DE2157371A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern - Google Patents

Verfahren zur herstellung von formkoerpern

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DE2157371A1
DE2157371A1 DE19712157371 DE2157371A DE2157371A1 DE 2157371 A1 DE2157371 A1 DE 2157371A1 DE 19712157371 DE19712157371 DE 19712157371 DE 2157371 A DE2157371 A DE 2157371A DE 2157371 A1 DE2157371 A1 DE 2157371A1
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Formkörpern Die vorliegende Erfindung betrifft in Verfahren zur Herstellung neuartiger Formkörper die ein rein anorganisches Silikatgerüst besitzen.
  • Gießharze auf Basis von-organischen, polymerisierbaren oder zu Polyadditionen befähigten Verbindungen sind seit langem bekannt. Mit diesen Harzen in gewisser Weise vergleichbare anorganische Systeme sind Gips, Mörtel oder Zemente verschiedenster Zusammensetzung. Diese anorganischen Systeme verfestigen sich aufgrund von Kristallitsystemen, die sich nach dem Anmischen mit Wasser ausbilden. Daher sind solche anorganischen Systeme auch feste Stoffe, z.B. Pulver, die erst verarbeitbar werden, wenn sie mit Wasser angemischt worden sind. Das heißt aber, sie haben in flüssiger Form, in welcher sie eigentlich erst mit den organischen Gießharzen vergleichbar wären, keine Lagerstabilität, da ja das verflüssigende Wasser gleichzeitig die Verfestigung auslöst.
  • Eine gewisse Ausnahme stellen hier wäßrige Silikatlösungen dar, wie sie z.B.- als Natrium- oder Kaliumsilikat-Lösungen; als sogenanntes Wasserglas, bekannt sind. Diese Lösungen enthalten eine Reihe verschiedenster Spezies von hlkalisilikaten, z.B.
  • Me2O . SiO2 ; Me2O . 2 SiO2 ; Me2O . 3 SiO2 Nie 20 4 4 SiO2 ; Ne2O . 5 SiO2 (Me = Alkalimetalle) Diese Wassergläser werden seit langem als Klebstoff oder Anmachmittel für Spezialzemente verwendet. Der sich bei diesen Anwendungen voll ziehende ProzeE der Härtung solcher ca. 40 -igen Wasserglaslösungen besteht entweder in einer mehr oder weniger ausschließlichen physikalischen Trocknung, wobei das Wasser verdunstet und das hinterbleibende Alkalisilikat einen glasigen Rückstand bilaet, oder die Härtung geschieht durch C02-Einwirlxng aus der Luft, wobei die Kohlensäure mit dem Alkalisilikat unter Ausfällung von Kieselsäure- oder Silikatgelen reagiert und so die Verfestigung bewirkt. Zumeist laufen beide Prozesse nebeneinander her. Naturgemäß bedingt diese Art der "Aushärtung" von Silikatlösungen beträchtliche Härtungszeiten, die sich bei dickwandigen oder feucht gehaltenen Teilen über Wochen ausdehnen können. Die Erhärtung der Silikatlösungen bzw.
  • das Ausfällen der Kieselsäure- bzw. Silikatgele läßt sich durch Zusatz von Säuren oder.auch Fällmitteln wie Methanol, Äthanol, Glykol oder organischen und anroganischen Salzen in wesentlich kürzerer Zeit bewirken. Diese Reaktionen sind jedoch für den genannten "Härtungsprozeß der Silikatlösungen" nicht technisch vorteilhaft verwendbar, weil die Verfestigung sofort nach Zusatz der fällenden Agenzien einsetzt, wobei keine Homogenisierung des Gemisches mehr möglich ist und das ausfallende Gel bröckelige Konsistenz annimmt. Lediglich bei sehr hohen Verdünnungen sowohl der Silikatlösung als auch des Fällmittels läßt sich die Fällungsreaktion verzögern. Hierbei entstehen zumeist zuerst metastabile Silikat- bzw. Kieselsäuresole, die sich allerdings dann bei Erreichen eines kritischen Zustandes ebenfalls momentan verfestigen und Gele mit geringen Festigkeiten ergeben.
  • Es wurde nun ein Verfahren zum Härten von wäßrigen, gegebenenfalls anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die wäßrigen, gegebenenfalls anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen mit Carbonsäurekohlensäureesteranhydriden vermischt werden.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner Formkörper, die in wasserfreier oder wasserhaltiger Form nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden. Auch geschäumte Formkörper sollen darunter verstanden werden.
  • Der Begriff Formkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung umfaßt sämtliche räumlichen Gebilde im weiteren Sinne.
  • Somit werden unter dem Begriff Formkörper z.B. auch Beschichtungen, Verklebungen, Netzwerke, erfugungen, Abdichtungen, Füllungen jeglicher Art verstanden.
  • Überraschenderweise gelingt es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, den Härtungsprozeß von wäßrigen Alkalisilikatlösungen verschiedenster, auch höher, Konzentrationen so zú steuern, daß unter Durchlaufen von Stadien langsam ansteigender Viskosität bis zum Erreichen eines Gelzustandes schließlich ein harter, fester Zustand erreicht wird, d.h. es entstehen kontrollierbar Kieselsäuren bzw.
  • Silikate steigenden Kondesationsgrades, die dann bei geeigneter Reaktionsfuhrung zum mehr oder weniger vollständig vernetzten Kieselsäure- bzw. Silikatgel kondensitreH Hierbei kann bei Temperaturen vom Erstarrungspunkt der Silikatlösungen, der unter OOC liegen kann, bis zu über 1000C gearbeitet werden. Abhängig von der Temperatur des Reaktionegemisches und dessen Konzentrationsverhältnissen können die Härtungszeiten zwischen Sekunden und Stunden variiert werden, so daß das Reaktionsgemisch beliebig im dünnflüssigen, zähflüssigen, teigartigen oder auch festen Zustand verarbeitet werden kann. Diese Art des Härtungsprozesses läßt sich erreichen, wenn man in die Silikatlösungen Verbindungen aus der Gruppe der Carbonsäurekohlensäureesteranhydride, durch geeignete Maßnahmen einmischt.
  • Der technische Vorteil des vorliegenden Verfahren ergibt sich aus der nunmehr nutzbaren Möglichkeit, die Silikatlösungen enthaltenden Reaktionsgemische auf jeder beliebigen Viskositätsstufe zwischen dünnflüssig über hochviskos und fädenziehnd bis halbfest und fest in nahezu beliebig einstellbaren Härtungszeiten gegebenenfalls kontinuierlich geeigneten Formgebungsverfahren zu unterziehen, wodurch sie organischen Reaktivsystemen, wie sie etwa in den bekannten Gießharzen auf Polyester-, Polyepoxid- oder Polyurethanbasis vorliegen, vergleichbar und analog anwendbar werden. Darüberhinaus haben die so herstellbaren Formlinge den Vorteil, in wasserhaltigem, aber auch in getrocknetem Zustand absolut unbrennbar eingestellt werden zu können, ohne daß zu physiologisch und ökologisch bedenklichen Hilfsmitteln wie Halogen-, Antimon- oder Phosphorverbindungen gegriffen zu werden braucht.
  • Die Silikatlösungen bzw. deren Mischungen mit festen, flüssigen oder gasförmigen organischen oder anorganischen Beimengungen können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche Viskositätsstufen zwischen dünnflüssig und fest in einstellbaren Zeiten zwischen Sekunden und Stunden durchlaufen. Außerdem kann ein bei tiefen Temperaturen, beispielsweise um 200C, mit einer geeigneten Menge des als Härtungsmittels dienenden Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids in den festen Zustand überführtes Reaktionsgemisch beim Erhitzen auf erhöhte Temperaturen, beispielsweise um 1000C, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck wieder in den viskosen bzw. plastischen Zustand übergehen, in diesem Zustand weiterverarbeitet werden, bevor- es endgültig aushärtet.
  • Als wäßrige Silikatlösungen kömmen Lösungen von Silikaten in Wasser oder wäßrigen Medien in Betracht, die sowohl den Charakter echter als auch kolloider Lösungen haben können; z.B. Ammoniumsilikate oder Metalisilikate.
  • Vorzugsweise kommen Alkalisilikatlösungen, z.B. Natriumundoder Kaliumsilikatlösungen in Betracht. Ein sehr geeignetes Ausgangsmaterial sind die sogenannten, seit langem im Handel befindlichen Wasserglaslösungen. Hierbei braucht das gelöste Silikat nicht zwangsläufig der Formel Na2O . 3 - 4 SiO2 zu entsprechen, wie sie z.B. für Wasserglas zugrunde gelegt wird. Die Verhältnisse von Alkalimetalloxid zu SiO2 können von z.B. Na4SiO4 bis zu Polysilikaten verschiedensten Polymerisationsgrades, in denen das Verhältnis von Alkalimetalloxid zu SiO2 kleiner als 1:1 ist, z.B. 0,1:1, variieren. Voraussetzung ist jedoch eine fließfähige Silikatlösung. Die Konzentration dieser Lösungen ist nach oben durch die notwendige Fließfähigkeit der Lösungen mit etwa öo% begrenzt, obgleich auch höher konzentrierte Lösungen beispielsweise auf Knetaggregaten bei erhöhten Tempraturen verarbeitbar wären. Nach unten ist die Konzentration dadurch begrenzt, daß Lösungen mit weniger als 5% Festgehalt im allgemeinen nur Gele mit nicht befriedigender Festigkeit liefern. Bevorzugt werden Silikatlösungen mit 10 - 50 Gew.- Festgehalt verwendet.
