DE3326930A1

DE3326930A1 - Schaumstoffe aus silikaten und poly(meth)acrylsaeuren

Info

Publication number: DE3326930A1
Application number: DE19833326930
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr. 4123 Allschwil Forster; Hans 8340 Hinwil Kramer; Sheik Abdul-Cader Dr. 4104 Oberwil Zahir
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1984-02-02
Also published as: GB2124632B; US4464486A; FR2531066A1; JPS5945954A; GB8320055D0; CA1193049A; CH653663A5; GB2124632A

Description

Dr. F. Zurrtste'irf'serf.*- Dr. Ei-Assmann 3326930 Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

CIBA-GEIGY AG Case 3-14033 /-

* ¥»
Basel (Schweiz)

Schaumstoffe aus Silikaten und Poly(meth)acrylsäuren

Die vorliegende Erfindung betrifft Schaumstoffe auf Basis von wasserlöslichen Silikaten und darin löslichen Poly(meth)acrylsMuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.

Aus alkalischen Silikatlösungen hergestellte Schaumstoffe sind bekannt. Aus der DE-OS 29 00 191 ist es ferner bekannt, Silikatschaumstoffe aus wässrigen Alkalisilikatlösungen unter Zusatz von Tensiden mit Schaumwirkung herzustellen, indem man den erzeugten Schaum mit säureabspaltenden Substanzen aushärtet. Nach diesem Verfahren erhält man unter anderem auch Schaumstoffe mit einer relativ geringen Dichte, doch weisen diese Schaumstoffe eine schlechte Porenstruktur auf.

In der DE-OS 22 27 640 wird vorgeschlagen, die beim Verschäumen von Silikatlösungen mittels Wasserstoffperoxid und Reduktionsmitteln auftretende starke Wärmetönung dadurch zu nutzen, indem man parallel zur Verschäumung der Silikatlösung Polymerisations-, Polykondensations- oder Polyadditionsreaktionen ablaufen lässt. Da die Monomeren in der wässrigen Silikatlösung nicht löslich sind, bilden sie neben dem wässrigen Silikatschaum und der darin eingeschlossenen Luft eine zusätzliche Phase, welche sich auf die Stabilität des ungehärteten Schaumes nachteilig auswirkt.

In der DE-OS 24 20 093 wird ein Verfahren zum Verschäumen von organischen Harzen mittels anorganischen, schäumbaren und gasabgebenden Substanzen offenbart. Unter anderem werden als solche Substanzen auch Alkalisilikate genannt. Sowohl die Verschäumung als auch die Aushärtung

des Schaumes müssen bei diesem Verfahren bei höheren Temperaturen vorgenommen werden.

Desgleichen wird in der DE-AS 1 694 876 ein Verfahren zum Verschäumen
von Thermoplasten unter Verwendung einer Masse aus einem Alkalisilikat und Kieselsäure als Schäummittel offenbart, wobei der Verschäumungsvorgang und die Härtung des Schaumes ebenfalls bei höherer Temperatur
vorgenommen werden müssen.

Es wurde nun gefunden, dass sich wässrige Silikatlösungen bei Raumtemperatur leicht zu stabilen Schäumen verarbeiten lassen» wenn man der
Silikatlösung ein darin lösliches Polymer aus (Meth)Acrylsäure oder
ein lösliches Copolymer auf Basis von (Meth)Acrylsäure zugibt. Aus
diesen stabilen Schäumen lassen sich durch Härten Schäume niedriger
Dichte mit guter Porenstruktur herstellen.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist somit ein anorganisch-organischer Schaumstoff auf der Basis von wasserlöslichen Silikaten, der
durch Verschäumen und Aushärten einer bei Raumtemperatur härtbaren
Mischung aus

(a) einer 5 bis 60 gewichts-%igen wässrigen Alkali- oder Ammoniumsilikat lösung,

(b) einer ausreichenden Menge eines Härtungsmittels für wässrige Silikatlösungen,

(c) einem in der wässrigen Silikatlösung löslichen Polymer aus (Meth)-Acrylsäure oder Copolymer aus Acrylsäure und Methacrylsäure oder
aus (Meth)Acrylsaure und einem copolymerisierbaren äthylenische
Doppelbindungen enthaltenden Monomer, wobei die Carboxylgruppen des Polymers bzw. Copolymers gegebenenfalls teilweise oder ganz mit
einer Base neutralisiert sind und der Anteil des Polymers bzw. Copolymers 0,1 bis 30 Teile pro 100 Teile des in der wässrigen Silikatlösung enthaltenen SiO. beträgt,

(d) einem Treibmittel,

(e) einem Tensid mit Schaumwirkung und gegebenenfalls

(f) Geliermittel für die Verfestigung des Schaumes vor der Härtung und/ oder üblichen Füllstoffen

herstellbar ist.

