DE2421332A1

DE2421332A1 - Brandschuetzendes anstrichsystem

Info

Publication number: DE2421332A1
Application number: DE2421332A
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Jilek; Alfred Dr Pelz
Original assignee: Lentia GmbH
Current assignee: Lentia GmbH
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1975-10-02
Also published as: BE827342A; NO750938L; NL7503719A; RO69334A; SE418752B; NL166493B; PL104395B1; DD117241A1; FR2265838B1; FR2265838A1; LU72151A1; CH596292A5; DE2421332B2; DK124175A; CA1058455A; IT1030482B; NO144352C; JPS5242175B2; NO144352B; NL166493C

Description

Lentia Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Chem. u. pharm.Erzeugnisse - Industriebedarf 2421332

8 München 2, Schwanthalerstraße 39

Brandschützendes Anstrichsystem.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schutz von Bauteilen gegen Feuerschäden sowie ein Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, feuergefährdete Bauteile durch Schutzanstriche gegen Feuerschäden im Brandfalle wenigstens für eine gewisse Zeitspanne lang abzusichern. Dies in der Hoffnung, daß die durch den Schutzanstrich gewonnene Zeitspanne ausreicht, zwischenzeitlich Maßnahmen ergreifen zu können, die das Auftreten von großen Brandschäden entweder verhindern oder wenigstens erheblich mindern.

Eine der technisch besten Möglichkeiten zur Verwirklichung eines wirksamen Brandschutzanstriches ist eine Formulierung dahingehend, daß im Brandfalle die Anstrichschichte aufschäumt und eine möglichst wirksame, d.h. möglichst schlecht wärmeleitende. Schaumschicht ausbildet und damit das darunter liegende Objekt gegen allzu rasche Erhitzung abschirmt.

Derartige schaumschichtbildende Flammschutzanstriche sind schon seit längerer Zeit bekannt und als Handelsprodukte erhältlich. Die Ausbildung der wärmeisolierenden Schaumschicht in der Hitze konrat dabei durch das Zusammenwirken mehrerer Bestandteile eines solchen Anstriches zustande. Besonders bewährt hat sich hier eine Kombination von Dicyandiamid mit einem höheren, festen Alkohol und einem

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Ammonphosphat wobei «ine trich!orSthylphosphathaltige homopolymere Polyvinylacetat-Dispersion als Bindemittel dient.

Bei der praktischen Anwendung ist es üblich, den gegen Brand zu schützenden Gegenstand je nach seiner Natur mit einem rostschützenden oder gegen Fäulnis schützenden Grundanstrich zu versehen» der gleichzeitig die Haftgrundlage für den eigentlichen Brandschutzanstrich darstellt, der selbst in mehreren ablichten aufgetragen werden muß,um die nötige Schichtdicke zu erreichen, ohne daß ein Abtropfen eintritt. Ferner ist es üblich, diesen blähfähigen Anstrich mit einem Decklack zu schützen.

Diese bisher bekannten Anstriche befriedigten aber in ihrer Brandschutzwirkung nicht völlig.

Es konnte nun gefunden werden, daß eine wesentlich bessere Brandschutzwirkung erzielt wird, wenn die brandschützende, blähfähige Schichte auf Basis von sogenanntem blähfähigem Graphit hergestellt wird, der durch ein Bindemittelsystem au^rni iftS&^stoffen zusammengehalten wird, von denen der eine die klebrig elastische Bindung für den blähbaren Graphit darstellt, der andere bei höherer Temperatur ein Koksgerüst hinterläßt, das dem aufgeblähten Graphit genügend Standfestigkeit verleiht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein brandschützendes Anstrichsystem für Bauteile aus Metall, Holz oder dergleichen, bestehend aus einer korrosions- oder fäulnishemmenden Grundschicht, einer aufschäumbaren, den Brandschutz vermittelnden Wirkschichte und einer, diese Wirkschichte schützenden Decklackschichte,

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das dadurch gekennzeichnet ist, daß die schäumbare Wirkschicht auf Basis von blähfähige» Graphit mit einem Aufblähvermögen auf das 10 bis 40-fache seines Ausgangsvoluaens hergestellt ist, der mit einem aus mindestens zwei Komponenten bestehenden Bindemittelsystem gebunden ist, von denen die erste Komponente ein halogenhältiges Elastomer ist, das eine klebrige Bindung vermitteln kann und die zweite Komponente ein Kunstharz ist, das bei temperatur-bedingter Zersetzung ein Koksgerüst bildet.