  • Unter anorganischen oder organischen Beimengungen sind solche zu verstehen, die gasförmig, flüssig) fest in der Silikatlösung löslich oder unlöslich sein können, sofern sie verträglich sind, d.h. die Silikatlösung nicht bereits unter den Mischungsbedingungen zum Ausfallen bringen.
  • Bevorzugt sind solche Beimengungen, die die Silikatlösung bei Raumtemperatur auch nach Tagen bis Monaten nicht ausfällen. Diese Beimengungen können den Charakter von Füllstoffen haben, können Verdünnungsmittel oder spezielle Hilfsmittel darstellen.
  • Als Füllstoffe können feste anorganische oder organische Substanzen Verwendung finden, die z.B. als Pulver, Granulat, Draht, Fasern, Hanteln, Kristallite, Spiralen, Stäbchen, Perlchen, Hohlperlen, Schaumstoffteilchen, Vliese, Gewebestücke, Gewirke, Bändchen, Folienstückehen usw. vorliegen, beispielsweise Dolomit, Kreide, Tonerde, Asbest, basisch eingestellte Kieselsäuren, Sand, Talkum, Eisenoxid, Aluminiumoxid und -oxidhydrate, Alkalisilikate, Mischsilikate, Calciumsilikate, Calcumsulfate, Alumosilikate, Zemente, Basaltwolle oder -pulver, Glasfasern, C-Fasern, Glaspulver, Graphit, Ruß, Al-, Fe-, Cu-, Ag-Pulver, Molybdänsulfid, Stahlwolle, Bronze- oder Kupfergewebe, Siliciumpulver, Blähtonteilchen, Glashohlkugeln, Lava- und Bimsteilchen, Holzspäne, Holzmehl, Kork, Baumwolle, Stroh, Popkorn, Koks, Teilchen aus gefüllten oder ungefüllten, geschäumten oder ungeschäumten, gereckten oder ungereckten organischen Polymeren. Beispielhaft seien aus der Vielzahl der in Betracht kommenden organischen Polymeren einige aufgeführt, wobei diese z.B. als Pulver, Granulat, Schaumstoffteilchen, Perlen, Hohlperlen, schaumfahiges aber noch ungeschäumtes Teilchen, als Faser, Bändchen, Gewebe, Vlies usw'. vorliegen können: Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polybutadien, Polyisopren, Polytetrafluoräthylen, aliphatische und aromatische Polyester, Melamin-Harnstoff-oder Phenolharze, Polyacetalharze, Polyepoxide, Polyhydantione, Polyharnstoffe, Polyäther, Polyurethane, Polyimide, Polyamide, Polysulfone, Polycarbonate, selbstverständlich auch beliebige Mischpolymerisate, sofern sie die Vorbedingung der Verträglichkeit mit den Silikatlösungen erfüllen. Hervorzuheben wären als Füllstoffe Dolomit, Kreide, Talkum, Glas in jeder Form, Kohlenstoff, Polystyrol, Polyvinylchlorid, und Polyäthylen in geschäumter und ungeschäumter Form, Terephthalsäurepolyester, Polyacrylnitril, Polyamide, Polypropylen, Polyurethane als Faser, Vlies, Gewebe oder Schaumstoff.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch die Vorstufen der festen Polymeren, sofern sie die Bedingung der Verträglichkeit mit den Silikatlösungen erfüllen, in fester oder flüssiger Form als Beimengung bzw. Füllstoff verwendet und während oder nach dem Härtungsprozeß ihrerseits durch entsprechende Reaktionen polymerisiert bzw. gehärtet werden. Hierfür eignet sich beispielsweise Styrol, Mischungen aus Styrol und ungesättigten z.B. Maleinsäurepolyestern, Diallylphthalat oder Methylmethacrylat bzw. Lösungen von Monomeren in Polymeren.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch verträgliche gasförmige Beimengungen zu den Silikatlösungen als mehr oder weniger voluminöser Füllstoff zu betrachten.
  • Solche Gase, zu denen vorzugsweise Luft, aber auct1 Sauerstoff, Stickstoff, SF6, Wasserstoff, Edelgas, Methan, CF4, gehören, können den Silikatlösungen gegebenenfalls im Gemisch mit den anderen Beimengungen drucklos oder unter Uberdruck zugemischt werden. Hierbei ist eine zusätzliche Verwendung von scliaumbi ldenden und Schaum stabilisierenden Hilfsmitteln, wie sie weiter unter, beschrieben werden, vorteilhaft.
  • Auf diese Weise können erfindungsgemäß geschäumte Formkörper erhalten werden, wobei die Zumischung der schaumbildenden Gase-, wie übrigens auch der anderen Füllstoffe, Verdünnungs- oder sonstigen Hilfsmittel, also der Beimengungen, ganz oder teilweise vor, während oder unmlttelbar nach dem Zusatz der die Härtungsreaktion bewirkenden Zusätze in einem oder mehreren Arbeitsgängen vorgenommen werden kann.
  • Im allgemeinen werden die als Füllstoffe bezeichneten Beimengungen in solchen Mengen zugesetzt, daß der Gehalt der Reaktionsmischungen an gelöstem Silikat möglichst über 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 50 Gew.-, beträgt.
  • Als weitere Beimengungen kommen Verdünnungsmittel in Betracht. Hierbei kann es sich um wäßrige oder nichtwäßrige Verdünnungsmittel handeln.
  • Einen Grenzfall zu den Füllstoffen stellt hier neben der Verwendung von Polymerenlösungen z.B. von Polystyrol, Polyestern, Kaiitschuk in Benzin, Benzol oder Chloroform oder von Phenol-, Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten in Wasser die Verwendung von Polymerisatdispersionen als Verdünnungsmittel dar. Hierbei kommen solche Polymerisatdispersionen in Betracht, die nach konventionellen Verfahren zugänglich sind, aber mit den Silikatlösungen in doppelter Hinsicht verträglich sein müssen: einmal dürfen sie die Silikatlsung nicht ausfällen, zum anderen dürfen sie nicht durch die Silikatlösung ausgefällt werden. Diese Bedingung wird von vielen im Handel erhältlichen oder nach dem Stand der Technik zugänglichen Dispersionen von Polyurethanen, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polybutadien, Polyacrylaten, Polyacrylnitril, Polyäthylen, Polyvinylchlorid bzw. deren Mischpolymerisaten erfüllt, muß aber, da oft vom Emulgator abhängig, von Fall zu Fall in einfachen Vorversuchen überprüft werden. Diese Verdünnungsmittel können in solchen Mengen eingesetzt werden, daß der Silikatgehalt der Abmischungen über 5 Gew.- beträgt, bevorzugt zwischen 10 und 50 Gew.-%, liegt.
  • Etwa im gleichen Verhältnis kann auch mit anderen Verdünnungsmitteln z.B. wäßriger Formaldehydlösung oder Paraformaldehyd oder in der Silikatlösung unlöslichen Verdünnungsmitteln, die auch als Verdünnungsmittel für die spater zuzusetzenden Carbonsäurekohlensäureesteranhydride dienen können, gearbeitet werden, wobei deren Verträglichkeit Voraussetzung ist. Solche Verdünnungsmittel sind beispielsweise aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, Styrol, Benzine, Paraffinöl, Paraffinwachse, Fettsäureester, Bis-(äthoxy) -terephthalat, Diäthylcarbonat, Glykoldiacetat, Diäthylphthalat, Silikone, Triäthylphosphat, Athylbenzoat, Butylacetat, Orthoameinsensäureäthylester, Ölsäureglyzeride, Chlorkohlenwasserstoffe wie Halogenmethane, Perchloräthylen, Chlorbenzol, Fraktionen natürlicher Öle> Erdölsohnitte, Bitumen usw.. Zu diesen Verdünnungsmitteln können auch die bei der Beschreibung der anwendungstechnischen Verfahrensweisen weiter unter auf geführten, als Treibmittel zugesetzten Verbindungen gezählt werden, die zumeist flüchtige Substanzen mit Siedepunkten zwischen -200C und 1800C: sind, bevorzugt zwischen -15°C und 140°C, die vorzugsweise in der Silikatlösung unlöslich sind.
  • Solche Substanzen sind z.B. gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 - 12 C-Atomen wie Propan, Isobuty= len, Butadien, Isopren, Butan, Pentan, Heptan, Oktan, Isooktan, Cyclohexan, Leichtbenzin, Petroläther, halogenierte gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie Chlormethyl, Methylenchlorid, Chloroform, CC14, Fluortrichlormethan, Difluordichlormethan, Trifluorchlormethan, Chloräthan, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Dichloräthan, Trichloräthylen, Perchloräthylen. Diese Treibmittel haben die Aufgabe, das während des Härtungsprozeßes Zustände steigender Viskosität durchlaufende Reaktionsgemisch vor dem endgültigen Erhärten oder während eines Nacherhitzungsprozeßes in einen Schaum zu überführen.
