DE1494961B2

DE1494961B2 - Verfahren zur herstellung von hitzebestaendigen organischen schaumstoffgebilden

Info

Publication number: DE1494961B2
Application number: DE1964B0076156
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr. 6700 Ludwigshafen· Gäth Rudolf Dr.. 6703 Limburgerhof; Schmitt Bernhard Dr. 6900 Heidelberg; Haardt Udo 6700 Ludwigshafen Stastny
Original assignee: Badische Anilin and Sodafabrik AG
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1964-04-02
Filing date: 1964-04-02
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE1494961A1

Description

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Gegenstand des Patentes 1,494,955 ist ein Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen organischen Schaumstoffgebilden, die mit Alkalisilikaten kombiniert sind. Diese Schaumstoffgebilde werden dadurch hergestellt, daß man verschäumbare feinteilige Kunststoffe in eine wässerige alkalisilikathaltige Lösung mit gegebenenfalls darin suspendierten wässerigen Alkali-Silikaten in einer solchen Menge einbringt, daß die Menge der zugesetzten Kunststoffteilchen zur Menge der in der Lösung bzw. Suspension enthaltenen wasserfreien Substanzen sich wie 1:9 bis 9:1 verhält. Diese Mischung wird anschließend gegebenenfalls bei Temperaturen unterhalb der Temperatur, bei der die feinteiligen Kunststoffe schäumen, verfestigt und anschließend bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der verschäumbaren Kunststoffe zu einem homogenen Schaumgebüde verschäumt. Die so hergestellten Schaumstoffe zeichnen sich durch eine hohe mechanische Stabilität aus. Wesentlich ist, daß auch bei der Einwirkung hoher Temperaturen die anorganische Gerüstsubstanz erhalten bleibt, die aufgrund ihrer Porosität noch eine erhebliche brandhemmende Wirkung besitzt. Will man nach diesem Verfahren dickere Schichten herstellen, deren Dicke beispielsweise 60 mm übersteigt, so erhält man Schaumstoffgebilde, die teilweise inhomogen sind.

Es wurde nun gefunden, daß man auch bei dicke- 5 ren Schichten homogene Schaumkörper erhält, wenn man den alkalisilikathaltigen Lösungen oder Suspensionen bereits vorgeschäumte, aber noch blähfähige Partikeln zusetzt.

Zum Stande der Technik ist hier die französische Patentschrift 1,306,582 zu erwähnen. Diese betrifft die Herstellung von Ziegelsteinen unter Verwendung von blähfähigen feinen Partikeln aus Polystyrol, wobei ein Raumgewicht der Ziegelsteine von 400 bis 800 kg/m³ erhalten wird. Es handelt sich bei diesen Ziegelsteinen um selbsttragende Baustoffe, die auf Grund ihres hohen Raumgewichtes eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Demgegenüber ermöglicht die vorliegende Erfindung als technischen Fortschirtt die Herstellung von Schaumstoffen, die ein sehr hohes Isoliervermögen und dabei noch eine ausreichende brandschützende Wirkung sowie ein niedriges Raumgewicht aufweisen. Aus der USA.-Patentschrift 3,021,291 ist weiter ein Verfahren zur Herstellung von Zellbeton unter Verwendung nicht geschäumter blähfähiger Polystyrol-Teilchen, welche den Ansätzen zugemischt werden, vorbekannt. Derartiger Zellbeton ist jedoch im Brandfalle nicht ausreichend feuerwiderstandsfähig. Demgegenüber eignen sich die erfindungsgemäß erhältlichen Schaumstoffgebilde ausgezeichnet als brandschützende Schichten, da im Brandfalle selbst bei 1000° C ein festes Gerüst verbleibt, das den Durchgang von Feuer und Hitze verhindert.

Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung kann man beispielsweise von einem Gemisch mit einer Schichtdicke von 20 bis 30 mm ausgehen und dieses nach der Erwärmung zu einem Schaumgebüde mit einer Dicke von 30 bis 60 mm aufschäumen. Wie in der Hauptanmeldung angegeben, eignen sich als Kunststoffpartikeln solche aus Polystyrol oder aus Styrol enthaltenden Mischpolymerisaten, z.B. solche aus Styrol und Acrylnitril, Acrylsäure oder Butadien. Auch Kunststoffpartikeln auf Basis von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid sind geeignet. Die Partikeln werden nur so weit vorgeschäumt, daß sie bei der weiteren Verschäumung bei der Herstellung der Schaumgebilde mindestens noch eine Volumenzunahme von 5 % erfahren. Im Falle von Polystryrolteilchen, die in nichtgeschäumtem Zustand ein Schüttgewicht von 450 bis 750 g/l aufweisen, kann man diese so weit vorschäumen, daß sich ihr Schüttgewicht auf etwa 20 bis 300 g/l erniedrigt.

