188089. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szálaerősítésű épületelemek előállítására
1 188 089 2 erősítőszálak esetén a polimer vagy kopolimer gélesedését adalékanyagok, célszerűen többértékű fémionok hozzáadásával és szükség esetén még melegítéssel és/vagy lúgosítással elősegítjük, az így kapott polimer vagy polimergél-bevonatú szálas anyagot, a hidraulikus kötésű cement vagy gipsz mátrix szárazanyagtartalmára számítva 0,5-5,0 tömeg%-ban a kialakuló gél tömegére számítva legalább 200 tömeg% víz jelenlétében cement vagy gipsz mátrixban gélesedés közben vagy gélesedés előtt fizikai úton, így szórással, keveréssel vagy terítéssel eloszlatjuk és a kompozíciót panelgyártó sablonban, vagy zsaluzatban hagyjuk megkötni. A találmány szerinti eljárással tehát szálerősítésű cementalapú illetve gipszalapú épületelemek állíthatók elő, amelyek a fentiekben meghatározott gélbevonattal ellátott szálakat tartalmaznak a mátrixanyagba fizikai úton beágyazott állapotban. A találmány szerint felhasználható akrilpolimerek közé soroljuk mindazokat a vízoldható kopolimereket, terpolimereket, amelyek monomer egységeinek legfeljebb 30%-a egyéb vízben részben (legalább 2-3%-ban) oldódó monomer vagy monomerek elegye. A találmány értelmében olyan akril-típusú polimereket használunk fel, ahol a polimer funkciós csoportjainak 1-90%-át —COOH és/vagy —COOX csoportok teszik ki, ahol X egy vegyértékű kation. A —COOH és/vagy —COOX csoportok előnyösen a funkciós csoportok 2-50%-át teszik ki. Ilyen —COOX csoportokat tartalmazó polimereket a tisztán akril-tipusú monomerekből felépített homo- vagy kopolimerek utólagos részleges hidrolízisével alakíthatunk ki a legegyszerűbben. így pl. pohakrilnitril ellenőrzött lúgos hidrolízisével készíthető olyan polimer, amelyben a funkciós csoportok túlnyomó részét (több mint 60%, de kevesebb mint 90%-át) —COOX csoportok alkotják, a maradék 40-10% savamid csoport. Az akrilpolimerek részleges hidrolízisét ismert módon hajthatjuk végre. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy különböző akril-monomereket, így pl. akrilamidot, metakrilamidot, számított mennyiségű akrilsavszármazékkal (így akrilsavval, metakrilsavval, itakonsawal és/vagy ezek egy vegyértékű kationt tartalmazó sóival) kopolimerizáljuk. A találmány szerinti eljárásban a legelőnyösebben azokat az akrilamid-típusú polimereket használhatjuk fel, amelyek lineáris szerkezetűek és elágazottsági fokuk alacsony, móltömegük 105 és 2 • 10e közötti, célszerűen 5 • 105 és 106 közötti érték. A funkciós csoportok 1-90%-ának helyén — COOH és/vagy —COOX csoportot tartalmazó, akril-típusú homo- vagy kopolimerek enyhén savas, semleges és lúgos körülmények között, többértékü fémionok (így kalcium-, magnézium-, alumínium-, vas-, kobalt-, mangán-, króm-, réz- stb. ionok) hatására térhálós szerkezetű gélt képeznek. Ha a funkciós csoportok 1-90%-ának helyén —COOH és/vagy —COOX csoportot tartalmazó akril-tipusú polimert közel semleges (7 pH ± 2) oldatból viszünk fel a kezelendő szálak felületére, s azok olyan környezetbe kerülnek, amely elegendően lúgos (pH > 10), és ugyanakkor kellő mennyiségű többértékű fémion is jelen van, a gélesedés adalékanyagok hozzáadása nélkül spontán végbemegy. Ezek a körülmények biztosítottak például akkor, ha a polimert a cementanyagba ágyazást közvetlenül megelőzően visszük fel a szálas anyagok felületére; a cementanyag ugyanis erősen lúgos é; mindig tartalmaz többértékü fémionokat (elsősorban aluminium-, kalcium- és magnézium-iont). A polimert közvetlenül a cementanyagba ágyazás e'őtt (szórás közben) felvíve a szálas anyagok felült téré, a szálas anyag és a cementanyag határfelületen rugalmas, nedvességálló, a cementanyaggal és a szálas anyaggal egyaránt kompatíbilis, egybefüggő gélburok alakul ki, amely megfelelő átmenetet biztosít a szálas anyag és a cementanyag között és tartós. További előnyt jelent, hogy a gél kellően nagy duzzadóképességű ahhoz, hogy a termék felüli léből kiálló szálvégek mentén a víz nem tud a tárgy belsejébe beszívódni, mert a gél elzárja a nyílást. Ezzel piagyarázható a gélburok eróziógátló hatása. A polimert a cementanyagba ágyazás előtt is E lvihetjük a szálas anyag felületére. Ebben az esetben eljárhatunk úgy, hogy a szálas anyag felületére közel semleges (pH 7 ±2) oldatból visszük fel a polimert. Ha a szálas anyag kellően lúgos és megfejt lő mennyiségben (a polimerben lévő —COOH és —COOX csoportokkal ekvivalens mennyiség 0,1-10-szerese, célszerűen 0,2-5-szöröse) tartalmaz többértékű fémionokat, a polimer oldat és a szálas a lyag érintkezésekor külső beavatkozás nélkül spontán végbemegy a gélesedés. Ez történik az ásv ínyi rostanyagok (pl. azbesztszálak) és a legtöbb üvegfajta esetén; az alkáliüvegek felülete ugyanis á tálában kielégítően lúgos kémhatású, és az üvegből a gélképzéshez elegendő mennyiségű többértékíí fémion (például kalcium-, alumínium-, magnézium-, cirkónium- stb. ion) léphet ki. Abban az esetben, ha a szalas anyag felülete nem lúgos kémhatású, iíletve a szálas anyagból fémionok nem léphetnek ki a po limer oldatba, a gélesedíst külső beavatkozással kell beindítanunk. Ez történik például polimer szálak és cellulóz-szálak esetén. Eljárhatunk például úgy, hogy a polimert többértékü fémionokat tartalmazó, de a gélesedéshîz szükséges értéknél jóval kisebb pH-jú (tehát öimagában gélesedni nem képes) oldatból visszük ftl a szálak felületére, és a felvitel után és/vagy közben a környezet pH-ját külső lúgforrással a gelesedéshez szükséges értékre állítjuk. Lúgként célszerűen szervetlen lúgokat, így alkálifém-hidroxídokat, alkálifém-karbonátokat, alkálifém-hidrok irbonátokat vagy ammóniát használunk fel. Eljárhatunk úgy is, hogy a kezeléshez sem fémiont, sem lúgot nem tartalmazó polimer oldatot használt nk fel, és a fémiont és a lúgot egyaránt külső forrásból biztosítjuk. Ekkor lúgként célszerűen alkúlikus kémhatású, ionosán disszociáló többértékü fémvegyületeket (így kalcium-hidroxidot stb.) használhatunk fel, amelyek fémion-forrásként is szolgálnak; de természetesen lúgforrásként és fémion-forrásként egymástól eltérő vegyületeket is alkalmazhatunk. Végül az is lehetséges, hogy a polimert a gélképzéshez megfelelő pH-jú (pH >7), azonban többértékű fémion forrást nem tartalma5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65