Der Grundanstrich ist unentbehrlich und besteht für Stahlbauteile, an deren Schutz vor allem gedacht ist, aus bekannten passivierenden und rostschützenden Anstrichmitteln. Wichtig bei diesem Grundanstrich ist, daß er keine wasserempfindlichen Bestandteile enthält, auf dem Untergrund gut haftet und mit der darüber anzubringenden brandschützenden Wirkschichte gut verträglich ist, d.h. für diese auch im Brandfall einen beständigen Haftgrund abgibt.

Die Zvischenschicht stellt die eigentliche brandschützende Wirkschichte dar. Im Brandfall veitet sich diese Schichte zu einem sehr voluminösen Schaum auf, der ein sehr schlechter W&rmeleiter ist und den Bauteil für längere Zeit gegen hohe Temperaturen schützte Die Grundlage für dieses Aufschäumen bildet sogenannter "blähfähiger'¹ Graphit, der die Eigenschaft besitzt, sich beim Erhitzen unter Abspaltung von etvas Wasserdampf und Spuren nitroser Gase stark aufzublähen. Die übliche Volumsvergrößerung beträgt dabei das 10 bis 40-fache, vorzugsweise das 15 bis 20-fache des Ausgangsvoluraens.

Der Vorgang des Aufblähens setzt bei etwa 150° C oder knapp darunter ein, verläuft anfänglich fast stürmisch,

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dann langsamer und ist spätestens bei einer Temperatur von 600° C beendet. Es hinterbleibt eine lockere, moosähnliche Schichte aus würstchenähnlich aufgequollenen Graphitlaraellen, die eine ausgezeichnete Isoliervirkung gegen Wärmedurchgang aufweist. Der aufgeblähte Graphit ist trotz seiner großen Oberfläche nur sehr schver und langsam verbrennbar» in gleicher Weise vie kompakter Graphit.

über "blähbaren Graphit", seine Herstellung und Eigenschaften sind folgende Literaturstellen zu nennen:

1. Schafhäutel: Journal f. prakt. Chemie 21 (1841), S.155

2. Brodie: Liebigs Annalen 114 (i860) s. $

3. Luzi: Bericht d. deutschen ehem. Ges. 24 (1891) Bd.II.

S. 4085

4. Hofmann und Frenzel: ibid. 63 (1930), S. 1249

5. Thiele: Zeitschr. f. anorg. u_oallgein. Chemie 67 (1932)

S. 340

In der Technik vird der "blähfähige" Graphit praktisch ausschließlich durch kurzzeitige Einwirkung hochkonzentrierter Salpetersäure auf grobflockigen Äurgraphit hergestellt. Anschließend vird neutral gevaschen und bei niedriger Temperatur (» 80° C) sorgfältig getrocknet.

Zur Messung der Volumszunahme bei der Blähung des Graphits vurde folgende Labornethode angewendet:

5-1Og Graphit wurden in einer Hickelschale mit 450 bis 500 ml Volumen genau eingewogen. Die Probe koamt Minuten bei 500° C in den Glühofen. Die geglühte Probe wird in einen Meßzylinder gefüllt und der Zylinder «it der Probe solange gegen «ine feste Unterlage gestoßen,

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bis keine Vollansänderung eintritt. Die gleiche Vol.-Messung vird mit den Graphit vor dem Aufheizen durchgeführt.

