DE2900154A1

DE2900154A1 - Feuer- und hitzebestaendiges material

Info

Publication number: DE2900154A1
Application number: DE19792900154
Authority: DE
Inventors: Robert James Boyle
Original assignee: Arco Polymers Inc
Current assignee: Arco Polymers Inc
Priority date: 1978-01-03
Filing date: 1979-01-03
Publication date: 1979-07-12
Also published as: GB2011278B; FR2413187A1; GB2011278A; JPS54122459A; CA1114683A

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl.-lng. P. WIRTH · DrV. SCH M I ED-KOWARZIK Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEI NHOLD · Dr. D. GUDEL

33S024 "1 SIEGPRIEDSTRASSE

TELEFON: C0B9J ^^^ -^/ - _{8000 M0NCH}EN

77S27

ARCO Polymers, Inc. 1500 Market Street Philadelphia, Pa. 19101/USA

Feuer- und hitzebeständiges Material

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Feuerhemmende Zusammensetzungen werden im allgemeinen in Form von Oberflächenüberzügen auf nicht feuerbeständige Materialien aufgebracht. Die Zusammensetzung wird in flüssiger Form durch Streichen mit einer Bürste, Sprühen oder mit einer zum Drucken verwendeten Vorrichtung, wie einer Abstreifwalze, auf die Oberfläche aufgetragen. Falls es sich bei der Flüssigkeit um ein zähflüssiges, relativ dickes Material handelt, dann hängt seine Wirksamkeit davon ab, ob es während der Herstellung, Handhabung, Anbringung und Verwendung des erhaltenen feuerbeständigen

(Bauteils)
Materials/gut und dauerhaft auf der Oberfläche des nicht

feuerbeständigen Materials haftet. Unter der Einwirkung von Feuer und Hitze kann es sich von der Oberfläche lösen, oder die Einwirkung von Feuer und Hitze kann zum Abblättern führen, wodurch das nicht feuerbeständige Material den Flammen und der Hitze ausgesetzt wird und der Zweck des Auftragens der feuerhemmenden Zusammensetzung verfehlt wird.

Wenn das feuerbeständige Material relativ inert ist oder eine inerte Oberflächenbeschichtung aufweist, wie dies bei einem polymeren Material oder einer Spanplatte, die mit einem harzartigen Material, wie einem Phenolformaldehydharz, gebunden ist, der Fall ist, ist es schwierig, eine gute Haftung der feuerhemmenden Zusammensetzung zu erreichen.

Die Verwendung weiterer Substanzen zur Erhöhung der Haftfähigkeit kann sich nachteilig auswirken. Haftmittel, Lösungsmittel usw. können die feuerhemmende Wirkung des Materials verderben oder vermindern. Solche Substanzen können entweder selbst entflammbar sein, oder sie können mit der feuerhemmenden Zusammensetzung auf irgend eine Weise reagieren und ihre Wirksamkeit verringern.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher das Einbringen

von feuerhemmenden Zusammensetzungen in die Oberfläche von nicht feuerbeständigen Materialien, so daß sie fest darin haften und während der Herstellung, Handhabung und Verwendung der erhaltenen feuerbeständigen Materialien einen Teil des

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nicht feuerbeständigen Materials bilden. Es ist auch gefunden worden, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Feuer- und Hitzebeständigkeit der erhaltenen Materialien wesentlich verbessert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von nicht feuerbeständigen Materialien mit einer feuerhemmenden Zusammensetzung besteht darin, daß eine feuerhemmende Zusammensetzung ausreichend tief in die Oberfläche eines nicht feuerbeständigen Materials hineingepreßt wird oder eindringt, daß sie fest darin haftet, so daß das erhaltene Material während der Handhabung oder Verwendung nicht durch Abreiben oder Abschlagen beschädigt wird. Dieses Material hält der Einwirkung von Feuer und Hitze auch bei längerer Dauer erfolgreich stand.

