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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern Die vorliegende Erfindung
betrifft in Verfahren zur Herstellung neuartiger Formkörper die ein rein anorganisches
Silikatgerüst besitzen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Begriff Formkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung umfaßt
sämtliche räumlichen Gebilde im weiteren Sinne.
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Somit werden unter dem Begriff Formkörper z.B. auch Beschichtungen,
Verklebungen, Netzwerke, erfugungen, Abdichtungen, Füllungen jeglicher Art verstanden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch verträgliche
gasförmige Beimengungen zu den Silikatlösungen als mehr oder weniger voluminöser
Füllstoff zu betrachten.
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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.
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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.
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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.
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Als weitere Beimengungen kommen Verdünnungsmittel in Betracht. Hierbei
kann es sich um wäßrige oder nichtwäßrige Verdünnungsmittel handeln.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Carbonsäurekohlensäureesteranhydride sollen, bezogen auf Silikat
in Mengen von 0,01 - 30 Gew.-%, bevorzugt 0,2 - 20 Gew.-, eingesetzt werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Durch das Verhalten der Reaktionsmischungen ergeben sich für das erfindungsgemäße
Verfahren vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und dementsprechend Anwendungsgebiete,
von denen im folgenden einige beispielhaft skizziert seien.
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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.
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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.
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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.
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Sie können auch als hochbeanspruchbare Schmier- und Kühlmittel z.B.
beim Metallstrangpressen verwendet werden.
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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.
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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.
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Die Reaktionsgemische können auch in Wasser-in-Ol-Emulsionen überführt
werden und in dieser Form gehärtet werden.
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Dabei fällt das gehärtete Material in Form von Perlen an.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die erhaltenen Formkörper können durch nachträgliches Auswaschen oder
Nachbehandeln mit C02, säuren Gasen, oder gegebenenfalls wäßrigen Säuren, Farbstoffen
oder Geruchsstoffen noch modifiziert werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Analog kann auch verfahren werden, wenn die Silikatlösung die disperse
Phase der Emulsion bildet.
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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.
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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.
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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.
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Beispiel 15: Zu 50 Tlen. einer ca. 40%-igen Na-Wasserglaslösung, in
der 2 Tle. Na-Alkylsulfonat gelöst'sind, werden bei 200C 5 Tle.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Beispiel 17: 25 Tle. ca. 40%-iges Na-Wasserglas werden mit 25 Tlen.
Wasser und 25 Tlen. feinpulvrigem CaCO3 bei 250C gut verrührt.
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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.
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Beispiel 18: 25 Tle. einer Lösung von 40 Tlen. Natriumsilikat in t0
Tlen.
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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.
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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.
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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.
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1000C-geheizten Presse weiter verformen, z.B. zu einer Schale. Diese
Schale kann in feuchtem oder getrocknetem Zustand Verwendung finden.
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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.
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0,05 g/cm3.
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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.
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Ihr Raumgewicht ist vom Grad der Formfüllung abhängig und kann zwischen
0,1 und 1 variieren.
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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.
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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.
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Beispiel 22: In einer Knetapparatur werden bei 21°C verknetet: 1000
Tle.
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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.
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Diese Platte kann gesägt, genagelt und als feuerbeständiges Isoliermaterial
verwendet werden.