DE202008016807U1 - Open-pore shaped body - Google Patents
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Abstract
Offenporiger Formkörper auf der Basis von anorganischen Leicht-Granulaten mit hydrophober Oberfläche sowie organischen Bindemitteln.Open-pore shaped body based on inorganic light granules with a hydrophobic surface and organic binders.
Description
Die Erfindung betrifft einen offenporigen Formkörper auf der Basis von anorganischen Granulaten und organischen Bindemitteln.The The invention relates to an open-pore shaped body on the Base of inorganic granules and organic binders.
Derartige Formkörper sind seit Jahrzehnten bekannt.such Shaped bodies have been known for decades.
In
der
- – 10 bis 98 Gew.-% mindestens eines oleochemischen Polyols,
- – 1 bis 20 Gew.-% eines trocknenden Öls, z. B. Leinöl, und
- – 0 bis 75 Gew.-% an Hilfsstoffen, u. a. Hohlkugeln.
- From 10 to 98% by weight of at least one oleochemical polyol,
- - 1 to 20 wt .-% of a drying oil, for. As linseed oil, and
- - 0 to 75 wt .-% of excipients, including hollow spheres.
Ausgehärtet soll zwischen 5 bis 80°C werden.Hardened should be between 5 to 80 ° C.
Nachteilig ist das hohe Gewicht der Formkörper wegen der kompakten Füllstoffe. Es kann nur verringert werden durch Beimischen von Hohlkugeln als Hilfsstoff des Polyurethanklebstoffes.adversely is the high weight of the molded body because of the compact Fillers. It can only be reduced by admixing of hollow spheres as adjuvant of the polyurethane adhesive.
In
der
Nachteilig ist vor allem, dass weder die Füllstoffe noch der Formkörper selbst nennenswert porös ist und daher praktisch kein Wasser durchlässt.adversely is above all that neither the fillers nor the molding itself is appreciably porous and therefore virtually no water pass through.
In
der
In
der
Nachteilig ist wiederum der hohe Anteil an Klebstoffen und damit einhergehend die fehlende Wasserdurchlässigkeit sowie der hohe Preis der Formkörper.adversely is again the high proportion of adhesives and associated the lack of water permeability and the high price the molded body.
In
der
Die erfindungsgemäße Aufgabe ist es, diese Nachteile ganz oder teilweise zu beseitigen, insbesondere sollte ein also offenporiger Formkörper mit niedriger Dichte und niedrigem Klebstoff-Anteil aber ohne Verringerung der Festigkeit, insbesondere der Biegefestigkeit, gefunden werden. Der niedrige Klebstoff-Anteil hätte auch niedrige Herstellungskosten und eventuell auch ein günstiges Brandverhalten zur Folge. Mit der Offenporigkeit des Formkörpers geht einher eine hohe Wasserdurchlässigkeit sowie ein besonderes akustisches Verhalten.The The object of the invention is to overcome these disadvantages in whole or in part, in particular, so should a open-pored, low-density, low-profile moldings Adhesive content but without reduction in strength, in particular the flexural strength, are found. The low adhesive content would also have low production costs and possibly also a favorable fire behavior result. With the open-mouthedness the molded body is accompanied by a high water permeability as well as a special acoustic behavior.
Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im Wesentlichen darin, dass die Oberfläche von porösen Leicht-Granulaten so behandelt wird, dass das Bindemittel nicht in das poröse Leicht-Granulat eindringt und damit für seine eigentliche Aufgabe nicht mehr zur Verfügung steht, nämlich das Granulat zu binden. Es war nicht zu erwarten, dass das mit der Hydrophobierung durch eine Flüssigkeit, insbesondere durch ein Öl möglich ist, ohne dass dadurch die Festigkeit drastisch verringert wird. Denn zur Vorbereitung einer Verklebung gehört es, die Oberflächen zu trocknen und fettfrei zu machen.The Solution according to the invention is the claims refer to. It essentially consists in that the surface of porous light granules is treated so that the Binder does not penetrate into the porous lightweight granules and thus no longer for his actual task Is available, namely to bind the granules. It was not to be expected that with the hydrophobing through a liquid, in particular by an oil possible without drastically reducing the strength. Because it belongs to the preparation of a bond, the surfaces to dry and grease-free.
Die Erfindung besteht also in einem offenporigen Formkörper auf der Basis von anorganischen Leicht-Granulaten mit hydrophober Oberfläche sowie organischen Bindemitteln.The The invention thus consists in an open-pore shaped body on the basis of inorganic light granules with hydrophobic Surface as well as organic binders.