Das nicht feuerbeständige Material kann die Form von Lagen oder Schichten mit großen Oberflächen haben. Das nicht feuerbeständige Material kann Papier, Pappe, Holz, ein anderes Zellulosematerial, ein Kunststoffmaterial des Polymertyps oder dergleichen sein. Es kann auch aus Glas- oder Metallfasern hergestellt sein, welche bei längerer Einwirkung von Hitze oder Feuer großen Schaden leiden. Diese Materialien können in Form von Platten, Lagen oder auch Schichtstoffen verwendet werden, was von der beabsichtigten Verwendungeart und von den Formerfordernissen abhängt. Da sich die vorliegende Erfindung im allgemeinen auf eine Oberflächenbehandlung von nicht feuerbeständigen Materialien bezieht, wird sie hauptsächlich im Hinblick auf brett- oder plattenartige Materialien, wie Holz, Polymermaterialien, insbesondere Polystyrol, Polyurethan und dergleichen in einer verschäumten Zellstruktur, beschrieben; sie läßt sich jedoch auch auf die Oberflächenbehandlung jedes anderen nicht feuerbeständigen Materials anwenden. Dünne Metalllegierungen, insbesondere aus Aluminium oder Magnesium, wie sie in Flugzeugen oder Wohnwagen häufig verwendet werden, werden beispielsweise sehr stark beschädigt oder verbrennen sogar, wenn sie Feuer oder Hitze ausgesetzt sind.

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Bei den erfindungsgemäß geeigneten feuerhemmenden oder flammverzögernden Zusammensetzungen kann es sich um viele verschiedene chemische Zusammensetzungen handeln, welche die Eigenschaft besitzen, der Oberfläche eines nicht feuerbeständigen Materials die gewünschte Beständigkeit gegen Feuer und Hitze zu verleihen. Es gibt feuerhemmende Zusammensetzungen, die, wenn sie auf die Oberfläche eines synthetischen Polymermaterials aufgebracht werden, sich so auswirken, daß das Material nicht weiterbrennt, wenn die Entzündungsquelle oder Flamme aus der Nähe des nicht feuerbeständigen Materials entfernt wird. Bei vielen dieser Chemikalien sind die feuerhemmenden Eigenschaften auf ihren Halogengehalt zurückzuführen. Andere bekannte Bestandteile von feuerhemmenden Zusammensetzungen sind Metalloxyde. Verschiedene Kombinationen von halogenhaltigen Materialien und Metalloxyden können ebenfalls geeignet sein.

Wenn man praktisch feuer- und flammfeste Materialien erhalten will, werden feuerhemmende Zusammensetzungen mit Bläheigenschaften _am besten geeignet sein. Solche Zusammensetzungen scheinen unter der Einwirkung von Hitze und/ oder Feuer zuerst weich zu werden und entwickeln dann einen fülligen Schaum, welcher eine Isolierschicht zum Schutz des nicht feuerbeständigen Materials bildet. Bei langer anhaltender Einwirkung von Feuer und Hitze verkohlt die isolierende Schaumschicht und bildet eine feste, isolierende Kohleschicht, welche das nicht feuerbeständige Material weiterhin außerordentlich wirksam schützt.

Eine besonders besonders bevorzugte feuerhemmende Zusammensetzung erhält man durch Umsetzen von Phosphorsäure mit einem reduzierenden Zucker gegebenenfalls unter Zugabe von wenigstens einem zusätzlichen Schaumbildungsmittel. Zusammensetzungen dieses Typs blähen sich bereits bei wesentlich niedrigeren Temperaturen, z.B. unter etwa 100⁰C, und bieten daher einen früher einsetzenden und langer anhaltenden Schutz. Die erfindungsgemäß geeigneten feuerhemmenden Zusammensetzungen werden in den U. S.-Pat ent Schriften Nr. 3 551 365, 3 808 159 und 3 82.4 200

