185995. lajstromszámú szabadalom • Cement-alapú kompoziciók
1 185 995 2 F a reométer dugattyújára gyakorolt erőt jelenti kN egységekben. Általában D értéke 1—3 cm, d értéke 0,2—0,5 dm, L értéke pedig 5d — 20 d. A fent ismertetett kapilláris reométer-vizsgálattal választhatjuk ki a cementalapú kompozícióban felhasználandó komponenseket. Pontosabban, a kapilláris reométer-vizsgálattal egyszerűen meghatározhatjuk azt, hogy milyen típusú hidraulikus cementek és vízben oldódó vagy vízben diszpergálható szerves polimerek vagy kopolimerek használhatók fel egymással kombinálva a találmány szerinti cementalapú kompozíciókban. Tapasztalataink szerint a hidraulikus cementet, legföljebb 25 súlv% vizet és a hidraulikus cement súlyára vonatkoztatva 1—15 súly % vízben oldódó vagy vízben diszpergálható szerves polimert vagy kopolimert tartalmazó kompozíciók kötésével kialakított cementalapú termékek hajlítószilárdsága nagyobb akkor, ha a hidraulikus cementet és a polimert vagy kopolimert úgy választjuk meg, hogy a minta a kapilláris-reométer-vizsgálatban megfeleljen a fenti követelményeknek, mint ha a felhasznált hidraulikus cement/polimer vagy kopolimerpárból készített minta a vizsgálatban nem felel meg a felsorolt követelményeknek. A találmány szerinti cementalapú kompozíciókban szerves polimerként vagy kopolimerként (a továbbiakban röviden: polimerként) csak vízben oldódó vagy vízben diszpergálható anyagokat használhatunk fel. Egyes esetekben csak nehezen dönthető el, hogy egy adott polimer ténylegesen oldódik-e vízben, vagy csak részlegesen szolvatálódik vízzel, és így vízben jól diszpergálható. Alapvető követelmény azonban az, hogy a felhasznált polimer kellően oldódjék (vagy kellően jól diszpergálódjék) a kompozícióban lévő vízben ahhoz, hogy a feldolgozás során javítsa a cementalapú kompozíció Teológiai tulajdonságait. Ennek megfelelően a polimer vízoldhatóságát (vagy vízben diszpergálhatóságát) és mennyiségét úgy kell megválasztanunk, hogy a hagyományos keverőberendezésekben (például Brabender Plastograph keverőberendezésben) vagy ikerhengeres malomban összedolgozott. illetve extrudált kompozíció plasztikus masszát képezzen. így például ha vízben megfelelően oldódó vagy diszpergálható polimert használunk fel, olyan kompozícióhoz jutunk, amely megfelelően kohéziv ahhoz, hogy ikerhengeres berendezésen egybefüggő, összetapadó, plasztikus lappá alakítható legyen. A lapok célszerűen eléggé kohézivak ahhoz, hogy legalább 30 cm-es hosszban eltávolíthatóak legyenek a hengerekről. Abban az esetben, ha a polimer vízben nem oldódik vagy diszpergálódik megfelelő mértékben, a kompozícióból nem képezhető egybefüggő, kohéziv, plasztikus lap, és maga a kompozíció is morzsalékos lehet. A kompozíciókban előnyösen vízben oldódó polimereket használunk fel, ezek az anyagok ugyanis különösen kedvezően módosítják a kompozíció Teológiai tulajdonságait. Sok esetben tapasztalhatjuk azt, hogy a hidraulikus cementet, vizet és vízben oldódó vagy vízben diszpergálható szerves polimert vagy kopolimert (például poliakril-amidot, poli-vinil-pirrolidont, poli-etilén-oxidot, hidroxil-propil-metil-cellulózt stb.) a fent megadott arányokban tartalmazó kompozíció nyírófeszültsége kapilláris reométerben vizsgálva a nyírási sebesség jelentős növelésekor is csak alig vagy egyáltalán nem változik, pontosabban a nyírófeszültség csak kismértékben vagy egyáltalán nem nő, sőt esetenként még csökken is. A