DE1569550C3

DE1569550C3 - Verfahren zur Herstellung von zuschlagstoffhaltigen Aminoplastschaumstoffen

Info

Publication number: DE1569550C3
Application number: DE1965W0038550
Authority: DE
Inventors: Joerg Michael 4300 Essen Wilmsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-02-24
Filing date: 1965-02-13
Publication date: 1978-10-05
Also published as: LU48020A1; CH505173A; DE1569550B2; SE306829B; SE317815B; FI44956B; BE660198A; FI44956C; ES310089A1; DE1569550A1; GB1108503A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zuschlagstoffhaltigen Aminoplast- as Schaumstoffen durch Verspritzen eines Kunstharzschaums aus Aminoplastharzen, Härtern, Schaummitteln, Zuschlagstoffen und Luft.

Es sind verschiedene Verfahren zum Herstellen isolierender Massen durch Verschäumen wäßriger Lösungen härtbarer Aminoplaste bekannt, wobei dieser so hergestellte Schaum dann dadurch ausgehärtet wird, daß man einerseits die wäßrige Lösung des Aminoplastvorkondensats und andererseits die Lösung des Schaummittels und des Katalysators in getrennten Gefäßen mit unter Druck stehenden Gasen verschäumt bzw. verstäubt. Diese verschäumten oder verstäubten Harzlösungen werden dann mit dem Schaum vermischt und man erzielt auf diese Art ein Erhärten der gebildeten Schaummasse. Die so hergestellten bekannten Schäume besitzen nur eine geringe Druckfestigkeit, etwa 0,2 kg/cm², aber auch eine geringe Biegefestigkeit und geringe Wärmebeständigkeit, wozu noch kommt, daß sie sehr spröde sind und einem starken Schwund unterworfen sind. Die Klebefähigkeit ist gering und da die Zellenstruktur ziemlich offen ist, wird Wasser in hohem Maße aufgenommen und es besteht ein geringer Widerstand gegen Dampfdiffusion.

Es ist auch bekannt, Aminoplastschäume durch Zu führen verschiedener Stoffe zu verändern bzw. zu verbessern. Solche Verfahren sind z. B. in der französischen Patentschrift 1 091 086 und in der britischen Patentschrift 748 913 beschrieben. Diese bekannten Verfahren sind jedoch noch mit Nachteilen behaftet, da — wenn man die Zusatzstoffe den wäßrigen Lösungen zuführen würde — die Schaumbildung verhindert bzw. in manchen Fällen bei gleichzeitigem Zusammenführen der Reaktionskomponenten eine gegenseitige störende Wirkung sich ergeben würde. So würde in vielen Fällen, wenn man nach den bekannten Verfahren vorgeht, bei dem Zuführen von Gips oder Zement eine Sedimentation eintreten bzw. bei der Verwendung von Trockenharz oder ähnlichen Materialien würden unerwünschte chemische Reaktionen auftreten. Durch alle diese Erscheinungen würde dann schon nach ganz kurzer Zeit die Herstellung abgebrochen werden müssen, da in den Zuleitungen und den Spritzapparaten Verhärtungen und Verstopfungen in einem solchen Maße auftreten wurden, daß ein einwandfreies Arbeiten nicht mehr gewährleistet wäre und schließlich die Leitungen sich vollständig schließen wurden.

Diese Nachteile sollen nun gemäß der Erfindung beseitigt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, das eine störungsfreie Zuführung der Zuschlagstoffe und die Herstellung einer Vielzahl von zuschlagstoffhaltigen Aminoplastschaumstoffen möglich macht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nun dadurch gelöst, daß dem Kunstharzschaum in noch nicht ausgehärtetem Zustand, unmittelbar bei oder nach der Vereinigung der zu seiner Erhärtung führenden Reaktionskomponenten, kurz vor dem Verspritzen an sich übliche feste Zuschlagstoffe, mit Ausnahme solcher mit kurzer Erhärtungs- bzw. Abbindezeit nach Wasseraufnahme, zugedüst werden.

Als Zuschlagstoffe sind z. B. Polymere geeignet, die dem Aminoplast chemisch gleich sein können oder die eine andere chemische Natur aufweisen können. Als Polymere mit anderer chemischer Zusammensetzung können z. B. furfurolmodifizierte Kunstharze eingesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Kunstharz ein aufgeschäumtes Polystyrol, z. B. in Kugelform oder in Faserform, zu verwenden. Verwendbar sind auch Polyesterharze und Acrylatharze.

Weiterhin können als feste Zuschlagstoffe anorganische Füllstoffe, wie Ruß, Calciumcarbonat, Silikate usw., Düngemittel, Bakterizide, Fungizide, Insektizide und algezide Stoffe zugesetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden als solche Zuschlagstoffe solche verwendet, die beschichtet oder auf andere Weise vorbehandelt sind.