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beschrieben. Von großem Interesse sind auch die Zusammensetzungen, die in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 755 596 beschrieben werden.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung können verschiedene feuerhemmende Zusammensetzungen verwendet werden. Für diesen Zweck wurde jedoch eine Zusammensetzung gewählt, die aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit ganz besonders gut geeignet ist. Diese Zusammensetzung umfaßt das harzartige Reaktionsprodukt einer harzbildenden Substanz (mit RF71 bezeichnet) und einer Härtsubstanz (mit 175F bezeichnet). Die harzbildende Substanz umfaßt die folgenden Bestandteile in den ungefähr angegebenen Mengen (bezogen auf das Gewicht): 3 % Wasser, 41 % Phosphorsäure (85 %-ig# wobei die Konzentration der Säure von dem sonst noch in der Zusammensetzung anwesenden Wasser abhängt und je nach Bedarf eingestellt werden kann), 56 % Dextrose.

Es ist allgemein wünschenswert, die Bläheigenschaften des Harzbildners im Hinblick auf seine beabsichtigte Verwendung als feuerhemmendes Mittel durch Zugabe von wenigstens einer Substanz, welche die Eigenschaft besitzt, insbesondere unter dem Einfluß von Hitze Gas zu entwickeln, zu erhöhen. Beispiele für solche Substanzen sind Monoammoniumphosphat, Oxalsäure, Harnstoff, Monoäthanolamin und dergleichen. Ein typisches Beispiel für eine harzbildende Substanz, welche solche Zusatzmittel aufweist, ist der Harzbildner RF77, welcher die folgenden Bestandteile in den folgenden Gewichtsmengen enthält: etwa 3 % Wasser, etwa 31 % Phosphorsäure (85 %ig), etwa 43 % Dextrose, etwa 8 % Monoammoniumphosphat, etwa 4 % Oxalsäure, etwa 10 % Harnstoff und etwa 1 % Monoäthanolamin.

Die harzbildenden Substanzen können hergestellt werden, indem das Wasser und die Phosphorsäure in einen Kessel gegeben und auf etwa 70 - 90°C erhitzt werden. Dann wird der reduzierende ZucIset zugegeben, und die Mischung wird etwa 10 Minuten lang gerührt. Gewünschte Zusatzmittel, welche die

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Blälifähigkeit des Endprodukts erhöhen, werden nun zugegeben und ebenfalls gründlich gerührt. Dann wird der Kessel verschlossen, etwa 10 Minuten lang auf etwa 120⁰C erhitzt, dann läßt man ihn abkühlen und entnimmt den Inhalt.

Ein geeignetes Härtmittel kann die folgenden Bestandteile (bezogen auf das Gewicht) umfassen: etwa 4 % Wasser, etwa 35 % Dextrose, etwa 28 % Harnstoff, etwa 3 % Natriumhydroxyd (3 %-ig), etwa 5 % Furfurylalkohol und etwa 25 % Paraformaldehyd. Im folgenden wird ein Beispiel eines geeigneten Verfahrens zur Herstellung

Hartmittels beschrieben: Natriumhydroxyd, Wasser, Furfurylalkohol und Paraformaldehyd werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und bei einer Temperatur von etwa 90⁰C gemischt, bis sie gelöst sind. Dann wird die Dextrose zugegeben und gemischt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hat. Die Mischung wird auf etwa 40°C abgekühlt, oder man läßt sie abkühlen, wonach der Harnstoff und das Monoäthanolamin zugegeben werden. Dies führt zu einer exothermen Reaktion, und die Mischung sollte sich erwärmen, jedoch nicht auf eine Temperatur von mehr als 110⁰C, und zwar bei geschlossenem Reaktionsgefäß. Man läßt die Mischung etwa 25 Minuten lang reagieren, dann entnimmt man sie. Gegebenenfalls können auch Wasser und Dextrose in den Kessel gegeben, auf etwa 90⁰C erhitzt und gemischt werden, bis man eine Lösung erhält. Dann wird der Harnstoff zugegeben und gerührt, bis er gelöst ist. Nun läßt man den Kessel auf etwa 60⁰C abkühlen oder kühlt ihn durch Wärmeübertragung ab, und man gibt das Natriumhydroxyd, den Furfurylalkohol und das Paraformaldehyd zu. Der Kessel wird geschlossen, auf etwa 110⁰C erhitzt und etwa 25 Minuten lang bei gleichbleibender Temperatur gerührt. Nachdem die Temperatur gesunken ist, kann das Monoäthanolamin zugegeben und gerührt werden. Nachdem die Mischung abgekühlt ist, ist sie gebrauchsfertig.