Vorzugsweise enthalten die zu den erfindungsgemessen Schaumstoffen verarbeitbaren Mischungen als Komponente (a) Wasserglas, insbesondere ein solches mit einem Na„(VSiO„-Verhältnis von etwa 1:3,2. Solche Wassergläser sind im Handel erhältlich.

Als Härtungsmittel für wässrige Silikatlösungen kann man bei der Herstellung der erfindungsgemässen Schaumstoffe die üblichen Härtungsmittel für Wassergläser einsetzen. Beispielsweise eignen sich als Härtungsmittel Mineralsäuren, organische Säuren und Säure abspaltende Verbindungen, wie Anhydride, Ester, Säurechloride, leicht verseifbare Amide und Isocyanate. Ferner sind die Salze von Metallen geeignete Härtungsmittel, wie beispielsweise Magnesiumphosphat, Calciumaluminat, Calciumtellurit, Bariumhypophosphat, Aluminiumacetat, Calciumfluorid, Calciumorthophosphat, Aluminiumpolyphosphat, Calciumpyrophosphat-pentahydrat, Kupferacetat-monohydrat, Scheelit, Cadmiumwolframat, Borate der Metalle Zink, Aluminium, Calcium, Cobalt oder Eisen, Lithiumcalciumborat, Calciumfumarat, Calciummaleat, Zinkhexafluorosilikat, Amrnoniumhexaf luorosilikat, Magnesiumhexafluorosilikat, Kaliumhexafluorosilkat, Natriumhexafluorosilikat. Vorzugsweise verwendet man als Härtungsmittel Fluorosilikate, insbesondere das Natriumhexafluorosilikat in pulverisieter Form. Die Menge des Härtungsmittels variiert je nach Härtungsmitteltyp und ist ausserdem von der Anzahl der freien Carboxylgruppen in der Komponente (c) abhängig.

Die zu den erfindungsgemässen Schaumstoffen verarbeitbaren Mischungen enthalten als Komponente (c) vorzugsweise Polyacrylsäuren, die als 10 gewichts-%ige wässrige Lösungen eine Viskosität von 0,1 bis 10 Pa»s aufweisen.

Besonders bevorzugt enthalten die Mischungen als Komponente (c) ein Copolymerisat aus Acrylsäure und Methacrylsäure.

β ο ο a

Als Monomere, die zur Herstellung der copolymeren (Meth)Acrylsäuren eingesetzt werden können, seien beispielsweise genannt: Styrol, Maleinsäureanhydrid, Vinylacetat, Acrylamid, Acrylnitril, (Methacrylsäuremethylester, Acrolein, Methacrolein, Methacrylsäure- bzw. Acrylsäureäthylester, -2-äthylhexylester, -2-äthoxyäthylester, -butylester, -cyclohexylester, -dimethylaminoäthylester, -glycidylester, -2-hydroxyäthylester, -hydroxypropylester, -isobutylester, -3-trimethoxysilylpropylester und -dodecylester.

Enthalten die erfiridungsgemässen Schaumstoffe die polymeren (Meth)-Acrylsäure oder Copolymeren auf Basis von (Meth)Acrylsäure in höheren Anteilen, so setzt man diese polymeren Verbindungen bei der Schaumherstellung vorzugsweise in teilweise oder ganz mit einer Base neutralisierter Form ein. Bereits mit der Zugabe von wenig Poly(meth)acrylsäure, etwa 2 bis 5 Gewichts-%, bezogen auf die Trockenmasse, wird eine ausserordentliche Stabilisierung der Wasserglasschäume während der Härtung erreicht. Durch die stabilisierende Wirkung der Poly(meth)-acrylsäuren ist es ausserdem möglich, mit weniger Wasser eine grössere Schaumhöhe zu erreichen. Auf diese Weise ist es möglich, Schäume geringer Dichte zu erzielen.