Das Granulat ist möglichst rund, insbesondere annähernd kugelförmig. Es hat eine unebene und zerklüftete Oberfläche, wie sie durch eine Sinterung herstellbar ist. Das Granulat hat eine Korngröße zwischen 0,01 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 0,04 und 16 mm und insbesondere bevorzugt zwischen 0,2 und 8 mm. Vorzugsweise enthält der Formkörper ein Leicht-Granulat aus einer einzigen, allenfalls aus zwei unterschiedlichen Korngrößengruppen, wobei jede Korngrößengruppe möglichst einheitlich ist.The Granules are as round as possible, especially approximate spherical. It has an uneven and jagged Surface, as it can be produced by sintering. The granules have a particle size between 0.01 and 30 mm, preferably between 0.04 and 16 mm and in particular preferably between 0.2 and 8 mm. Preferably, the Shaped a light granules of a single, if necessary from two different grain size groups, each grain size group as possible is uniform.
Die Korngröße wird bestimmt, indem man eine abgewogene Teilchenmenge mit einem Siebsatz mit Maschenweiten von 11, 8, 5, 4, 3, 2 und 1 mm siebt und die erhaltenen Fraktionen wiegt. Das Gewicht dieser Siebdurchgänge wird jeweils auf die Gesamtmenge bezogen und ergibt so den Anteil des jeweiligen Siebdurchganges in Gew.-%. Trägt man die Siebdurchgänge in Gew.-% in Abhängigkeit von der Maschenweite in mm auf, erhält man die Körnung in Form der Sieblinie. Verwendet man z. B. einen Siebsatz mit Maschenweiten von 5, 2, und 1 mm, so erhält man einzelne Fraktionen mit > 5, 5-2, 2-1 und < 1 mm. Wenn man 1000 g Teilchen siebt und 10, 500, 430 und 60 g schwere Fraktionen erhält, so ist der Siebdurchgang 1,0, 50,0, 43,0 und 6,0 Gew.-%, jeweils in der Reihenfolge der genannten Fraktionen. Bei den Untersuchungen wurden Teilchen eingesetzt, deren Korngröße durch Siebdurchgänge zwischen den angegeben Maschenweiten erhalten wurde.The Grain size is determined by weighing one Particle quantity with a sieve set with mesh sizes of 11, 8, 5, 4, 3, 2 and 1 mm sieves and the resulting fractions weigh. The Weight of these sieve passes is based on the total amount and thus gives the proportion of the respective sieve passage in% by weight. If you carry the sieve passes in wt .-% depending on the mesh size in mm, receives one the grain in the form of the grading curve. If one uses z. B. a sieve with mesh sizes of 5, 2, and 1 mm, so receives individual fractions> 5, 5-2, 2-1 and <1 mm. If you sieve 1000g of particles and weigh 10, 500, 430 and 60g Fractions, the sieve passage is 1.0, 50.0, 43.0 and 6.0 wt .-%, respectively in the order of said fractions. The investigations used particles whose particle size through sieve passes between the indicated mesh sizes was obtained.
Das
Leicht-Granulat sollte eine Schutt-Dichte von 0,15 bis 0,35, vorzugsweise
von 0,20 bis 0,25 kg/l haben, gemessen in Anlehnung von
Das
Leicht-Granulat ist porös, vorzugsweise teilweise offenporig,
was einfach durch seine Wasseraufnahme nach
Das Leicht-Granulat ist aus einem anorganischen Stoff, basierend auf Alkali-Silikaten, Alkali-Erdalkali-Silikaten, Alumo-Silikaten, Boro-Silikaten und Varianten im Dreistoffsystem CaO-SiO2-Al2O3 in Verbindung mit zusätzlichen Metalloxiden wie TiO2 FeO3 Mn2O3. Konkret seien kugelige Leicht-Granulate aus Blähglas, Blähton, Bims, Glimmer oder einem ähnlichen Material genannt. Bevorzugtes Ausgangsmaterial ist Blähglas.The light granules are made of an inorganic material based on alkali silicates, alkali-alkaline earth silicates, alumino-silicates, boro-silicates and variants in the ternary system CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 in conjunction with additional metal oxides such as TiO 2 FeO 3 Mn 2 O 3 . Specifically, spherical lightweight granules of expanded glass, expanded clay, pumice, mica or a similar material may be mentioned. Preferred starting material is blown glass.