Dann wird die feuerhemmende Zusammensetzung hergestellt, indem der Harzbildner und die Härtsubstanz miteinander gemischt werden. Vorzugsweise beträgt das Mischungsverhältnis etwa 1e1j es kann jedoch zwischen etwa 3:1 und 1:4 variieren, was von den ge-

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wünschten physikalischen Eigenschaften oder Funktionen der erhaltenen Zusammensetzung abhängt. Das Endprodukt ist eine dicke, zähe Flüssigkeit mit einer Dichte von etwa 1 1/2 g/ccm.

Zur Verwendung der feuerhemmenden Zusammensetzung für die Oberflächenbehandlung eines nicht feuerbeständigen Materials ist die Zusammensetzung in Pulverform gebracht worden. Dies kann erreicht werden, indem die flüssige feuerhemmende Zusammensetzung in einem Gefäß mit großer Oberfläche im Vergleich zum Volumen erhitzt wird und dann der getrocknete Kuchen zu Pulverform zerkleinert oder gemahlen wird. Ein besonders geeignetes feuerhemmendes Pulver wird hergestellt, indem die zuvor beschriebene harzbildende Substanz und die Härtsubstanz in einem Verhältnis von 1 Teil Harzbildner : 1 Teil Härtsubstanz gemischt werden. Die Mischung wird dann auf etwa 70 - 80⁰C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis sie - nach etwa 72 - 90 Stunden - zu einem trockenen Kuchen wird. Der Kuchen ist relativ leicht zerreibbar. In Pulverform hat die Zusammensetzung eine höhere Schüttdichte als in der flüssigen Form und ist wesentlich geringer wasserlöslich als die flüssige Form, was auf die während der Trockenstufe erfolgende Reaktion zurückzuführen ist.

Es wurde gefunden, daß zum Auftragen der pulverisierten feuerhemmenden Zusammensetzung auf ein nicht feuerbeständiges Material die Verwendung eines Sandstrahlgebläses, beispielsweise eines kleinen, tragbaren Geräts dieser Art, wie es in Fachgeschäften erhältlich ist, besonders gut geeignet ist. Das in den Versuchen verwendete Gerät entwickelte einen Druck von 7 kg/cm . Das pulverförmige Material befindet sich in einem ~ Behälter und wird zum Aufbringen auf die gewünschte Oberfläche von dem Hochdruckluftstrom angesaugt. Während dee Auftragens wurde das Sandstrahlgebläse in einem Abstand von etwa 7,6 10,2 cm zu der Oberfläche einer verschäumten Polystyrol- oder Polyurethanplatte gehalten, und die Behandlung dauerte so lange, bis die gewünschte Menge an feuerhemmender Zusammensetzung aufgetragen war. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen

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Verfahrens wurde gefunden, daß die feuerhemmende Verbindung bis zu etwa 0,8 mm tief oder noch tiefer in die Oberflächen der verschäumten Polystyrol- oder Polyurethanplatten eindrang, was davon abhing, wie das Sandstrahlgebläse benutzt wurde.