Als Treibmittel zur Herstellung des Schaumes können beispielsweise tiefsiedende Kohlenwasserstoffe, Chlor- bzw. Flurokohlenwasserstoffe und im Prinzip alle gasabspaltenden Substanzen eingesetzt werden. Hierbei muss allerdings in Kauf genommen werden, dass die zum Verdampfen benötigte Energie zugeführt werden muss. Vorzugsweise verwendet man Gase, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, als Treibmittel. In einer besonderen Ausführungsform verwendet man ein Kohlendioxid-Luft-Gemisch, das mechanisch eingeschlagen wird. Da das Kohlendioxid mit Wasser zur Kohlen- ■ säure reagiert, wirkt es zugleich als Härter. Die während des Schäumens eingetragene Menge CO„ genügt jedoch nicht, um eine vollständige Aushärtung der Silikatlösung zu bewirken.

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- δ-

Tenside mit Schaumwirkung sind bekannt. Als solche Schaummittel eignen sich die schaumbildenden Tenside, die anionischen, kationischen, nichtionischen oder amphoteren Charakter haben, wie zum Beispiel DiraethylcocosaminoxidjNatriumdodecylbenzolsulfonatjSulfierte Fettsäuren, Nonylnaphthaiensu1fonat, Nonylphenylpolyäthylenglykol, Polyoxyäthylenlauryl glykol, Ν,Ν-Dimethyldodecylamin-N-Oxid, Lithiumlaurylsulfat, PoIyäthersiloxane oder lineare, sulfonierte Alkane und deren Natriumsalze, die bevorzugt verwendete Tenside darstellen.

Da die Poly(meth)acrylsäuren auf die ungehärteten Schäume schaumstabilisierend wirken, ist es nicht erforderlich, der zu verschäumenden Masse auch Schaumstabilisatoren zuzugeben.

Gegebenenfalls können der zu verschäumenden Masse noch Geliermittel beigegeben werden, welche eine Verfestigung des Schaumes vor der eigentlichen Härtung des Schaumes bewirken. Geeignete Geliermittel sind beispielsweise polare organische Substanzen, wie Methanol, Aethanol, Acetamid, Acrylamid, Glycerintriacetat, Polyäthylenoxid und Halogenalkohole.

Ferner können der zu verschäumenden Masse gegebenenfalls noch Füllstoffe zugesetzt werden, die mineralischer oder organischer Natur sein können und in Form von Fasern, Pulvern, Granulatenj Perlen oder Hohlkügelchen zugegeben werden. Die Wahl des Füllstoffes richtet sich dabei nach der Anwendung des Schaumstoffes. Da Füllstoffe die Dichte des Schaumes erhöhen, kommen für Schäume für Isolationszwecke nur Füllstoffe in Frage, die selbst gut isolieren, wie zum Beispiel Glashohlkugeln oder geschäumtes Polystyrol.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Schaumstoffe, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Mischung aus

(a) einer 5 bis 60 gewichts-%igen wässrigen Alkali- oder AmmoniumsiIikatlösung,

(b) einer ausreichenden Menge eines Härtungsnitteis für wässrige Silikatlösungen,

(c) einem in der wässrigen Silikatlösung löslichen Polymer aus (Meth)-Acrylsäure oder Copolymer aus Acrylsäure und Methacrylsäure oder aus (Meth)Acrylsäure und einem copolymerisierbaren, äthylenische

. Doppelbindungen enthaltenden Monomer, wobei die Carboxylgruppen des Polymers bzw. Copolymers gegebenenfalls teilweise oder ganz mit einer Base neutralisiert sind und der Anteil des Polymers bzw. Copolymers 0,1 bis 30 Teile pro 100 Teile des. in der wässrigen Silikatlösung enthaltenden Si0„ beträgt,

(d) einem Treibmittel,

(e) einem Tensid mit Schauniwirkung und gegebenenfalls

(f) Geliermittel für die Verfestigung des Schaumes vor der Härtung und/ oder üblichen .Füllstoffen

verschäumt und danach aushärten lässt.

