WO2011069923A1 - Hydrophobic thermal insulation - Google Patents

Hydrophobic thermal insulation Download PDF

Info

Publication number
WO2011069923A1
WO2011069923A1 PCT/EP2010/068876 EP2010068876W WO2011069923A1 WO 2011069923 A1 WO2011069923 A1 WO 2011069923A1 EP 2010068876 W EP2010068876 W EP 2010068876W WO 2011069923 A1 WO2011069923 A1 WO 2011069923A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermal insulation
volatility
radical
low
organosiloxanes
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/068876
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Barthel
Torsten Gottschalk-Gaudig
Original Assignee
Wacker Chemie Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie Ag filed Critical Wacker Chemie Ag
Priority to US13/515,201 priority Critical patent/US20120286189A1/en
Priority to EP10784321A priority patent/EP2509926A1/en
Priority to KR1020127017668A priority patent/KR101456596B1/en
Publication of WO2011069923A1 publication Critical patent/WO2011069923A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/30Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds
    • C04B26/32Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00Compositions for artificial stone, not containing binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/28Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00267Materials permeable to vapours or gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00293Materials impermeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/30Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
    • C04B2201/32Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen

Definitions

  • the invention relates to a porous thermal insulation and moldings thereof.
  • Thermal insulation to save energy has been given high priority in the context of awareness of sustainable development and increased energy prices. Thermal insulation comes in the context of rising energy prices, dwindling resources, the pursuit of a reduction in CC> 2 emissions, the need for sustained reduction of energy demand, as well as rising costs in the future
  • Natural stones are relatively good heat conductors, so that the outer walls of buildings erected from them very quickly release the heat from the inside to the outside in cold weather. The development is therefore on the one hand to improve the
  • Insulation properties by increasing the porosity of these building materials, such. in concrete and brickwork, and on the other to cover the outer walls with
  • thermal insulation or insulating materials used primarily today are materials with low heat conduction. Common: Organic thermal insulation materials
  • Foamed plastics such as polystyrene, Neopor, polyurethane wood fiber material such as wood wool and cork vegetable or animal fibers such as hemp, flax, wool Inorganic thermal insulation materials
  • mineral foams such as aerated concrete, pumice, perlite and vermiculite
  • Vacuum insulation panels called VIP for short.
  • a thermal conductivity of about 0.004 to 0.008 W / mK (depending on
  • Appliances, refrigeration and logistics can be used.
  • Vacuum insulation panels based on porous thermal insulation materials, polyurethane foam boards and pressed fibers as a core material with composite films (for example aluminum composite films or so-called.
  • the lifetime is due to the diffusion of gases through the
  • the panels are not breathable.
  • Construction sites are difficult, or not possible.
  • ambient gases mainly nitrogen, oxygen, C02 and water vapor
  • Lower thermal conductivities include porous thermal insulation materials e.g. based on fumed silica (0,018 - 0,024 W / mK).
  • volatile silicon compounds such as organic and
  • Moisture absorption energy transport via water molecules take place, which can adversely affect the thermal conductivity of the system.
  • the invention is based on the object to solve the problems of the prior art, in particular the
  • the object is solved by the features of claim 1.
  • the invention relates to thermal insulation materials according to claim 1.
  • Heat insulation materials consist essentially of highly dispersed, nanoscale silicas, preferably fumed silicas, infrared opacifiers and fibers.
  • the thermal insulation materials of the invention contain no
  • Binders in the form of liquids that adhere particles are
  • Organosiloxanes during the mixing process for the production of porous thermal insulation materials the above objectives are achieved.
  • This mixture is deformable and compressible immediately after the addition.
  • the addition of low volatility organosilanes or low volatility organosiloxanes is done in liquid or gaseous state.
  • Important is an intensive, homogeneous mixing of the components, so that the reaction (hydrophobing) is guaranteed from "inside out”.
  • organosiloxanes with the silanol groups of the silica preferably takes place during the
  • reaction can, as needed, by heat or heat dissipation
  • Substances such as water, alcohols or hydrogen chloride,
  • Cleavage products of the hydrophobing process are then baked at temperatures of preferably 70 ° C to 130 ° C.
