ES2285317T3 - Cuerpos moldeados de hormigon con un alto brillo, procedimiento para su produccion y su utilizacion. - Google Patents
Cuerpos moldeados de hormigon con un alto brillo, procedimiento para su produccion y su utilizacion. Download PDFInfo
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Abstract
Cuerpo moldeado de hormigón, que está revestido con una masa de revestimiento mineral aglutinada con cemento (suspensión de cemento) y con un barniz transparente, conteniendo el barniz transparente como agente aglutinante una dispersión polimérica acuosa que contiene un agente emulsionante aniónico con por lo menos un grupo fosfato y/o fosfonato.
Description
Cuerpos moldeados de hormigón con un alto
brillo, procedimiento para su producción y su utilización.
El presente invento se refiere a la producción
de revestimientos transparentes brillantes sobre cuerpos moldeados
de hormigón, así como a la utilización de los cuerpos moldeados como
materiales de construcción.
En el caso de la producción de cuerpos moldeados
de hormigón, tales como tejas de hormigón, una masa pastosa de
mortero, después de la conformación, por regla general en la mayoría
de los casos antes del endurecimiento o respectivamente del
fraguado, se reviste con una pintura o con un barniz para la
protección contra eflorescencias de cal y para la consecución de
efectos decorativos. El endurecimiento o respectivamente el fraguado
subsiguiente de los cuerpos moldeados de hormigón se efectúa
entonces conjuntamente con la desecación del revestimiento a
temperaturas elevadas, en el caso de tejas de hormigón a unas
temperaturas situadas en el intervalo comprendido entre 40 y 100ºC.
Puesto que resultan eflorescencias de cal ya al fraguar el cemento,
es importante aplicar el revestimiento como una protección contra
la eflorescencia ya sobre el hormigón que todavía no se ha
endurecido, que se designa como hormigón verde. Después del
endurecimiento o respectivamente del fraguado se puede efectuar
eventualmente todavía un segundo revestimiento o revestimientos
ulteriores con una pintura o con un barniz transparente, y en cada
caso una subsiguiente desecación.
Para el revestimiento se pueden emplear sistemas
de revestimiento tanto acuosos como también los que se basan en
disolventes, empleándose por consideraciones ecológicas hoy en día
de manera preferida los sistemas acuosos.
Si se utilizan revestimientos acuosos, que como
agente aglutinante contienen típicamente una dispersión polimérica
acuosa, para el revestimiento de tejas de hormigón, entonces
mediante la elección adecuada de la dispersión polimérica se puede
influir deliberadamente sobre las propiedades de estos sistemas de
revestimiento (p.ej. la estabilidad, la protección contra la
eflorescencia, la tendencia al recubrimiento con algas y el
comportamiento de ensuciamiento).
La utilización de dispersiones sobre la base de
ésteres de ácido (met)acrílico y/o de estireno para la
producción de pinturas para tejas ya se conoce a partir del
documento de solicitud de patente de la República Democrática
Alemana DD-A 124.808.
En el documento de solicitud de patente europea
EP-A-492.210 se describe la
utilización de copolímeros selectos, que se derivan de determinados
monómeros para la reducción de la tendencia al ensuciamiento de
tejas de hormigón.
El documento
EP-A-383.002 divulga unas tejas de
hormigón, que se revisten con pinturas sobre la base de dispersiones
de copolímeros de compuestos orgánicos de estaño, y que tienen sólo
una pequeña tendencia al recubrimiento con algas.
En el documento
EP-A-894.780 se describe la
utilización de formulaciones endurecibles por radiaciones, para el
revestimiento de cuerpos moldeados minerales, con el fin de mejorar,
entre otras cosas, la protección contra la eflorescencia, lo que
trae consigo la desventaja de un esfuerzo técnico elevado y de
gastos elevados.
El documento de patente europea
EP-B-754.663 describe un método para
la producción de revestimientos resistentes contra fenómenos de
eflorescencia sobre substratos del tipo de cemento, en el que se
aplica un revestimiento mediando utilización de un aglutinante de
látex selecto, en común con un agente espumante, sobre un substrato
del tipo de cemento, y la espuma resultante se colapsa a
continuación. El látex se prepara mediante una polimerización en
emulsión, pasándose a emplear usuales agentes emulsionantes no
iónicos, aniónicos o catiónicos. Como ejemplos de agentes
emulsionantes aniónicos se enumeran alquil-sulfatos
de metales alcalinos o de amonio, ácidos
alquil-sulfónicos, ácidos
alquil-fosfónicos, ácidos grasos y
alquil-fenol-sulfatos y
-fosfatos oxietilados.
Con el fin de disminuir las eflorescencias de
cal, en el documento EP-A-469.295 se
describe el revestimiento de ladrillos de hormigón con unas
películas a base de copolímeros selectos, que contienen agentes
emulsionantes selectos constituidos sobre la base de diaril-éteres
sulfonados.
El documento de solicitud de patente
internacional WO-A-99/48841 describe
la utilización de una
carboxi-metil-celulosa como coloide
protector para la preparación de dispersiones con una estabilidad
suficiente y una buena protección contra la eflorescencia para el
revestimiento de tejas. Las dispersiones se preparan mediante una
polimerización en emulsión, pasándose a emplear usuales agentes
emulsionantes no iónicos o iónicos. Como ejemplos de agentes
emulsionantes aniónicos se enumeran sales de metales alcalinos o de
amonio de alquil-, aril- o aralquil-sulfonatos,
-sulfatos, -fosfatos, o -fosfonatos, o compuestos
con otros grupos extremos aniónicos.