Sowohl für die Verschäumung als auch für die Härtung ist die Temperatur nicht kritisch und kann beispielsweise zwischen 10 und 100⁰C betragen. Vorteilhafterweise und bevorzugt werden die Verschäumung und die Härtung bei Zimmertemperatur durchgeführt. Die ungehärteten Schaummassen können nach üblichen Methoden, beispielsweise als Giessschäume, verarbeitet werden. Nach der Härtung, wobei eine geringere Schrumpfung gegenüber reinen Silikatschäumen eintritt, können die erfindungsgemässen Schäume mittels eines geeigneten Trocknungsverfahrens, zum Beispiel durch Lufttrocknung, im Trocknungsschrank oder durch Heissluftbehandlung, ganz oder teilweise vom Wasser befreit werden.

Die erfindungsgemässen Schäume sind unbrennbar und weisen eine hohe

• AO'

Temperaturbeständigkeit auf. Sie eignen sich daher als Isolierstoffe, insbesondere für die Verwendung in der Bauindustrie, und sind auch für Isolierung bei höheren Temperaturen, bis etwa 65O°C, einsetzbar. Die erfindungsgemässen Schäume kommen aber auch als Träger für Katalysatoren in Frage.

Folgende Ausgangsstoffe werden in den nachfolgenden Beispielen eingesetzt:

Natronwasserglas: Technische Natriumsilikatlösung der Firma Siegfried AG

Zofingen, CH; Artikel Nr. 181920, Molarverhältnis

₂₂ = 1:3,25, Dichte = 1,369 g/cm³ Viskosität bei 25°C = 80 mPa«s.

Kaliwasserglas: "Typ 4009" der Firma Van Bearle, CH; Molarverhältnis K OrSiO = 1:3,2, Feststoffgehalt 39 %; Dichte 40-41⁰Be .

Polyacrylsäure:

1. 10 gewichts-%ige, wässrige Lösung:

Acrylsäure wird als 10%ige Lösung in Wasser polymerisiert, indem man in einem SuIfierkolben unter Stickstoffatmosphäre

100 g Acrylsäure (Fluka, stabilisiert mit 0,05 % Hydrochinon-monomethyl äther),

900 g H„0 (demineralisiert und entgast),
0,5 g Isopropanol und
0,02 g Kaliumpersulfat

auf 80⁰C erwärmt. Nach 2 Stunden und 4 Stunden werden weitere o,02 g Kaliumpersulfat, gelöst in wenig Wasser, dazugegeben. Die Lösung wird total 30 Stunden gerührt. Nach dieser Zeit können durch Titration mit Brom/Natriumthiosulfat praktisch keine Doppelbindungen mehr nachgewiesen werden.

-J8T-

Die Pblyacrylsäurelösung weist bei 25°C eine Viskosität von 0,1 Pa»s auf.

Die Grenzviskosität beträgt in 1 m NaCl-Lösung, pH = 7,0 [^] 4,9, was auf ein mittleres Molekulargewicht von 100'000 schliessen lässt.

2. 5 gewichts-%ige, wässrige Lösung:'

Diese wird aus der oben erhaltenen 10 gewichts-%igen Polyacyrlsäurelösung hergestellt, indem man diese mit Natronlauge auf pH-8,3 einstellt und dann mit Wasser bis zur 5 gewichts-%igen Lösung verdünnt,

3. 4 gewichts-%ige, wässrige Lösung:

Diese wird ebenfalls aus der 10 gewichts-%igen, wässrigen Polyacrylsäurelösung mittels Natronlauge (pH = 8,0) und Verdünnen mit Wasser hergestellt.

Copolymerisat aus Acrylsäure und Methacrylsäure: 2250 g demineralisiertes und entgastes Wasser, 125 g Methacrylsäure, 2 g Thioglykolsäure und 0,75 g Kaliumpersulfat werden unter Stickstoff auf 80⁰C aufgeheizt. 125 g Acrylsäure werden langsam während 4 Stunden zugetropft. Zugleich werden alle 1,5 Stunden 0,75 g Kaliumpersulfat zugegeben; total 3 g. Die Lösung wird.über Nacht bei 80°C gerührt.

Nach dem Abschalten des Rührers setzt sich ein hochviskoser Brei ab. In diesem Brei (ca. 400 g) wird ein Feststoffgehalt von 20,2 % festgestellt. 100 g dieses Breis werden in 300 g wässriger Natronlauge (5 Gew.%) gelöst. Diese Lösung, die etwa 5 Gew.% des Copolymeren enthält, wird für die Schaumversuche eingesetzt.