Die
Herstellung eines Leicht-Granulates sei am Beispiel von PORAVER R skizziert (s. auch
Die folgenden handelsüblichen Produkte sind mehr oder weniger brauchbare Leicht-Granulate: KeraGlas, KeraBims, KeraPlus, KeraLight, Poraver, Liaver, Liapor, Leca und Hollow-Spheres.The following commercial products are more or less useful light granules: KeraGlas, KeraBims, KeraPlus, KeraLight, Poraver, Liaver, Liapor, Leca and Hollow-Spheres.
Das Leicht-Granulat wird hydrophobiert, d. h. mit einer Flüssigkeit so behandelt, dass seine für Wasser zugänglichen Poren verringert oder ganz beseitigt werden; zweckmäßigerweise wird es oberflächlich mit einem trocknenden Öl hydrophobiert, insbesondere mit Leinöl oder mit anderen ein- oder mehrfach ungesättigten Ölen wie Holz-, Ricinen-, Fisch- und Tall-Öl, aber auch Soja-, Sonnenblumen-, Raps-, und Saflor-Öl. Es können auch ungesättigte Säuren verwendet werden, z. B. Harzsäuren. Zur Beschleunigung der Trocknung können Trockenstoffe zugesetzt werden, insbesondere Metallseifen.The Light granules are rendered hydrophobic, i. H. with a liquid treated so that its accessible to water Pores are reduced or completely eliminated; expediently It gets superficial with a drying oil hydrophobic, especially with linseed oil or with others monounsaturated or polyunsaturated oils such as wood, Ricinine, fish and tall oil, but also soybean, sunflower, Rapeseed, and safflower oil. It can also be unsaturated Acids are used, for. B. resin acids. to Drying can be accelerated by adding drying agents be, especially metal soaps.
Das Leicht-Granulat sollte mit einer solchen Menge an Hydrophobierungsmittel behandelt sein, dass nach einer Beschichtung mit Wasser deutlich weniger oder gar kein Wasser oberflächlich aufgenommen wird, wozu im Allgemeinen zweckmäßigerweise 1 bis 7, insbesondere ca. 5 Gew.-% an Hydrophobierungsmittel reichen. Bevorzugtes Hydrophobierungsmittel ist Leinöl.The Light granules should contain such an amount of water repellent be treated that after a coating with water significantly less or no water absorbed superficially is, for what purpose generally 1 to 7, in particular about 5 wt .-% of water repellant rich. Preferred hydrophobing agent is linseed oil.
Die Flüssigkeit kann aber auch ein Hilfsstoff des Bindemittels sein, insbesondere ein Flammschutzmittel.The Liquid can also be an excipient of the binder be, in particular a flame retardant.
Zweckmäßigerweise wird das Hydrophobierungsmittel bei der Herstellung des Formkörpers eingesetzt. Es kann aber auch unabhängig davon schon deutlich früher auf das Leicht-Granulat aufgetragen werden, z. B. Wochen vorher.Conveniently, becomes the hydrophobizing agent in the production of the molding used. But it can also be clear independently be applied earlier to the light granules, z. B. Weeks before.
Das Bindemittel verbindet gleichartige oder verschiedene Stoffe miteinander. Die organischen Bindemittel basieren vorwiegend auf polymeren Verbindungen, sei es auf Thermoplasten, auf Elastomeren, insbesondere aber auf Duroplasten aus der Gruppe der Reaktionsklebstoffe Polyurethan, Polyepoxid, ungesättigter Polyester, Phenolharz oder Silikonharz. Davon sind Polyurethan-Klebstoffe von besonderer Bedeutung, worunter Klebstoffe zu verstehen sind, die aus Polyisocyanaten, Polyolen sowie in der Regel Hilfsstoffen wie Katalysatoren, Modifizierungsmitteln und Füllstoffen bestehen. Von ganz besonderer Bedeutung sind 2-K-Polyurethan-Klebstoffe, basierend auf Polyhydroxy-Polyethern des Molekulargewichtsbereiches von 60 bis 10000, vorzugsweise 70 bis 6000, mit 2 bis 10 Hydroxyl-Gruppen pro Molekül sowie auf mehrwertigen aromatischen und/oder aliphatischen Isocyanaten mit vorzugsweise im Mittel 2 bis höchstens 4 NCO-Gruppen pro Molekül. Eine bevorzugte Ausführungsform des beanspruchten Formkörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass er herstellbar ist mit einem 2-Komponenten-Polyurethan-Klebstoff als organischem Bindemittel, insbesondere mit folgender Zusammensetzung:
- – a) 10 bis 98 Gew.-% mindestens eines oleochemischen Polyols,
- – b) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Diols mit einem Molekulargewicht von 60 bis 2000 g/mol,
- – c) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines drei-, vier- oder fünfwertigen Polyols mit einem Molekulargewicht von 90 bis 750 g/mol sowie
- – d) 0 bis 75 Gew.-% an Hilfsstoffen, wobei die Gew.-% sich auf die Komponenten a bis d insgesamt bezogen sind und
- – e) mindestens ein Polyisocyanat, wobei das NCO/OH-Verhältnis der Isocyanate zu den Polyolen 1,0 bis 2,0:1 beträgt.
