta CONIPUR 258 (entidad Conica Technik AG) Consumo aproximadamente
pigmentada 0,5 - 0,8 kg\cdotm^{-2}
PUR, de un solo componente,
pobre en disolventes,
resistente a la abrasión, viscoelástica, mate,
estable frente a los agentes químicos
estable frente a los rayos UV 
\newpage
Ejemplo C.6
Constitución sistemática para el revestimiento de balcones
Imprimación Conipox 602 Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 – 0,20 mm \end{minipage}
1ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.4 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,4 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
2ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.4 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,4 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} Esparcimiento de trozos de un agente colorante (situación discrecional) \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm} Consumo aproximadamente 15 - 20 g\cdot m^{-2}\end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,15 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes
o
Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.5
\begin{minipage}[t]{65mm} incolora (en el caso de esparcimiento de trozos de un agente colorante) \end{minipage}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.7
Constitución sistemática para una impermeabilización ignifugada de tejados planos con diferentes substratos (substratos cementosos, metálicos, bituminosos así como espumas duras y PVC)
Revestimiento Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.2 Consumo aproximadamente
proyectado pigmentada 2,5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,15 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes,
estable frente a los rayos UV
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.
\newpage
Ejemplo C.8
Constitución sistemática para una pintura protectora frente a los rayos UV, ignifugada, sobre una espuma de tejado sometida a las influencias atmosféricas
Revestimiento de base Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,5 - 1,0 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,6 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.9
Constitución sistemática para una pintura protectora frente a los rayos UV, ignifugada, sobre una espuma de tejado de nueva formación
Capa de base Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,30 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,30 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.10
Constitución sistemática para una pintura protectora frente a los rayos UV, ignifugada, sobre una espuma de tejado de nueva formación
(variante aplicada por esparcimiento contra la picadura de pájaros)
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,80 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Esparcimiento de pizarra BA Color Schiefer Consumo aproximadamente
con la granulación de 2 - 3 mm, 2,0 kg\cdotm^{-2}
entidad Baermann Minerals GmbH
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.
\newpage
Ejemplo C.11
Constitución sistemática para una pintura protectora frente a los rayos UV, ignifugada, sobre una espuma de tejado de nueva formación
(variante aplicada por esparcimiento contra la picadura de pájaros con puenteo aumentado de las fisuras)
Capa de base Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,30 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,60 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
Esparcimiento de pizarra BA Color Schiefer Consumo aproximadamente
con la granulación de 2 - 3 mm, 2,0 kg\cdotm^{-2}
entidad Basermann Minerals GmbH
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.12
(Ejemplo de referencia)
Constitución sistemática para revestimientos de suelos para recintos de oficinas, clínicas, etc. (revestimiento delgado)
Imprimación Conipox 602 Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
1ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.4 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,4 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
2ª capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.4 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,4 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} Esparcimiento de trozos de un agente colorante (situación discrecional) \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm} Consumo aproximadamente 15 - 20 g\cdot m^{-2} \end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,15 kg\cdotm^{-2}
PUD de dos componentes,
pobre en disolventes
o
(Continuación)
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.5
\begin{minipage}[t]{65mm}incolora (en el caso de esparcimiento de trozos de un agente colorante) \end{minipage}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C.13
(Ejemplo de referencia)
Constitución sistemática para revestimientos de suelos para recintos de oficinas, clínicas, etc. (revestimiento grueso)
Imprimación Conipox 602 Consumo aproximadamente
transparente 1,0 kg\cdotm^{-2}
EP, de dos componentes,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,8 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
Capa de base Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.1 Consumo aproximadamente
transparente 2,0 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
\begin{minipage}[t]{65mm} cargada a 1 : 0,9 con arena cuarzosa secada al fuego, con la granulación de 0,05 - 0,20 mm \end{minipage}
Capa de cubierta Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.4 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,3 - 0,4 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
pobre en disolventes
(situación discrecional)
\begin{minipage}[t]{65mm} Esparcimiento de trozos de un agente colorante (situación discrecional) \end{minipage} \begin{minipage}[t]{40mm} Consumo aproximadamente 15 - 20 g\cdot m^{-2} \end{minipage}
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.6 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,15 kg\cdotm^{-2}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes
o
Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.5
\begin{minipage}[t]{65mm} incolora (en el caso de esparcimiento de trozos de un agente colorante) \end{minipage}
PUD, de dos componentes,
pobre en disolventes 
\newpage
Ejemplo C.14
Constitución sistemática para impermeabilizaciones bajo ajardinamientos así como en la construcción por encima del suelo y subterránea
Revestimiento Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.2 Consumo aproximadamente
proyectado pigmentada 2 - 5 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
libre de disolventes
Selladura Formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 Consumo aproximadamente
pigmentada 0,30 kg\cdotm^{-2}
PUD, de un solo componente,
\begin{minipage}[t]{65mm} libre de disolventes, estable frente a los rayos UV (situación discrecional) \end{minipage}
Aplicación de la formulación de acuerdo con el Ejemplo B.3 mediante rodillos, con brocha o por proyección.