  • low volatility organosiloxanes are physically impregnated, i. the low volatility organosilanes or low volatility
  • Substantially sustainable, hydrophobic are characterized by a low, constant thermal conductivity ⁇ in a range of preferably 0.014 - 0.045 W / mK, preferably 0.015 - 0.040 W / mK, more preferably 0.018 - 0.035 W / mK, and their density in the range of preferably 20 to 500 kg / m 2, preferably 20 to 250 kg / m 3 , particularly preferably 20 to 200 kg / m 3 .
  • a preferred embodiment of the invention is the following composition: fumed silica or
  • Siliciumdioxidaerogele preferably 5-98 wt.%, Preferably 10 to 80 wt.%, Particularly preferably 20 to 70 wt.%, Turbidity preferably 3-50 wt.%, Preferably 5-45 wt.%, Particularly preferably 5-40 wt. %, finely divided inorganic further
  • Additives preferably 0-65% by weight, preferably 0-60% by weight, particularly preferably 0-50% by weight.
  • the heat insulation materials according to the invention are characterized by a continuous high hydrophobicity. That they are water-repellent, wherein the moisture absorption preferably less than 20 wt.%, Preferably less than 10 wt.%, Especially
  • the thermal insulation materials are preferably porous heat insulation materials, characterized in that the porosity ⁇ of the thermal insulation material is in a range of preferably 77% to 99%, preferably in a range of 89% to 99% and particularly preferably in a range of 91%. to 99%, wherein the pore diameter between 20 nm and 500 nm, preferably between 20 nm and 200 nm and particularly preferably between 20 nm and 100 nm.
  • the pore diameter can be obtained by means of mercury porosimetry or from gas adsorption isotherms.
  • the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they are permeable to water vapor. Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they have no flammability (fire class A). Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they are preferably chemically neutral and
  • the low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used according to the invention have the decisive advantage over conventional water repellents such as stearates, siliconates, waxes and fats, etc., that they are readily atomizable as arosol, e.g. B. by means of commercial 1-fluid nozzles, or 2-fluid nozzles, or 3-fluid nozzles, or
  • the vapor pressures of the low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used are above 250 mbar at 20 degrees Celsius, preferably above 500 mbar at 20 degrees Celsius, particularly preferably above 1000 mbar at 20 degrees Celsius.
  • the boiling points of the low-volatility organosilanes or organosiloxanes used are preferably greater than 130 ° C at
  • Normal pressure preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure and most preferably, the low-volatility used
  • Organosilane or organosiloxanes at atmospheric pressure not
  • the low volatility organosilanes or organosiloxanes are preferably added as finely divided arosol. As a result, an optimal distribution of low volatility organosilanes or Organosiloxanes on the porous thermal insulation mixture, guaranteed without destroying the silica structure.
  • the low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used according to the invention have opposite
  • binders with the negative properties described below can be completely dispensed with.
  • the core material according to the invention consists of porous
  • Heat insulation materials containing as a base material preferably fumed silicas and silica airgel.
  • a base material preferably fumed silicas and silica airgel.
  • opacifiers, fibers and / or others it is preferable to use so-called opacifiers, fibers and / or others
  • volatile silicon compounds such as organic and
  • Silicas are characterized by a high porous structure. Silica aerogels are made by special
  • thermal insulation materials are compounds that can adsorb, scatter and reflect heat rays in the infrared range. They are commonly referred to as infrared opacifiers. Preferably, these have
  • Opacifier in the infrared spectral range a maximum between preferably 1.5 and 10 m.
  • Particles are preferably between 0.5 and 15 ⁇ m.
  • Such substances are preferably titanium oxides, zirconium oxides, ilmenites, iron titanates, iron oxides, zirconium silicates,
  • Silicon carbide Silicon carbide, manganese oxides and carbon black.
  • the thermal insulation materials according to the invention preferably have the following additives: precipitated silicas, fumed silicas, SiO 2 -containing flue dusts from the electrochemical
  • Fibers are used with. These fibers may be of inorganic or organic origin.
  • inorganic fibers are preferably glass wool, rock wool, basalt fibers, slag wool and ceramic
  • silica fibers are e.g. Silica fibers.
  • Organic fibers are preferably e.g. Cellulose fibers, textile fibers or plastic fibers.
  • Diameter preferably 1-12 ⁇ m, preferably 6-9 ⁇ m; Length preferably 1-25 mm, preferably 3-10 mm.
  • silicic acids obtained by leaching silicates such as calcium silicate
  • Magnesium silicate and mixed silicates e.g. Olivine (magnesium
  • Diatomaceous earth and diatomaceous earth are also used: thermally inflated minerals such as preferably perlite and vermiculite.