- A) 10 to 98% by weight of at least one oleochemical polyol,
- B) from 1 to 50% by weight of at least one diol having a molecular weight of from 60 to 2000 g / mol,
- - c) 1 to 10 wt .-% of at least one tri-, tetra- or pentavalent polyol having a molecular weight of 90 to 750 g / mol and
- - d) 0 to 75 wt .-% of excipients, wherein the wt .-% are based on the components a to d in total, and
- - e) at least one polyisocyanate, wherein the NCO / OH ratio of the isocyanates to the polyols is 1.0 to 2.0: 1.
Das organische Bindemittel ist im Formkörper mit weniger als 30, insbesondere im Bereich von 5 bis 20 und ganz besonders von 8 bis 13 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Granulat.The organic binder is in the molding with less than 30, in particular in the range of 5 to 20 and especially of 8 to 13 wt .-%, based on the granules.
Ein handelsüblicher 2-K-PU-Klebstoff ist z. B. das System UK 8614/CR 4300 von Henkel.One commercially available 2-component PU adhesive is z. For example, the UK system Henkel's 8614 / CR 4300.
Der Formkörper enthält gewünschtenfalls als weitere Komponente eine Armierung, insbesondere kurz- oder langfaserige Verstärkungsfasern, Gewebegitter und Vliese, insbesondere aus Glas, sei es im Innern oder auf einer oder beiden Seiten.Of the Shaped body contains as desired another component is a reinforcement, in particular short- or long-fiber Reinforcing fibers, fabric mesh and nonwovens, in particular made of glass, be it inside or on one or both sides.
Der Formkörper hat ein Stauvolumen im Bereich von 20 bis 70%, insbesondere im Bereich von 40 bis 60, und ganz besonders um 50%. Das Stauvolumen wurde bestimmt, indem man einen Prüfkörper mit einem genau ausgemessenem Volumen, insbesondere mit einer Länge, Breite und Höhe von jeweils 70 mm (also 343 cm3) in ein genau definiertes Volumen von 1000 ml bzw. cm3 an Leitungs-Wasser von 20°C stellt. Nach 10 Minuten wurde der Volumenzuwachs in ml gemessen. Bezieht man den ermittelten Volumenzuwachs auf das Ausgangsvolumen des Prüfkörpers, erhält man das Stauvolumen in Vol.-%. Ist z. B. das Ausgangsvolumen 343 ml und der Volumenzuwachs 213 ml errechnet sich das Stauvolumen, indem man (343–213) mit 100 multipliziert und durch 343 dividiert. So erhält man 40,6 Vol.-%.The shaped body has a storage volume in the range of 20 to 70%, in particular in the range of 40 to 60, and especially 50%. The jam volume was determined by placing a test piece with a precisely measured volume, in particular with a length, width and height of 70 mm (ie 343 cm 3 ) in a well-defined volume of 1000 ml or cm 3 of tap water 20 ° C. After 10 minutes, the volume increase was measured in ml. If the volume increase determined is based on the initial volume of the test specimen, the accumulation volume in% by volume is obtained. Is z. For example, if the starting volume is 343 ml and the volume increase is 213 ml, the accumulation volume is calculated by multiplying (343-213) by 100 and dividing by 343. This gives 40.6 vol .-%.
Der Formkörper hat eine Wasserdurchlässigkeit zwischen 500 bis 3000, insbesondere von 800 bis 2400 l/min und m2 bei einer Schichtdicke von 5 cm. Die Wasserdurchlässigkeit wurde bestimmt, indem man die Menge des bei 20°C durchgelaufenen Wassers in Liter auf die Zeit in Minuten und die Oberfläche der Probe in m2 bezieht. So ergibt sich die Durchflussmenge in Liter pro m2 und Minute für die jeweilige Platte mit deren spezifischer Dicke.The molding has a water permeability between 500 to 3000, in particular from 800 to 2400 l / min and m 2 at a layer thickness of 5 cm. The water permeability was determined by taking the amount of water passed through at 20 ° C. in liters to the time in minutes and the surface of the sample in m 2 . This results in the flow rate in liters per m 2 and minute for each plate with their specific thickness.