Das Verfahren der Erfindung gestattet die Zufuhr einei Vielzahl von üblichen Zuschlagstoffen. Daneben können auch solche Zusätze verwendet werden, die bislang noch nicht oder nur in geringem Maße zum Einsatz gekommen sind. So ist es beispielsweise möglich, Gas-Feststoff-Gemische einzudüsen, die mit den anderen Reaktionskomponenten bei der Schaumherstellung Gas entwickeln, so daß das geringere Schaumvolumen vergrößert wird. Auch die Zufuhr von Quell-, Lösungs-, Bindungs- und Verfestigungsmitteln ist bei dem Verfahren der Erfindung möglich. Es können auch härtbare, selbsthärtende, plastifizierende, faserige, klebfähige, gelierfähige, treibfähige sowie mit Wasser reagierende Stoffe in Form von Emulsionen, Suspensionen, Pasten, Lösungen sowie trokkfenen Feststoffen bzw. Feststoffgemischen zugedüst werden.

Es hat sich auch gezeigt, daß es in manchen Fällen vorteilhaft ist, dem Schaummittel vor oder während des Produktionsprozesses schaumversteifende Mittel, wie Dextrin, Gummiarabicum usw. zuzufügen.

Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch anwenden, daß als Düngemittel Crotonylidendiharnstoff oder Harnstoffverbindungen mit Paraformaldehyd und Acetaldehyd und/ oder Casein und/oder Ledermehl als Gas-Feststoff-Gemisch verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß Samen und/oder Zwiebeln u. dgl. von einem mit Düngemitteln versetzten Aminoplastschaum ummantelt werden, der eine so hohe Druck- und Biegezugfestigkeit besitzt, daß er somit gleichzeitig als versandfertiges Verpackungsmaterial wie

auch als bodenverbesserndes Düngemittel verwendet werden kann. ,

Nach dem Verfahren der Erfindung sind auch mehrschichtige Sandwichplatten mit unterschiedlicher Dichte und Materjalbeschaffenheit des Fertigschaumes in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erhältlich, indem die Schichten im Durchlauf nacheinander aufgebracht werden, so daß sich auf diese Art und Weise am Ende des Arbeitsvorganges die mehrschichtige Platte aufgebaut hat.

Im folgenden soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es ist zu beachten, daß von der Entstehung des Schaumes bis zu dessen Aushärtung nur ein kurzer Zeitraum zur Verfügung steht, denn der beim Durchlaufen durch das Gerät entstehende Kunstharzschaum hat naturgemäß eine unterschiedliche Strukturfestigkeit des Materials sowie mehr oder weniger tragende Eigenschaften und Verformbarkeit. Das bedeutet, daß je nach dem Aushärtungsgrad der Kunstharzschaum empfindlicher oder unempfindlicher gegen den Angriff störender Stoffe ist, wozu basische, ölige und mineralische Stoffe zählen, also Materialien* die den Katalysator oder das Schaummittel stören. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, einen weiteren Zeitraum zwischen die Aushärtung des Schaumes und die Einwirkung schaumzerstörender Stoffe zu legen, indem man die trockenen Füllstoffe vorbehandelt. Hierzu überzieht man sie mit einem Film, der dann durch Wasser oder Säure abgelöst werden kann, was z. B. für Gelatine, Zellulose und ähnliche Materialien gilt. So kann z. B. oberflächenaktiver Ruß mit Säure, plastifizierenden Stoffen, trocknenden ölen u. dgl. vorbehandelt werden, denn diese Überzüge werden erst später durch das wäßrige oder saure Medium des Fertigschaumes abgelöst. Man kann z. B. Holzmehl mineralisch vorbehandeln, während andere Füllstoffe vorteilhafterweise vorher faserig aufbereitet werden, was z. B. für aufgeschäumtes Styropor oder andere Kunststoffe gilt.

Für ein kontinuierliches Spritzverfahren ist es wesentlich, daß der Schaum kurzfristig härtet bzw. daß er sehr rasch in sich selbst tragend wird. Sowohl die hierzu gebrauchte Säure als auch die verschiedenen Katalysatoren wirken stets in gewissem Maße störend, da sie die Sprödigkeit des Fertigmaterials erhöhen bzw. ein übersäuerter Schaum sogar nachträglich zerstört wird, so daß es stets vorteilhaft ist, den Säureanteil so gering wie möglich zu halten. Es ist also vorteilhaft, solche Lösungen oder Feststoffgemische, die das Schaummittel und/oder den Katalysator stören, in bezug auf die Durchlaufzeit innerhalb eines Herstellungsgerätes, möglichst spät nach dem Zusammenführen der Schaumreaktionskomponenten dem Schaum zuzuführen bzw. von dem Ort dieses Zusammenfiihrens möglichst weit entfernt. Das gleiche gilt für schwere Stoffe, wo die beginnende und sich steigernde Tragfähigkeit bzw. Verfestigung, also der Widerstand der einzelnen Zellen des entstehenden Schaumes maßgeblich ist. Die Erfindung gibt nun die Möglichkeit, den Zugabezeitpunkt entsprechend einzustellen.