  • thermally inflated minerals such as preferably perlite and vermiculite.
  • finely divided metal oxides such as preferably aluminum oxide,
  • Titanium dioxide iron oxide can be added.
  • the core material not only has to repel water, but also prevent the accumulation and absorption of moisture.
  • hydrophobic silicas can not be sufficiently compacted and are not compressible, since a
  • low-volatility organosilanes are preferably
  • n and m can be 0, 1, 2, or 3 and the sum n + m is less than or equal to 3, and
  • R! a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally substituted by -CN, -NCO, -NR 3, -COOH, - substituted COOR 3, -halo, -Acrylic, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 3 2 Si -C bound C1 -C20 -
  • Hydrocarbon radical preferably a Ci-Ci 8 - hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C] _- C] _5 ⁇
  • Hydrocarbonoxy radical preferably a C 1 -Cg-
  • Hydrocarbonoxy radical more preferably a C1 -C -
  • Hydrocarbonoxy radical in which in each case one or more, non-adjacent methylene units represented by groups -O-, -CO-, -C00-, -OCO-, or -Oc00-, -S-, or -
  • R 2 is hydrogen or a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -
  • Hydrocarbon radical preferably a C 1 -C 6 -hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C 1 -C 4 -hydrocarbonoxy radical, preferably a C 1 -C -g- Hydrocarbonoxy radical, more preferably a C1-C4-
  • R 2 , and R 2 and R 3 may be the same or different, a C-0 bonded C ] _ Ci5 hydrocarbon radical, preferably a C ⁇ -Cg hydrocarbon radical, more preferably one C ] _-C3-hydrocarbon radical, or an acetyl radical, or a
  • Halogen radical preferably chlorine, or an OH radical, or
  • i and j can be 0, 1, 2 or 3 and the sum of i + j is 3 and
  • Y may be the group NH or -O-, with the proviso that the boiling points of the used
  • organosilanes greater than 130 ° C at atmospheric pressure, preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure or very particularly
  • the low-volatility organosilane used can not be vaporized without decomposition at atmospheric pressure.
  • the blocks can be contained in any mixtures, used, with the proviso that the boiling points of the low-volatility organosiloxanes used are greater than 130 ° C at atmospheric pressure, preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure or all
  • the low-volatility organosiloxanes used can not be vaporized without decomposition at atmospheric pressure
  • R 1 , R 2 , R 3 and X have the abovementioned meaning and may each be identical or different, and and a and b may be 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum a + b is the same 3 is.
  • chain-like organopolysiloxanes Preferably, chain-like organopolysiloxanes
  • Building blocks of the general formula III-b preferably 1 to 50,000 building blocks of the general formula III-b, more preferably 1 to 10,000 building blocks of the general formula III-b, and
  • R 1 preferably methyl and X preferably -OCH 3 or -OH.
  • the kinematic viscosity of the chain-shaped organosiloxanes measured at 25 ° C. is preferably 1 mm 2 / s to 100000 mm 2 / s, preferably 2 mm 2 / s to 50 000 mm 2 / s and particularly preferably 5 mm 2 / s to 10000 mm 2 / s.
  • Organopolysiloxanes used consisting of preferably 2 blocks of the general formula IIIa and preferably 1 to 100,000 building blocks of the general formula IIIb and preferably 1 to 500 building blocks of the general formula III-d, preferably 1 to 50,000 building blocks of the general formula IIIb and
  • general formula III-d and very particularly preferably 1 to 5,000 building blocks of the general formula III-b and 1 to 100 building blocks of the general formula III-d, where R 1 is preferably methyl and R 2 is preferably -CH 2 -CH 2 -CH 2 -H 2 or -CH 2 Is -CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 - CH 2 -NH 2.
  • Organopolysiloxanes so-called silicone resins, used, which are preferably those which are blocks of the
  • Building blocks of the general formula III-c and building blocks of the general formula III-b contain, particularly preferably with Rl is methyl.
  • the low-volatility organosilanes or organosiloxanes can be used neat or in any desired mixtures.
  • Volatile organosiloxanes depend on the specific surface area (BET surface area) of the silicas, their proportion of the mixture and the nature of the silanes.
  • the amount added is preferably between 0.5-20% by weight, preferably between 1 and 10% by weight.
  • the silanes are added during the preparation of the mixture, preferably in liquid form, and it is necessary for intimate mixing of the individual components to take place.