  • Als spezielle Hilfsmittel aus der Gruppe der anorganischen oder organischen Hilfsmittel sind neben Farbstoffen, Geruchsstoffen, Verdickern wie beispielsweise Methylcellulose, Stärke, Hydrophobiermitteln wie Silikonen oder fluorierten Verbindungen insbesondere Netzmittel, Schaumstabilisatoren, Porenregler und Emulgatoren mit ionischem oder nichtionischem Charakter zu nennen. Von Bedeutung sind hier besonders emulgierende Substanzen, die die Einarbeitung der Carbonsäurekohlensäureesteranhydride sowie der sonstigen Beimengungen wesentlich erleichtern können. Neben den nichtionischen Verbindungen, die zumeist Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden wie Äthylenoxid an hydrophobe Siloxane, Copolymere aus Athylenoxid und Propylenoxid, Fettsäuren, Fettalkohole oder Phenole darstellen, seien hier bevorzugt Alkylsulfonate mit 10 - 18 C-Atomen im Alkylrest genannt, die mit den Silikatlösungen gut verträglich sind und eine gute Emulgierwirkung für Systeme mit kontinuierlicher Wasserphase und eine gute Schäumwirkung erbringen. Diese Hilfsmittel werden in reiner Form oder bevorzugt in Form ihrer wäßrigen Lösungen oder Dispersionen oder auch in den Verdünnungsmitteln bzw. in den Carbonsäurekohlensäureesteranhydride gelöst eingesetzt.
  • Im Reaktionsgemisch können sie in Mengen von Oß05 bis 20 Gewichtsprozent enthalten sein. Bevorzugt sind Zusatzmengen von 0,5 bis 15 Gew.-. In speziellen Fällen,- etwa wenn die gewünschten Formkörper sehr stark hydrophilen Charakter aufweisen sollen oder als Träger dieser Substanzen verwendet werden sollen, können diese Zusatzmengen überschritten werden.
  • Die als Härter fungierenden-Garbonsäurekohiensäureesteranhydride sind seit langem bekannte Substanzen; sie werden z.B. in den deutschen Patentschriften 1 210 85) und 1. 13) 727 beschrieben.
  • Es können auch Gemische verschiedener Carbonsäurekohlensäureesteranhydride eingesetzt werden, um Verdickungs- und Erhärtungszeiten variabel einzustellen. Auch Gemische mit anderen Alkaiisilikatlösungen verfestigenden Zusatzstoffen sind einsetzbar; wie z.B. mit Pyrokohlensäureestern oder Zusätzen gemäß der-belgischen Patentschrift 753 761, Die als Härter dienenden Carbonsäurekohlensäureesteranhydride sind seit längerem bekannte Substanzen, so können beispielsweise durch Reaktion von Chlorameisensäureestern mit Alkalisälzen organischer Carbonsäuren hergestellt werden und haben folgende allgemeine Formel: n = ganze Zahl von 1-bis 100, z.B. wenn R1 oligomeren oder polymeren Charakter hat (z.B. Polystyrolabkömmling), bevorzugt 1 - 5.
  • R1 = ein oder mehrkernlger substituierter oder nicht substituierter aromatischer Rest, Araliphat oder gesättigter oder ungesättigter Aliphat mit 1 - ca. 5000 C-Atomen, bevorzugt aromatischer Sechsring.
  • R2m = substituierter oder nicht substituierter aromatischer oder araliphatischer oder aliphatischer Rest, der sich von einem m-wertigen Alkohol ableitet.- Bevorzugt ist R2 ein einwertiger Aliphat, also m = 1, mit 1 - 8, vorzugsweise 1 - 4 C-Atomen, z.B. Athyl.
  • Beispielhaft seien folgende Typen von der Formel entsprechenden Carbonsäurekohlensäureesteranhydriden anhand der theoretisch denkbaren Ausgangkomponenten und ihrer Variationsmöglichkeiten definiert: Carbonsäurekohlensäureesteranhydride aus theoreetisch: 1. Mol Carbonsäure und n Mol Chlorameisenester von: Benzoesäure 1 Mol Methanol , -p Hydroxy 1 " Äthanol 1 l1 n-Propanol lt 1 " Isopropanol 1 " n-Butanol 1 " Isooktanol Terephthalsäure 2 " Äthanol Isophtalsäure 2 " Äthanol pp'Diphenylmethandicarbonsäure 2 " Äthanol Adipinsäure 2 " Äthanol Ölsäure 1 " n-Propanol lt 1 " Äthanol Stearinsäure 1 " Butanol Methacrylsäure 1 " Äthanol Acrylsäure 1 " Äthanol Zimtsäure 1 " Äthanol Benzoesäure 0,5 " Butandiol 1,4 Vorzugsweise finden Verwendung das Anhydrid aus Benzoesäure und Chlorameisenäthylester, sowie das Anhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester.
  • Die Carbonsäurekohlensäureesteranhydride sollen, bezogen auf Silikat in Mengen von 0,01 - 30 Gew.-%, bevorzugt 0,2 - 20 Gew.-, eingesetzt werden.
  • Die bis zur Verfestigung der verf ahrensgemäßen Reaktionsgemische sche vergehende Härtungszeit kann nicht nur, wie beschrieben, durch die Wahl des Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids beeinflußt werden. Bei gegebenem Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid-Typ steigt sie auch mit-abnehmender Einsatzmenge des Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids und abnehmender Temperatur des Reaktionsgemisches sowie mit abnehmendem Verteilungsgrad des Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids, wobei hier wiederum die Qualität und Menge des verwendeten Emulgators eingehen.
  • Außerdem läßt sich die Härtungszeit auch durch Verdünnung des Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids mit den bereits beschriebenen Verdünnunnsmitteln verlängern. Hier spielt außerdem auch wiederum der Verteilungsgrad sowie mithin der verwendete Emulgator und die zum Einsatz gelangende Mischtechnik eine erhebliche Rolle.
  • Aus dem Gesagten geht also hervor, daß das vorligende Verf ahren es gestattet, die Härtungszeiten des Reaktionsgemisches und somit die Zeiten, in denen das System die Zustände steigender Viskosität bis zum Erstarren durchläuft, durch das Zusammenspiel einer Vielzahl von Parametern zu steuern, wobei es als vorteilhaft angesehen werden muß, daß gerade im technisch bequem zu handhabenden Temperaturbereich von 10 -70°C gearbeitet werden kann.
  • Es ist sebstverständlich auch möglich, die gegebenenfalls bereits anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatldaungen zunächst durch eine untersohüssige, d.h. wohl die Kondensation der Silikate bzw. Kieselsäure zu höhermolekularen Aggregaten, nicht aber deren endgültige Vernetzung, d.h. Verfestigung bewirkende Menge an Carbonsäurekohlensureesteranhydrid in einen höhervlskosen Zustand zu überführen und dann späterhin nach Lagerung oder beliebigen anwendungstechnischen Manipulationen gegebenenfalls durch Zusatz weiterer Carbonsäurekohlensäureesteranhydridmengen die Aushärtung in beliebigem Maße zu vervollständigen.
  • Durch das Verhalten der Reaktionsmischungen ergeben sich für das erfindungsgemäße Verfahren vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und dementsprechend Anwendungsgebiete, von denen im folgenden einige beispielhaft skizziert seien.
  • Die Möglichkeit, das in den ausgehärteten Mischungen enthaltene Wasser entweder als gewünschten Bestandteil im Formling zu belassen bzw. den Formling durch geeignete Beschichtung oder Kaschierung gegen Wasseraustritt zu schdtzen, oder das Wasser durch geeignete Trocknungsverfahren s.B. Heizschrank, Heißluft, IR-Heizung, Ultraschall oder Hochfrequenzeinwlrkung ganz oder teilweise zu entfernen, kann von Fall zu Fall den gewünschten anwendungstechnischen Zielen gemäß gewählt werden.
  • Das gegebenenfalls ein Treibmittel enthaltende Reaktionsgemisch kann z.B. auf gegebene warme, kalte oder auch IR oder HF bestrahlte Unterlagen aufgestrichen oder nach Passieren einer geeigneten Mischvorrichtung mit Pressluft oder auch nach dem airless-Verfahren als homogene Schicht oder als Schaum auf diese Unterlagen aufgesprüht werden, wo es erhärten kann und so eine füllende oder isolierende oder feuerhemmende Beschichtung ergibt. Man kann das gießruhige bzw. plastische Reaktinsgemisch auch in kalte oder erhitzte Formen pressen, gießen oder spritzgießen und es in diesen Formen, seien es Relief- oder massive oder Hohlformen, gegebenenfalls im Schleuderguß bei Raumtemperatur oder Temperaturen bis 200°C, gegebenenfalls unter Druck erhärten lassen. Hierbei ist die Mitverwendung von verstärkenden Elementen, seien es anorganische und/oder organische bzw. metallische Drähte, Fasern, Vliese, Schaumstoffe, Gewebe, Gerüste usw., durchatis möglich. Dies kann zum Beispiel nach dem Wickelverfahren für Hohlbehälter oder dem Fase'rmatten-Tr'änkverfahren oder nach Verfahren, bei denen z.B. mittels einer Spritzvorrichtung Reaktionsgemische und Verstärkungsfasern gemeinsam auf die Form aufgebracht werden, erfolgen. Die so zugänglichen Formteile können als Bauelemente z.B. in Form von'direktoder nachträglich durch Laminieren mit Metall, Glas, Konststoff usw. hergestellten, gegebenenfalls geschäumten, Sandwich-Formteilen verwendet werden, wobei das günstige Brandverhalten in feuchtem oder trockenem Zustand von Vorteil ist.