Bei Verwendung artgleicher oder artähnlicher Feststoffe, z. B. bei Benutzung eines Aminoplasts in Pulverform zum Einmischen in den Aminoplastschaum, läßt sich, gewissermaßen stufenartig, ein reiner Aminoplastschaum hoher Festigkeit und vorwiegend geschlossener Struktur gewinnen. Durch die Einstäubung eines Gemisches aus Trockenharz und Gas bzw. Luft in den frischen, noch nicht völlig ausgehärteten Aminoplastschaum entsteht je nach dem bei der Einmischung herrschenden Druck in der Mischkammer ein Kunstharzschaum mit feineren oder gröberen Poren, wobei die puiverförmigen Teilchen sich feinverteilt auf oder in die Zellen des Schaumes einlagern. Durch den Feuchtigkeitsgehalt des normalen Kunstharzschaumes, bedingt durch die Konzentration der

ίο angewandten Lösungen, in der Mischkammer, der z. B. bei einem Schaumerzeugnis mit einem Trockengewicht von 7 bis 8 kg/m³ ein Naßgewicht von etwa 30 bis 40 kg/m³ hat, fängt das Harzpulver an sich zu lösen. Das Harz geliert und benetzt glasurartig die Zellen des Schaumes und wird dann durch die im Kunstharzschaum befindliche Säure bzw. den sonst darin enthaltenen Härter gehärtet. Durch eine solche nachträgliche Zuführung puiverförmigen Harzvorkondensats werden die dünnen Zellwände des Amino-

»o plastschaumes verstärkt unter Beibehaltung der Porosität der Masse.

Bei einem solchen stufenweisen Herstellen härten die Zellwände des zunächst bereiteten Aminoplastschaumes zuerst aus und bilden das Traggerüst, in

as welches sich das Pulver des zugemischten trockenen härtbaren Harzes einlagert, dort durch die Feuchtigkeit ausgelöst wird und geliert. Diese geleeartigen Teilchen, die erst später aushärten, haben eine hohe Klebkraft und unterliegen zum Teil einer Chemosorption. Sie vermögen andere Feststoffe, die wasserunlöslich sind, in den Aminoplastschaum einzubinden. Deshalb empfiehlt es sich, beim Einmischen anderer Feststoffe Pulver eines Aminoplastvorkondensats bzw. eines härtbaren Aminoplastharzes oder anderer gelierbarer oder härtbarer Kunststoffe mit zu verwenden, z. B. als eingemischten Bestandteil des Pulvers, welches in den Aminoplastschaum in Anwesenheit von Gas oder mit Gas eingemengt werden soll.

Die einzumischenden Feststoffe können anorganischer oder organischer Natur sein, z. B. Quarzmehl, Ziegelmehl, Glimmer, Glasmehl, gemahlene Perlite, gemahlener Kalk, Sägemehl, Carbonate, Gelatine, ferner Quellmittel, Plastifizierungsmittel oder andere Kunstharzpulver. Wegen ihres geringen Gewichtes sind gemahlene Kunststoffe als einzumischender Feststoff besonders günstig. Unter Zuhilfenahme z. B. geeigneter Quell-, Lösungs- oder Härtungsmittel, wobei das Härtungsmittel nicht flüssig zu sein braucht, lassen sich chemisch unterschiedliche Kunststoffe in den Aminoplastschaum einmischen und gewissermaßen einbinden.

In manchen Fällen ist es günstig, das Mischen mit Schaum als Mischungskomponente bei erhöhter Temperatur durchzuführen, z. B. in einem beheizten Mischraum. Wenn mit Hilfe von Zusatzstoffen, die mit Bestandteilen der schaumigen Masse oder unter sich unter Bildung von Festkörpern stark exotherm reagieren, kann ohne eine gesonderte Bereitung eines Schaummittelschaumes, unter Umständen auch gänzlieh ohne Schaummittel gearbeitet werden, so daß nur durch eine Auflockerung des Ansatzes mit einem Gas Schaum erzeugt wird, dem dann auch — wenn es gewünscht wird — im Zustande erhöhter Temperatur Zusätze, wie oben erwähnt ist, einverleibt werden können. Im übrigen kann die Auflockerung der schaumigen Masse wenigstens zum Teil durch Verwenden von Zusatzstoffen oder Gemischen davon geschehen, die unter Gasentwicklung reagieren oder bei erhöhter

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Temperatur zerfallen. Auch ein Zusatz von Treib- etwa auf 90°C, und gibt nach außen Wärme ab. Er

mitteln oder Treibmittelgemisch zur Schaummasse trocknet daher in kurzer Zeit selbsttätig aus.

kann als letzte Einmischstufe vorgesehen werden. Durch Einstäuben eines Gemisches aus Trockenharz