Das hier beschriebene Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines nicht feuerbeständigen Materials mit einer feuerhemmenden Zusammensetzung wurde bei verschämitem Polystyrol angewandt» Eine verschäumte Polystyroloberfläche mit Zeilstruktur, die aus einer formgepreßten Walzpuppe geschnitten worden ist und eine Dichte von etwa 0,016 g/ccm hats,- weist sowohl offene als geschlossene Zellen auf und hat eine Zellengröße von durchschnittlich etwa 0,075 - 0,2 mm Durchmesser» Verschäumtes Polystyrol besitzt im - allgemeinen eine geschlossene Zellstruktur mit Ausnahme derjenigen Zellen, welche durch das Schneiden geöffnet worden sind» Das Aussehen der Plattenoberfläche wird durch die Sandstrahlbehandlung nicht wesentlich geändert» Die Sandstrahlbehandlung verursacht im wesentlichen kein Aufbrechen oder Zerdrücken der Polystyrolzellstruktur. Dennoch wird die feuerhemmende Zusammensetzung in und durch die Polystyrolschaum-Zellstruktur hineingepreßt, möglicherweise durch die Zwischenräume zwischen den

Es wurde auch gefunden, daß die Sandstrenlbehandlung wirksamer zu sein scheint, wenn die zu behandelnde Oberfläche zuvor ange feuchtet wird» Wenn größere Mengen der feuerhemmenden, pulver™ förmigen Zusammensetzung verwendet werden sollen, erleichtert das Anfeuchten der zu behandelnden Oberfläche mit Wasser die stärkere Sandstrahlbehandlung und trägt dazu bei, die höheren ■ Mengen der Zusammensetzung in der Oberfläche festzuhalten.

Die Vorteile und die Verwendbarkeit der erfindungsgemäß behandelten Materialien sind außerordentlich und überraschend groß. Ua dies nachzuweisen, wurden nicht behandelte und behandelte Proben einem ziemlich strengen Test, einem modifizierten sogenannten "Durchbrenntest" des Bureau of Mines,

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unterworfen. In diesem Test werden Proben von 30,5 x 30,5 cm und der jeweils angegebenen Dicke in horizontaler Lage auf Ständern gehalten. Jede Probe wird etwa 5 cm über der Spitze eines Fisher-Brenners gehalten. Die bei diesem Test vorgenommenen Modifikationen gegenüber dem Durchbrenntest des Bureau of Mines bestehen darin, daß die Proben horizontal angebracht werden und daß ein Fisher-Brenner anstelle einer Propanflamme verwendet wird. Die Flamme des Fisher-Brenners wird auf eine Höhe von 114,3 mm bei einem inneren Kegel von 38,1 mm eingestellt. Auf die Probe wird ein Zellulosetuch gelegt, und die Probe wird von einem Ständer horizontal über der Flamme gehalten. Die Durchbrennzeit wird durch das Entzünden des Tuches angezeigt. Die Ergebnisse dieses Tests werden in den folgenden Beispielen beschrieben.

Beispiel I

Ein Stück einer verschäumten Polystyrolplatte von 30,5 x 30,5 cm und einer Dicke von 2,54 cm, die aus verschäumbarem Polystyrol, das unter dem Handelsnamen DYLITE M-57 vertrieben wird, hergestellt worden war, wurde dem modifizierten Durchbrenntest des Bureau of Mines unterworfen und ergab eine Durchbrennzeit von 7 Sekunden bei einem Gewichtsverlust von 50 %,

Mehrere identische Proben wurden nach dem oben beschriebenen Sandstrahlverfahren mit einem trockenen Pulver einer feuerhemmenden Harzzusammensetzung behandelt, und zwar auf Ober- und Unterfläche, wobei einige Proben mit einer Menge von 12,5 g/9,29 dm², andere Proben mit 25 g/9,29 dm² und weitere Proben mit 50 g/9,29 dm behandelt wurden. Alle diese Proben ~ wurden auf den beiden Hauptoberflächen mit Alufolie von 0,05 mm Dicke belegt. Nach einer Testdauer von 30 Minuten war keine der Proben durchgebrannt. Der Gewichtsverlust der einzelnen Proben betrug zwischen etwa 14,8 und 20,3 %.