Härtungsmittel:

Na.SiF wird 12 bis 24 Stunden in der Kugelmühle gemahlen. Die Korngrössenverteilung erfolgt durch Bestimmung der Rückstandsumme, die ergibt, dass

- KL-

17 % grosser als 63 ^m,

22 % zwischen 63 und 40 11 % " 40 und 30 ^m, 10 % " 30 und 20 ;um, und 40 % des Härtungsmittels kleiner als 20

gross sind.

Tenside mit Schaumwirkung:
Mersolat^H 76 (Natriumalkylsulfonat) der Firma BAYER als 73 %ige Paste; Hostapur^ SAS 60 (sek., lineares Alkansulfonat, C-C)

12 18

der.Firma HOECHST.

Beschreibung des verwendeten Rührers zur Eintragung der Luft bzw. Gase Das mechanische Schäumen der Wasserglaslösungen im Labormassstab erfolgt mit einem Schnellrührer, der Drehzahlen bis zu 4000 U/Min, zulässt. Als Rührelement werden zwei Scheiben von ca. 50 mm Durchmesser verwendet, die an der Peripherie mit Zähnen versehen sind. Der Abstand der Scheiben wird durch ein ringförmiges Zwischenelement fixiert. Durch die Hohlwelle des Rührers können Gase beliebiger Zusammensetzung und Menge über vier Bohrungen im Zwischenelement in die Flüssigkeit geleitet werden.

Beispiel 1: Eine Mischung bestehend aus 50 g Natronwasserglas, 1,5 g des Tensides Mersolat^ H 76, 5 g einer 10 gewichts-%igen Polyacrylsäurelösung und 15 g Wasser wird während 30 Sekunden mit gleichzeitigem Einleiten von 60 Liter/Stunde (l/h) Stickstoff aufgeschäumt (Drehzahl des Rührers 3000 Umdrehungen/Minute U/Min.). Nach der Zugabe von 10' g Na„SiF_fi wird 30 Sekunden unter Einleiten von 60 l/h Stickstoff und 60 l/h Kohlendioxid weitergeschäumt. Der entstandene Schaum wird in einen Becher aus Polystyrol mit etwa 200 ml Fassungsvermögen gefüllt.

Der Becher wird über Nacht bei Raumtemperatur zugedeckt stehen gelassen. Der erstarrte Schaum haftet nicht am Becher und ist leicht entformbar.

Aus den Innenmassen des Bechers und den Abmessungen des entformten Schaumes wird die Schrumpfung bestimmt. Sie beträgt so., hl in der Höhe als auch im Radius weniger als 7 Z. Der Schaum wird durch Stehen¹ j^en im Raum getrocknet. Die Dichte des so getrockneten Schaumes beträgt 108 kg/m . Während dem Trocknen wird keine weitere Schrumpfung mehr festgestellt. Der Schaum weist vorwiegend offene Poren auf.

Beispiele 2-4: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die zugegebene Menge Wasser und Polyacrylsäure variiert werden. Die Eigenschaften der erhalten Schaumstoffe sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle	1	Bei spiel	Variable Zugabe^ zu der Mischung	Wasser demine- ralisiert [g]	Eigenschaften	Druckfestig keit [N/m²]
	2 3 4	Gewicht in [g] einer 5 gew.-%igen,wässrigen PoIyacrylsäurelösung, mit NaOH auf pH=8,3 neutralisiert	10	Dichte [kg/m³]	71 · 10³ 46 · 10³ 24 · 10³
	10 20 30		125 123 97

Die Messung der Dichte erfolgt an kubischen Stücken, die aus dem Probekörper herausgesägt wurden. Die Würfel haben eine Seitenlänge von 25 bis 32 mm. .