  • Sie können jedoch auch als Hohlkörper, zum Beispiel als Behälter für gegebenenfalls feucht oder kühl zu haltende Waren, Verwendung finden, als Filtermaterialien oder Austauscher, als Katalysator- oder Wirkstoffträger, als Dekorationselemente, Möbelbestandteile und Hohlraurnausfüllungen.
  • Sie können auch als hochbeanspruchbare Schmier- und Kühlmittel z.B. beim Metallstrangpressen verwendet werden.
  • Die Reaktionsgemische können während des Härtungsprozeßes auch versponnen werden und liefern so Fasern, die gegebenenfalls nach Temperung verwendungsfähig sind als Verstärkungselemente, Isoliermaterial oder Gewebe. Extrudiert man das erhärtende Reaktionsgemisch solange es noch plastisch ist, lassen sich gegebenenfalls Füllstoffe und/oder Treibmittel enthaltende beliebig gefcrmte Stränge erhalten. Wenn solch ein Strang granuliert wird, können die feuchten Granulate durch einen Hitzestoß (z.B. Heißluft, Dampf Heizflüßigketten, Hochfrequenz) aufgeschäumt werden, wobei sich Raumgewichte unter 0,4 erzielen lassen. Die Verschäumung dieser Granulate läßt sich noch verbessern, wenn dem Reaktionsgemisch, aus dem sie hergestellt wurden, zuvor noch flüssige oder feste Treibmittel wie z.B., Petroläther, Leichtbenzin, Benzol, Toluol oder Halogenkohlenwasserstoffe mit 1 bis 6 C-Atomen wie -Chlortrifluormethan, Trichlorfluormethan, Dichlorfluormethan, Methylenchlorid, Chlormethyl, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen, Perchloräthylen, Vinylchlorid, Butylacetat, Azodiisobutyronitril, Azodicarbonamid, Nitrosoverbindungen, Harnstoffe usw., d.h. Temperaturen bis 18000 siedende oder Gas abspaltende Verbindungen, die auf Wasserglaslösungen nicht fällend wirken, beigemischt wurden. Eine andere Variante besteht darin, den Verschäumungsprozeß direkt mit der Härtung Hand in Hand gehen zu lassen, indem man z.B. in einer Mischkammer das Reaktionsgemisch hergestellt und gleichzeitig eine lei.chtflüchtige Verbindung, die auf Wasserglaslösungen allein nicht fällend wirkt, hinzudosiert, etwa DichlordifluormethanJ Trichlorfluormethan, Butan, Isobutylen, Vinylchlorid, so daß bei geeigneter Wahl der Gemischtemperatur das aus der Mischkammer au'stretende Reaktionsgemisch gleichzeitig aufschäumt durch Verdampfen des Treibmittels und härtet durch Einwirkung des Carbonsäurekohlensäureesteranhydrids, wobei der entstandene Schaum, der gegebenenfalls noch Emulgatoren und Schaumstabilisatoren und sonstige Hilfsmittel enthält, fixiert wird. Weiterhin kann man das zunächst noch dünnflüssige Reaktionsgemisch durch Eintragen von gegebenenfalls unter Druck stehenden Gasen, wie Luft, Methan, CF4, Edelgasen, zu einem Schaum auftreiben, der in die gewünschte Form gebracht und so ausgehärtet wird. Man kann auch entsprechend vorgehen, indem man zunächst die gegebenenfalls Schaumstabilisatoren wie Netzmittel, Schaumbildner, Emulgatoren und eventuell noch weitere organische oder anorganische Füllstoffe oder Verdünnungsmittel enthaltende Silikatlösung durch Begasung mit den genannten Gasen in einen Schaum überführt und diesen Schaum dann in einer Mischvorrichtung mit dem als Fällmittel dienenden Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid vermischt und anschließend aushärten läßt.
  • Die so zugänglichen Schäume können in getrocknetem oder feuchten Zustand, gegebenenfalls nach einem Verdichtungs- oder Temperungsprozeß, gegebenenfalls unter Druck, als Isoliermaterialien, Hohlraumausfüllungen, Verpackungsstoffe, Baustoffe mit guter Lösungsmittelbeständigkeit und günstigem Brandverhalten verwendet werden.
  • Die Reaktionsgemische können auch in Wasser-in-Ol-Emulsionen überführt werden und in dieser Form gehärtet werden.
  • Dabei fällt das gehärtete Material in Form von Perlen an.
  • Diese Perlen können entweder wie oben beschrieben aufgetrieben werden und/oder in wasserhaltiger oder getrockneter Form als Füllstoffe für andere reaktive Systeme finden. Beispielsweise gelingt es so durch Verwendung solcher geschäumter, poröser oder massiver Perlen oder auch auf andere beliebige Weise hergestellter Granulate aus den gehärteten Mischungen als FEllmaterial für Gips, Beton, Polyester-, Polyepoxyd- oder Polyurethangießharzsysteme Formteile herzustellen, die diese getrockneten oder auch wasserhaltigen gehärteten Silikatteilchen in großer Menge enthalten und dadurch eine bedeutende Wärmestabilität bzw. Isolierwirkung oder ein günstiges Brandverhalten zeigen.
  • Die Herstellung von verstärkten oder unverstärkten Platten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reaktionsmischungen kann nicht nur durch einfaches Gießen oder Tränken, sondern auch in Pressen bei beliebigen Temperaturen vorgenommen werden.
  • Andererseits eignen sidi die verfahrensgemäß härtenden Mischungen auch besonders gut als Tränk- oder Bindemittel für Vliese, Gewirke oder Gewebe, Schaumstoff-Folien, Whiskern oder organischen Fasermaterialien oder Schaumstoffen, wobei die Hohlräume zwischen den Fasern oder Zellwänden nicht vom Reaktionsgemisch ausgefüllt werden müssen, so daß ein gegebenenfalls unbrennbarer, hochporöser Isolierstoff entsteht, dessen Festigkeit sowohl von der Faserart, als auch von der Menge des eingebrachten härtenden Gemisches abhängt. Es ist auch möglich, derartige Vliese oder Gewebe mit einer schwach härtenden Einstellung des Reaktionsgemisches zu tränken, wobei eine schwache Erhärtung des als Tränkmittel verwendeten Reaktionsgemisches erfolgt. Diese imprägnierten Matten können dann späterhin bei erhöhter Temperatur durch Kalandrieren oder besser Verpressen endgültig verformt und ausgehärtet werden.
  • Man kann auch in die härtenden, gegebenenfalls aufschäumenden Reaktionsgemische, solange sie noch verarbeitbar sind, organische und/oder anorganische, zum Aufschäumen befähigte oder bereits aufgeschäumte Teilchen, z.B. Blähton, Blähgas, Holz, Popkorn, Kork, hohle Perlen aus Kunststoffen z.B. Vinylchloridpolymerisation, Polyäthylen, Styrolpolymerisaten, oder Schaumstoffteilchen aus diesen oder auch z.B. Polysulfon-, Polyepoxyd-, Polyurethan, Harnstoff-Formaldehyd-, Phenolformaldehyd-, Polyimid-Polymeren einarbeiten und auf diese Weise Isolierstoffe herstellen, die sich durch ein günstiges Brandverhalten auszeichnen.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Formkörper können dem Erdboden in Krümelform gegebenenfalls mit Düngemitteln und Pflanzenschutzmitteln angereichert beigemischt werden, um seine agrarische Konsistenz zu verbessern. Hoch wasserhaltige Formkörper können als Substrat zur Vermehrung von Keimlingen, Stecklingen und Pflanzen oder Schnittblumen eingesetzt werden. Durch-Aussprühen der härtbaren Mischungen auf unwegsames oder zu lockergrundiges Gelände, etwa Dünnen oder Sümpfe, kann eine wirksame Verfestigung erzielt werden, die nach kurzer Zeit begehbar ist, bzw. einen Erosionsschutz bietet. Es ist auch möglich, die Reaktionsgemische in Verbindung mit Saatgut auszusprühen, wobei auch unter Schaumbildung versprüht werden kann, um so Aussaaten auf an und für sich ungünstigem Gelände zu ermöglichen.
  • Es ist weiterhin von Interesse, die vorgeschlagenen Reaktionsgemische im Brand- oder Katastrophenfall auf einen zu schützenden Gegenstand aufzusprühen, wobei das enthaltene Wasser auf der Oberfläche des zu schützenden Körpers nicht ablaufen oder vorschnell verdunsten kann, so daß ein besonders wirksamer Brand- bzw. Hitze oder Strahlungsschutz erzielt wird, weil die gehärtete Mischung, solange sie noch Wasser enthält, sich nicht wesentlich über 1000C erhitzen kann bzw. IR- oder Kernstrahlung absorbiert.