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Eine weitere Probe, die nicht mit der feuerhemmenden Zusammensetzung behandelt war und die auf der nach unten gerichteten Oberfläche, d.h. der Seite, welche der Flamme ausgesetzt ist, mit Alufolie von 0,0075mm Dicke belegt war, brannte nach 15 Sekunden durch.

Durch die Sandstrahlbehandluag mit der feuerhemmenden Zusammensetzung erhielt man verschäumte Polystyrolproben, welche in dem Test nicht durchbrannten, selbst wenn dieses relativ leicht entflammbare Material einem längeren Test mit einer Dauer zwischen 7 bzw. 5 Sekunden und mehr als 1800 Sekunden ausgesetzt wurde.

Beispiel II

Die Probe einer verschäumten Polystyrolplatte gemäß Beispiel I, jedoch mit einer Dicke von 5»08 cm, wurde dem Durchbrenntest unterworfen und brannte in 10 Sekunden durch.

Eine entsprechende Probes die auf Ober- und Unterseite mit einer flüssigen, feuerhemmenden Zusammensetzung, welche aus einer Mischung von Harzbildner und Härtsubstanz im Verhältnis von 1:2 bestand, in einer Menge von 25 g/9»29 dm überzogen und mit Alufolie von 0,0075mm Dicke belegt war, brannte in 2 Minuten und 13 Sekunden durch.

Proben aus verschäumten Polystyrolplatten von 5»08 cm Dicke, die mit dem Sandstrahlgebläse behandelt und auf beiden Oberflächen mit einer Alufolienschicht von 0,05 bm Dicke belegt waren, brannten in 30 Minuten nicht durch. Der Gewichtsverlust der Proben lag zwischen etwa 12₉9 und 23_t5 %.

In diesem Beispiel II kann festgestellt werden, daß bei den mit Sandstrahlgebläse behandelten Proben die Dauer der Flammeneinwirkung von 133 Sekunden auf über 1800 Sekunden erhöht werden konnte, was die deutliche Überlegenheit der erfindungsgemäßen Auftragung einer pulverförmiger! feuerhemmenden. Zusammen-

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setzung mit dem Sandstrahlverfahren im Vergleich zu einem Auftragen der gleichen Zusammensetzung in flüssiger Form zeigt.

Beispiel III

In diesem Beispiel wurden modifizierte starre Polyurethanplatten von 30,5 χ 30,5 cm und 5,08 cm Dicke dem Durchbrenntest unterworfen, um die Durchbrennzeit einer nicht behandelten Vergleichsprobe mit der Durchbrennzeit verschiedener Proben zu vergleichen, die auf der Ober» und Unterseite mit Sandstrahlgebläse mit 12,5 g/9,29 dm² bzw. mit 25 g/9,29 dm² einer feuerhemmenden Zusammensetzung behandelt und in einigen Fällen zusätzlich auf Ober- und Unterseite mit Alufolie von 0,05 mm Dicke belegt waren. In Tabelle 1 sind die Ergebnisse dieses Tests mit Bemerkungen in Bezug auf den Verbrennungsgrad der Probe aufgeführt. Es ist daraus zu ersehen, daß die nicht behandelte Vergleichsprobe außerordentlich starke Verbrennungen an den Oberflächen aufwies, während die erfxndungsgemäß behandelten Proben keine Verbrennungen an den Oberflächen aufwiesen, unabhängig davon» ob sie mit Alufolie belegt waren oder nicht.