Der
Formkörper hat eine Biegefestigkeit (MOR, most of rupture)
von 0,5 bis 1,5 N/mm2. nach
Der
Formkörper ist gewünschtenfalls partiell oder
allseits auf seiner Oberfläche mit einem anderen Material
versehen, z. B. mit einer Faserzement-Schicht, einer HPL-Platte
(High Pressure Laminate), einer CPL-Platte (Continuous Pressure
Laminate), einer HDF-Platte (hochdichten Faserplatte) einer MDF-Platte (mitteldichten
Faserplatte), insbesondere aber mit einem flexiblen Laminierstoff
wie Textil oder Papier und/oder einer Folie auf der Basis eines
organischen oder anorganischen Materials wie Melaminharz oder Aluminium. Besonders
empfehlenswert ist es, mindestens eine mindestens 1, insbesondere
eine 1 bis 2 mm dicke Silikatputzschicht aufzutragen, z. B. aus
dem nicht-brennbaren Putz 260 der Fa. Weber in Wülfrath,
womit der Formkörper schwerentflammbar gemäß
Die Schwerentflammbarkeit kann noch verbessert werden durch den Zusatz von flüssigen Flammschutzmitteln zum Klebstoff und/oder dem Leichtgranulat, insbesondere durch halogenierte Phosphorsäureester wie z. B. Tris(chlorpropyl)phosphat (TCPP), Tris(dichlorisopropyl)phosphat (TDPP) oder das Antiblaze TMCP der Fa. Albemarle Corporation.The Flame retardancy can be improved by the addition from liquid flame retardants to the adhesive and / or the light granules, in particular by halogenated phosphoric acid esters such as Tris (chloropropyl) phosphate (TCPP), tris (dichloroisopropyl) phosphate (TDPP) or the Antiblaze TMCP from the company Albemarle Corporation.
Der Formkörper hat vorzugsweise eine geometrische Form, sei es eines kompakten Körpers wie Platten, Balken und Blöcken oder sei es eines Hohlkörpers wie Rohre und Tröge.Of the Shaped body preferably has a geometric shape, be it's a compact body like plates, beams and blocks or be it a hollow body like pipes and troughs.
Die erfindungsgemäßen Formkörper werden nach an sich bekannten Verfahren hergestellt. Entscheidend aber ist der neue Verfahrenschritt der der Hydrophobierung des Leicht-Granulats, insbesondere mit einem trocknenden Öl. Auch dieses Verfahren ist in anderem Zusammenhang bekannt, z. B. in der Anstrichtechnik.The Moldings according to the invention become after produced per se known methods. Decisive, however, is the new process step of the hydrophobization of the light granules, especially with a drying oil. Also this procedure is known in other context, for. B. in the painting technique.
Im Allgemeinen lassen sich die erfindungsgemäßen Formkörper herstellen, indem man
- a) das anorganische Leicht-Granulat hydrophobiert,
- b) das hydrophobierte Leicht-Granulat mit dem organischen Bindemittel-Gemisch oder mit den einzelnen Komponenten des organischen Bindemittels sowie gewünschtenfalls mit Hilfsstoffen mischt, u. a. auch mit im Bindemittel löslichen und/oder dispergierbaren, insbesondere mit flüssigen Brandschutzmitteln,
- c) das Granulat/Bindemittel-Gemisch formt und verdichtet,
- d) das verdichtete Granulat/Bindemittel härtet und
- e) das gehärtete Granulat/Bindemittel entformt.
- a) hydrophobicizing the inorganic light granules,
- b) mixing the hydrophobized light granules with the organic binder mixture or with the individual components of the organic binder and, if desired, with auxiliaries, including with binders which are soluble and / or dispersible, in particular with liquid fire retardants,
- c) shaping and compacting the granulate / binder mixture,
- d) the compacted granules / binder hardens and
- e) the hardened granules / binder removed from the mold.
Die Isocyanate werden üblicherweise mit einem bis zu 30%igem, vorzugsweise mit einem 10 bis 25%igem Überschuss an Isocyanat eingesetzt, bezogen auf das Polyol.The Isocyanates are usually mixed with up to 30%, preferably with a 10 to 25% excess of isocyanate used, based on the polyol.