  • Aufgrund der guten Sprühfähigkeit können die Gemische, indem man sie beispielsweise auf Gewebe, Wände, Gitter oder auch nur auf Wände aufsprüht, wirksame Schutzwände und Schutzschichten im Bergbau im UnglUcksfalle oder auch bei der routinemäßigen Arbeit bilden. Hierbei ist von besonderer Bedeutung, daß schon kurzfristig eine Härtung erzielbar ist. Die so erzielbaren Schutzvorrichtungen können unbrennbar und auch im Falle einer starken Erhitzung physiologisch unbedenklich eingestellt werden.
  • Gleichermaßen können die erfindungsgemäßen Gemische im Hochbau, im Tiefbau und Straßenbau zur Erstellung von Wänden, Iglus, Abdichtungen, zum Ausfugen, Verputzen, Gründen, Isolieren, Dekorieren, als Beschichtungs-, Estrich- und Belagsmaterial verwendet werden. Ihre Verwendung als Klebstoff oder Mörtel oder Gießmasse gegebenenfalls in gefüllter Form, wobei anorganische oder organische Füllstoffe in Betracht kommen oder auch schäumende oder geschäumte Zubereitungen gewählt werden können, ist ebenfalls in Betracht zu ziehen.
  • Da die gehärteten verfahrensgemäßen Formkörper nach dem Trocknen eine erhebliche Porösität aufweisen können, sind sie als Trockenmittel geeignet, weil sie wiederum Wasser aufnehmen können. Man kann sie jedoch auch mit Wirkstoffen beladen oder als Katalysatorträger verwenden.
  • Im Reaktionsgemisch gegebenenfalls mitverwendete oder nachträglich eingebrachte Hilfsmittel wie Emulgatoren, Waschrohstofre, Dispergiermittel, Netzmittel, Duftstoffe, hydrophobierend wirkende Substanzen, gestatten die Eigenschaften der Formkörper in wasserhaltigem oder getrocknetem Zustand wunschgemäß einzustellen.
  • Andererseits können die Formkörper in wasserhaltigem oder getrocknetem oder imprägniertem Zustand nachträglich lackiert, beschichtet, laminiert, galvanisiert, bedampft, verklebt oder beflockt werden. Die Formkörper können in wasserhaltigem oder getrocknetem Zustand weiter verformt werden, beispielsweise durch Sägen, Fräsen, Bohren, Hobeln, Polieren und sonstige Bearbeitungsverfahren.
  • Die'gegebenenfalls gefüllten Formkörper können durch thermische Aufschäumung, Verkohlung, Oxidationsprozesse, Extrudieren, Heißpressen, Sinterungsprozesse oder obeflächliche Schmelz- oder sonstige Verdichtungsprozesse in ihren Eigenschaften weiterhin modifiziert werden.
  • Als Formmaterial eignen sich-anorganische und/oder organische geschäumte oder ungeschäumte Werkstoffe wie Metalle z.B. Eisen, Nickel, Edelstahl, lackiertes oder z.B.' teflonisiertes Aluminium, Porzellan, Glas, Gips, Zement, Holz, Kunststoffe wie PVC, Polyäthylen, Polyurethan, ABS, Polycarbonat usw.
  • Es ist auch möglich, ein Trägermaterial z.B. Holz oder Polyurethanschaumstoff, Polystyrol mit den Pyrokohlensäureestern zu tränken, anzuquellen oder zu befeuchten und anschließend mit Silikatlösungen in Kontakt zu bringen, wobei dann die Härtungsreaktion- an den vorbehandelten Flächen abläuft.
  • Die bisherige Darstellung sollte beispielhaft die allgemeinen anwendungstechnischen Möglichkeiten der verfahrensgemäßen Herstellung von Formkörpern, d.h. ihre zumeist bereits durch das Herstellungsverfahren vorgegebenen Verwendungsmöglichkeiten erläutern.
  • Die erhaltenen Formkörper können durch nachträgliches Auswaschen oder Nachbehandeln mit C02, säuren Gasen, oder gegebenenfalls wäßrigen Säuren, Farbstoffen oder Geruchsstoffen noch modifiziert werden.
  • Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutert werden. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile, sofern nichts anderes vermerkt ist.
  • Beispiel 1: Im folgenden Beispiel soll die Abhängigkeit der Härtungszeiten von Silikatlösungen von den verschiedenen Verf ahrenspartnern dargestellt werden.
  • Zu diesem Zweck werden 25'Teile Silikatlösung in einem Becher mit einem rotierenden Glasstab unter möglichst gleichartiger Handhabung mit den Zusatzstoffen verrührt und so dann die - Carbonsäurekohlensäureesteranhydride unter weiterem Rühren eingebracht. Von da ab wird die Härtungszeit, d.h. die Zeit, die vergeht, bis das Gemischsnicht mehr rUhrbar ist, gemessen: Na-Wasserglas 40%-ig Tle. 25 25 25 25 25 25 25 25 25 -K-Wasserglas 40%-ig " 25 50%-ige Na-c10-16Al- " 1,25 1,25 1,25 1,25 - 0,25 - - 1,8 1,8 kylsulfonatlösung Petroläther " Butylacetat " Chloroform " Paraffinöl " festes Na2SiO3 " H2O " Mischungstemperatur °C 21 21 21 21 21 20 21 21 21 21 Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure + 2 Tle. 0,1 0,5 1 5 1 - - - - -Mol Chlorameisensäureäthylester 85%-ige Lösung in Toluol Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Benzoesäure + 1 Mol " - 1 3 3 3 Chlorameisensäureäthylester, 85%-ige Lösung in Toluol Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Methacrylsäure + 1 " 1 Mol Chlorameisensäureäthylester viskos nach Min. >180 50 15 10 39 25 19 15 12 12 nicht mehr rührbar nach " - 70 23 14 49 34 41 20 17 15 fest nach " - 100 60 40 60 41 75 60 60 54 Na-Wasserglas 40%-ig Tle. - 25 25 25 25 25 25 25 25 25 K-Wasserglas 40%-ig " 25 25 50%-ige Na-c10-16Al- " 1,25 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 kylsulfonatlösung Petroläther " Butylacetat " Chloroform " Paraffinöl " festes Na2SiO3 " H2O " 6,25 Mischungstemperatur °C 21 21 -5 0 10 35 45 45 19 19 Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure + 2 Tle. 1 1 1 1 1 1 1 - 1 1 Mol Chlorameisensäureäthylester 85%-ige Lösung in Toluol Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Benzoesäure + 1 Mol " 1 1 Chlorameisensäureäthylester, 85%-ige Lösung in Toluol viskos nach Min. 10 41 125 95 32 7 4 5 17 25 nicht mehr rührbar nach " 18 55 190 150 40 10 6 7 26 38 fest nach "50 100 200 170 100 40 31 29 70 79 Na-Wasserglas 40%-ig Tle. 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 K-Wasserglas 40%-ig " 50%-ige Na-c10-16Al- " 0,5 0,5 0,5 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1 kylsulfonatlösung Petroläther " 0,1 0,25 0,5 1 1,5 3 Butylacetat " 0,5 Chloroform " Paraffinöl " festes Na2SiO3 " H2O " 12,5 12,5 25 Mischungstemperatur °C 19 19 19 18 18 18 18 18 18 18 Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure + 2 Tle. 1 2 1 0,1 0,25 0,5 1 1,5 3 0,5 Mol Chlorameisensäureäthylester 85%-ige Lösung in Toluol viskos nach Min. 50 29 65 >180 59 56 16 15 12 55 nicht mehr rührbar nach " 70 40 80 72 25 25 21 19 25 fest nach " 100 85 110 100 60 60 58 55 59 Na-Wasserglas 40%-ig Tle. 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 K-Wasserglas 40%-ig " 50%-ige Na-c10-16Al- " 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 1 1 1 kylsulfonatlösung Petroläther " 1 Butylacetat " 1 1 Chloroform " 1 2 Paraffinöl " 1 festes Na2SiO3 " 0,5 1 2 H2O " Mischungstemperatur °C 18 18 18 18 18 20 20 20 20 20 20 intensiviertes Rühren + ++ Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure +2 Tle. 1 1 2 1 1 1 1 1 1,5 1,5 1,5 Mol Chlorameisensäureäthylester, 85%-ige Lös. in Toluol viskos nach Min. 14 15 15 16 16 17 15 9 14 17 17 nicht mehr rührbar nach " 25 24 18 25 29 23 20 15 20 22 23 fest nach " 60 58 55 60 63 70 60 55 50 55 51 Beispiel 2: 25 Tle. ca. 40%-ige Na-Wasserglaslösung werden in einem Gefäß, dessen Boden eine Glasfritte ist, durch die Luft hindurch geblasen wird, intensiv mit 2 Tlen. 50%-iger Alkylsulfonatlösung verrührt, wobei ein stabiler Schaum entstehen. Dieser Schaum wird weiterhin gut gerührt, während man bei ca 23°C 1 T1. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsåure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester hinzusetzt, der in 1 Tl. Leichtbenzin verteilt hat. (Dieser Versuch kann auch ohne Leichtbenzinanteil durchgerührt werden.) Nach 15 Minuten wird die Luftzufuhr unterbrochen, nach 17 Minuten das Rühren unterbrochen und der sämige Schaum in eine Form gegeossen. Nach 20 Minuten wird der ausgefüllte Schaum viskos und erstarrt nach 55 Minuten. Nach 2 Stunden ist das Formteil hart und kann entformt werden. Zweckmäßigerweise läßt man jedoch noch längere Zeit bis zum Entformen verstreichen, weil die Festigkeit sich bei längerem Stehenlassen oder auch kurzem Erwärnen auf ca. 70°C weiter verbessern läßt. Das Formteil hat eine Dichte von ca. 0,5 in feuchtem Zustand. Es kann durch Erhitzen im Trockenschrank oder durch Hochfrequenzbehandlung getrocknet werden, wobei seine Dichte auf ca. 0,25 absinkt. Selbstverständlich ist es unbrennbar und kann nachträglich in feuchtem oder trockenem Zustand bearbeitet bzw. lackiert oder beschichtet werden.