Blähvolumszunahroe = ml/g Rüttelvolumen geblähter Graphit

ml/g Rüttelvolumen ungeblähter Graphit

Als Bindemittel für den ^Mblähfähigen^M Graphit dienen Gemische von thermoplastischen Kunststoffen, die in Form wässeriger Dispersionen, vorzugshalber jedoch in Form nichtwässeriger Lösungen eingesetzt werden. Als Bindemittel eignen sich alle jene Thermoplastgemische, die den Aufblähvorgang des Anstriches im Brandfalle nicht behindern, aber im Falle der pyrolytisehen Zersetzung sich nicht gänzlich verflüchtigen, snndern wenigstens soviel Koks als Rückstand hinterlassen, daß für den aufgeblähten Graphit noch eine ausreichende Bindung erhalten bleibt, Das Bindemittelgemisch muß mindestens aus 2 Komponenten bestehen, von denen mindestens eine den erforderlichen Koksrückstand auszubilden vermag.

Es wurde nun gefunden, daß folgende elastomerähnliche Thermoplaste optimal geeignet sind:

1. Polychloropren (durch Mastikation soweit abgebaut,

daß Klebrigkeit eintritt und die Viskosität nichtwässeriger Lösungen hiervon nicht zu hoch ist)

2. Chlorkautschuk

3. Chlorierte Polyolefinkunststoffe wie z.Bo chloriertes

Polyäthylen und Polypropylen

Diese genannten Thermoplaste ergeben eine gute klebrigelastische Bindung für den -blähbaren·¹ Graphit. Sie hinterlassen aber im Brandfalle keinen Koks und müssen daher mit mindestens einem der folgenden Phenolharze kombiniert werden:

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1. Naturharzmodifizierte Phenolharze 2p Eohlenvasserstoffmodifizierte Phenolharze, z.B.

a) Phenolterpen-Harze

b) Phenol-Acetylen-Kondensate ("KORESIN"® u.a.)

c) Phenolkondensate mit Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzen (z.B. mit "XF"-Harzen®oder "HMDPO" ®)

3. Mit Leinöl- bzw. Holzöl durch Verkochung modifizierte Phenolharze

4. Novolak-ähnliche Produkte, wie sie aus der alkalisch katalysierten Reaktion zwischen Furfural und Phenolen (vornehmlich höheren Alkylphenolen) hervorgi

5. Phenyl-allyläther-Resole (z.B. "MBTHYLOH")® 6'. Kondensate aus Phenolen mit Benzylchlorid.

Allen diesen Phenolharzen ist gemeinsam, daß sie sich zumindestens bis 200° C rein thermoplastisch verhalten, d.ho also den Aufblähvorgang des "blähbaren'' Graphits nicht zu behindern vermögen. Bei noch höheren Temperaturen gehen die genannten Harze entweder ohne vorherige Aushärtung allmättich in Koks über oder sie durchmachen einen teilweisen Aushärtungsvorgang, der jedoch keineswegs zu starren hochvernetzten Duroplasten führt, wie sie aus Phenol-Formaldehyd-Resolen hervorgehen. Dies gilt auch für jene oben angeführten Harztypen, die rein formell Resolcharakter aufweisen, wie z.B. HMDPO^ und METHYLOK ®.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Bindemittels für den "blähbaren" Graphit wird zweckmäBigerveise wie folgt vorgenommen:

Man löst 25 bis 75 Gewichtsteile von mindestens einem der genannten, elastomerähnlichen, halogenhaltigen Polymerisate und 75 bis 25 Gewichtsteile mindestens eines der genannten Phenolharz« in geeigneten Lösungsmitteln bzw. Lösung3-

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mittelgemischen auf. Als solche kommen vorzugshalber Kohlenwasserstoffe (z.B. Toluol, Solventnaphta, Testbenzin) bzv. letone und Ester in Frage. Begreiflicherveise vird man sich bemühen, in diesen Bindemittellösungen eine größtmögliche Menge an Gelöstem unterzubringen, doch vird diesen Bestrebungen einerseits durch die Löslichkeit der Stoffe und die Viskosität der erhaltenen Lösung eine Grenze gesetzt. Bezüglich optimaler Viskosität der Bindemittellösung ist eine Auslaufzeit derselben zwischen 30 und 60 Sekunden, gemessen mittels eines Ford-Bechers mit Düse Nr. 8 bei 22° C, zu empfehlen. Dementsprechend wird die Feststoffkonzentration in der Lösung zumeist zwischen 20 und 30 % betragen.