Beispiel 5; Analog Beispiel. 1 werden 50 g Natronwasserglas, 1,5 g Mersolat H 76, 10 g Na₃SiF und 15 g einer 5 gew.-%igen, wässrigen Lösung eines Copolymeren von Acrylsäure und Methacrylsäure geschäumt und danach wie in Beispiel 1 getrocknet. Der Schaum weist eine Dichte

3 3 2

von 220 kg/m auf und eine Druckfestigkeit von 520*10 N/m .■

Beispiel 6: 50 g Natronwasserglas, 20 g 5 gew.-%ige, wässrige Polyacrylsäure (neutralisiert auf pH = 8,3) und 3 g Tensid Hostapur SAS 60 werden 45 Sekunden unter Einleitung von N mit einer Rührerdrehzahl von 3000 U/min aufgeschäumt. 10 g pulverisier-

tes Na-SiF werden dazugegeben und während 45 Sekunden unter Einleitung von 60 l/h N„ und 60 l/h CO weitergeschäumt. Der wie im Beispiel 1 getrocknete Schaum weist eine Druckfestigkeit von 49»10^ N/m und eine

3 "~

Dichte von 100 kg/m auf.

Beispiel 7; Analog Beispiel 1, aber anstelle von Natronwasserglas werden 50 g Kaliwasserglas zugegeben. Die Dichte des getrockneten Schaumes

3
beträgt 160 kg/m . Während der Aushärtung und Trocknung wird eine Schrumpfung von 14,2 % gemessen.

Beispiel 8: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei unterschiedliche Härter und Härtermengen eingesetzt werden. Die Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Variable Zugaben zu den Mischungen: Härtermenge in g pro 50 g Natronwasserglas	Aluminiumpolyphosphat	Eigenschaften des Schaumstoffs:	Bemerkungen
Na₂SiF₆	10	Dichte , (kg/m³)	guter, feinpo riger Schaum; Schrumpfung 4 %
7 10 20 5	98 110 160 150

Beispiel 9: 50 g Natronwasserglas, 1,5 g Mersolat'^-Ή 76, 6 g 5 gew.-%ige, wässrige Polyacrylsäure und 5 g Wasser werden unter Einleiten von 120 l/h Stickstoff während 30 Sekunden geschäumt. Nach der Beigabe von 10 g pulverisiertem Na₇SiF, wird 30 Sekunden lang unter Einleitung von 60 l/h N„ und 60 l/h CO _? weitergeschäumt. Der frische Schaum wird unter eine Vakuumglocke gestellt, und die Schaumhöhe wie durch Anlegen eines Vakuums etwa verdreifacht. Der wie in Beispiel 1 gehärtete und

3 getrocknete Schaum weist eine sehr geringe Dichte von 30 kg/m auf.

* « a «a

Der Schaum weist relativ grosse und offene Poren auf. Dieses Beispiel zeigt, dass durch geeignete Schaumverfahren, wie sie bei der Produktion von UF-Schäumen eingesetzt werden, sich auch Silikatschäurae mit λ geringen Dichten herstellen lassen.

Beispiel 10: Eine Mischung aus 10 g H„0, 1,5 g Mersolat^H 76, 10 g

Na₀SiF, und 5 g einer 4-gew.-%igen, wässrigen Polyacrylsäure wird ί ο

vorbereitet. Mit der Zeit setzt sich das Natriumhexafluorosilikat ab. Nach 96 Stunden wird die Mischung aufgerührt und mit 50 g Natronwasserglas zu einem Schaum verarbeitet, indem mit dem Schneilrührer eine Mischung von Luft und CO₉ in die Masse geschlagen wird. Der wie im Beispiel 1 gehärtete und getrocknete Schaum hat eine Dichte von 111 kg/

m und unterscheidet sich nicht von den nach Beispielen 2-4 hergestellten Schäumen.

Beispiel 11: 50 g Natronwasserglas, 2 g Mersolat^H 76, 20 g einer 5 gew.-%igen, wässrigen Polyacrylsäure und 10 g Na.SiF, werden während 85 Sekunden unter Einleiten von Stickstoff geschäumt. Der wie in Beispiel 1 gehärtete and getrocknete Schaum hat eine Dichte von

3 3 2

90 kg/m und eine Druckfestigkeit von 26·1Ο N/m .

Cr)

Beispiel 12: 50 g Natronwasserglas, 1,5 g Mersolat'-'H 76 und 20 g einer 5 gew.-%igen, wässrigen Polyacrylsäure werden während 45 Sekunden unter Einleiten von 60 l/h Pressluft aufgeschäumt. Nach der Zugabe von 10 g Xa_nSiF und 5 g gemahlenen Glasfasern wird während 45 Sekunden unter Einleitung eines Gemisches von Pressluft und CO weitergeschäumt. Der wie in Beispiel 1 gehärtete und getrocknete Schaum weist eine

3 3 2

Dichte von 200 kg/m und eine Druckfestigkeit von 168*10 N/m auf.