  • porous thermal insulation materials can generally take place in various mixing units.
  • planetary mixers are preferably used.
  • Fiber pulping is the addition of most of the
  • the flowability of the resulting porous mixture is very good, so that they are easily and homogeneously pressed into plates u. a. also z. B. can be filled in the cavities of hollow bricks and pressed. When pressing to plates, can be fixed on certain plate thicknesses, over the
  • VTP vacuum insulation panels
  • ETICS thermal insulation composite systems
  • Another object of the invention are moldings,
  • Moldings, building blocks, building systems and building composite systems consist of the heat insulation partially or completely.
  • hydrophobic, porous thermal insulation takes place according to the invention in building bricks.
  • Hollow blocks are components that have one or more
  • Embodiments are wall blocks, floor slabs, and
  • Styrofoam foam or perlite foam can be filled (DE 3037409 AI and DE-OS 2825508). These components are referred to as hollow blocks with integrated thermal insulation. Hollow blocks with integrated thermal insulation have the advantage that the brick house character is retained during construction. The use of these hollow building blocks with integrated
  • Thermal insulation should in masonry a particularly high thermal insulation and a favorable water vapor permeability and hardly
  • the insulation materials in these hollow blocks with integrated thermal insulation can be both organic and inorganic
  • foamed polystyrene particles preferably used.
  • the foamed plastic particles are on the surface, with the release of gas-permeable spaces, connected and anchored.
  • the preparation is carried out by filling the cavities with a bed of styrene granules and subsequent foaming with hot gases, primarily water vapor.
  • Thermal insulation ability The disadvantage is the combustibility of the organic components of these components. Likewise, the ability to absorb heat by absorbing water / moisture decreases significantly over time.
  • inorganic materials for hollow building blocks with integrated thermal insulation preferably foamed perlite and
  • Vermiculite is used. Foamed perlites are preferably used which are treated with binders such as aqueous dispersions based on vinyl acetate and acrylic vinyl acetate copolymers
  • a setting and solidification of the perlite can also be done with alkali water glasses as a binder. This process results in core materials that are highly alkaline, water-attracting and result in efflorescence. In addition, the already inadequate heat insulation properties are further reduced.
  • silica sol as
  • Binder leads to a poorly consolidated insulation material with high water absorption and poor
  • thermo insulation materials in hollow bricks the thermal insulation properties of these stones are significantly improved and sustainably maintained at a high level.
  • the corresponding thermal insulation materials can be pressed to dimensionally accurate plates and into the chambers of the
  • Hollow blocks are integrated, but it can also be filled with low volatility silanes or low volatility organosiloxanes mixture is injected into the chambers of the blocks and pressed by pressing aids directly into the chambers.
  • dimensionally accurate plates can be made from previously manufactured
  • Adhesive foams or adhesives are Adhesive foams or adhesives.
  • one or more hollow chambers can also be used without
  • Rutile particle size about 10 ⁇
  • Aminopolydimethylsiloxane amine number 3, kin viscosity at 25 ° C 30 mm 2 / s)%) 2 wt.%
  • the finished mixture 312 g were removed and to a
  • This shaped body was then heated at 150 ° C. for 60 minutes.
  • the components were mixed for 5 minutes in the same mixing unit as (A). 344 g of the mixture was pressed into a molded article having the same external composition as (A) and then heated at 150 ° C. for 20 minutes.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

Thermal insulation materials which have no binders in the form of liquids, which adhesively bond particles, and which are treated with low-volatility organosilanes or organosiloxanes whose boiling points are greater than 130°C under atmospheric pressure, the λ thermal conductivity being between 0.014 and 0.040 W/mK and the density being in the range from 50 to 300 kg/m3.

Description

Hydrophobe Wärmedämmung  Hydrophobic insulation
Die Erfindung betrifft eine poröse Wärmedämmung und Formkörper daraus . The invention relates to a porous thermal insulation and moldings thereof.