Dort, wo mit Wasser erhältende Feststoffpulver oder und Gas (Luft) in den Schaum, der im Entstehen Feststoffpulvergemische in dem Aminoplastschaum 5 begriffen ist, entsteht, je nach dem an der Austrittseingemischt werden, ein Pulvergemisch aus Ti aß und öffnung der Zufuhrleitung der Zuschlagstoffe auf-KaIk, ein Gemisch reaktionsfähiger Kieselsäure und tretenden Druck, in der Mischkammer ein Kunstharz-Calciumhydroxyd oder ähnliche Stoffe, können diese schaum mit feineren oder gröberen Poren, wobei die mit Wasser abbindenden Stoffe bzw. Gemische gege- pulverförmigen Teilchen des Kunstharzes sich feinbenenfalls mit üblichen Zuschlagstoffen in Pulverform io verteilt in die Zellen einlagern. Durch den Feuchtigvermengt sein, also beispielsweise Sandmehl, Bims- keitsgehalt des normalen Kunstharzschaumes in der mehl oder Sägemehl Harzpulver mit enthalten. Durch Mischkammer, der bei einem Trockengewicht von die Verwendung solcher Feststoffe wird im Amino- 7 bis 8 kg/m³ ein Naßgewicht von 30 bis 40 kg/m³ plastschaum ein Skelett hoher Tragfähigkeit aufgebaut, hat, fängt das Trockenharz an, sich zu lösen. Das Harz so daß Aminoplastschäume besonders hoher Druck- 15 geliert und benetzt glasurartig die Zellen und wird festigkeit, bis etwa 2 kg/cm², erhalten werden. Hier dann durch die im normalen Kunstharzschaum bekönnen auch alle anorganischen oder organischen findliche Säure gehärtet. Auf diese Weise werden die Feststoffe, gleichgültig ob sie für sich abbinden oder leichten Zellwände des normalen Aminoplastschaumes erhärten oder nicht, in beliebigem Gemisch und dabei erheblich verstärkt, ohne daß die Porosität des Main jedem Mischungsverhältnis benutzt werden. Be- ao terials dabei herabgesetzt wird. Wenn man z. B. die sonders geeignet ist fettfreier Ruß als einzumischender Menge Zuschlagkunstharz der Menge Trockenstoff im Feststoff, denn er begünstigt unter anderem die Wärme- Schaum gleichmacht, wird an erster Stelle das Raumund Brandfestigkeit des Erzeugnisses. Das Endprodukt gewicht von z. B. 7 bis 8 kg/m³ bis auf 40 bis 100 kg/m³ weist beispielsweise einen höheren Zersetzungspunkt gesteigert; ferner neutralisiert der Zuschlagstoff noch auf und wird auch homogener. 35 vorhandene Säure des Katalysators und wird die

Mit oder nach der Zumischung anderer Feststoffe relative Menge Schaumbildungsmittel bis auf die oder auch allein können mit Wasser sich zersetzende Hälfte verringert, wodurch die Struktur der Zellen-Metallpulver, wie Zink oder Aluminium, der Amino- wand wesentlich stärker wird und die Druckfestigkeit plastschaummasse eingemischt werden. Solche Pulver bis auf 2 kg/m^e ansteigt, was etwa zehnmal so hoch entwickeln bei der Zersetzung des Wassers Wasserstoff 30 ist, wie bei den bis jetzt bekannten Aminoplast- und setzen sich zu den entsprechenden Metalloxyden schäumen. Je nach Druck und Menge des mit dem um. Sie wirken in der Schaummasse auftreibend und Trockenharz eingeführten Gases kann der normale als Oxyde in der Masse festigkeitserhöhend. Kunstharzschaum derart verändert werden, daß die

Soweit Treibmittel oder Treibmittelgemische ein- gesonderten Zellen zu kleinen Gruppen in der Gesamtgemischt werden, können diese flüssig oder gelöst bzw, 35 struktur zusammengefügt werden,
als Emulsion oder Suspension oder in Pulverform ver- Wenn man den noch nicht ausgehärteten Kunstharzwendet werden. Hier kommen z. B. ein Alkalicaroonat schaum, der in der Mischkammer im Entstehen be- oder ein Gemisch von Alkalicarbonatpulver und Oxal- griffen ist, nochmals mit Preßgas, insbesondere mit säurepulver in Frage oder z. B. Pentan oder Migroin. Preßluft behandelt, so kann man dieses Preßgas dazu Neben Carbonaten, z. B. Calciumcarbonat, können 40 verwenden, trockene, pulverförmige Zuschlagstoffe, auch Sulfate herangezogen werden, z. B. Aluminium- die den wäßrigen Lösungen des Harzes oder dem sulfat. Schaummittel vorab nicht zugegeben werden können,

Dort, wo man im Inneren der Masse Wärme er- weil sie verhärten, verdicken oder sedimentieren zeugen will, wird man entweder dem Ausgangs- würden, zuzuführen. Dabei wird auf diese Art eine gemisch oder dem schon aufgeschäumten Gemisch, 45 besonders gute Vermischung aller Stoffe ohne VerStoffe wie z. B. Calciumoxyd, gemischt mit Natrium- schmutzung der Gefäße, der Zufuhrleitungen oder der silikat und/oder Kieselsäure, zuführen. Man kann eigentlichen Spritzgeräte ermöglicht, abgesehen davon, diese Stoffe bzw. die Gemische davon in Pulverform, daß durch den zusätzlichen Druck zu große Schaumz. B. mittels Druckgas oder Druckluft, einmischen. blasen zerstört werden, so daß der Schaum eine gleich-