En el documento de patente alemana
DE-C-100.18.469 se divulga que,
mediante una adición de soluciones de copolímeros de anhídrido de
ácido maleico y estireno a dispersiones, se mejora la protección
contra la eflorescencia de correspondientes pinturas en dispersión
para tejas. Las dispersiones se preparan mediante una polimerización
en emulsión, pasándose a emplear usuales agentes emulsionantes no
iónicos o iónicos. Como ejemplos de agentes emulsionantes aniónicos
se enumeran sales de metales alcalinos o de amonio de alquil-, aril-
o aralquil-sulfonatos, -sulfatos, -fosfatos,
-fosfonatos, o compuestos con otros grupos extremos aniónicos.
Para dar color a cuerpos moldeados de hormigón,
en particular a tejas de hormigón, se puede utilizar también una
masa de revestimiento mineral aglutinada con cemento (una denominada
una suspensión de cemento [en inglés "slurry"]). Ésta se
compone esencialmente de cemento, agua y pigmentos así como
eventualmente de arenas finísimas. Esta masa de revestimiento se
reviste con un barniz transparente inmediatamente después de su
aplicación sobre el cuerpo moldeado de hormigón y antes del
endurecimiento o respectivamente del fraguado. El barniz tiene en
este caso la misión de impedir eflorescencias de cal y de mejorar la
estabilidad frente a la meteorización. El barniz transparente
aplicado en el caso de este procedimiento influye fuertemente sobre
el brillo del cuerpo moldeado de hormigón endurecido.
En el documento
DE-C-39.32.573 se describen unas
tejas, que se componen de un cuerpo de hormigón y de una segunda
capa mineral, que contiene cemento, la cual se aplica por laminación
o por extrusión. Como revestimiento se aplican en este documento
revestimientos superficiales conocidos a base de una dispersión de
un material sintético con pigmentos para materiales de carga y
aditivos.
El documento de solicitud de patente británica
GB-A-20.30.890 describe otro cuerpo
moldeado de hormigón adicional, que se compone de un cuerpo de
hormigón, de una segunda capa mineral, que contiene cemento, y de un
revestimiento aplicado sobre ésta. El revestimiento descrito en el
Ejemplo contiene cuarzo como material de carga.
A partir del documento de solicitud de patente
alemanaDE-A-198.12.143 se sabe
ciertamente que se pueden utilizar agentes emulsionantes que
contienen fosfatos en el caso de la preparación de dispersiones como
agentes aglutinantes para pinturas de tejas. De este documento no
se puede deducir, sin embargo, que estas dispersiones sean
apropiadas también para la formulación de barnices transparentes.
Las dispersiones descritas en ese documento contienen derivados de
éteres de celulosa como coloides protectores. En el caso de tales
dispersiones se ha de partir de una distribución más bien amplia de
tamaños de partículas, de modo lo que un experto en la especialidad
no hubiese empleado más bien a éstas como componente para la
formulación de revestimientos transparentes.
Las pinturas o los barnices transparentes, sobre
la base de dispersiones poliméricas acuosas, que se utilizan
usualmente para el revestimiento de cuerpos moldeados de hormigón,
conducen ciertamente a una suficiente protección contra la
eflorescencia o a una tendencia aceptablemente baja al
ensuciamiento, pero en el caso del revestimiento de masas teñidas
de revestimiento minerales aglutinadas con cemento, después del
endurecimiento y de la desecación del barniz transparente, conducen
sólo a unas superficies muy mates.
Partiendo de este estado de la técnica, el
presente invento está basado en la misión de poner a disposición un
cuerpo moldeado de hormigón revestido, que se distinga por una buena
protección contra la eflorescencia y por un brillo mejorado.
Otra misión adicional del presente invento
consiste en la puesta a disposición de un procedimiento sencillo y
rentable para la producción de cuerpos moldeados teñidos de
hormigón, con un alto brillo y una pequeña tendencia a la
eflorescencia.
Se encontró, por fin, sorprendentemente, que los
cuerpos moldeados de hormigón revestidos con una suspensión de
cemento para darles color, pueden ser provistos de un revestimiento
a base de barnices selectos, y que en este caso se obtienen unas
superficies brillantes de los cuerpos moldeados endurecidos de
hormigón.
El presente invento se refiere a un cuerpo
moldeado de hormigón, que está revestido con una masa de
revestimiento mineral, aglutinada con cemento (suspensión de
cemento) y con un barniz transparente, conteniendo el barniz
transparente como agente aglutinante una dispersión polimérica
acuosa, que contiene por lo menos un agente emulsionante aniónico
con por lo menos un grupo fosfato y/o fosfonato.
Además, el invento se refiere a un procedimiento
para la producción de los cuerpos moldeados de hormigón brillantes,
tales como tejas de hormigón, anteriormente descritos, que comprende
las medidas de:
- a)
- producción de un cuerpo moldeado a partir de una masa de moldeo mineral, aglutinada con cemento, que todavía no se ha endurecido,
- b)
- revestimiento de por lo menos una superficie del cuerpo moldeado producido en la etapa a) con una masa de revestimiento mineral, aglutinada con cemento (suspensión de cemento), eventualmente teñida,
- c)
- revestimiento de la(s) superficie(s), provistas(s) de una suspensión de cemento, de la masa de moldeo mineral, aglutinada con cemento, que todavía no se ha endurecido, con un barniz acuoso transparente que contiene una dispersión polimérica acuosa, que está estabilizada con agentes emulsionantes aniónicos que contienen por lo menos un grupo fosfato y/o fosfonato, como agente aglutinante, y
- d)
- endurecimiento del cuerpo moldeado y de las capas a base de una suspensión de cemento y de un barniz transparente, de una manera en sí conocida.
Los cuerpos moldeados de hormigón brillantes
conformes al invento poseen adicionalmente también una buena
protección contra eflorescencias de cal y una buena estabilidad
frente a la meteorización.