Vorzugsweise mischt man die einzelnen Komponenten des organischen Bindemittels dem hydrophobierten Granulat zu, und zwar in folgender Reihenfolge: Polyole, Polyisocyanate oder Polyepoxide und Hilfsstoffe.Preferably mixing the individual components of the organic binder the hydrophobized granules, in the following order: Polyols, polyisocyanates or polyepoxides and auxiliaries.
Besonders
günstig für die Benetzung ist es, wenn das organische
Bindemittel eine Viskosität von 1000 bis 20 000 mPas bei
der Applikationstemperatur, bevorzugt bei 15 bis 50°C hat,
gemessen nach
Es ist empfehlenswert, nicht nur das Leicht-Granulat untereinander mit dem Klebstoff zu binden, sondern auch gleichzeitig mit Textilien oder Folien, indem man die Formen mit den Laminierstoffen auskleidet, insbesondere oben, unten und/oder mittig mit Glasfaser-Vliesen und/oder mit Glasfaser-Gittergewebe.It is recommended not only to bind the light granules with each other with the adhesive, but also Also at the same time with textiles or foils, by lining the molds with the laminating materials, especially at the top, bottom and / or center with glass fiber fleeces and / or with glass fiber mesh fabric.
Es ist am einfachsten, die gewünschten Formkörper zu erhalten, wenn man das Gemisch aus Granulat und Bindemittel in nicht-geschlossene Formen gibt und das gleichmäßige Einfüllen durch Rütteln, Vibration und/oder Druck unterstützt, wobei der Druck vorzugsweise mit Walzen unter Verwendung von handelsüblichen Trennmitteln wie Waschbenzin, insbesondere im Gemisch mit Ölen wie Leinöl als Antihaftmittel ausgeübt wird.It is the simplest, the desired shaped body to obtain, when the mixture of granules and binder in non-closed forms and even Fill by shaking, vibration and / or pressure supported, the pressure preferably with rollers under Use of commercial release agents such as benzene, especially when mixed with oils such as linseed oil Non-stick agent is exercised.
Es ist zweckmäßig, das auf Distanz geformte und verdichtete Granulat/Bindemittel-Gemisch in einer Einzelpresse, einer Multipresse oder einer kontinuierlichen Presse härtet.It is appropriate, the distance molded and compacted Granules / binder mixture in a single press, a multi-press or a continuous press cures.
Im Allgemeinen härtet man das verdichtete Granulat/Bindemittel in offenen Formen unter einem Druck von 1 bis 40 MPa in einem Temperatur-Bereich von mehr als 0 und weniger als 100°C, insbesondere im Bereich von 5 bis 60°C in 5 Minuten bis 3 Tagen, insbesondere in 2 bis 3 Minuten zumindest, bis es handhabbar ist, vorzugsweise härtet man es aus.in the Generally, the compacted granules / binders are hardened in open molds under a pressure of 1 to 40 MPa in a temperature range of more than 0 and less than 100 ° C, especially in the range from 5 to 60 ° C in 5 minutes to 3 days, especially in At least 2 to 3 minutes until it can be handled, preferably hardens get it out.
Es ist kostengünstig, wenn man das gehärtete Granulat/Bindemittel-Gemisch ohne abzukühlen entformt und gegebenenfalls noch aushärtet.It is inexpensive, considering the cured granule / binder mixture removed from the mold without cooling and optionally hardened.
Gewünschtenfalls kann man im Anschluss daran noch einen Silikat-Feinputz zweckmäßigerweise in 1 bis 2 mm Schichtstärke auf mindestens eine Seite auftragen.If desired, one can then expediently still a silicate fine plaster in 1 to 2 mm thickness on at least one side.
Die erfindungsgemäßen Formkörper zeichnen sich gegenüber Formkörper ohne Hydrophobierung der Leicht-Granulate durch bedeutsame Eigenschaften aus:
- – Es kann deutlich weniger Klebstoff verwendet werden, ohne dass dadurch die Festigkeit leidet. Im Beispiel wurden nur 11 Gew.-% bzw. nur 2 Vol.-% an Klebstoff zugesetzt. Wahrscheinlich wird der Klebstoff zum Teil von dem porösen Leicht-Granulat in sein Inneres aufgesaugt, wo er nicht nur nutzlos, sondern auch schädlich bezüglich z. B. Stauvolumen und Dichte ist.
- – Mit dem deutlich geringeren Klebstoffanteil gehen niedrigere Kosten für die Ausgangsmaterialien einher.