Zur Herstellung der Brandschutzanstrichmasse - die man am besten unmittelbar vor Gebrauch vornimmt - verrührt man "blähbaren" Graphit mit soviel an Bindemittellösung, daß auf je 100 Gewichtsteile 10 bis 50 Gevichtsteile Bindemittel (als lösungsmittelfreier Feststoff gerechnet) entfallen. Man erhält eine pastöse Masse, die sich auf die zu schützenden, mit Grundanstrich versehenen Objekte durch Aufspachteln oder vorzugshalber mit SpezialSpritzpistolen aufbringen läßt. Die Auftragung ist auch auf senkrechten Flächen ohne veiteres möglich, da die pastöse lonsistenz der Masse, die außerdem durch den in ihr enthaltenen groblamellaren Graphit sehr thixotrop ist, ein Ablaufen (••rränenbildung") verhindert. Aus diesen Grund kann auch die gewünschte Schichtdicke auf einmal aufgebracht werden, d.h. man braucht nicht mehrere Anstriche mit dazwischenliegenden Trockenpausen vorzunehmen. Die optimale Schichtdicke des Brandschutzanstriches ist vorzugshalber mit 2 + 1 mm (im ausgetrockneten Zustand) zu bemessen.

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Die Decklackschichte, die nur auf den vorher völlig durchgetrockneten, schaumbildenden Anstrich aufgebracht werden dar£ dient folgenden Zwecken:

a) Schutz der darunterliegenden Anstrichschichten vor Einwirkung von Wasser (z„B. Regen) und anderen Athaosphäriüen, sowie zusätzlich gegebenenfalls gegen korrosive Einflüsse sonstiger Art.

b) Möglichst weitgehender Schutz gegen Verletzungen bei mäßigen mechanischen Beanspruchungen.

e) Grundlage für allfällig gewünschte dekorative Maßnahaen, wenn der Brandschutzanstrich auf Sichtflächen aufzutragen ist und schließlich

d) im Brandfalle Ausbildung einer festhaftenden, steifen Deckkruste, die unbedingt mikroporös sein muß, us den Durchtritt von Pyrolyse-Gasen und -Dämpfen zu gestatten, die aus den darunterliegenden Schichten des b randschützenden Anstrichsystems entweichen, Die Krustenbildung ist dringend notwendig, drioLt die lockere, wärmedäanende Blähgraphitschichte nicht vom Zug der Feuergase ("laminwirkung*¹) weggeblasen werden kann.

XJa den obigen Forderungen mögliehst weitgehend zu entsprechen, wählt man am zweckmäßigsten schwach reaktive ('selbsthärtende*·) anorganisch oder organisch silikatisch gebundene Lacksysteme, die zwar im wesentlichen an sich schon bekannt sind, aber für den vorliegenden Sonderanwendungsfall wichtiger, neuartiger Modifizierungen bedürfen.

Deckanstriche auf Basis Wasserglas gelten nach dem Abbinden als völlig witterungsbeständig und genügen in den mei-

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sten Fällen, obvohl sie geringe Mengen Alkalikarbonat enthalten. Als Basis solcher Anstriche dienen handelsübliche, hochkomzentrierte Lösungen (ca₀ 25 bis 30 % Fest stoff gehalt) von Alkalisilikaten ("Wasserglas··). Dabei ist der Anvendung von Kalivasserglas der Vorzug zu gebeno Da die entstehenden Alkalikarbonate in Wasser löslich sind, vird man deshalb möglichst alkaliarmen Kalivassergläsern den Vorzug geben, vor allem solchen mit einem Verhältnis SiO₂ : I₂O = 3,5 bis 4,0. Soferne aber in speziellen Fällen völlige Alkalifreiheit erforderlich ist, muß man Ester von Polykieselsäuren als Deckanstrichbasis vählen. Am empfehlenswertesten sind die Methyl- bzv; Äthyl-Polysilikate, die durch gezielte Teilverseifung von Tetraalkyl-ortho-Kieselsäureestern gevonnen verden können.