Como cuerpos moldeados de hormigón entran en
cuestión unas estructuras moldeadas a partir de hormigón y de
hormigón celular (hormigón de gas), por ejemplo, planchas, tubos y
en particular tejas. Los cuerpos moldeados de hormigón se pueden
producir de una manera en sí conocida a base de un hormigón acabado
de mezclar, por ejemplo mediante procedimientos de extrusión. Éstos
adquieren de esta manera ya su forma definitiva.
Las suspensiones de cemento se preparan
usualmente en un recipiente con sistema de agitación a partir de
cemento, arena, agua y eventualmente de un pigmento y eventualmente
de otros aditivos adicionales, tales como agentes licuadores o
dispersiones, tal como se describe en el documento
EP-A-1.114.806. La aplicación de la
suspensión de cemento se efectúa con procedimientos conocidos de
por sí. Por regla general, la suspensión de cemento se aplica
mediante cepillos sobre los cuerpos moldeados de hormigón que
todavía no se han fraguado.
El barniz acuoso se aplica asimismo según
procedimientos en sí conocidos sobre el cuerpo moldeado de hormigón,
que todavía no se ha fraguado y está revestido con una suspensión
de cemento, inmediatamente después de la aplicación de la
suspensión de cemento. Preferiblemente, la aplicación se efectúa
mediante aplicación por atomización o proyección.
El barniz acuoso, empleado conforme al invento,
es un barniz transparente acuoso (barniz claro). En este caso se
trata de un barniz preferiblemente exento de pigmentos y/o de
materiales de carga. Son posibles unas pequeñas proporciones de
pigmentos y/o de materiales de carga, siempre y cuando que éstas no
perjudiquen a la transparencia del barniz. Además, es posible el
empleo de materiales de carga transparentes.
Los cuerpos moldeados de hormigón, producidos de
esta manera. son endurecidos a continuación. Las temperaturas
típicas de endurecimiento varían en el intervalo de 20 a 100ºC,
preferiblemente de 40 a 80ºC. En este caso, tanto el cuerpo
moldeado de hormigón como también el revestimiento transparente se
endurecen a partir de una suspensión de cemento. Además, se seca el
barniz transparente aplicado.
Las dispersiones utilizadas para la producción
de los cuerpos moldeados de hormigón revestidos conformes al
invento poseen típicamente una temperatura mínima de formación de
películas situada en el intervalo de 0 a 80ºC, preferiblemente en
el intervalo de 0 a 50ºC y en particular en el intervalo de 0 a
30ºC, y se preparan mediante una polimerización en emulsión
mediando utilización de agentes emulsionantes aniónicos con grupos
fosfatos y/o fosfonatos. También es posible añadir una cantidad
adicional de un agente emulsionante después de haberse terminado la
polimerización.
Agentes emulsionantes que contienen grupos
fosfatos, empleados de manera preferida, son ésteres del ácido
fosfórico con alcoholes y fenoles (también en forma de mezclas a
base de mono-, di- y tri-ésteres del ácido fosfórico), ésteres del
ácido fosfórico con aductos a base de alcoholes o respectivamente
(alquil)fenoles y óxido de etileno y/u óxido de propileno, y
las sales de sodio, potasio y amonio de estos compuestos. Tales
compuestos son obtenibles comercialmente, por ejemplo, bajo el
nombre comercial ®Berol 522 (una sal de potasio de ésteres
alquílicos de ácido fosfórico), ®Hostaphat 1306 (ésteres con ácido
fosfórico de compuestos oligoetoxilados de alquilo) y ®Berol 733
(sal de potasio de fosfatos de compuestos oligoetoxilados de
alquilfenoles).
Como agentes emulsionantes que contienen grupos
fosfatos, se pueden emplear como agentes emulsionantes
copolimerizables también ésteres insaturados etilénicamente del
ácido fosfórico con hidrocarburos y los productos de neutralización
con bases, que se derivan de éstos. Por supuesto que también se
pueden utilizar mezclas de los agentes emulsionantes antes
mencionados.
Como agentes emulsionantes aniónicos se adecuan
especialmente alcohol-éter-fosfatos modificados
copolimerizables con grupos fosfatos y/o fosfonatos, tales como
Maxemul® 6106, 6112 y 6120 de la entidad Unichema, las sales de
metales alcalinos o de amonio de ácidos (alquil de
C_{8}-C_{12})-fosfónicos
lineales (Hostaphat OPS, de Clariant), sales de metales alcalinos o
de amonio de ésteres con ácido fosfórico de (alquil de C_{10} -
C_{18})-poliglicol-éteres lineales o ramificados
(Hostaphat K, de Clariant),
alquilaril-poliglicol-éter-fosfatos
(Berol 733), así como las sales de metales alcalinos o de amonio de
mono- y di-ésteres de ácidos (alquil de
C_{10}-C_{18})-fosfóricos
lineales o ramificados (Hostaphat C, de Clariant, Berol 521 y 522),
así como todas las mezclas de los agentes emulsionantes antes
mencionados.
El conjunto de agentes emulsionantes que se ha
citado en último lugar, se emplea de una manera preferida conforme
al invento.
Asimismo se emplean preferiblemente monoésteres
del ácido fosfórico.
La dispersión polimérica acuosa debería contener
0,2 - 5% en peso, preferiblemente 0,4 - 3% en peso, y de manera
especialmente preferida 0,5 - 2% en peso de los compuestos que
contienen fósforo, empleados conforme al invento, referido a la
cantidad de polímero en la dispersión, como agentes emulsionantes
aniónicos.
Además de esto, la dispersión puede contener
todavía otros agentes emulsionantes no iónicos o aniónicos
adicionales.