Die Wärmedämmung zur Einsparung von Energie hat im Rahmen des Bewusstwerdens für nachhaltige Entwicklung und der Verteuerung von Energien einen hohen Stellenwert erhalten. Der Wärmedämmung kommt vor dem Hintergrund steigender Energiepreise, bei knapper werdenden Ressourcen, dem Streben nach einer Reduzierung des CC>2-Ausstosses , der Notwendigkeit nachhaltiger Reduzierung des Energiebedarfs sowie auch zukünftig noch steigenden Thermal insulation to save energy has been given high priority in the context of awareness of sustainable development and increased energy prices. Thermal insulation comes in the context of rising energy prices, dwindling resources, the pursuit of a reduction in CC> 2 emissions, the need for sustained reduction of energy demand, as well as rising costs in the future
Anforderungen an den Wärme- und Kälteschutz eine immer höhere Bedeutung zu. Diese steigenden Anforderungen an eine Requirements for thermal and cold protection are becoming increasingly important. These increasing demands on one
Optimierung des Wärmedämmschutzes, gelten im gleichen Maß sowohl bei Gebäuden, z. B. für Neubauten oder für Bauten im Bestand, als auch für Kälteisolierungen im mobilen, Optimization of the thermal insulation, apply equally to buildings, z. B. for new buildings or for buildings in stock, as well as for cold insulation in mobile,
logistischen und im stationären Bereich. Baustoffe wie Stahl, Beton, Ziegelwerk und Glas, aber auchlogistic and in the stationary area. Building materials such as steel, concrete, brickwork and glass, as well
Natursteine sind relativ gute Wärmeleiter, so dass die daraus errichteten Außenwände von Gebäuden bei kalter Witterung sehr schnell die Wärme von der Innenseite an die Außenseite abgeben. Die Entwicklung geht daher zum einen zur Verbesserung der Natural stones are relatively good heat conductors, so that the outer walls of buildings erected from them very quickly release the heat from the inside to the outside in cold weather. The development is therefore on the one hand to improve the
Isolationseigenschaften durch Steigerung der Porosität dieser Baustoffmaterialien, wie z.B. bei Beton und Ziegelwerk, und zum anderen zur Verkleidung der Außenwände mit  Insulation properties by increasing the porosity of these building materials, such. in concrete and brickwork, and on the other to cover the outer walls with
Wärmedämmstoffmaterialien . Thermal insulation materials.
Die heute vornehmlich verwendeten Wärmedämm- bzw. Isolierstoffe sind Materialien mit geringer Wärmeleitung. Gebräuchlich sind: Organische Wärmedämmstoffe The thermal insulation or insulating materials used primarily today are materials with low heat conduction. Common: Organic thermal insulation materials
Geschäumte Kunststoffe wie Polystyrol, Neopor, Polyurethan Holzfaserwerkstoff wie Holzwolle und Kork pflanzliche oder tierische Fasern wie z.B. Hanf, Flachs, Wolle Anorganische Wärmedämmstoffe Foamed plastics such as polystyrene, Neopor, polyurethane wood fiber material such as wood wool and cork vegetable or animal fibers such as hemp, flax, wool Inorganic thermal insulation materials
Mineral- und Glaswolle, Schaumglas in Plattenform  Mineral and glass wool, foam glass in plate form
Kalzium-Silikat- und Gipsplatten Calcium silicate and gypsum boards
mineralische Schäume wie Porenbeton, Bimsstein, Perlite und Vermiculite mineral foams such as aerated concrete, pumice, perlite and vermiculite
Diese aufgeführten herkömmlichen Wärmedämmstoffe werden, vornehmlich in Form von geschäumten oder verpressten Platten und Formkörpern, allein oder mit anderen eingesetzt. So ist z.B. möglich, die Polyurethane und Polystyrole direkt in die Hohlräume der Bausteine einzuschäumen (DE 8 504 737/Ul ) oder nach DE 102 29 856 B4 als Massplatten einzuführen. Nach DE 102 17548 AI ist diese Technologie auch mit Mineralwollzuschnitten möglich. Alle diese Dämmungsausführungen zeigen allerdings folgende Schwächen im Detail: These listed conventional thermal insulation materials are used alone or with others, primarily in the form of foamed or pressed plates and shaped articles. For example, e.g. possible to foam the polyurethanes and polystyrenes directly into the cavities of the blocks (DE 8 504 737 / Ul) or to introduce DE 102 29 856 B4 as a mass plates. According to DE 102 17548 Al, this technology is also possible with mineral wool blanks. However, all these types of insulation show the following weaknesses in detail:
Alle diese Stoffe haben für die heute geforderten hohen  All of these substances have the high levels demanded today
Ansprüche eine zu geringe Wärmedämmungseffektivität. Die Claims a too low thermal insulation efficiency. The
Wärmeleitzahlen liegen durchgehend über 0,030 W/mK, haben daher einen hohen Raumbedarf und sind unter anderem in der Wärmeleitzahlen are consistently above 0.030 W / mK, therefore have a high space requirement and are among others in the
Wärmedämmung nicht nachhaltig stabil. Thermal insulation not sustainable stable.