AIs Katalysatoren bzw. Härter für da? Aminoharz- 50 mäßigere Struktur und einen festeren Verbund erhält, vorkondensat werden vorzugsweise Oxalsäure, Phos- Überraschend ist dabei, daß durch die Erhöhung des phorsäure, Schwefelsäure oder Ammonphosphat be- Druckes in der Mischkammer der Aminoplastschaum, nutzt. Es lassen sich dabei Thermoplaste in Amino- der stets als Polyesterschaum anfällt, in einen Kugelplastschäume einarbeiten bzw. einbinden. schaum verwandelt wird und daß ferner das Gas im

Wenn furfurolmodifiziertes Hirnstoffharz als Zu- 55 Zusammenwirken mit den Zuschlagstoffen dafür sorgt,

satzstoff verwendet wird, ist es vorteilhaft, Phenolharz daß diese Aminoplastschäume eine mehr oder weniger

als weiteren Zusatzstoff zu verwenden, abgesehen geschlossene Struktur erhalten. Im übrigen kann man

davon, daß die verschiedenen Polyesterharze sich als durch starke Druckerhöhung die einzelnen Stellen so

sehr brauchbare weitere Zusatzstoffe erwiesen haben. vergrößern, daß die Oberfläche des gebildeten Kunst-

Soweit man ein Produkt herstellen will, welches in 60 harzschaumes, z. B. in Form einer Platte, grob und

sich elastisch und damit stoßunempfindlich ist, emp- rauh wird und daher einen idealen Putzuntergrund

fiehlt sich eine Polyesterharzlösung zu verwenden, die bildet. Durch die zusätzliche Zugabe von Preßgas bzw.

Styrol enthält. Preßluft kann man erreichen, daß der Anteil der Luft

Das Menge !verhältnis zwischen dem strömenden im Endprodukt bei etwa 97% liegt.

Schaum und den einzumischenden Zusatzstoffen rieh- 65 Dis erfindungsgemäße Verfahren, das auf Schnelltet sich nach den erstrebten Festigkeiten des Sciaum- härtung abgestimmt ist, kann mit den verschiedensten

gemisches. Dir mit den Zusatzstoffen vermsngte Vorrichtungen durchgeführt werden, also in Rühr-

Schaum ist durchgehend stark erwärmt, er kommt werken oder mit Hilfe von Schneckenwalzen, mit Hilfe

von Spritzvorrichtungen und ähnlichen Einrichtungen. Man kann gegebenenfalls die verschiedenen Verfahrensschritte auch in einer kombinierten Rühr-Spritz-Vorrichtung durchführen. Bei entsprechender Zeiteinstellung des Aushärtens der Schaummasse kann man gegebenenfalls Rührwerke oder Schneckenwalzen zum Einmischen der Feststoffe in den Aminoplastschaum verwenden. Besonders vorteilhaft ist das Arbeiten mit einem kontinuierlichen Spritzverfahren, weil man dann nicht an einen bestimmten Herstellungsort gebunden ist. Auf alle Fälle wird man bei allen diesen Erzeugungsvorgängen den Ablauf so einstellen, daß wenigstens beim Ausstoß der Masse aus der Vorrichtung die Schaummasse selbst zusammenhängend und in sahniger Konsistenz ausströmt. Vorteilhaft richtet man den Erzeugungsvorgang so ein, daß ein Schaum aus dem Schaummittel erzeugt wird und dann, unter Aufrechterhaltung eines geschlossenen Schaumstromes, abschnittweise die weiteren Mischkomponenten eingeführt werden. Soweit es möglich ist, bringt man günstigerweise die Zusatzstoffe bereits in die Schaummittelausgangslösung ein oder man setzt sie dem Schaumbildner selbst zu. Der stufenweise Aufbau des Schaumes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bietet die Vorteile der innigen Vermischung, einer kontinuierlichen Arbeitsweise, einer vielfachen Kombination, sowie der Herstellung des Fertigschaumes in kurzer Zeit, praktisch in wenigen Sekunden.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders günstig mit Hilfe einer Spritzvorrichtung durchgeführt werden kann, vor allen Dingen deswegen·, weil eine Einstellung der Schaummasse auf schnelle Aushärtung, was stets angestrebt wird, sich bei derartigen Vorrichtungen am ehesten erreichen läßt. Man kann dann den Erhärtungsbeginn praktisch unmittelbar bei dem Zusammentreffen des Kunstharzvorkondensats mit dem Schaum des Schaummittels einsetzen lassen, so daß aus der Spritzvorrichtung ein Kunstharzschaum austritt, der bereits seine Form, also die Form der Austrittsöffnung, behält. Außerdem kann man vor dem Austritt der Masse aus der Spritzvorrichtung noch Preßgas, z. B. Druckluft, in einer solchen Menge zuführen, daß der Schaumstrom aus der Austrittsöffnung der Spritzvorrichtung geschlossen entströmt. Auf diese Art kann man, je nach der vorgenommenen Einstellung, feinzelligen oder großzelligen Schaum herstellen; man kann dadurch ferner das Raumgewicht des Schaumes festlegen.