Como agentes emulsionantes no iónicos se
utilizan, por ejemplo, alquil-poliglicol-éteres
tales como productos de etoxilación de alcohol laurílico, oleílico
o estearílico, o de mezclas tales como alcohol graso de coco;
alquil-fenol-poliglicol-éteres,
tales como los productos de etoxilación de octil- o
nonil-fenol, diisopropil-fenol,
triisopropil-fenol o de di- o
tri-terc.-butil-fenol; o productos
de etoxilación de poli(óxidos de propileno).
Como agentes emulsionantes aniónicos adicionales
se pueden utilizar conjuntamente las sales de metales alcalinos o
de amonio de alquil-, aril- o alquilaril-sulfonatos
y -sulfatos, pudiéndose encontrar también unidades de oligo- o
poli-(óxidos de etileno) entre el radical hidrocarbilo y el grupo
aniónico. Ejemplos típicos son lauril-sulfato de
sodio, undecilglicol-éter-sulfato de sodio,
lauril-diglicol-sulfato de sodio,
tetradecil-triglicol-sulfato de
sodio,
octil-fenol-glicol-éter-sulfato
de sodio, dodecil-benceno-sulfonato
de sodio, lauril-diglicol-sulfato
de sodio,
tri-terc.-butil-fenol-penta-
u octa-glicol-sulfato de amonio.
También es posible la utilización conjunta de diaril-éteres
sulfonados de acuerdo con la fórmula I del documento
EP-A-469.295.
Se emplean de manera preferida mezclas de
agentes emulsionantes aniónicos, combinándose por lo menos un agente
emulsionante que tiene un grupo fosfato y/o fosfonato, con otro
agente emulsionante que tiene como grupo aniónico un grupo sulfato
o sulfonato.
Se prefieren especialmente mezclas de agentes
emulsionantes con por lo menos 10% en peso de un agente emulsionante
con grupos fosfatos y/o fosfonatos, referido a la cantidad total
del agente emulsionante empleado.
Para la estabilización de las dispersiones
poliméricas acuosas, empleadas conforme al invento, se pueden
emplear también adicionalmente coloides protectores, siempre y
cuando que los diámetros de partículas de la dispersión polimérica
no sean aumentados esencialmente con ello. Los típicos diámetros
medios de partículas (valores de D_{50}) de las dispersiones
poliméricas empleadas conforme al invento varían en la región de
menor o igual que 200 nm, preferiblemente de menor o igual que 150
nm.
Coloides protectores adecuados son los
poli(alcoholes vinílicos) y derivados de éteres de celulosa,
conocidos para un experto en la especialidad y empleados
usualmente, tales como los que se describen p.ej. en el documento
WO-A-99/48.841, así como copolímeros
que se basan en poli(vinil-pirrolidonas).
Las dispersiones poliméricas acuosas, empleadas
para la producción de los cuerpos moldeados de hormigón conformes
al invento, se obtienen mediante una polimerización en emulsión de
monómeros insaturados etilénicamente, polimerizables por radicales,
preferiblemente de mezclas de tales monómeros.
De manera preferida, en este caso se trata de
mezclas de monómeros que contienen acrilatos y/o metacrilatos y/o
compuestos vinil-aromáticos como monómeros
principales, en particular de mezclas de monómeros con la siguiente
composición:
- i)
- de 85 a 99,8% en peso de ésteres de ácido acrílico con alcanoles de C_{1} a C_{12}, ésteres de ácido metacrílico con alcanoles de C_{1} a C_{12}, y/o monómeros vinil-aromáticos,
- ii)
- de 0,2 a 5% en peso de monómeros estabilizadores, tales como ácidos carboxílicos copolimerizables, amidas de ácidos carboxílicos copolimerizables, fosfatos y/o fosfonatos copolimerizables, sulfatos copolimerizables y/o ácidos sulfónicos copolimerizables y sus sales, y
- iii)
- de 0 a 10% en peso de otros monómeros.
Como monómeros i) se utilizan ésteres con los
ácidos acrílico y metacrílico de monoalcoholes de C_{1} a
C_{12} tales como p.ej. acrilato de etilo, acrilato de butilo,
acrilato de n-octilo, acrilato de
2-etil-hexilo, metacrilato de
metilo, metacrilato de butilo, metacrilato de ciclohexilo,
metacrilato de isobornilo, y/o monómeros
vinil-aromáticos tales como p.ej. estireno o
vinil-tolueno.
Preferiblemente, se utilizan las combinaciones,
conocidas para un experto en la especialidad, de monómeros
plastificantes, tales como p.ej. acrilato de butilo y acrilato de
2-etil-hexilo, con monómeros
endurecedores, tales como p.ej. metacrilato de metilo, metacrilato
de ciclohexilo y estireno, de tal manera que la temperatura mínima
de formación de películas (MFT) de la correspondiente dispersión
está situada en el intervalo de 0 a 80ºC, preferiblemente de 0 a
50ºC, en particular en el intervalo de 0 a 30ºC y de manera muy
especialmente preferida en el intervalo de 0 a 20ºC.
Si se trabaja de acuerdo con el procedimiento de
la polimerización en emulsión en múltiples etapas, entonces los
monómeros endurecedores y plastificantes y la relación de masas de
las etapas individuales de la polimerización se combinan
preferiblemente de tal manera que la dispersión posea una
temperatura mínima de formación de películas situada en el
intervalo de 0 a 80ºC, preferiblemente de 0 a 50ºC, y que las
correspondientes películas obtenidas a partir de las dispersiones
posean, con un grosor de película de 100 \mum, un alargamiento de
rotura de >100%.