Weitere Nachteile sind: Other disadvantages are:
zu hohe Feuchtigkeitsaufnahme und Empfindlichkeit gegenüber Wasser too high moisture absorption and sensitivity to water
zeit- und kostenaufwändige Anbringung an die Fassade (z.B. time-consuming and costly attachment to the facade (e.g.
Kleben, Dübeln, Schrauben, Anbringen von Trägersystemen usw. ; hierbei sind Wärmebrücken zum Teil vorprogrammiert)  Gluing, dowelling, screwing, attaching support systems, etc .; here thermal bridges are partially preprogrammed)
zusätzliche Verbundschichten z.B. zur Haftung von Verputzen bei organischen Isolierstoffen kommt die Brennbarkeit hinzu Sehr gute Isolierwirkung zeichnen sogenannte additional composite layers e.g. to the adhesion of plastering with organic insulating materials, the flammability is added very good insulation characterize so-called
Vakuumisolationspaneele, kurz VIP genannt, aus. Mit einer Wärmleitfähigkeit von etwa 0,004 bis 0,008 W/mK (je nach  Vacuum insulation panels, called VIP for short. With a thermal conductivity of about 0.004 to 0.008 W / mK (depending on
Kernmaterial und Unterdruck) , weisen die Core material and negative pressure), have the
Vakuumisolationspaneele eine 8 bis 25 mal bessere Vacuum insulation panels 8 to 25 times better
Wärmdämmwirkung wie konventionelle Wärmedämmsysteme aus. Sie ermöglichen daher schlanke Konstruktionen mit optimaler Wärmdämmung die sowohl im Baubereich, als auch im Thermal insulation effect like conventional thermal insulation systems. They allow therefore slim constructions with optimal Thermal insulation both in the construction sector, as well as in the
Haushaltsgeräte-, Kühl- und Logistikbereich eingesetzt werden können . Appliances, refrigeration and logistics can be used.
Vakuumisolationspaneele auf Basis poröser Wärmedämmstoffe, Polyurethanschaumplatten und gepressten Fasern als Kernmaterial mit Verbundfolien (z.B. Aluminiumverbundfolien bzw. sog.  Vacuum insulation panels based on porous thermal insulation materials, polyurethane foam boards and pressed fibers as a core material with composite films (for example aluminum composite films or so-called.
Metallisierten) sind allgemein bekannt und hinlänglich Metallized) are well known and sufficient
beschrieben (vgl. hierzu VIP-Bau.de) described (see this VIP-Bau.de)
Diese VIP-Technologie weist aber folgende gravierende Nachteile auf:  However, this VIP technology has the following serious disadvantages:
Wenn diese evakuierten Paneele durch Beschädigungen belüftet werden, so bedeutet dies das Ende der sehr guten Wärmedämmung. If these evacuated panels are ventilated by damage, this means the end of the very good thermal insulation.
Die Isolierwirkung entspricht dann nur mehr der der The insulating effect then corresponds only more to the
eingesetzten Kernmaterialien used core materials
Die Lebensdauer ist durch die Diffusion von Gasen durch dieThe lifetime is due to the diffusion of gases through the
Barriere bzw. Hülle in die Vakuumpaneele, zeitlich begrenzt.Barrier or shell in the vacuum panels, limited in time.
Bei kleinen Einheiten werden, durch Bildung von Wärmebrücken, die guten Dämmeigenschaften weitgehend wieder aufgehoben. In small units, the formation of thermal bridges, the good insulation properties largely repealed.
Für den Bausektor gelten speziell noch folgende Nachteile:  For the construction sector, the following disadvantages apply:
Durch die notwendigen, nahezu gasundurchlässigen Barrieren sind die Paneele nicht atmungsaktiv. Due to the necessary, almost gas-impermeable barriers, the panels are not breathable.
Handling und Verarbeitbarkeit vor Ort insbesondere auf  Handling and workability on site especially on
Baustellen sind schwierig, bzw. nicht möglich. Construction sites are difficult, or not possible.