Nachstehend sollen einige Beispiele für die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Stoffe bzw. ihre Mischungen gegeben werden.

B e i s pi el 1

LOOO ecm mit Furfurol modifiziertes Harnstoff harz,

40 %ige Lösung,

500 ecm Phenolharz, 40 %ige Lösung,
400 g Asbestmehl oder verkieseltes Holzmehl,
50 g 85 %ige Phosphorsäure-Lösung.

Beispiel 2

1000 ecm Harnstoffharz-Vorkondensat-Lösung 50 %ig,

80 g Aluminiumsulfat,

100 g Calciumcarbonat,

100 g Schnellhärter,

200 g Asbestmehl bzw. anderer Füllstoff,

50 g Gummiarabicum,

¹00 g 85 %ige Phosphorsäure-Lösung..

Beispiel 3

1000 ecm Harnstoffharz-Vorkondensat-Lösung
■■-, 40%ig,

15 ecm 85%ige Phosphorsäure-Lösung,
150 ecm 5 %ige Oxalsäure-Lösung,
1000 g Harnstoffharzpulver,
1000 g Gipspulver,

40 g Ruß-Pulver,

20 ecm Wasserglas-Lösung,

10 ecm Emulgator-Lösung,

25 ecm Polyester-Lösung.

Solche Gemische können z. B. mit Druckluft zu einem Schaum aufgelockert werden oder — gegebenenfalls als Teilmischung — in einem für die Herstellung von Aminoplastschaum üblichen Gemisch von Schaum des Schaummittels und Aminoplast-Vorkondensat-Lösung.

Das Verfahren nach der Erfindung hat zahlreiche besondere Vorteile. Es bildet die einfachste Lösung des gestellten Problems, da der Durchfluß der Materialien in der Mischkammer durch keine Rührgeräte gehemmt wird, an denen sich die Materialien festsetzen könnten, wodurch der Durchfluß und das Mischverhältnis gestört würden. Die Vermischung aller Materialien findet durch Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung ausschließlich durch die turbulenten Strömungen und Wirbel, die in der Mischkammer erzeugt werden, statt, wodurch die Apparate durchaus zuverlässig arbeiten. Außerdem hat sich herausgestellt, daß das Verfahren nach der Erfindung neue Materialien liefert, die unter Anwendung der bis jetzt bekannten Verfahren nicht erzeugt werden konnten. Die Zuschlagstoffe werden, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens je nach dem Zweck, für den Kunstharzschaum bestimmt ist, sowohl der Art als der Menge nach gewählt. Es ist selbstverständlieh, daß verschiedenartige Zuschlagstoffe gleichzeitig, nach vorhergehender Mischung, oder aber nach Herstellung gesonderter Mischung von Zuschlag und Gas oder Luft, je für sich zugeführt werden können. Unter den Zuschlagstoffen, die in Betracht kommen, nimmt fettfreier Ruß mit einer guten Befeuchtbarkeit durch Wasser eine besondere Stelle ein. Die kolloidale Verbindung der Zuschlagstoffe wird wesentlich verbessert, die Sprödigkeit des Aminoplastschaumes wird stark herabgesetzt und die Struktur des Endproduktes wird homogener, während außerdem die Brandfestigkeit und die Wärmefestigkeit außerordentlich günstig beeinflußt werden. Der Zersetzungspunkt wird bis auf 224 bis 238° C erhöht, so daß die Wärmefestigkeit etwa 30° C höher zu liegen kommt. Von allen bis jetzt angewandten Füllstoffen ist Ruß der einzige, der auch den wäßrigen Harzlösungen zugesetzt werden kann, ohne daß Erhärtungen oder Verschmutzungen in den Leitungen oder Spritzapparaten auftreten. Da die Sedimentationsgeschwindigkeit von Ruß sehr gering ist, bleibt Ruß im Gegensatz zu anderen Stoffen in den wäßrigen Lösungen der Schaumkomponenten während längerer Zeit in Suspension verteilt. Indem man als Zuschlagstoff eine Mischung aus Ruß und trockenem Harzpulver anwendet, erzielt man einen praktisch schwundfreien isolierenden Schaum mit hoher Druckfestigkeit.