Como monómeros estabilizadores ii) se utilizan
ácidos carboxílicos y amidas de ácidos carboxílicos
copolimerizables, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico,
ácido itacónico, acrilamida y metacrilamida, y/o sulfatos
copolimerizables y/o sulfonatos copolimerizables, tales como
eteno-sulfonato de sodio, (met)acrilatos de
sulfo-alquilo p.ej. la sal de potasio de
metacrilato de sulfopropilo (= SPM® de la entidad Raschig),
sulfo-alquil(met)acrilamidas, p.ej.
la sal de sodio del ácido
acrilamido-2-metil-propanosulfónico
(= AMPS® de la entidad Lubrizol).
Además, como monómero ii) se pueden emplear
fosfatos y/o fosfonatos modificados con grupos polimerizables por
radicales. Ejemplos de ellos son un vinil-fosfonato
o los antes mencionados alcohol-éter-fosfatos
modificados para ser copolimerizables con grupos fosfato y/o
fosfonato.
Como otros monómeros iii) adicionales se pueden
utilizar monómeros que contienen grupos ceto, tales como monómeros
que contienen grupos acetoacetoxi, p.ej. metacrilato de
acetoacetoxi-etilo, metacrilato de
acetoacetoxi-butilo,
acrilamido-metil-acetil-acetona
y ésteres vinílicos de ácido acetoacético y derivados polimerizables
de la diacetona, tales como diacetona-acrilamida y
diacetona-metacrilamida.
Por lo demás, como monómeros iii) se pueden
utilizar (met)acrilatos de hidroxialquilo,
(met)acrilatos de glicidilo,
alcoxi-vinil-silanos,
(met)acriloíloxi-alquil-silanos,
(met)acriloíloxi-alquil-fosfatos,
y derivados polimerizables de etilen-urea, tales
como
N-(\beta-(met)acriloxietil)-N,N'-etilen-urea
y
N-(\beta-acrilamidoetil)-N,N'-etilen-urea.
A fin de mejorar el comportamiento de
ensuciamiento, ciertas dispersiones, que como otros monómeros iii)
adicionales contienen monómeros con grupos ceto, se pueden mezclar
con hidrazidas de ácidos carboxílicos polifuncionales, que
contienen por lo menos dos grupos hidrazido, tales como, por
ejemplo, dihidrazida de ácido adípico, dihidrazida de ácido
oxálico, dihidrazida de ácido isoftálico y una polihidrazida de un
poli(ácido acrílico).
Preferiblemente, se utiliza una relación
equimolar de los grupos hidrazido a los grupos ceto.
La polimerización de las dispersiones
poliméricas acuosas, utilizadas en el procedimiento conforme al
invento, se lleva a cabo según los procedimientos habituales de la
polimerización en emulsión, emulsionando los monómeros en fase
acuosa en presencia de agentes emulsionantes, agentes iniciadores
y/o del coloide protector, y polimerizando a unas temperaturas de
típicamente 50 a 95ºC.
La polimerización en emulsión se puede llevar a
cabo según los procedimientos habituales, conocidos para un experto
en la especialidad, tales como procedimientos discontinuos (por
tandas), procedimientos con dosificación de los monómeros o
procedimientos de afluencia de emulsiones.
Preferiblemente, se trabaja según el
procedimiento de afluencia de una emulsión, en el que se polimeriza
previamente una pequeña cantidad de los monómeros y a continuación
se añade dosificadamente la cantidad remanente de los monómeros en
forma de una emulsión acuosa.
Eventualmente, se pueden añadir dosificadamente,
de una manera consecutiva, también varias emulsiones diferentes de
monómeros.
Para iniciar y proseguir la polimerización se
hace uso de agentes formadores de radicales o sistemas redox,
solubles en aceites y/o preferiblemente en agua. Se adecuan p.ej.
peróxido de hidrógeno, peroxodisulfato de potasio, sodio o amonio,
peróxido de dibenzoílo, peróxido de laurilo, hidroperóxido de
terc.-butilo,
bis-azo-diisobutironitrilo, por sí
solos o en común con componentes reductores, p.ej. con bisulfito de
sodio, las sales del ácido
hidroxi-metano-sulfínico, glucosa,
ácido ascórbico y otros compuestos con acción reductora.
Preferiblemente, se utilizan
peroxodisulfatos.
Por lo demás, se pueden utilizar agentes
reguladores, tales como mercaptanos, en particular
N-dodecil-mercaptano, tiofenol y
2-metil-5-terc.-butil-tiofenol.
Usualmente se emplean unas proporciones de 0 a
1% en peso, preferiblemente de 0 a 0,5% en peso y, de manera
especialmente preferida, la dispersión se prepara sin la utilización
de un agente regulador.
Las dispersiones poliméricas acuosas se ajustan
usualmente con soluciones acuosas de amoníaco, hidróxidos de
metales alcalinos y alcalino-térreos, a un valor del
pH de 6,5 a 10, preferiblemente de 7,0 a 9,0. Además, es posible la
utilización de un tampón, tal como hidrógeno-fosfato
de sodio, acetato de sodio e hidrógeno-carbonato de
sodio, que eventualmente se emplea ya durante la polimerización en
emulsión.
Las dispersiones poliméricas acuosas utilizadas
como barniz transparente para la producción de los cuerpos
moldeados de hormigón conformes al invento, contienen
preferiblemente otros aditivos y componentes, tales como los que
son usuales al realizar la formulación de barnices acuosos en
dispersión. Como aditivos y otros componentes adicionales se pueden
utilizar agentes auxiliares para la formación de películas, tales
como trementina mineral, Texanol®, TxiB®, butilglicol,
butildiglicol, butildipropilenglicol y butiltripropilenglicol;
plastificantes, tales como ftalato de dimetilo, ftalato de
diisobutilo, éster diisobutílico de ácido adípico, Coasol B® y
Plastilit 3060®; agentes humectantes tales como AMP 90®,
TegoWet280®, Fluowet PE®; agentes espesantes sobre la base de
poliacrilatos o poliuretanos, tales como Borchigel L75® y Tafigel
PUR60®; agentes conservantes, antiespumantes, p.ej. antiespumantes
del tipo de aceites minerales o de siliconas; agentes protectores
contra los rayos UV (ultravioletas) tales como Tinnuvin 1130®,
agentes dispersantes, tales como poli(ácidos acrílicos) (p.ej.