Dem Deckanstrich- (sei es auf Basis Wasserglas oder Kieselsäureester) sind reaktive Metallpulver, Oxyde bzv. Hydroxide, (basische) Karbonate, Borate und evtl. Phosphate beizugeben, die nach nicht allzu lager "Abbindezeit" (etva 1 bis 6 Stunden) vasserunempfindliche Silikatschichten ausbilden, die im Brandfalle zu einer festen, aber mikroporösen (und damit gasdurchlässigen) Kruste zusammensintern.

Als reaktive Zusätze zum silikatischen Bindemittel sind vorzugshalber zu nennen: feinstteiliger Zinkstaub ("Farbenzinkstaub^N), Zinkoxid, Zinkborat, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, basisches Magnesiumkarbonat, Aluminiumhydroxid, Bleioxid (sovohl »Bleiglätte" vie auch -Mennige*) Bleiveiß (»basisches Karbonat) und dergleichen mehr»

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Ferner können auch - für den Fall, daß dekorativ wirkende, bunte Deckanstriche gewünscht verden - mediumsbeständige, vorzugshalber anorganische Pigmente zugesetzt verden. Als Beispiele hierfür seien genannt: Ruß, Ultramarin, Chromgelb, Chromoxidgrün, Ocker, Eisenoxidpigmente verschiedener Farbnuancen etc.

Es ist ferner sehr vorteilhaft, den erfindungsgemäßen Deckanstrich neben den eben genannten "reaktiven" Zusätzen "Porenbildner" zuzusetzen. Diese haben die Aufgabe, im silikatischen Deckanstrich schon bei Temperaturen ab 100 bis 150⁰C (doh. unterhalb jenes Temperaturbereiches, in velchem ein Austritt von Gasen und Dämpfen aus der sich aufzublähen beginnenden Graphit-Anstrichschichte erfolgt) eine große Anzahl von Mikroporen freizugeben. Diese sollen einen ausreichenden Gasdurchtritt zulassen und somit das Aufreißen und/oder Abblättern des Deckanstriches von der aufgeblähten Graphit-Wärmedämraschicht verhindern. Als "Porenbildner¹¹ eignen sich feinpulvrige Stoffe (Korngrößen unter 250 Ai, Vorzugsveise unter 100 /u), die mit dem Bindemittel des Deckanstriches (Wasserglas oder Polykieselsäureester) nicht reagieren können und sich darin auch nicht lösen. Ferner müssen die "Porenbildner" bei Temperaturen ab 100 bis 150° C, vorzugsweise um etwa 120° C, entweder durch Herausschmelzen oder durch Schrumpfen oder Zersetzung ein entsprechendes Mikroporensystem in der Deckanstrichschichte ausbilden können. Als Beispiele für geeignete Porenbildner seien — ohne Anspruch auf Vollständigkeit der Aufzählung aller geeigneten Substanzen zu erheben -folgende genannt: Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, Phenol-Formaldehyd-Iondensate vom Novolaktypus, Naturharze, feiner Holzschleifstaub, kurzfaseriger Asbest (max. Faserlänge 2 mm) etc.

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Auch regelrechte Treibmittel via beispielsweise Benzolsulfonsäurefaydrasiö können ¥er^endung finden. Man eufl aber in diesem Falle sete vorsichtig dosieren und besonders feinteilige Präparate anwenden, da dieses und ähnliche "Treibmittel" dureh masche Zersetzung innerhalb eines schmalen Temperaturbereiches ein erhebliches Gasvolumen bilden, velslies auf den Deckanstrich eine durchaus unerwünschtes absprengende Wirkung haben kann.

Die Prüfung solcher Brandsdutzanstricke auf Stahlbauteilen erfolgt nach DIN 4102, Blatt 2_f Abschnitt 5» vobei zvecks behördlicher Bestätigung einer bestinmten Feuerviderstandsklasse beim Brandversuch die Bedingungen wie in genannter Norm, Blatt 2 ₉ Abschnitt 3„1.1.2. angeführt, erfüllt werden müssen.

Der Aufbau und die praktische Anwendung eines erfindungsgemäßen brandschützenden Anstrichsystems ist in den nachfolgenden Beispielen ausführlich erläutert ohne die Erfindung darauf zu beschränken.

