181901. lajstromszámú szabadalom • Eljárás építőipari szervetlen kötőanyagok folyósságának és kezdeti szilárdságának növelésére
3 181901 4 hogy negatív hatást gyakorolnának a kezdeti szilárdság kialakulására, ha aminoplasztgyantákként melamin-karbamid-formaldehidgyantákat használunk, amelyeket meghatározott mennyiségű aromás aminoszulfonsavakkal — különösen szulfanilsavval — módosítunk. Ezek az új adalékanyagok azzal tűnnek ki, hogy akkor is kezdeti szilárdságnövekedést okoznak, ha az építőanyag folyósságának a javára lemondunk a keverővízmegtakarításról. Meglepő emellett az is, hogy a karbamidhányad a gyantában lényeges a jó kezdeti szilárdságértékek elérésére, míg a karbamid eddig a legjobb esetben is egy, ebben a tekintetben nem hatásos pótanyagként volt használható az aminotriazin esetében. A találmány tárgya tehát eljárás a szervetlen építőipari kötőanyagok folyósságának és kezdeti szilárdságának növelésére, amelyre az jellemző, hogy a szervetlen kötőanyaghoz 0,01—20 s% mennyiségben valamely aromás aminoszulfonsavval módosított, formaldehiddel készült melamin-karbamid keverékgyanta vízoldható sóját — ahol az aromás aminoszulfonsav mólaránya a melamin és karbamid összegéhez (0,2—1,0): 1,0 a melaminmólaránya a karbamidhoz pedig 0,75 : 0,25 és 0,30: 0,70 között van — hozzákeverjük. A melamin és karbamid összegének a mólaránya a formaldehidhez rendszerint 1 : (1,5—3,0). Különösen kedvező szilárdságbeli tulajdonságokat érünk el, ha a gyantában a karbamid-részarány a melaminhoz képest túlsúlyban van, tehát a karbamidnak az aránya a melaminhoz 1-nél nagyobb, mimellett kedvező, ha a formaldehid-részarányt egyidejűleg lehetőleg kis értéken tartjuk. Aromás aminoszulfonsavként különösen a szulfanilsavat nevezzük meg. Más aromás aminoszulfonsavak azok, amelyek például a benzolból vagy a naftalinból származtathatók le, például ametanilsav, naftionsav, l-naftilamin-6-szulfonsav (Cleve-sav), l-naftilamin-5-szulfonsav (Laurent-sav), l-naftilamin-3,6-diszulfonsav és az l-naftilamin-3,6,8-triszulfonsav szintén használhatók. Módosított aminoplasztgyanták vízoldható sóiként elsősorban az alkálifém- vagy alkáliföldfémsókat, különösen a nátrium-, kálium- vagy kalciumsókat, továbbá az ammóniumsót nevezzük meg. Építőanyagokként — amelyekhez a találmány szerinti adalékanyagokat adjuk hozzá a tulajdonságok javítása érdekében — elsősorban a cementhabarcs és a beton jönnek számításba, mimellett az adalékanyag mind a folyóbetonhoz (a keverővíz megtartása esetén), mind a nagyszilárdságú betonhoz alkalmas, ez utóbbi esetben a találmány szerint keverővizet takaríthatunk meg. A találmány szerinti eljárás gipsz, anhidrit, mész, magnéziumcement vagy agyagföldcement kötőanyagalapon készülő építőanyag előállításához is használható. A szernek — amely rendszerint körülbelül 29%-os vizes oldatként készül — 0,01—20 súly% szilárdgyanta mennyiségben történik az építőanyagban lévő szervetlen kötőanyagtartalomra vonatkoztatva. Előnyösen a gyantamenynyiség szilárd állapotra számítva 0,1—10 súly%. A vizes oldat alakjában előállított aminoplasztgyantát azonban a szokásos szárítóeljárások, például a permetezöszárítás szerint — az újból folyósítható tulajdonságok megtartása mellett — meg is száríthatjuk és poralakú gyantaként adhatjuk az építőanyagokhoz. A szer hozzákeverését szokásosan közvetlenül a kötőanyagnak vízzel és a szokásos adalékanyagokkal kész keverékké való feldolgozása előtt végezzük. Az is lehetséges például, hogy előnyösen először a módosított aminoplasztgyanta sóját elegyítjük a keverővízzel és csak azután adagoljuk a kötőanyagot és az adalékokat, így a homokot, kavicsot és hasonlókat. A találmány szerinti használható módosított aminoplaszt gyanták előállítását szokásos módszerekkel végezzük. így például a melamint a formaldehid egy részével és az aminoszulfonsav valamely sójával, előnyösen alkálisójával, alkalikus tartományban előkondenzálhatjuk és ezt követően adjuk hozzá a karbamidot, amelyet előzőleg már metiloloztunk. Ezután a pH-értéket savak hozzáadásával körülbelül 4—6,5 értékre csökkentjük és a kondenzálást a kívánt viszkozitás eléréséig, amely rendszerint 5—50 mPas/20° tartományban van és 20%-os oldat alakjában van jelen, elvégezzük. A kondenzációs reakció befejezését a pH-értéknek 7,5 és 9 közé történő emelésével sikerül elérni. Lehetőség van azonban arra is, hogy a melamin és a karbamid előkondenzálását egyidejűleg végezzük, a szulfonsavat hozzáadjuk, majd a lejátszódott reakció után a pH-érték lecsökkentése útján a tulajdonképpeni kondenzációt megindítsuk. A kondenzációt előnyösen emelt hőmérsékleten végezzük avégett, hogy a reakcióidőt lerövidítsük. A kondenzálást azonban szobahőmérsékleten is végezhetjük mindenekelőtt akkor, ha alacsonyabb pH-értékeken dolgozunk. A következő példák a találmány közelebbi megvilágítására szolgálnak, de a találmány nem korlátozódik csupán a példákban megadottakra. 1—12. példa a g melamint (M) b g 36,9%-os formalinnal (F/M) egy reakcióedényben összekeverünk és az elegy pH-ját 3 n nátriumhidroxid-oldattal 9,0-re állítjuk be. Az elegyet melegítjük és miután a melamin feloldódott c g aminoszulfonsavsó(S) d g vízzel (H20/S) készített oldatát adjuk hozzá. Ezt az elegyet pedig 77 C°-on tartjuk alkalikus pH-tartományban (pH-= 10,5) és utána e g vízzel (H20/V) hígítjuk. Ezután f g karbamid(U) g 36,9%-os formáimnál (F/U) készített oldatát adjuk hozzá. Az elegyet ezután 5,5—6,0 pH-ra savanyítjuk kénsavval és hangyasavval, és 75 C°-on 9 mPas/20 C° eléréséig, amelyet Haake-féle rotációsviszkoziméterben mérünk, és D = 976 s sebességesésig kondenzálunk. Az elegy pH-ját 30%-os nátriumhidroxid-oldattal 8,5 értékre állítjuk. Ezt követően az elegyet 20 C°-ra hű tjük és így egy gyakorlatilag 20—22% szilárdanyagtartalmú vízzel hígítható gyantaoldatot kapunk. Az ily módon kapott gyantákat a következő táblázatban foglaljuk össze, mimellett az 1—7. példáknál szulfanilsavat, a 8. példánál metanilsavat, a 9. példánál l-naftiIamin-6-szulfonsavat, a 10. példánál l-naftilamin-4-szulfonsavat, all. példánál l-naftilamin-5-szulfonsavat és a 12. példánál 1-naftilamin-3,6-diszulfonsavat alkalmazunk aromás aminosavként. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