Der besondere Vorteil der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schäume liegt darin,

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daß sie für die verschiedensten Verwendungsmöglich- ten wäßrigen Lösungeines Schaumbildungsmittels und keiten herangezogen werden können, so z. B. durch eines Härtungsmittels besteht, wobei letzteres im allge-Einarbeiten organischer oder anorganischer Mittel und meinen eine Säure ist. Es muß dabei stets darauf geSpurenelemente als Samen, Zwiebeln oder Dünge- achtet werden, daß das Härtungsmittel mit dem zur mittel in der Landwirtschaft oder als Desinfektions- 5 Anwendung kommenden Kunstharzvorkondensat mittel gegen Bakterien, Viren, Ungeziefer und ahn- reagiert.

liches, wobei man im ersten Fall Harnstoff, Phosphate, In den Mischkammerteilen 3 und 8 sind Einsatz-Chloride, Nitrate und ähnliche Materialien und im stücke 9, 10, 11, 12, 13 eingesetzt, die in Richtung der zweiten Falle Calciumchlorid, Natronkali, Resorcin Strömung düsenförmig verengt sind. Diese Verengung Formaldehyd usw. einarbeitet. io kann man dabei besonders vorteilhaft dadurch herbei-

Die aus den Schäumen hergestellten verschiedenen führen, daß man, senkrecht zur Achse der Misch-Körper könnten nicht nur als Verpackungsmaterial kammer, jeweils einen ringförmigen Wulst vorsieht, dienen, sondern auch als vorgefertigte gegebenenfalls An das Ende der Mischkammer, also dort, wo sich poröse Baustoffe und Formstücke, also etwa als ein- der Einsatz 13 befindet, wird ein Spritzrohr oder ein schichtige oder mehrschichtige Isolierplatten, als 15 Spritzschlauch von entsprechender Länge angesetzt; Isolierschalsteine für das Vergießen von Beton, um diese Teile sind nicht dargestellt,
nur einige wenige Möglichkeiten anzuführen. Es Um den Schaum, wie bereits dargelegt, stufenweise können aber gerade im Bauwesen besonders vorteilhaft herzustellen, kann man bei einer Mischvorrichtung, örtlich, also direkt am Bau, die verschiedensten Arten wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, etwa in der Höhe der von Isolierputz aufgespritzt werden, indem man Fest- ao Einsatzstücke 11 oder 12 noch eine zusätzliche Zuführstoffgemische beifügt, die Gips, Kalk, Zement und leitung einmünden lassen und dort ein Luft-Pulverähnliche Materialien enthalten. Auf diese Art kann Gemisch oder eine Kunstharzlösung mit Hilfe von man auch Isolierungen des Daches sowie der Estriche Preßgas oder Preßluft einbringen; es empfiehlt sich, mit hchiren Druck-, Zug- und Biegezugfestigkeiten eine solche Zuführleitung schräg, und zwar in Richtung erhalten, da man nach dem erfindungsgemäßen Ver- »5 der Strömung in die Mischkammer hineinragen zu fahren zu Druckwerten von über 2 kg/cm² kommt, im lassen.

Gegensatz zu den bisherigen Werten, die im allge- Eine abgewandelte Ausführungsform einer erfin-

meinen nicht höher als 0,2 kg/cm² liegen. Schließlich dungsgemäßen, Vorrichtung zeigt Fig. 2; dort sind

kann man auch die schallschluckenden Eigenschaften an verschiedenen Stellen der Mischkammer 1 bzw.

derartiger Platten oder Bauteile durch höheres Ge- 30 ihrer Teile 3 und 8 Zuführleitungen für verschiedene

wicht der Fertigschäume verbessern. Stoffe vorgesehen. Es ist durch die Kammer 3 zen-

Man kann de'm Fertigschaum auch saugende Eigen- trisch ein Rohr 14 eingeführt, welches sich in Längsschaften durch Beimengung hygroskopischer Stoffe richtung bis in den vorderen Teil der Mischkammer verleihen, so daß dann daraus Bestandteile von Filtern in Höhe des Einsatzes 12 erstreckt. Innerhalb des hergestellt werden können, abgesehen davon, daß man 35 Rohres 14 sind drei Zuführleitungen angeordnet, und auch die Möglichkeit hat, unterhalb von Ölbehältern zwar eine Zuführleitung 15, die innerhalb des Einsatzderartige Bauteile vorzusehen, um bei einem Undicht- Stückes 9 ihren Austritt hat und die für ein Luftwerden dieser Behälter das umgebende Erdreich vor Pulver-Gemisch dient, ferner eine Zuführleitung 16, dem Eindringen von öl zu schützen. die innerhalb des Einsatzes 10 endet und durch die ein

Schließlich sei noch erwähnt, daß die erfindungs- 40 Luft-Kunstharz-Gemisch austreten soll, und schließgemäßen Schäume auch als Feuerlöschschäume Ver- lieh eine Zuführleitung 17, die an dem Ende des wendung finden können. Rohres 14 ihre öffnung hat und damit innerhalb des

Nachfolgend soll eine in der Zeichnung dargestellte Einsatzes 12 für das Einbringen weiterer Zuschlagstoffe Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungs- verwendbar ist. Die Austrittsöffnungen dieser Zuführgemäßen Verfahrens geeignet ist, beschrieben wer- 45 leitungen sind so ausgebildet, daß die Ausblase- bzw. den. Aussprührichtung stets gegen die Wand der Misch-

Es zeigt in schematischen Skizzen kammer gerichtet ist.