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Beispiel 1

Ein stahlblech in der Größe 500 χ 500 mm und 4 asm Dicke vird sorgfältig von allfällig anhaftendem Kost und anderen Verunreinigungen gesäubert und in bekannter Weise durch Sandstrahlen oberflächlich leicht angerauht. In den meisten Fällen vird sich die Reinigung der Oberfläche durch die stets vorzunehmende Sandstrahlung erübrigen. Sodann vird unverzüglich mit Metallgrund grundiert (korrosionsschützender Grundierungsanstrich).

Mach 12 Stunden» nachdem der Grundanstrich gut durchgetrocknet ist, erfolgt die Aufbringung des Brandschutzanstriches» der sich aus gleichen Gevichtsteilen "blähbaren" Graphits und Lackbindemittel zusammensetzt. Hinsichtlich der einzelnen Komponenten dieses Anstriches ist folgendes zu sagen:

1. Der "blähbare¹' Graphit muß völlig neutral und trocken sein. Die Teilchengröße der Graphit lamellen var tiberviegend im Bereich vom 1,5 bis 3,0 mm. Der vervendete Graphit hatte ein Blähvermögen auf das 18-fache des Ausgangsvolumens.

2. Das Bindemittel vird vie folgt hergestellt:

a) Zunächst idrd unvulkanisiertes Poly-Chlorbutadien (Neoprene ^) durch Mastizieren soveit abgebaut, bis eine 25 J£ige Lösung hiervon in Toluol eine Viskosität aufveist, die einer Auslaufzeit von 45-5 Sekunden aus einem Pord-Becher mit Düse Hr. 8 bei 22° C entspricht. 10 Gevichtsteil« dieses abgebauten Poly-Chlorbutadiens werden gemeinsam mit 5 Gevichtsteilen eines

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b) thermoplastischen Phenol-Terpen-Kondensationsharzes in 40 Gewichtsteilen Toluol unter gutem EUhren gelöst. Das besagte Phenol-Terpenharz kann aus handelsüblichen Produktenpaletten (z.B. bekannt unter den Mrkennamen Durez ^, Alresen ¹⁵U. a.) ausgewählt verden.

c) Schließlich löst man 5 Gewichtsteile eines Novolakähnlichen Kondensates aus 2 Mol Isononyl-phenol und 1 Mol Furfural» velches unter dem Einfluß alkalischer Katalysatoren (siehe Houben-Veyl: "Methoden der organischen Chemie", Band 14/2 (Makromolekulare Stoffe II) auf Seite 281, Beispiel 28) hergestellt vurde, in 10 Gevichtsteilen Butylacetat heiß auf und verdünnt mit 10 Gevichtsteilen Toluol.

d) Man vereinigt sodann die Lösung, die aus den oben unter a) und b) beschriebenen Komponenten besteht, mit der Lösung gemäß c) und verdünnt mit 20 Gewichtsteilen Benzin mit den Siedegrenzen 80 bi3 120° C* Das Benzin muß unter gutem Rühren langsam zugemischt verden, um eine homogene, stabile Lösung au erhalten.

Insgesamt besteht das so hergestellte Bindemittel somit aus:

10 Ge νο Teilen mastiziertem Poly-Chlorbutadien

5	Gew. Teile	Phenol-T«rpen-Harζ	20 %
5	Ge v. Teile	Phenol-Furfural-Νονοίak	Feststoffe
50	Gev. Teile	Toluol	80 %
20	Gew. Teile	Benzin	Lösungs
10	Gew. Teile	Butylacetat	mittel

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Di« Viskosität dieses Bindemittels hat eine Auslaufseit von 41 Sekunden» gesessen mittels eines Ford-Bechers (Düse Wr. 8, 22°C).

3. Der Feuerschutzanstrich

Kurz vor Gebrauch werden gleiche Gevichtsteile "blähbarei" Graphit und Bindemittel Miteinander gründlichst vermischt. Es entsteht eine pastose thixotrope Masse» die auf den vorher gut durchgetrockneten Grundanstrich aufgebracht vird. Mittels einer Spritzpistole mit 3 Ηβη Düsenveite vurde die Schicht in einem Arbeitsgang aufgetragen und zvecks annähernder Egalisierung der Schichtdicke händisch mit einer Walze nachgeglättet. Die Schichtdicke betrug nach dem Trocknen durchschnittlich 2,0 mm.