- – Der geringe Klebstoffanteil ist Basis für
die Flammwidrigkeit nach
DIN 4102 B1 - – Trotz des geringen Klebstoffanteils bleibt die Festigkeit auf gleichem Niveau. So ist die Verklebung so gut, dass zu 100% Kohäsionsbruch im Blähglas erfolgte.
- – Die Hydrophobierung vom Blähglas ist deutlich höher.
- – Die Porosität bleibt weitgehend erhalten und damit das Stauvolumen und die Wasserdurchlässigkeit.
- - Significantly less adhesive can be used without sacrificing strength. In the example only 11% by weight or only 2% by volume of adhesive were added. It is believed that the adhesive will be partially absorbed by the porous lightweight granules into its interior, where it is not only useless but also harmful with respect to e.g. B. storage volume and density.
- - The significantly lower adhesive content leads to lower costs for the starting materials.
- - The low adhesive content is the basis for the flame resistance after
DIN 4102 B1 - - Despite the low adhesive content, the strength remains at the same level. So the bonding is so good that 100% cohesive broke in the blown glass.
- - The hydrophobization of blown glass is significantly higher.
- - The porosity is largely retained and thus the storage volume and water permeability.
Wegen der vielen positiven Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen Formkörper auch vielseitig anwendbar, z. B. als Akustikplatten, insbesondere wenn sie mit Silikatputz beschichtet sind, als Möbelplatten, insbesondere für Arbeitsplatten, als Platten für elektrische Geräte wie Kühlschränke, als Türfüllung und zur Herstellung von diversen Sandwichelementen sowie zum Schallschutz.Because of Of the many positive properties are the invention Shaped also versatile, z. B. as acoustic panels, especially when they are coated with silicate plaster, as furniture panels, especially for countertops, as plates for electrical appliances such as refrigerators, as a door panel and for the production of various Sandwich elements and soundproofing.
Im Folgenden wird die Erfindung im Einzelnen beschrieben:in the The invention is described in detail below:
I. Hydrophobierung mit LeinölI. hydrophobing with linseed oil
A) Ausgangsprodukte zur Herstellung von Platten mit einer Dicke von 40 mm:A) starting materials for the production of Plates with a thickness of 40 mm:
- a) Leicht-Granulat: Rundgranulat aus Blähglas von der Firma Dennert Poraver GmbH mit einer Körnung von 4 bis 8 mm,a) Light granules: round granules of expanded glass from Dennert Poraver GmbH with a grain size of 4 to 8 mm,
- b) Hydrophobierungsmittel: Leinöl,b) water repellents: linseed oil,
- c) Bindemittel: 2-K-PU-Klebstoff Macroplast UK 8614 und Härter CR 4300 der Fa. Henkel.c) Binder: 2-component PU adhesive Macroplast UK 8614 and hardener CR 4300 from Henkel.
B) Herstellung der Platten:B) Production of the plates:
- a) Die in der Tabelle angegebenen Mengen an Leinöl wurden in die angegeben Mengen an Leicht-Granulat eingerührt, und zwar mit einem Flügelrührer mit 250 UpM innerhalb von 5 Minuten bei Raumtemperatur.a) The quantities indicated in the table Linseed oil was stirred into the stated amounts of light granules, with a paddle stirrer with 250 rpm inside of 5 minutes at room temperature.
- b) 100 Gewichtsteile Macroplast UK 8614 und 36 Gewichtsteile Harter CR 4300 wurden homogen gemischt und diese Klebstoff-Mischungen in den angegebenen Mengen dem hydrophobierten Leichtgranulat zugemischt, und zwar mit einem Flügelmischer mit 250 UpM innerhalb von 5 Minuten bei Raumtemperatur.b) 100 parts by weight of Macroplast UK 8614 and 36 parts by weight Harden CR 4300 were mixed homogeneously and these adhesive mixtures admixed in the stated amounts of the hydrophobic light granules, with a wing mixer with 250 rpm inside of 5 minutes at room temperature.
- c) Diese Mischung aus Leicht-Granulat, Leinöl und Klebstoff wurde in eine Form mit den Dimensionen 400 × 400 × 40 mm einfüllt, sodass 5 mm über der Formhöhe überstanden, und anschließend mit einer Deckplatte unter geringem Druck von 0,5 kg/cm2 verdichtet.c) This mixture of light granules, linseed oil and adhesive was filled in a mold with the dimensions 400 × 400 × 40 mm, so that 5 mm above the mold height survived, and then with a deck plate compacted under a low pressure of 0.5 kg / cm 2 .