Oberflächenbehandlung, g/9,29 dm^

Belag

Tabelle 1

Durchbrennzeit, Testdauer 30 Min,

Bemerkungen

Vergleichspr. 0	0	12 Minuten	sehr starke Ver brennungen an Oberflächen
12,5	0	o ■	• keine Verbrennung an Oberflächen
12,5	Alufolie 0,05 mm	0	keine Verbrennung an Oberflächen
25,0	0	0	keine Verbrennung an Oberflächen
25,0 ·	Alufolie 0,05 mm	0	Iteine Verbrennung an Oberflächen

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Beispiel IV

Eine Probe von 30 ν 5 3ε 30-, 5 cm und 9» 5 mm Dick® eines Kiefern= holzbretts wurde als Vergleichsprobe dem Durchbrenntest unterworfen. Nach 4 Minuten war die Prob© vollständig von den Flammen umgeben, d.h., die Probe fing vollständig Feuer und wurde von den Flammen verzehrte Eine ebensolche Probe _B die jedoch nach dem Sandstrahlverfahren mit 25 g/9 _s 29 dm ainer pulverförmigen feuerhemmenden Zusammensetzung auf beiden Oberflächen behandelt worden x*/ar_p xfurde ebenfalls dem Durchbrenntest unterworfen» Nach 60 Minuten war sie nicht durch= gebrannt und zeigte auch keine Zeichen von Beschädigung.,

Beispiel V

Ein Stück Sperrholz mit den Abmessungen 3Oj,5 x 30„5 cm und 6,35 mm Dicke wurde als Vergleichsprobe dem Durchbrenntest unterworfen., Nach etwa 2 Minuten war die Probe vollständig von Flammen umgeben»

Dann wurde eine solch© Prob©j, di@ jsdoch auf beiden Hauptoberflächen naen dem Sandstrahlverfahren mit 25 g/9_B29 dm einer pulverförmigen feuerheiiBenden Zusammensstsung behandelt worden warκ dem Durchbrenntest ausgesetzt, und si© zeigt® nach 90 Minuten kein Durchbrennen und kein© Anzeichen von Beschädigung.

Mehrere Materialproben _ΰ die nach dam ©rfindLumgsgssäß-en Sandstrahlverfahren behandelt worden waren, wurden dann einem strengeren Test unterworfen₉ d@r als "Tunnel=T©gt^ül1 der Underwriters⁰ Laboratories bekamt ist«, Er wird als '"Testverfahren zur Klassifizierung der Feusrgefährlichkeit von Baumaterialien UL73"bezeichnet_o Bei diesem Test wird eine Probe in einem Tunnel ₉ welcher an einem Ende mit Gasbrennern ausgestattet ist und in dem durchgehend geregelte Zugluftbedingungen herrschen, befestigt und eingeschlossen» Jede Probe ist 50,8 cm breit und 7,62 ι lang. Vereinfacht dargestellt, wird in dem Test

* horizontal verlaufenden

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die Feuergefährlichkeit einer bestimmten Probe mit der Feuergefährlichkeit von Asbestzementplatten (nicht brennbar) verglichen, wobei die Stufungsskala von 0 bis 100 für Roteichenbretter (brennbar) geht. Bewertet werden die Flammenausbreitung, die Menge des verbrannten Materials und die entwickelte Rauchdichte. Die Probe ist in dem geschlossenen Tunnel angebracht und bildet das Dach von diesem, ^er !Tunnel selbst hat

Abmessungen 44,5 cm χ 30,5 cm χ 7,62 m Länge. Der Test begimt damit, daß die Gasbrenner angezündet werden und die Probe 10 Minuten lang unter den speziellen Testbedingungen den Gasflammen ausgesetzt wird. Die Ergebnisse werden den ganzen Test hindurch in regelmäßigen Abständen aufgezeichnet. Man erhält Werte für die Flammenausbreitung und die Rauchdichte. Im Fall von Polymermaterialien und einigen anderen Materialien wird die verbrannte Masse als nicht von Bedeutung angesehen, und obwohl sie in dem Test von Underwriters' Laboratories angegeben wird, wird sie bei den Ergebnissen in der vorliegenden Beschreibung nicht aufgeführt.