Lopon 890®) o copolímeros de estireno y anhídrido de ácido maleico,
tales como p.ej. los que se han descrito en el documento
DE-C-100.184.69, u otros aditivos y
agentes coadyuvantes, tales como los que se utilizan usualmente para
la formulación de masas de revestimiento.
Los cuerpos moldeados de hormigón conformes al
invento se pueden emplear como materiales de construcción, en
particular en forma de planchas o tubos, y de manera muy
especialmente preferida como tejas.
Estas utilizaciones son asimismo un objeto del
presente invento.
Los siguientes Ejemplos ilustran el invento sin
limitarlo.
Solución de agente emulsionante 1:
solución acuosa al 28% en peso de la sal de potasio de un éster de
ácido (alquil de C_{10})-fosfórico.
En un reactor de polimerización se dispusieron
previamente 475 g de agua desionizada y 25 g de la solución de
agente emulsionante 1, y se calentó a 80ºC mediando agitación (carga
previa).
En un recipiente de afluencia se preparó,
mediando agitación, una emulsión de monómeros a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 1):
| Cantidad | Componente |
| 645,00 g | agua desionizada |
| 2,89 g | hidróxido de sodio |
| 15,00 g | ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico |
| 2,50 g | persulfato de amonio |
| 17,86 g | solución de agente emulsionante 1 |
| 500,00 g | metacrilato de metilo |
| 500,00 g | acrilato de butilo. |
En un recipiente de afluencia adicional se
preparó una solución acuosa de un agente iniciador a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 2):
| Cantidad | Componente |
| 13,33 g | agua desionizada |
| 0,50 g | persulfato de amonio. |
A la carga previa calentada a 80ºC en el reactor
de polimerización se le añadieron consecutivamente y, en cada caso
en una porción, 60,00 g de la tanda de afluencia 1 y la cantidad
total de la tanda de afluencia 2, y se polimerizó durante 15
minutos a 80ºC. A continuación, la cantidad restante de la tanda de
afluencia 1 que había quedado, se añadió dosificadamente de manera
continua al reactor a una temperatura constante de 80ºC en el
transcurso de 180 minutos. Finalmente, se polimerizó posteriormente
durante 60 minutos a 80ºC y se enfrió a
25ºC.
25ºC.
El contenido de materiales sólidos de la
dispersión polimérica obtenida estaba situado en 47,0%.
\vskip1.000000\baselineskip
Solución de agente emulsionante 1:
solución acuosa al 28% en peso de la sal de potasio de un éster de
ácido (alquil de C_{10})-fosfórico.
Solución de agente emulsionante 2:
solución acuosa al 28% en peso de la sal de sodio de un semiéster de
ácido sulfúrico de un alcohol de C_{11} etoxilado, con un grado
medio de etoxilación de aproximadamente 7.
En un reactor de polimerización se dispusieron
previamente 475 g de agua desionizada y 16,43 g de la solución de
agente emulsionante 1 así como 8,21 g de la solución de agente
emulsionante 2, y se calentó a 80ºC mediando agitación (carga
previa).
\newpage
En un recipiente de afluencia se preparó una
emulsión de monómeros a base de los siguientes componentes mediando
agitación (tanda de afluencia 1):
| Cantidad | Componente |
| 644,00 g | agua desionizada |
| 2,89 g | hidróxido de sodio |
| 15,00 g | ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico |
| 2,50 g | persulfato de amonio |
| 14,29 g | solución de agente emulsionante 1 |
| 7,14 g | solución de agente emulsionante 2 |
| 500,00 g | metacrilato de metilo |
| 500,00 g | acrilato de butilo. |
En un recipiente de afluencia adicional se
preparó una solución acuosa de un agente iniciador a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 2):
| Cantidad | Componente |
| 13,33 g | agua desionizada |
| 0,50 g | persulfato de amonio. |
La realización de la reacción es como en el
Ejemplo 1.
El contenido de materiales sólidos de la
dispersión polimérica acuosa obtenida estaba situado en 47,0%.
Solución de agente emulsionante 1 y solución
de agente emulsionante 2: como en el Ejemplo 2.
En un reactor de polimerización se dispusieron
previamente 475 g de agua desionizada y 12,50 g de la solución de
agente emulsionante 1 así como 12,50 g de la solución de agente
emulsionante 2, y se calentó a 80ºC mediando agitación (carga
previa).
En un recipiente de afluencia se preparó,
mediando agitación, una emulsión de monómeros a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 1):
| Cantidad | Componente |
| 643,00 g | agua desionizada |
| 2,89 g | hidróxido de sodio |
| 15,00 g | ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico |
| 2,50 g | persulfato de amonio |
| 8,93 g | solución de agente emulsionante 1 |
| 12,50 g | solución de agente emulsionante 2 |
| 500,00 g | metacrilato de metilo |
| 500,00 g | acrilato de butilo. |
En un recipiente de afluencia adicional se
preparó una solución acuosa de un agente iniciador a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 2):
| Cantidad | Componente |
| 13,33 g | agua desionizada |
| 0,50 g | persulfato de amonio. |
La realización de la reacción es como en el
Ejemplo 1.
El contenido de materiales sólidos de la
dispersión polimérica acuosa obtenida estaba situado en 47,0%.
Solución de agente emulsionante 1 y solución
de agente emulsionante 2: como en el Ejemplo 2.