Wie in der Hauptanmeldung angegeben, ist es vorteilhaft, den alkalisilikathaltigen Lösungen oder Suspensionen Stoffe zuzusetzen, die diese in wasserunlösliche Silikate überführen. Beispielsweise kommen Verbindungen der Erdalkalimetalle, z.B. Calciumcarbonat, Magnesiumoxyd oder Zinkoxyd, in Betracht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man von stärkeren Schichten ausgehen, die nach der Erwärmung einen homogenen Schaumkörper ergeben. Diese Schaumkörper zeichnen sich ferner dadurch aus, daß sie eine gleichmäßigere Oberfläche aufweisen als dies beim Einsatz von nichtgeschäumten Partikeln der Fall ist.

Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffgebilde können als brandschützende und thermisch isolierende Schichten eingesetzt werden. Sie eignen sich insbesondere als Zwischenschichten in Verbundelementen, z.B. in Kombination mit Holz, Asbestzementplatten, Metallplatten, Kunststoffplatten, Gipsplatten und dergleichen.

Beispiel

45 Gewichtsteile blähfähige Polystyrolteilchen, die als Treibmittel 8% Pentan enthalten und deren Durchmesser durchschnittlich 0,5 mm beträgt, werden unter der Einwirkung von 100°C heißem Wasserdampf so weit vorgeschäumt, daß sich ihr Schüttgewicht auf 50 g/l erniedrigt. Die so vorgeschäumten Teilchen werden mit 100 Gewichtsteilen Natriumwasserglaspulver mit einem Wassergehalt von 16 Gewichtsprozent und einer Teilchengröße von etwa

0,1mm, 100 Gewichtsteilen Natriumwasserglaslösung sung, die pro 200 Gewichtsteilen 50 Gewichten, τ >

mit einer Konzentration von 39° Be, 50 Gewichtsteilen kum enthält, aufgeklebt Beim ReflZ™ !,

Z.nkoxyd und 25 Gewichsteilen Magnesiumoxyd ver- Probe -emäß der BrandeinhStT ^Beflan?^m5J ^dieser

mischt. Das Gemisch wird in einen mit einer PoIv- wird nacTmehr alf fifSS I ™?^h ?^{IN 4102}

amidfolie ausgelegten Behälter in einer Schichthöhe < ttk^nS&IatimZT™?™^**'

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Z.nkoxyd und 25 Gewichsteilen Magnesiumoxyd ver- Probe -emäß der BrandeinhStT ?5J er

amidfolie ausgelegten Behälter in einer Schichthöhe ^ItiZT™?™^**

von 40mm eingebracht und eine Stunde lang bei ^^Einl^J^^S^T^i ^

100=C gelagert. Es entsteht ein etwa 50mm hohes DIN tl^^Sr^^Zs^eb^

Schaumstoffgebilde, das eine gleichmäßige Oberfläche reiht werden Die hrZnhiTriTT %■ ?^mge~

und eine einheitliche Struktur aufweist. Der Schaum- des SchaumstoffeebilHe«= ^ f ^{Elgenschaften} stoff hat ein Raumgewicht von 215g/l. ₁₀ den wen^Γ mal auf«^konn^ⁿ. ^^{1 er} Steigert wer-

Auf den Schaumstoff werden beidseitig zwei Eisen- Eisenbleche AsbestzemenTnlit ?' ^⁶"^{6 der}

bleche von je lmm Stärke mit einer Wasserglaslö- aufbrin? ^Asbestze™entplatten oder G.psplatten

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen organischen Schaumstoffgebilden in Kombination mit Alkalisilikaten durch Einbringen verschäumbarer feinteiliger Kunststoffe in eine wässerige alkalisilikathaltige Lösung mit gegebenenfalls darin suspendierten wässerigen Alkalisilikaten in einer solchen Menge, daß die Menge der zugesetzten Kunststoffteilchen zur Menge der in der Lösung bzw. Suspension enthaltenen wasserfreien Substanzen sich wie 1:9 bis 9:1 verhält, gegebenenfalls Verfestigung der Mischung bei Temperaturen unterhalb der Temperatur, bei der die feinteiligen Kunststoffe schäumen, und Verschäumung der Mischung bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes der verschäumbaren Kunststoffe zu einem homogenen Schaumgebilde nach Patent 1,494,955 dadurch gekennzeichnet, daß man den alkalisilikathaltigen Lösungen oder Sus-Pensionen bereits vorgeschäumte, aber noch blähfähige Partikeln zusetzt.