F i g. 1 einen Schnitt durch die Mischkammer einer In den F i g. 3 und 4 sind die Leitungen vor und

Spritzvorrichtung, nach einer Mischkammer 1 schematisch angedeutet. F i g. 2 einen Schnitt durch eine etwas anders aus- 50 In beiden Fällen ist gezeigt, daß zu der Zuführleitung 4

gestaltete Mischkammer einer Spritzvorrichtung, wäh- mit Hilfe einer Leitung 20 Preßluft gebracht wird,

rend in den während durch eine seitlich in die Zuführleitung 4

F i g. 3 und 4 verschiedene Leitungsanordnungen eintretende Leitung mittels einer Leitung 18 eine Lö-

für die Mischeinrichtung skizziert sind. sung eines Schaumbildungsmittels und mittels einer

Eine Mischkammer 1 kann, wie F i g. 1 zeigt, aus 55 Leitung 19 eine Lösung eines Kunstharzhärtemittels zwei rohrartigen Teilen 3 und 8 bestehen, die mit Hilfe zugeführt werden. Man kann ferner mit Hilfe einer einer Überwurfmutter 2 miteinander verbunden wer- Zuf ührieitung 24 ein verschäumtes Gemisch von den. In den Kammerteil 3 kann durch eine Zufuhr- Preßluft und Kunstharz-Vorkondensat-Lösung in die leitung 4 Schaum eingeführt werden, während durch Kammer einführen und die in den F i g. 1 und 2 dareine weitere Zuführleitung 5 eine Kunstharz-Vorkon- 60 gestellten und beschriebenen Zuführleitungen 5 und 6 densat-Lösung eingeführt werden kann. In die Zuführ- in diese Leitung einmünden lassen, leitung 5 mündet, vor dem Eintritt in die Misch- In eine weitere Zuf ührieitung 7, auch diese wurde kammer 3, eine Druckluftleitung 6. Die beiden Zufuhr- bereits bei der Besprechung der F i g. 1 erwähnt, leitungen 4 und 5 treten an verschiedenen Stellen des kann man vorteilhafterweise einen Behälter 22 zur Umfanges in die Kammer 3 ein, während etwa zen- 65 Aufnahme eines Pulvers einschalten, so daß man nach trisch eine Zuführleitung 7 für ein Luft-Pulver-Geraisch Anschluß einer Druckluftleitung 21 an diesen Bevorgesehen wurde. Durch die Zuführleitung 4 wird ein halter 22 durch die Zuführleitung 7 ein Gemisch aus Schaum eingeführt, der aus einer vorher aufgeschäum- Luft und Pulver in die Mischkammer 1 (F i g. 3) oder

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in die Leitung hinter der Mischkammer (F i g. 4) eintragen kann. Gegebenenfalls kann man bei der Ausführungsform, wie sie F i g. 4 zeigt, zwischen der Mischkammer 1 und der Eintrittsstelle der Zuführleitung 7 in das hinter der Mischkammer 1 angeordnete Spritzrohr 23 einen Druckmindereria einschalten. Einen solchen Druckminderer kann man gegebenenfalls auch zwischen dem Behälter 22 und dem Eintritt in das Spritzrohr 23 in der Leitung 7 vorsehen, so daß man auf diese Art den hohen Druck, der zur Bildung des Luft-Pulver-Gemisches sehr häufig gebraucht wird, herabsetzen kann, um den Schaumstrom im Spritzrohr 23 oder einen Spritzschlauch nicht zu zerreißen.

Mit den vorstehend beschriebenen oder ähnlichen Vorrichtungen wird ein Frischschaum erzeugt, der unmittelbar nach dem Austritt aus dem Mundstück

eine tragende Körperform aufweist, so daß durch entsprechende Ausgestaltung .dieses Mundstückes schon die fertige Form des Erzeugnisses bestimmt werden kann. Obendrein kann man die Zellengrößen dieses Fertigprodukts, wie ebenfalls bereits dargelegt, vorausbestimmen. Man hat dadurch die Möglichkeit, in Spritzverfahren Platten herzustellen, die mehrere Schichten aufweisen, wobei diese Schichten verschiedene Zellengrößen, verschiedene Raumgewichte und

ίο auch sonst verschiedene Eigenschaften besitzen. Man wird also die einzelnen Schichten ganz oder teilweise bei einer solchen Mehrschichtenplatte durchlaufen lassen können und eine mehrschichtige einheitliche Platte herstellen können, bei der sich die Schichten trotz ihrer inneren Unterschiede unlösbar miteinander verbinden, ohne daß irgendwelche besonderen Klebevorgänge notwendig sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von zuschlagstoffhaltigen Aminoplastschaumstoffen durch 'Verspritzen eines Kunstharzschaums aus Aminoplastharzen, Härtern, Schaummitteln, Zuschlagstoffen und Luft, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunstharzschaum in noch nicht ausgehärtetem Zustand, unmittelbar bei oder nach _ί0 der Vereinigung der zu seiner Erhärtung führenden Reaktionskomponenten, kurz vor dem Verspritzen an sich übliche Zuschlagstoffe, mit Ausnahme solcher mit kurzer Erhärtungs- bzw. Abbindezeit nach Wasseraufnahme, zugedüst werden.