- d) Nach der Aushärtung in 24 Stunden bei 20°C wurde die Platte entformt.d) After curing in 24 hours at 20 ° C the plate was removed from the mold.
C) Untersuchung der Platten:C) examination of the plates:
Die Patte nach Beispiel 1 ist erfindungsgemäß, die nach Beispiel 2 nicht. Die Dichte und die Biegefestigkeit sind praktisch gleich, sogar eher besser bei der erfindungsgemäßen Platte.The Patte according to Example 1 is according to the invention, the not according to example 2. The density and flexural strength are practical equal, even better with the invention Plate.
D) Ergebnis:D) Result:
Trotz
Erhöhung der Klebstoffmenge um 50% von 200 auf 300 g wurde
die Festigkeit nicht erhöht. D. h., durch Hydrophobierung
mit Leinöl kann der Klebstoffgehalt deutlich verringert
werden, ohne dass sich das Festigkeitsniveau verschlechtert. Damit
werden die Kosten für die Ausgangsstoffe deutlich verringert,
da Leinöl deutlich billiger als das Bindemittel ist. Tabelle 1
II. Hydrophobierung mit einem FlammschutzmittelII. Hydrophobing with a flame retardant
A) Ausgangsprodukte zur Herstellung von Platten mit einer Dicke von 20 mmA) starting materials for the production of Plates with a thickness of 20 mm
- a) Leichtgranulat: Rundgranulat aus Blähgranulat von der Firma Dennert Poraver GmbH, Schlüsselfeld,a) Light granules: round granules of expanded granules by Dennert Poraver GmbH, Schlüsselfeld,
- – 1. mit einer Körnung von 1–2 mm und- 1. with a grain size of 1-2 mm and
- – 2. mit einer Körnung von 2–4 mm,- 2. with a grain size of 2-4 mm,
-
b) Hydrophobierungsmittel: Antiblaze TMCP (früher Antiblaze
AB80) der Firma Albemarle Corporation, Baton Rouge, Louisiana, USA;
www.albemarle.com www.albemarle.com - c) Bindemittel: 2-K-PU-Klebstoff Macroplast UK 8614 und Härter UK 5400 der Fa. Henkel, Düsseldorf,c) Binder: 2-component PU adhesive Macroplast UK 8614 and hardener UK 5400 from Henkel, Dusseldorf,
- d) Beschichtung:d) coating:
- – Glasvlies GV6O der Firma Kettinger, Freudenberg/Main,- glass fleece GV6O of the company Kettinger, Freudenberg / Main,
- – Silikat-Feinputz 260 der Firma Weber, Wülfrath.- Silicate fine plaster 260 from Weber, Wülfrath.
B) Herstellung der PlattenB) Production of the plates
- a) Analog zur Herstellung nach I. B),a) Analogously to the preparation according to I. B),
- b) Das Glasvlies wurde beidseitig bei der Herstellung der Platte aufgebracht, indem die Form mit dem Glasvlies ausgekleidet und das Leichtgranulat/Bindemittel-Gemisch damit abgedeckt wurde.b) The glass fleece was used on both sides in the production of the plate applied by lining the mold with the glass fleece and the Light granules / binder mixture was covered with it.
- c) Auf einer Seite wurde eine Silikat-Feinputzschicht mit einer Dicke von 1.5 bis 2 mm gemäß der Hersteller-Vorschrift aufgebracht.c) On one side was a silicate fine plaster layer with a Thickness of 1.5 to 2 mm according to the manufacturer's instructions applied.
C) Untersuchung der PlattenC) examination of the plates
Die Platte nach Beispiel 3 ist erfindungsgemäß, die nach Beispiel 4 ist ein Vergleichsversuch.The Plate according to Example 3 is according to the invention, the Example 4 is a comparative experiment.
Die
Dichte und die Biegefestigkeit waren praktisch gleich. Die erfindungsgemäße
Platte war schwerentflammbar nach
D)
Ergebnis: Trotz Erhöhung der Klebstoffmenge von 13,0 auf
17,0 Gew.-% zulasten des Flammschutzmittels wurde die Festigkeit
nicht erhöht, aber die Schwerentflammbarkeit nach
Anmerkungen:Remarks:
- a) einschließlich beidseitigem Glasvlies,a) including both-sided glass fleece,
- b) wie a), aber zusätzlich eine ca. 1,5 mm dicke Silikat-Feinputzschicht.b) as a), but in addition an approximately 1.5 mm thick silicate fine plaster layer.
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