  • Beispiel 3 25 Tle. ca. 40%-ige Na-Wasserglaslösung werden mit 0,5 Tlen.
  • 50ffi-iger Na-Alkylsulfonatlösung verrührt. Die entstandene Lösung wird gleichzeitig mit 1,5 Tlen. Difluordichlormethan und 0,) Tlen. Pyrokohlensäuredithylester und 1 Tl. Carbonsäurekohlenßäureesteranhydrid aus Benzoesäure und 1 Mol Chlorameisensäureäthylester in eine mit Intensivrührer versehene iischkammer hineingedrückt, die so konstruiert ist, daß das inintensiv gemischte Reaktionsgemisch die Kammer über eine in der Länge variierbare Auslaufleitung, die in einer Düse endet, verlassen kann, d.h. das Verfahren kann kontinuierlich betrieben werden. Der Zusatz der geringen Menge an-Pyrokohlensäurediäthylester führt zu einer kurzzeitig eintretenden Verdickung des Reaktionsgemisches, während das Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Benzoesäure und Chlorameisensäureäthylester die endgültige langsame Verfestigung bewirkt. Es wird bei ca. 200C gearbeitet. Der Zufluß der Komponenten wird so bemessen, daß die-Verweilzeit in der Apparatur nach dem Mischen va. 20 Sek. beträgt. Über die Auslaufleitung wird nunmehr ein reagierendes Gemisch abgenommen, das beim Verlassen der Apparatur aufschäumt und in noch fließfähigem Zustand in beliebige Formen geleitet oder, auch auf ein laufendes Band gegeben werden kann, wo es weiterschäumt und dann nach ca. 30 Sek. zu erstarren beginnt.
  • Man kann die z.B. auf ein Band aufgetragene Masse anschlieBend einen Trocken-, Heiz- oder HF-Tunnel durchlaufen lassen oder durch Abdecken mit einem weiteren Band direkt als Sandwich-Schaumstoff herstellen. Der so erhaltene Schaum hat in feuchtem Zustand eine Dichte von 0',4 bis 0,7, in getrocknetem Zustand 0,2 bis o,6. Er kann als weiterverarbeitbarer Werkstoff oder direkt als Plattenware oder Blockware bzw. Sandwichelement verwendet werden. Er kann jedoch auch mit z.B. Aceton wasserfrei gespült und/oder mit einer Harzlösung durchtränkt und getrocknet werden.
  • Beispiel 4: Wie Beispiel 3, nur werden in der Wasserglaslösung außer dem Alkylsulfonat auch noch 3 Tle. haldensübliches Natriumsilikat (Portil N(R), Henkel) aufgelöst, wodurch eine verfahrenstechnisch günstige Viskositätserhöhung der Silikatlösung erzielt wird, die einen stabileren Schaum bewirkt, und festere Endprodukte erhalten werden. Dichte trocken 0,2 bis o,65.
  • Beispiel 5: Wie Beispiel 3> nur wird das schäumende Gemisch bereits nach 10 Sekunden Verweilzeit entnommen und-zur Tränkung eines unter der in diesem Fall als Breitschlitz ausgebildeten Düse hindurchlaufenden lockeren Glasfaservlieses (auch andere Fasermaterialien sind geeignet) verwendet. Der entstehende Schaumstoffkörper ist nunmehr glasfaserverstärkt und kann als Bau- und Isoliermaterial verwendet werden.
  • Beispiel 6: 25 Tle. Na-Wasserglaslösung in der 0,75 Tle. Na-Alkylsulfonat (Mersolat(H)H Bayer) gelöst sind, werden in einer analog Beispiel 3 konstruierten Mischkammer mit 1,1 Tlen. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester intensiv gemischt. Nach einer Verweilzeit von 80 Sek. bei 20°C wird das Reaktionsgemisch aus der Apparatur entnommen.
  • Dieses Reaktionsgemisch kann in eine rotierende zylindrische Hohlform eingebracht werden, wo es bei 400C nach cá. 8 Minuten erstarrt. Die Hohlform ist zweckmäßigerweise mit einem Trennmittel auf Wachs- oder Silikonbasis besprüht worden.
  • Das im Rotationsguß erhaltene Formteil kann nach ungefähr 20 Minuten der Hohlform entnommen werden. Größere Stabili--tät des Formteils wird erzielt, wenn die Hohlform mit einem Metall-, Glasfaser- oder anorganischen Faservlies oder -gewebe ausgekleidet war. Die noch gut fließfähige Reaktionsmischung durchtränkt dann das Fasermaterial und liefert so einen beliebig intensiv verstärkten Hohikörper. Dieser kann in feuchtem oder getrocknetem Zustand Verwendung finden.
  • Andererseits kann man das Reaktionsgemisch auch zum Ausgießen einer eventuell beheizbaren Reliefform aus Kunststoff, Holz, Gips, Metall usw. verwenden, wobei deren Dimensionen beliebig groß sein können, da die bei der Reaktion entstehende Wärmeentwicklung so gering ist, daß sie nicht stört.
  • Man kann das austretende Reaktionsgemisch, das bei der gewählten Arbeitstemperatur von ca. 200C nach erst ca. 10 Minuten zu erstarren beginnt, auch in eine mit Bims-, Blähtonteilchen oder Schaumperlen aus Polystyrol gefüllte Form einspeisen, wobei die vorhandenen Hohlräume vom Reaktionsgemisch gefüllt werden und so ein fester Verbund der Blähtonteilchen erzielt wird. Auf diese Weise können vorteilhaft Bauelemente gefertigt werden.
  • Nach einer anderen Verfahrensweise wird das austretende Reaktionsgemisch mit Schaumteilchen aus z.B. Polystyrol, PVC, Polysulfonen, Polyäthylen, intensiv, gegebenenfalls in Verbindung mit Fasern, vermischt und in Formen eingegossen, wobei man beispielsweise zu Isolierplatten kommen kann, die in feuchtem oder getrocknetem, getempertem oder ausgeglühtem Zustand eingesetzt werden.
  • Das austretende Reaktionsgemisch kann auch auf Fasern auf'-gebracht werden, die sofort anschließend mittels einer Wickelmaschine zu einem Hohlkörper gewickelt werden. Hierbei lassen sich Hohlkörper mit verbessertem Festigkeiten erhalten. Im Falle der Verwendung von Glasfasern ergibt sich ein Vorteil, weil einmal das Reaktionsgemisch eine besonders gute Fiaftung zu Glasfasern aufweist und zum anderen der entstehende Körper als unbrennbar einzustufen isat. Auch Asbestrasrri sind sehr gut geeignet.
  • Das gleiche gilt für die Herstellung von Plattenware, indem man Glasfaservliese mit dem Reaktionsgemisch tränkt und gegebenenfalls unter Pressdruck, zum Abquetschen überschüssigen Tränkmittels, aushärten läßt.
  • Man kann auch das austretende Reaktionsgemisch mittels einer Sprühvorrichtung, bei der die flüssige Mischung unter hohem Druck verdüst wird, auf Wände aufsprühen, wobei das Material auf dieser Wand, die auch ein aufblasbarer Gummiballon sein kann, in wenigen Minuten aushärtet, so daß beispielsweise auf einer rotierenden Halbschale Hohlkörper oder Iglus gefertigt werden können. Für diesen Fall verwendet man am zweckmäßi'gsten eine für Polyesterspri'tzverfahren entwickelte Sprühvorrichtung, die handelsüblich ist -und bei der gleichzeitig mit dem Reaktionsgemisch auch Fasermaterial versprüht wird.
  • Beispiel 7: Man arbeitet gemäß Beispiel 6, jedoch bei 250C und unter zusätzlicher Verwendung von 0,5 Tlen. Pyrokohlensäurediäthylester. Die Verweilzeit in der Mischapparatur wird über die Dosiervorrichtungen auf ca. 30 Sekunden eingestellt.
  • Aus der Düse des Auslaufrohres tritt nunmehr ein plastischer Strang aus, der laufend steifer wird und nach ca.
  • 60 Sekunden erstarrt ist; Der Strang hat entsprechend dem Düsenprofil quadratischen Querschnitt, Kantenlänge 5 mm, und wird nach ca. 20 Minuten granuliert. Läßt man dieses Granulat einen Heizschrank mit einer Temperatur von, 1800 durchlaufen, so erhält man Schaumteilchen, die eine Dichte von 0,5 aufweisen. Sie'können als feuersicheres Isoliermaterial Verwendung finden. Die Granulatteilchen können auch im Hochfrequenzfeld erhitzt werden, wobei sie nicht gesprengt werden und ähnliche Dichten erreichen.