4. Der Deckanstrich

Man vermengt folgende Komponenten:

a) 60 Gev. Teile Kalivasserglas (Molverhältnis SiO₂:K₂O=3_t8

Konzentration ca.25 % Peststoff)

mit 5 Gev. Teilen feinstem Holzschleifstaub ("Poren bildner") möglichst homogen.

b) 5 Gev. Teile Zinkoxid verden mit 10 Gev. Teilen AIuminiumhydrodd, 20 Gev. Teilen feinpul\ri.ger Kreide und venig Wasser auf das Gründlichste zu einer homogenen Paste angeteigt.

Die beiden Teilkomponenten a) und b) verden unmittelbar vor Gebrauch zu gleichen Gevichtsteilen vermischt. Die Aaftragung dieses Deckschutzlackes erfolgt ebenfalls mit einer Spritzpistole.

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Prüfung des beschichteten Bleches nach DIH 4102, Blatt 2, "Kleinbrandversuch¹». Der Mittelwert aus 9 Teaperaturmeßstellen auf der feuerabgekehrten Seite darf 400° C nicht übersteigen.bzw. kein Einseiwert darf 500° C übersteigen. je nach der Zeitdauer, bis diese Grenzwerte erreicht werden, wird die Feuerwiderstandsklasse angegeben. Bei zwei Parallelversuchen wurde einmal nach 90 Minuten und einmal nach 100 Minuten der Grenzwert erreicht.

Beispiel 2

Bin Stahlbauteil wie in Beispiel 1 beschrieben,wurde mit Zinkchroxnatgrund als Korrosionsschutz grundiert und eine Brandschutzschicht folgender Zusammensetzung aufgetragen:

40 Gew. Teile "blähbarer¹¹ Graphit (wie Beispiel 1) 60 Gew. Teile eines handelsüblichen Kunstharzgemisches bestehend aus Polychlorophen, Phenolharz, Terpenphenolharz gelöst in Toluol -Benzin-Äthyl acetat.

Nach 36 Stunden war die Brandschutzschicht gut durchgetrocknet, worauf die Decklackschichte aufgebracht wurde. Diese wurde hergestellt aus

Komponente A

60 Gew. Teile Äthylpolysilikat (DYHASIL A 40)® 30 Gew. Teile kristallwasserhaltiges Zinkborat: (Zinkborate 2335 doBorax Consolidated) 10 Gew. Teile Aluminiumhydroxid 1 Gew. Teil Polyvinylchloridpulver

Komponente B

30 Gew. Teile 90 %iger techn.Alkohol darin gelöst

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1 Gew. Teil Zinkchlorid wasserfrei und 1 Gew. Teil Mannit

Die beiden Komponenten A und B werden vor Gebrauch verrührt und nit Spritzpistole aufgetragen.

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Claims

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Patentansprüche

1. Brandschützendes Anstrichsystem für Bauteile aus Metall, Holz oder dergleichen, bestehend aus einer korrosions- oder fäulnishemmenden Grundschicht, einer aufschäumbaren, den Brandschutz vermittelnden Wirkschichte und einer diese Wirkschichte schützenden Decklackschichte,dadurch gekennzeichnet, daß die schäumbare Wirkschicht auf Basis von blähfähigem Graphit »it einem Aufblähvermögen auf das 10 bis 40 fache seines Ausgangsvolumens hergestellt ist, der mit einem aus mindestens zvei Komponenten bestehenden Bindemittelsystem gebunden ist, von denen die erste Komponente ein halogenhältiges Elastomer ist, das eine klebrige Bindung vermitteln kann und die zveite Komponente ein Kunstharz ist, das bei temperaturbedingter Zersetzung ein KoksgerUst bildet.

2. Brandschützendes Anstrichsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der schäumbaren Zwischenschicht 1 bis 3 mm beträgt.