Beispiel VI

Die in diesem Beispiel dem Tunnel-Test unterworfenen Proben werden einzeln beschrieben, und die Testergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Die Probe 1, die als Vergleichsprobe diente, war eine verschäumte Polystyrolplatte von 5_f1 cm Dicke, 50,8 cm Breite und 762 cm Länge. Sie hatte eine Dichte von etwa 0,016 g/ccm und war aus eine formgepreßten Stück aus verschäumbarem Polystyrol, das unter dem Handelsnamen DYLITE M-57 vertrieben* wird, geschnitten. Diese Platte wurde während des Tests vollständig verbrannt.

Die Probe 2 war ebenfalls eine verschäumte Polystyrolplatte von 5, 1 cm Dicke. Sie war mit einer harzartigen flüssigen Mischung von Harzbildner und Härtsubstanz im Verhältnis 1:2 beschichtet. Der Überzug war in einer Menge von 25 g/9»29 dm

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aufgetragen«. Die Probe war auf beiden Seiten mit Alufolie von 0,0075 mm Dicke belegt» Unter den strengen Testbedingungea wurde die Platte, obwohl sie auf beiden Seiten mit einer feuerhemmenden Zusammensetzung beschichtet war₅ zu 100 % von den Flammen verzehrt.

Die Probe 3 war eine ähnlich© verschäumte Pelystyrolplatts von 44,5 mm Dicke«, Sie war nach dem ©rfindungsgemäßen Sancl·= strahlverfahren behandelt worden_s wobei eine Schicht von 25 g/9,29 dm auf jede Seit© der Prob© aufgetragen worden war» Zusätzlich war die Probe auf beiden Seiten mit Alufolie von O₉05 mm Dicke belegt. Nach der normalen Testdauer von 10 Minuten hatte die Probe lediglich einen Gewichtsverlust von 13»1 % erlitten-

Es ist daraus zu ersehen,, daß man bei Anwendung des erfinduagsgemäßen Yerfahrens ein flamm= und feuerfestes Material mit langer anhaltender Beständigkeit g©gen Flammen und Hitse erhält*

Tabelle 2

Probe Mr₀	UHammen= ausbreitung„ Wert	Rawohent= wicklung	Gewichts=	entstandener
1 (Verglo-	10 )	350 - üfoor 500	• 100	verbrannt g Prob© auf d@n Tunnelboden geschmolzen
2	90,7	423	100	vorbraimt
3	12,3	21 ρ 1	13,1	minimale B e s chädigung~

Claims

Patentansprüche ;

1. Feuer- und hitzebeständiges Material, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schicht bzw. ein Substrat aus nicht feuerbeständigem Material umfaßt, in welches an wenigstens einer Haupt oberfläche eine feuerhemmende Zusammensetzung ausreichend tief eingebracht bzw. eingespritzt worden ist.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das nicht feuerbeständige Material ein polymeres Material, vorzugsweise Polystyrolschaum oder ein Polyurethanschaum, oder Holz oder Sperrholz ist.

3. Verfahren zum Beständigmachen eines nicht feuerbeständigen Materials gegen eine länger andauernde Einwirkung von Hitze und Feuer, dadurch gekennzeichnet, daß eine feuerhemmende Zusammensetzung ausreichend tief in die Oberfläche des nicht feuerbeständigen Materials eingebracht bzw. eingespritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen dadurch erfolgt, daß die feuerhemmende Zusammensetzung in einen Druckluftstrom gegeben und dieser Strom auf die Oberfläche des nicht feuerbeständigen Materials gerichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3-4, dadurch gekennzeichnet, daß als feuerhemmende Zusammensetzung ein Reaktionsprodukt von Phosphorsäure und einem reduzierenden Zucker verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß als feuerhemmende Zusammensetzung eine pulverförmige Zusammensetzung verwendet wird.

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