  • Beispiel 8: Es wird analog Beispiel 7 gearbeitet. Man verwendet neben 0,5 Tlen. Pyrokohlensäurediäthylester jedoch 2 Tle. einer 50%-igen Mischung von Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester in Petroläther. Im Wasserdampfstrom bei ca. 120°C schäumt das feuchte Granulat zu Schaumstoffteilchen auf. Das gleiche Ergebnis wird erzielt nach einer Zwischenlagerung des Granulats über mehrere Tage. Die Dichten betragen 0,09 -0,4.
  • Beispiel 9: Es wird analog Beispiel 8 verfahren. Man verwendet jedoch anstelle von Petroläther Butylacetat mit dem Erfolg, daß die erhaltenen Schaumstoffteilchen im Inneren eine wesentlich feinere poröse Struktur haben. Werden die feuchten Granulatteilchen in eine mit SchlitzdUsen versehene Form gebracht wie sie zur Pyrostyrolverschäumung üblich ist und mit Dampf von ca. 1500C beheizt, so sintern sie beim Aufschäumen zusammen und bilden einen Schaumstoff-Formkörper, der eine Dichte von ca. 0,5 hat, die beim völligen Austrocknen auf ca. 0,35 zurückgeht. Aufgrund ihres geringen Gewichtes im Bauwesen als Isoliermaterial oder Fassadenverkleidung eingesetzt werden.
  • Beispiel 10; 25 Tle. einer ca. 35%eignen Na-Wasserglaslösung werden bei 300C mit 10 Tlen. eines unter Verwendung von Alkylsulfonat als Emulgator hergestellten Latex (Feststoffgehalt ca. 40 Ges*%) verrührt. Sodann rührt man 1,5 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester ein und gießt in die Negativform eines Möbeldekorationselementes ein. 15 Minuten nach dem Einbringen erhärtet das Gemisch und kann nach 70 Minuten aus der Form entnommen werden. Das Reliefbild kann entweder in oberflächlich getrocknetem Zustand lackiert oder auch im Umlurtschrank zuvor getrocknet werden. Als Latex finden hierbei beispielhaft folgende Polymerisate Verwendung: A Copolymerisat aus Styrol und 30 Gew.-% Acrylnitril, B " " Äthylen und 75% Vinylacetat, C " " Vinylchlorid und 10% Äthylen, D " " Vinylchlorid und 25 Gew.- Vinylacetat, E " " Butadien und 33 Gew.-% Styrol, F " " Butadien und 30 Gew.-% Acrylnitril, G " " Styrol und 30 Gew.-% Athylacrylat.
  • Beispiel 11: In 1000 Tlen. Trichloräthylen, das 1 Gew. -% eines W/O-Emulgators gemäß DAS 1 211 655, Beispiel 1, enthält, werden bei 300C 200 Tle. einer ca. 40%-igen K-Wasserglaslösung eingerUhrt, so daß eine unter Rühren beständige Suspension gebildet wird. Sodann setzt man dem Testbenzin 30 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Methacrylsäure und 1 Mol Chlroameisensäureäthylester zu und rührt weiter. Nach ca.
  • 5 Minuten beginnt die Verfestigung der suspendierten Wasserglasteilchen von der Außenwand her. Nach 20 Minuten können die verfestigten Perlchen abgesaugt werden. Sie eignen sich besonders gut in getrocknetem, bzw. gemäß Beispiel 7 aufgeschäumtem, oder auch in wasserhaltigem Zustand als Füllstoff für Gießharze z.B. auf Basis ungesättigter Polyester.
  • Beispiel 12: 25 Tle. Na-Wasserglas werden mit 15 Tlen. feinpulvrigem Füllstoff vermischt, wobei noch 3 Tle. Phthalocyaninblau-Pigment hinzugefügt werden. Es entsteht eine gut rürbare Mischung. Unter stetem Rühren bei 25°C werden dieser Mischung 1,5 Tee. einer Lösung von 10 Gew.-% eines Anlagerungsproduktes von-ca. 10 Molen Äthylenoxid an Isooktylphenol in Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester hinzugesetzt.
  • Die Mischung bleibt etwa 10 Minuten rührfähig und muß innerhalb von 15 Minuten in eine wunschgemäße Form eingebracht werden, wo sie nach ca. 55 Minuten erstarrt ist und nach ca.
  • 75 Minuten entformt werden kann. Die so erhältlichen Formteile können in feuchtem oder getrocknetem Zustand als Dekorationselemente Verwendung finden.
  • Gemäß dieser allgemeinen Herstellungsvorschrift können beispielsweise folgende Füllstoffe eingesetzt werden: Talkum, Dolomit, Kreide, Glas, Sand, Asbest, Titandioxid, Schwerspat, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Formaldehydharze auf Basis Phenol, Melamin, Harnstoff.
  • Beispiel 13: Zu 25 Tlen. einer Mischung aus 50 Tlen. Styrol und 50 Tlen. eines ungesättigten Polyesters enthaltend ca. 35 Mol-% Maleinsäure, 15 Mol- Phthalsäure, 35 Mol-% Propylenglykol, 15 Mol- Butandiol mit vorzugsweise OH-Endgruppen und einem Molgewicht von ca. 3000, werden 0,5 Tle.
  • t-Butylperoktoat hinzugerührt. Die so entstandene flüssige Mischung wird nun mit einer Lösung von 0,85 Tlen. Alkylsulfonat (Mersolat(R)) in 30 Tlen. Na-Wasserglas, Festgehalt ca. 40 Gew.-%, verrührt, wobei eine Emulsion entsteht, deren kontinuierliche Phase das Wasserglas bildet. Diese Emulsion wird gut gerührt und mit 1,5 Tlen. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester versetzt. Bei einer Arbeitstemperatur von 25°C wird die Mischung nach 10 Minuten viskos und verfestigt sich in einer Gießform nach ungefähr 50 Minuten.
  • In dem verfestigten Formteil befindet sich noch das reaktive System aus Styrol und ungesättigtem Polyester. Man kann es seinerseits zum Aushärten bringen, indem man das Formteil auf 70 - 90°C erhitzt. Man kann auch höhere Temperaturen verwenden und so den Trockenprozeß mit dem zweiten Härtungsprozeß verbinden.
  • Analog kann auch verfahren werden, wenn die Silikatlösung die disperse Phase der Emulsion bildet.
  • Vorteilhaft ist bei der geschilderten' Verfahrensweise, bei der auch Lösungen von Polystyrol in Styrol und analoge Systeme verwendet werden können, daß sich so auf bequeme Weise größere Mengen des anorganischen Reaktivsystems mit -dem organischen, Füllstoff gemeinsam verarbeiten lassen, weil letzterer während des Verarbeitungsprozeßes noch flüssig ist.
  • Beispiel 14« Zu 25 Tlen. einer ca. 50%eignen Natriumsilikatlösung, die durch Auflösen von neutralem Natriumsilikat in 40%-iger Na-Wasserglaslösung hergestellt wurde, werden mit einem Intensivrührer bei 250C 0,5 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester eingerührt.
  • Nach einer Verweilzeit von ungefähr 50 Minuten in der Rührvorrichtung hat das Gemisch eine viskose fädenziehende Konsistenz erreicht. Sodann drückt man das Gemisch durch eine mit feinen Bohrungen versehene Lochdüse, die auf ca. 6'OOC beheizt iste Aus der Düse treten Fäden aus, die sich unmittelbar nach dem Austreten um etwa die doppelte Länge verstecken lassen und dabei erstarren. Diese Fäden werden auf ca. 3 cm Länge geschnitten und bei ca. 400C im Luftstrom getrocknet. Sie lassen sich als Füllstoff für Epoxid- oder Polyesterharze verwenden.
  • Beispiel 15: Zu 50 Tlen. einer ca. 40%-igen Na-Wasserglaslösung, in der 2 Tle. Na-Alkylsulfonat gelöst'sind, werden bei 200C 5 Tle.
  • Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophtalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester gerührt. Nach ca. 5 Minuten Rührzeit wird mit dem dünnflüssigen Gemisch eine offenporige Platte aus elastischem Polyurethanschaum getränkt und durch Abquetschen von überschüßigem Reaktionsgemisch befreit. Nach ca. 12 Minuten beginnt das Gemisch im Schaum stoff zu erstarren und ist nach 55 Minuten fest. Anschließend wird im Luftstrom bei'800C getrocknet. Der Schaumstoff ist jetzt starr und hat sein Gewicht etwa verdoppelt. Der so imprägnierte Schaumstoff kann als Isoliermaterial mit verbesserter Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man den Schaumstoff unter Luftabschluß langsam auf Temperaturen von ca. 5000C,erhitzt, wobei er weitgehend verkokt, aber als Schaumstoffgerüst erhalten bleibt. Das so gewonnene Isoliermaterial kann mit einem Strichholz nicht mehr entzündet werden.
  • Beispiel 16: In 300 Tlen. Na-Wasserglas, Festgehalt ca. 58 Gew.-%, werden 3 Tle. hlkylsulfonat (Mersolat(R)) gelöst. Bei 200C rührt man sodann 15 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester ein.
  • Nach 5 Minuten intensiven Rührens wird eine mit- Glasfaservlies ausgefüllte Plattenform bis zur völligen Verdrängung der Luft mit der noch-dünnflüssigen Mischung gefüllt. Nach 35 Minuten kann entformt werden. Man läßt die Platte noch ca. 60 Minuten bei 500C lagern und schickt sie dann durch einen Trockenofen, dessen Temperatur ca. 16000 beträgt.