3. Brandschützendes Anstrichsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das halogenhältige Elastomer ein durch Mastikation teilweise abgebautes, klebriges Polychloropren, ein Chlorkautschuk oder ein chloriertes Polyolefin ist.

4. Brandschützendes Anstschsyst«m nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zveite Komponente des Bindemittelsystems ein Phenolharz oder ein Gemisch von Phenolharzen ist, das sich bis zu einer

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Temperatur von mindestens 200° C thermoplastisch verhält ο

5ο Brandschützendes Anstrichsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daO das Phenolharz ein durch lohlenvasserstoffe, Leinöl oder Holzöl modifiziertes Phenolharz ist«

6. Brandschützendes Anstrichsystem nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenolharz ein novolakähnliches Produkt aus der alkalisch katalysierten Reaktion von Furfural und Phenolen, insbesondere höheren Alkylphenolen ist.

7. Brandschützendes Anstrichsystem nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenolharz ein Phenylallyläther-Resol oder ein Kondensat aus Phenol mit Benzylchlorid ist.

8. Brandschützendes Anstrichsystem nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Decklackschichte aus einem schvachreaktiven, selbsthärtenden anorganisch oder organisch-silikatisch-gebundenem Lacksystem besteht.

9. Brandschützendes Abstrichsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklackschichte eine Siliziuaverbindung vie Wasserglas oder Bster von PoIykieselsäuren enthält, der reaktive Metallpulver, Metalloxyde oder -hydroxyde, basiche Metallcarbonate, -borate und/oder -phosphate beigegeben verden, die «it der Siliziuaverbindung eine vasseruncmpfindliche Silikatschichte ausbilden.

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LCNTIA GMBH

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10ο Brandschützendes Anstrichsystem nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Basis für die Decklackschichte Kalivasserglas, insbesondere ein solches mit einem Si0₂:K₂0-Verhältnis von 3,5 bis 4,0 dient.

11. Brandschützendes Anstrichsystem nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Basis für die Decklackschichte Ester von Polykieselsäuren, insbesondere Methyl- und/oder Äthylpolysilikate dienen.

12. Brandschützendes Anstrichsystem nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklackschichte einen Porenbildner einer Korngröße unter 250 Ai, vorzugsveise 50 bis 150 /U enthält, der mit der silikatischen Basis nicht reagiert, in dieser nicht löslich ist und bei Temperat-uren zvischen 100 und 150° C, vorzugsveise um 120° C durch schmelzen, Schrumpfung oder Zersetzung Poren freigibt.

13. Brandschützendes Anstrichsystem nach Anspruch 12, dadurch gek-ennzeichnet, daß der Porenbildner ein bei maximal 150° C schmelzender thermoplastischer Kunststoff, ein Phenolformaldehydkondensat vom Novolaktyp, ein Naturharz, Holzschleifstaub oder Asbestfaser ist.

14. Brandschützendes Anstrichsystem nach den Ansprüchen bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Decklackschichte ein nichtionisches, hydrophiles, oberflächenaktives Mittel enthält.

15. Verfahren zum Schützen von Bauteilen aus Metall, Holz oder dergleichen gegen Brandeinvirkung mit Hilfe eines Anstrichsystems gemäß den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bauteile nach Anbringung der

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korrosionsschützenden oder fäulnishemmeaden haftvermittelnden Garandschicht «it der Mischung auf Basis von blähfähig«* Graphit, die durch Mischen dieses Qraphites mit einer vorzugsweise wasserfreien Lösung des Bindemittelsystems, bestehend aus einem halogenhaltigen Blastomeren» das eine klebrige Bindung vermitteln kann und einem Kunstharz, das bei temperaturbedingter Zersetzung ein Xeksgerüst bildet,vorzugsweise in einem Arbeitsgang bestrichen wird, vorauf nach Durchtrocknung die Decklackschichte aufgetragen wird.

16. Brandgeschützter Gegenstand aus Metall, Holz oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Anstrich gemäß den Ansprüchen 1 bis 14 versehen ist.

Lentiua Gesellschaft mit beschränkter Haftung Chenu u. jGiaröi.Erzeugnisse - Industriebedarf"

Zo 578
1974 03 26

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