Claims

S » β ι β a» β «

Patentansprüche

[ l.yAnorganis.ch-organischer Schaumstoff auf der Basis von vasserlü -lochen Silikaten, der durch Verschäumen und Aushärten einer bei Raumtemperatur härtbaren Mischung aus

(a) einer 5 bis 60 gew.-%igen wässrigen Alkali- oder Ammoniumsilikatlösung,

(b) einer ausreichenden Menge eines Härtungsmittels für wässrige SiIi- -katlösungen,

(c) einem in der wässrigen Silikatlösung löslichen Polymer aus (Meth)-Acry!säure oder Copolymer aus Acrylsäure und Methacrylsäure oder aus (Meth)Acrylsäure und einem copolymersierbaren äthylenische Doppelbindungen enthaltenden Monomer, wobei die Carboxylgruppen des Polymers bzw. Copolymers gegebenenfalls teilweise oder ganz mit einer Base neutralisiert sind und der Anteil des Polymers bzw. Copolymers 0,1 bis 30 Teile pro 100 Teile des in der wässrigen Silikatlösung enthaltenden Si0„ beträgt,

(d) einem Treibmittel,

(e) einem Tensid mit Schaumwirkung und gegebenenfalls

(f) Geliermittel für die Verfestigung des Schaumes vor der Härtung und/ oder üblichen Füllstoffen

herstellbar ist.
2. Schaumstoff gemäss Anspruch 1, herstellbar aus einer Mischung, die als Komponente (a) Wasserglas, insbesondere ein solches mit einem Na-O/SiC· -Verhältnis von etwa 1:3,2, enthält.
3. Schaumstoff gemäss Anspruch 1, herstellbar aus einer Mischung,

die als Komponente (c) Polyacrylsäuren, die als 10 gew.-%ige wässrige Lösungen eine Viskosität von 0,1 bis 10 Pa»s aufweisen, enthält.

- λ.
4. Schaumstoff gemäss Anspruch 1, herstellbar aus einer Mischung, die als Komponente (c) ein, Copolymerisat aus Acrylsäure und Methacrylsäure enthält.
5. Verfahren zur Herstellung eines anorganisch-organischen Schaumstoffes auf Basis von wasserlöslichen Silikaten mittels Härtungsmitteln und Tensiden mit Schaumwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass man eine bei Raumtemperatur härtbare Mischung aus

(a) einer 5 bis 60 gew.-%igen wässrigen Alkali- oder Ammoniumsilikatlösung,

(b) einer ausreichenden Menge eines Härtungsmittels für wässrige Silikatlösungen,

(c) einem in der wässrigen Silikatlösung löslichen Polymer aus (Meth)-Acrylsäure oder Copolymer aus Acrylsäure und Methacrylsäure oder aus (Meth)Acrylsäure und einem copolymerisierbaren, äthylenische Doppelbindungen enthaltenden Monomer, wobei die Carboxylgruppen des Polymers bzw. Copolymers gegebenenfalls teilweise oder ganz mit einer Base neutralisiert sind und der Anteil des Polymers bzw. Copolymers 0,1 bis 30 Teile pro 100 Teile des in der wässrigen Silikatlösung enthaltenden Si0_ beträgt,

(d) einem Treibmittel

(e) einem Tensid mit Schaumwirkung und gegebenenfalls

(f) Geliermittel für die Verfestigung des Schaumes vor der Härtung und/oder üblichen Füllstoffen

verschäumt und aushärten lässt. - .
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (c) Polyacrylsäuren einsetzt, die als 10 gew.-%ige wässrige Lösungen eine Viskosität von 0,1 bis 10 Pa»s aufweisen.
7. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (c) ein Copolymerisat aus Acrylsäure und Methacrylsäure einsetzt.

ύ β » ί» Λ <» β
8. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Treibmittel (d
schlagen wird.

Treibmittel (d) ein Luft/CO -Geraisch verwendet, das mechanisch einge9. Verwendung der Schaumstoffe gemäss Anspruch 1 als Isolierstoffe in der Bauindustrie.