Claims (17)

1. Utilización de dispersiones acuosas de poliuretanos, libres de isocianatos, con un contenido de cuerpos sólidos de \geq 30% en peso y con un contenido de disolventes de \leq 10% en peso, en formulaciones para sistemas de revestimiento que puentean fisuras, que se seleccionan entre:
\bullet
capas de base, flotantes y de cubrimiento, revestimientos proyectados y/o selladuras sobre superficies preferiblemente imprimadas de edificios;
\bullet
revestimientos o pinturas de tejados; así como
\bullet
impermeabilizaciones de edificios en la construcción por encima del suelo o subterránea
empleándose las formulaciones de modo individual o en combinación para la constitución sistemática de
a)
revestimientos de cubiertas de aparcamientos o de edificios de aparcamiento,
b)
impermeabilizaciones de puentes o de caperuzas de puentes,
c)
revestimientos de balcones,
d)
impermeabilizaciones de tejados planos con substratos cementosos, metálicos, bituminosos o poliméricos,
e)
pinturas protectoras frente a UV sobre una espuma de tejado sometida a las influencias atmosféricas o de nueva formación, o
f)
impermeabilizaciones de edificios bajo ajardinamientos,
pasando a emplearse los sistemas de revestimientos que puentean fisuras en una forma de un solo componente o de dos componentes y, en el caso de la aplicación de dos componentes, empleándose las formulaciones sobre la base de dispersiones de poliuretanos como agentes aglutinantes y las sustancias apropiadas para la reticulación posterior como componentes endurecedores.
2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las dispersiones de poliuretanos se emplean como agentes aglutinantes para
a)
capas de base, flotantes y/o de cubrimiento, que se igualan espontáneamente,
b)
revestimientos proyectados,
c)
capas de base o de cubrimiento, sólidas frente a la luz y/o pigmentadas, o selladuras,
d)
capas de cubrimiento de un solo componente, pigmentadas o sólidas frente a la luz,
e)
selladuras de dos componentes, incoloras o sólidas frente a la luz, o
f)
selladuras de dos componentes, pigmentadas o sólidas frente a la luz.
3. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las dispersiones de poliuretanos tienen un contenido de cuerpos sólidos de 40 a 60% en peso.
4. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las formulaciones se aplican en capas con un espesor total de 0,05 a 50 mm sobre las superficies que se han de revestir.
5. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las formulaciones se emplean en una cantidad de 0,1 a 10,0 kg\cdotm^{-2} de la superficie que se ha de revestir y por fase de trabajo.
6. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las formulaciones contienen de 25 a 99% en peso de dispersiones acuosas de poliuretanos.
7. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las formulaciones contienen de 15 a 50% en peso de polímeros de poliuretanos.
8. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las formulaciones contienen de 0,1 a 5,0% en peso, referido a la masa total de la formulación, de un estabilizador frente a los rayos UV sobre la base de una amina impedida estéricamente.
9. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque en el caso de una aplicación de dos componentes, las sustancias apropiadas para la reticulación posterior son poliisocianatos o poliaziridinas emulsionables en agua.
10. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dentro de las formulaciones se combinan dispersiones de poliuretanos con dispersiones acuosas de polímeros, polvos redispersables de polímeros y/o polímeros no acuosos.
11. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque las formulaciones sobre la base de las dispersiones de poliuretanos se combinan con formulaciones sobre la base de dispersiones acuosas de polímeros, polvos redispersables de polímeros, resinas reactivas acuosas, polímeros no acuosos y/o resinas reactivas no acosas.
12. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque como dispersiones acuosas de polímeros se emplean dispersiones de híbridos de poliuretanos y polímeros, libres de disolventes, con un contenido de cuerpos sólidos de 40 a 60% en peso.
13. Utilización de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque como resinas reactivas no acuosas se emplean poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes.
14. Utilización de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque los poliuretanos de un solo componente o de dos componentes se basan en prepolímeros de poliuretanos alifáticos o aromáticos, y se endurecen totalmente en presencia de la humedad del aire o de aminas alifáticas o aromáticas.
15. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque como dispersiones acuosas de polímeros se emplean polímeros en emulsión sobre la base de ácido (met)acrílico y sus derivados y/o de estireno y sus derivados y/o de otros monómeros etilénicamente insaturados.
16. Utilización de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque como imprimaciones se emplean resinas epoxídicas de dos componentes, libres de disolventes o que contienen disolventes, poliuretanos de un solo componente o de dos componentes, o productos que se basan en dispersiones.
17. Utilización de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque como resinas epoxídicas de dos componentes se emplean diglicidil-éteres de bisfenol A, diglicidil-éteres de bisfenol F así como sus derivados, que se endurecen totalmente en presencia de aminas alifáticas o aromáticas.
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