  • Wahrend des Durchlaufs der Platte trocknet sie und schäumt dabei auf. Es entsteht eine glasfaserverstärkte, harte Platte mit Zellstruktur und einer Dichte von ca. 0,6, die völlig unbrennbar ist und als Isoliermaterial, Bauelement oder Bodenbelag verwendbar ist.
  • Beispiel 17: 25 Tle. ca. 40%-iges Na-Wasserglas werden mit 25 Tlen. Wasser und 25 Tlen. feinpulvrigem CaCO3 bei 250C gut verrührt.
  • Dann setzt man 1 Teil Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester hinzu und schickt das verrührte Gemisch durch eine Mischturbine. Nach 9 Minuten wird das viskos werdende Reaktionsgemisch in eine Kastenform gebracht, wo es nach 2 Stunden entformt werden kann. Das frische, feuchte Material hat eine relativ geringe Festigkeit, d.h. es kann durch Drücken zwischen den Fingern zerkrümelt werden. Nunmehr bringt man das Formteil, das etwa die Gestalt eines flachen Ziegelsteins hat, in einen Heizofen, wo es 60 Minuten bei 1600C ausgeheizt wird. Ohne nennenswerten Schwund hat das Formteil nunmehr eine erhebliche Festigkeit gewonnen, es kann manuell nicht mehr verformt oder zerstört werden.
  • Beispiel 18: 25 Tle. einer Lösung von 40 Tlen. Natriumsilikat in t0 Tlen.
  • Wasser werden mit 0,25 Tlen. einer 50%eignen Lösung eines 0-8-Alkylphenylsulfonates in Wasser verrührt. Dann rührt man bei ca. 250C 0,15 Tle. Pyrokohlensaurediäthylester sowie 1 T1.
  • Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester und 1 T1. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Methacrylsäure und 1 Mol Chlorameisensäureäthylester hinzu. Die Reaktionsmischung beginnt nach 30 Sekunden viskos zu werden, ereicht jedoch zunächst nicht das Stadium der Verfestigung. Sie kann vielmehr im Laufe von ca. 10 Minuten noch problemlos weiterverarbeitet werden, z.B. indem man Formen damit füllt, Vliese damit tränkt oder Füllstoffe u.a. Beimengungen hinzufügt. Erst nach ca. 15 Minuten beginnt die endgültige Verfestigung des Reaktionsgemisches. Die so hergestellten Formkörper haben den gemäß anderen Beispielen hergestellten Stücken analoge Eigenschaften.
  • Beispiel 19: 25 Tle. ca. 40%-ige Natronwasserglaslösung werden mit 0,1 Tlen. Natriumalkylsulfonat und 1 T1. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester intensiv verrührt. Mit der so erhaltenen Mischung tränkt man ein Glasfaser- oder Perlonvlies, so daß man nach der Erhärtung eine feste Platte von ca. 0,5 cm Dicke erhält. Diese Platte läßt sich in einer auf ca.
  • 1000C-geheizten Presse weiter verformen, z.B. zu einer Schale. Diese Schale kann in feuchtem oder getrocknetem Zustand Verwendung finden.
  • Beispiel 20: 25 Tle. 43X-ige Natriumsilikatlösung, in der 1 Gew.-% Natriumalkylsulfonat (Mersolat(R)) gelöst ist, wird mit einer Mischung von 2 Tlen Monofluor-trichlormethan und 2 Tlen Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester in einem geschlossenen GefLß bei ca. 180C 180 Sekunden intensiv verrührt. Sodann gießt man die langsam viskoser werdende Mischung auf eine bei ca. 3000 gehaltene Polyäthylenunterlage zu einem dünnen Film (Dicke ca. 3 mm) aus. Das Material schäumt zu einer ca. 2 cm dicken Schaumstoffplatte auf, die nach ca. 50 Minuten ausgehärtet ist. Sie kann durch einen Trockenprozeß im Umluftschrank mit anschließender Temperung bei 1800C weiter verfestigt werden und liefert so ein hitzestabiles Isoliermaterial mit einem Raumgewicht von ca.
  • 0,05 g/cm3.
  • Man kann auch das Reaktionsgemisch in eine geschlossene Form einfüllen, so daß sie nur teilweise gefüllt ist. -Diese Form kann zweckmäßigerweise erwärmt werden, so daß das Reationsgemisch die Form beim Aufschäumen ausfüllt. Die erhaltenen ausgehärteten Formteile haben eine stabile, weitgehend geschlossene Außenhaut und einen zelligen Kern.
  • Ihr Raumgewicht ist vom Grad der Formfüllung abhängig und kann zwischen 0,1 und 1 variieren.
  • Beispiel 21: In einer kontinuierlich arbeitenden Mischapparatur mischt man 100 Tle. Natronwasserglas mit 3,0 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester und 2,5 Tlen. Leichtbenzin und 1 TI. einer 50%-igen wäßrigen Mersolat(R) -Lösung. Das aus dem Mischkopf ablaufende Material wird auf ein laufendes Band ausgetragen und erhärtet dort. Anschließend wird das erhärtete Material granuliert. Das so erhaltene Granulat kann auf üblichen, Kunststoff verarbeitenden Extrudern oder Spritzgußmaschinen weiterverarbeitet werden: in einer bei 950C betriebenen Spritzgußmaschine lassen sich aus dem Material Formkörper herstellen, die in anfallender feuchter, aber auch nachträglich getrockneter Form Verwendung finden können.
  • Speist man das granulierte Material in einen bei 70 -1000C laufenden Extruder ein, so läßt sich ein beliebiges Profil, z.B. ein Rundstrang extrudieren. Dieser Rundstrang läßt sich bequem zu transportgünstigen Pellets zerkleinern. Diese Pellets können in eine beispielsweise zylindrische Form aus einem teflonisierten Metallnetz gebracht werden. Setzt man die so gefüllte Form nunmehr einen Heißluftstrom aus, so treiben die Pellets auf und verschweißen gleichzeitig, so daß man einen stabilen Schaumstoffkörper mit einem Raumgewicht von 0,2 - o,6 vem3 erhält.
  • Beispiel 22: In einer Knetapparatur werden bei 21°C verknetet: 1000 Tle.
  • 39 %-ige Natronwasserglaslösung, 10. Tle. Na-Alkyisulfonat (Mersolat(R)) 50 Tle. Petroläther, 300 Tle. Chrysotilasbest-Kurzfasern, 35 Tle. Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid aus 1 Mol Isophthalsäure und 2 Mol Chlorameisensäureäthylester. Den gebildeten Teig gibt man nach 10 Minuten über eine Schnecke mit Breitschlitzdüse auf ein Band, wobei ein ca. 1 cm dicker und 30 cm breiter Strang mit rechteckigem Querschnitt gebildet wird. Dieser Strang durchläuft auf einem Doppelband aus Drahtgewebe einen mit Heißluft von 1600C (alternativ ist auch Hochfrequenzheizung sehr gut geeignet) beheizten Tunnelofen. In diesem Ofen schäumt der Strang zu einer Platte von va. Q,2 gJcm3 auf und trocknet gleichzeitig. Das Doppel band sorgt für plane Oberflächen.
  • Diese Platte kann gesägt, genagelt und als feuerbeständiges Isoliermaterial verwendet werden.

Claims (14)

  1. Patentansprüche:
    9 Verfahren zum Härten von wäßrigen, gegebenenfalls anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen, gegebenenfalls anOrganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen mit Carbonsäurekohlensäureesteranhydriden ,vermischt werden.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Carbonsäurekohlensäureesteranhydride in Mengen von 0,01 bis 30 Gew.--%, bezogen auf Silikat, zugegeben werden.
  3. 3) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid das Reaktionsprodukt aus Benzoesäure und Chlorameisensäureäthylester eingesetzt wird.
  4. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäurekohlensäureesteranhydrid das Reaktionsprodukt aus Isophthalsäure und Chlorameisensäureäthylester eingesetzt wird.
  5. 5) Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Alkalisilikatlösungen verwendet werden.
  6. 6) Verfahren nach einem der Ansprtiche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische und/oder organische Beimengung ein Gas und/oder eine unter 1800C siedende Flüssigkeit sowie gegebenenfalls ein Schaumstabilisator verwendet wird.
  7. 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische oder organische Beimengungen Teilchen und/oder Fasern und/oder Gewebe und/ oder Vliese verwendet werden.
  8. 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische und/oder organische Beimengung schaumförmige oder hohle Teilchen verwendet werden.
  9. 9) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrigen, gegebenenfalls anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen mit Carbonsäurekohlensäureesteranhydriden vermischt und dabei oder anschließend in fließfähigem bis festem Zustand in die gewünschte Form bringt.
  10. 10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gebildeten Formkörpern das Wasser weitgehend entfernt wird.
  11. 11) Wasserhaltige Formkörper hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
  12. 12) Weitgehend wasserfreie Formkörper hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
  13. 13) Schaumstoffkörper hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
  14. 14) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen aus wäßrigen, gegebenenfalls anorganische und/oder organische Beimengungen enthaltenden Silikatlösungen und Carbonsäurekohlensäureesteranhydride verwendet werden.
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