nyí"ófeszültség gyakran a nyírási sebességtől látszólag függetlenül változik. Ezek a kompozíciók nem tartoznak a alálmány szerinti kompozíciók körébe. A találmány szerinti kompozíciók köre csak az olyan hidraulikus cement/polimer párt tartalmazó kompozíciókra terjed ki, ímelyek esetén a fenti összetételű minta kapilláris reométerben meghatározott nyírófeszültsége a nyírási sebesség tízszeresre növelésekor legalább 25%-kal, célszerűen legalább 50%-kal nő. Általában minél nagyobb a nyírófeszültség növekedése a fenti körülmények között, annál nagyobb a cementalapú kompozíciókból kialakított cementalapú termékek hajlítószilárdsága. A kapilláris reométer-vizsgálatokhoz természetesen csak alaposan homogenizált mintákat használhatunk fel, amelyek eléggé folyékonyak ahhoz, hogy a kapilláris nyíláson extrudálhatók legyenek. Ezért a kapilláris reométer-vizsgálatot célszerűen rövid idővel a minta összekeverése után végezzük el, azaz olyan időpontban, amikor a kompozíció még nem kötött meg számottevő mértékben. A vizsgálatot általában a hidraulikus cement ás a víz összekeverésétől számított 30 percen belül, célszerűen 5—15 perc elteltével hajtjuk végre. A nyírási sebességet célszerűen az első nyírási sebességhez tartozó nyírófeszültség meghatározásától számított rövid idő elteltével növeljük a tízszeresére. Tekintettel arra, hogy a vizsgált minta kötését a hőmérséklet növelése gyorsíthatja, a vizsgálatot célszerűen szobahőmérsékleten vagy ahhoz közel eső hőmérsékleteken (például 20 °C-on vagy 20 °C körüli hőmérsékleteken) végezzük. A kapilláris reométer — elsősorban a kapilláris — méreteit úgy kell megválasztanunk, hogy a kompozíció a reométerben a kívánt 0,1—5 sec'1 sebességgel extrudálható legyen. Rutin előkísérletekkel egyszerűim eldönthetjük azt, hogy az adott méretű kapilláris reométer megfelel-e ennek a célnak, vagy sem. A találmány szerinti cementalapú kompozíciókban polimerként különösen előnyösen használhatunk fel hidrolizált vinil-acetat-pohmereket vagy -kopolimereket. A felhasznált polimer vinil-acerátból és egy kopolimerizálható monomerből kialakított kopolimer is lehet, előnyösebbeknek bizonyultak azonban a hidrolizált poli-vinil-acetátok. A vinil-acetát-polimerek vagy -kopolimerek hidrolízisfoka döntő jelentőségű abból a szempontból, hogy az adott hidraulikus cementet és az adott polimert tartalmazó, fenti összetételű minta a kapilláris reométer-vizsgálatban megfelel-e találmány szerinti követelményeknek vagy sem. A kapilláris reométer-vizsgálatban a nyírási sebesség tízszeresére növelésekor legalább 25%-os nyírófeszültség-növekedést mutató minták kialakításához előnyösen olyan vinil-acetát-polimereket vagy -kopolimereket használunk fel, amelyek hidrolízisfoka legalább 50%, célszerűen 70—90%, azaz amelyekben a vinil-acetát-egységek legalább 50%-a; célszerűen 70—90%-a megfelelő alkohollá van hidrolizálva. Tapasztalataink szerint a lényegében teljes mértékben (például legalább 97%-ban) hidrolizált vinil-E.cetát-polimerekből és -kopolimerekből készített minták jellemzői kapilláris reométer-vizsgálatban nem telelnek meg a találmány szerinti követelményeknek. Ilyen polimerekből csak igen nehezen készíthetők a kapillá ris reométerben extrudálható minták. Tapasztalataink szerint az adott mennyiségű hidrolizált vinil-acetát-polimert vagy kopolimert tartalmazó cementalapú kompozíciókból készített cementalapú termé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