En un reactor de polimerización se dispusieron
previamente 475 g de agua desionizada y 8,21 g de la solución de
agente emulsionante 1 así como 16,43 g de la solución de agente
emulsionante 2 y se calentó a 80ºC mediando agitación (carga
previa).
En un recipiente de afluencia se preparó,
mediando agitación, una emulsión de monómeros a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 1):
| Cantidad | Componente |
| 644,00 g | agua desionizada |
| 2,89 g | hidróxido de sodio |
| 15,00 g | ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico |
| 2,50 g | persulfato de amonio |
| 7,14 g | solución de agente emulsionante 1 |
| 14,29 g | solución de agente emulsionante 2 |
| 500,00 g | metacrilato de metilo |
| 500,00 g | acrilato de butilo. |
\vskip1.000000\baselineskip
En un recipiente de afluencia adicional se
preparó una solución acuosa de un agente iniciador a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 2):
| Cantidad | Componente |
| 13,33 g | agua desionizada |
| 0,50 g | persulfato de amonio. |
\vskip1.000000\baselineskip
La realización de la reacción es como en el
Ejemplo 1.
El contenido de materiales sólidos de la
dispersión polimérica acuosa obtenida estaba situado en 47,0%.
\vskip1.000000\baselineskip
Solución de agente emulsionante 2:
solución acuosa al 28% en peso de la sal de sodio de un semiéster de
ácido sulfúrico de un alcohol de C_{11} etoxilado, con un grado
medio de etoxilación de aproximadamente 7.
En un reactor de polimerización se dispusieron
previamente 475 g de agua desionizada y 25 g de la solución de
agente emulsionante 2, y se calentó a 80ºC mediando agitación (carga
previa).
En un recipiente de afluencia se preparó,
mediando agitación, una emulsión de monómeros a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 1):
| Cantidad | Componente |
| 645,00 g | agua desionizada |
| 2,89 g | hidróxido de sodio |
| 15,00 g | ácido 2-acrilamido-2-metil-propanosulfónico |
| 2,50 g | persulfato de amonio |
| 17,86 g | solución de agente emulsionante 2 |
| 500,00 g | metacrilato de metilo |
| 500,00 g | acrilato de butilo. |
\newpage
En un recipiente de afluencia adicional se
preparó una solución acuosa de un agente iniciador a base de los
siguientes componentes (tanda de afluencia 2):
| Cantidad | Componente |
| 13,33 g | agua desionizada |
| 0,50 g | persulfato de amonio. |
A la carga previa calentada a 80ºC en el reactor
de polimerización se le añadieron consecutivamente, y en cada caso
en una porción, 60,00 g de la tanda de afluencia 1 y la tanda de
afluencia 2 total, y se polimerizó durante 15 minutos a 80ºC. A
continuación, la cantidad restante de la tanda de afluencia 1 que
había quedado, se añadió dosificadamente de manera continua al
reactor a una temperatura constante de 80ºC en el transcurso de 180
minutos. Finalmente, se polimerizó posteriormente durante 60 minutos
a 80ºC y se enfrió a 25ºC.
El contenido de materiales sólidos de la
dispersión polimérica acuosa obtenida estaba situado en 47,0%.
Las dispersiones poliméricas acuosas de los
Ejemplos 1-5, antes de su utilización como barniz
transparente, se modificaron de la siguiente manera con aditivos y
con un agente auxiliar de formación de películas:
En cada caso 100 PP (partes en peso) de la
dispersión de acuerdo con los Ejemplos 1-5 se
mezclaron mediando agitación con una mezcla que se componía de 3,5
PP de butilglicol y de 2 PP de agua.
A continuación, se introdujeron con agitación en
la mezcla así obtenida 0,1 PP del antiespumante de silicona Tego
Foamex 825. Mediante este modo de proceder se obtuvieron los
barnices transparentes K 1 hasta K 5 utilizados de acuerdo con la
siguiente Tabla:
Los barnices transparentes K 1 hasta K 5 según C
se aplican sobre una suspensión teñida que contiene cemento, que
está compuesta de la siguiente manera:
| Cantidad | Componente |
| 25 PP | agua |
| 30 PP | arena cuarzosa F 35® (de Quarzwerke Frechen, tamaño máximo de granos 0,355 mm) |
| 50 PP | cemento CEM 142,5 |
| 1 PP | Bayferrox 960®. |
Para la preparación de la suspensión teñida que
contiene cemento, se dispone previamente agua y, a continuación,
con ayuda de un agitador de morteros, se introducen con agitación
durante 5 minutos los componentes sólidos y ya mezclados
previamente. La suspensión preparada de esta manera se aplica
entonces sobre una plancha de Eterplan, que había sido regada con
agua previamente, en cada caso en un espesor de capa de 1 mm y con
un área de superficie de 20x20 cm^{2}. Directamente a
continuación los cuerpos de probetas, producidos de esta manera, se
revisten con los barnices transparentes K 1 hasta K 5 descritos en
el apartado C mediante aplicación por atomización. En este caso, se
aplican cada vez 3 g del barniz transparente sobre los cuerpos de
probeta húmedos, que todavía no se han endurecido (25 g/m^{2}), y
luego se seca a 40ºC y con una humedad del aire de 95% en una estufa
de desecación durante 16 h.
La medición del grado de brillo de la superficie
de los cuerpos de probeta producidos en el apartado D proporciona,
en dependencia del barniz transparente utilizado, el siguiente
resultado:
Claims (13)
1. Cuerpo moldeado de hormigón, que está
revestido con una masa de revestimiento mineral aglutinada con
cemento (suspensión de cemento) y con un barniz transparente,
conteniendo el barniz transparente como agente aglutinante una
dispersión polimérica acuosa que contiene un agente emulsionante
aniónico con por lo menos un grupo fosfato y/o fosfonato.
2. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el agente emulsionante
aniónico se escoge entre el conjunto que se compone de ésteres del
ácido fosfórico con alcoholes y fenoles (también en forma de
mezclas de mono-, di- y tri-ésteres del ácido fosfórico), ésteres
del ácido fosfórico con aductos a base de alcoholes o
respectivamente (alquil)fenoles y óxido de etileno y/u óxido
de propileno, las sales de sodio, potasio y amonio de estos
compuestos, en particular los ésteres insaturados etilénicamente
del ácido fosfórico con hidrocarburos y los productos de
neutralización con bases, que se derivan de éstos, así como mezclas
de los agentes emulsionantes antes mencionados.
3. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el agente emulsionante
aniónico se escoge entre el conjunto que se compone de
alcohol-éter-fosfatos modificados de manera
copolimerizable con grupos fosfatos y fosfonatos, sales de metales
alcalinos o de amonio de ácidos (alquil de
C_{8}-C_{12})-fosfónicos
lineales, sales de metales alcalinos o de amonio de ésteres de ácido
fosfórico de (alquil de
C_{10}-C_{18})-poliglicol-éter
lineales y ramificados,
alquilaril-poliglicol-éter-fosfatos
así como las sales de metales alcalinos o de amonio de mono- y
di-ésteres de ácidos (alquil de
C_{10}-C_{18})-fosfóricos
lineales o ramificados, así como mezclas de los agentes
emulsionantes antes mencionados.
4. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque junto al agente
emulsionante aniónico con por lo menos un grupo fosfato y/o
fosfonato se presenta combinado otro agente emulsionante aniónico
adicional con por lo menos un grupo sulfato o sulfonato.
5. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión
polimérica acuosa contiene un polímero en emulsión, que se deriva
de una mezcla de monómeros con la siguiente composición:
- i)
- de 85 a 99,8% en peso de ésteres de ácido acrílico con alcanoles de C_{1} a C_{12}, ésteres de ácido metacrílico con alcanoles de C_{1} a C_{12}, y/o monómeros vinil-aromáticos,
- ii)
- de 0,2 a 5% en peso de ácidos carboxílicos copolimerizables, amidas de ácidos carboxílicos copolimerizables, fosfatos y/o fosfonatos copolimerizables, sulfatos copolimerizables y/o ácidos sulfónicos copolimerizables y sus sales, como monómeros estabilizadores, y
- iii)
- de 0 a 10% en peso de otros monómeros.
6. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque los monómeros i) son
ésteres de los ácidos acrílico y metacrílico de monoalcoholes de
C_{1} a C_{12} y/o monómeros vinil-aromáticos,
en particular combinaciones de acrilato de butilo y acrilato de
2-etil-hexilo con metacrilato de
metilo, metacrilato de ciclohexilo y estireno.
7. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque los monómeros ii) se
escogen entre el conjunto que se compone de ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido itacónico, acrilamida, metacrilamida,
eteno-sulfonato de sodio, (met)acrilatos de
sulfoalquilo, sulfoalquil(met)acrilamidas y sus
mezclas.
8. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque los monómeros iii)
son monómeros que contienen grupos ceto, preferiblemente monómeros
que contienen grupos acetoacetoxi, en particular metacrilato de
acetoacetoxi-etilo, metacrilato de
acetoacetoxi-butilo, metacrilato de
acetoacetoxi-butilo,
acrilamido-metila-cetilacetona y
éster vinílico de ácido acetoacético, y derivados polimerizables de
la diacetona, en particular diacetona-acrilamida y
diacetona-metacrilamida.
9. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque los monómeros iii) se
escogen entre el conjunto que se compone de (met)acrilatos de
hidroxialquilo, (met)acrilatos de glicidilo,
alcoxi-vinil-silanos,
(met)acriloíloxi-alquil-silanos,
(met)acriloíloxi-alquil-fosfatos,
y derivados polimerizables de etilen-urea y sus
combinaciones.
10. Cuerpo moldeado de hormigón de acuerdo con
la reivindicación 8, caracterizado porque los monómeros que
contienen grupos ceto se mezclan con hidrazidas de ácidos
carboxílicos polifuncionales, que contienen por lo menos dos grupos
hidrazido.
11. Procedimiento para la producción de los
cuerpos moldeados de hormigón de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende las siguientes medidas:
\newpage
- a)
- producción de un cuerpo moldeado a base de una masa de moldeo mineral, aglutinada con cemento, que todavía no se ha endurecido,
- b)
- revestimiento de por lo menos una superficie del cuerpo moldeado producido en la etapa a), con una masa de revestimiento mineral, aglutinada con cemento (suspensión de cemento) teñida,
- c)
- revestimiento de la(s) superficie(s), provista(s) de una suspensión de cemento, de la masa de moldeo mineral, aglutinada con cemento, que todavía no se ha endurecido, con un barniz transparente que contiene una dispersión polimérica acuosa, que está estabilizada con agentes emulsionantes aniónicos que contienen por lo menos un grupo fosfato y/o fosfonato, como agente aglutinante, y
- d)
- endurecimiento del cuerpo moldeado y de las capas a base de una suspensión de cemento y de un barniz transparente de una manera en sí conocida.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque las dispersiones
poliméricas acuosas tienen una temperatura mínima de formación de
películas situada en el intervalo de 0 a 80ºC, y se han preparado
por una polimerización en emulsión mediando utilización de agentes
emulsionantes aniónicos con por lo menos un grupo fosfato y/o
fosfonato.
13. Utilización de los cuerpos moldeados de
hormigón de acuerdo con la reivindicación 1 como materiales de
construcción, en particular en forma de planchas o tubos o como
tejas.
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