Aufgrund des Aufbaus der Folien ist eine Diffusion von Due to the structure of the films is a diffusion of
ümgebungsgasen (hauptsächlich Stickstoff, Sauerstoff, C02 und Wasserdampf) immer gegeben. Eine längere Lebensdauer ist somit nicht gegeben und vielmehr endlich. ambient gases (mainly nitrogen, oxygen, C02 and water vapor) are always given. A longer life is therefore not given and rather finite.
Niedrigere Wärmeleitzahlen weisen poröse Wärmedämmstoffe z.B. auf Basis von pyrogener Kieselsäure auf (0,018 - 0,024 W/mK) .  Lower thermal conductivities include porous thermal insulation materials e.g. based on fumed silica (0,018 - 0,024 W / mK).
Pyrogene Kieselsäuren werden durch Flammenhydrolyse von Pyrogenic silicas are obtained by flame hydrolysis of
flüchtigen Siliciumverbindungen wie z.B organischen und volatile silicon compounds such as organic and
anorganischen Chlorsilanen hergestellt. Diese so hergestellten pyrogenen Kieselsäuren weisen eine hohe poröse Struktur auf und sind hydrophil. Die Nachteile dieser porösen Wärmedämmstoffe auf Basis pyrogener Kieselsäuren sind daher: inorganic chlorosilanes. These pyrogenic silicas thus prepared have a high porous structure and are hydrophilic. The disadvantages of these porous heat insulation materials based on pyrogenic silicas are therefore:
Hohe Feuchtigkeitsaufnahme, damit steigende Wärmeleitzahlen und somit Nachlassen der Wärmedämmeigenschaften.  High moisture absorption, thus increasing thermal conductivity and thus decreasing the thermal insulation properties.
Im Bausektor kann dies zusätzlich zu Schimmelbildung führen Bei Verwendung in Vakuumpaneelen kann durch die In the construction sector, this can lead to mold growth. When used in vacuum panels, the
Feuchtigkeitsaufnahme ein Energietransport über Wassermoleküle stattfinden, welcher die Wärmeleitfähigkeit des Systems negativ beeinflussen kann. Moisture absorption energy transport via water molecules take place, which can adversely affect the thermal conductivity of the system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Probleme des Standes der Technik zu lösen, insbesondere die The invention is based on the object to solve the problems of the prior art, in particular the
Wärmedämmeigenschaften von Wärmedämmstoffen auf Basis poröser Dämmstoffe wesentlich zu verbessern, nachhaltig auf hohem Heat insulation properties of thermal insulation materials based on porous insulating materials to improve significantly, sustainable on high
Niveau zu halten und durch Verdichtung oder Verpressung in anwendungstechnisch praktikable Formen zu bringen. To keep level and bring by compression or compression in applicationally practical forms.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Gegenstand der Erfindung sind Wärmedämmstoffe nach Anspruch 1. The object is solved by the features of claim 1. The invention relates to thermal insulation materials according to claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen . Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass poröse Advantageous developments emerge from the dependent claims. The invention is based on the idea that porous
Wärmedämmstoffe im Wesentlichen aus hochdispersen, nanoskaligen Kieselsäuren, vorzugsweise pyrogenen Kieselsäuren, Infrarot- Trübungsmitteln und Fasern bestehen. Die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe enthalten keine  Heat insulation materials consist essentially of highly dispersed, nanoscale silicas, preferably fumed silicas, infrared opacifiers and fibers. The thermal insulation materials of the invention contain no
Bindemittel in Form von Flüssigkeiten, die Partikel verkleben.  Binders in the form of liquids that adhere particles.
Es wurde nun aber gefunden, dass durch den Zusatz von However, it has now been found that by the addition of
schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen low volatility organosilanes or low volatility
Organosiloxanen während des Mischvorganges zur Herstellung poröser Wärmedämmmaterialien, die obigen Ziele erreicht werden. Diese Mischung ist unmittelbar nach der Zugabe verform- und verpressbar. Die Zugabe der schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen Organosiloxanen geschieht in flüssigem oder gasförmigem Aggregatzustand . Wichtig ist eine intensive, homogene Durchmischung der Komponenten, damit die Reaktion (Hydrophobierung) von "Innen heraus" gewährleistet ist. Organosiloxanes during the mixing process for the production of porous thermal insulation materials, the above objectives are achieved. This mixture is deformable and compressible immediately after the addition. The addition of low volatility organosilanes or low volatility organosiloxanes is done in liquid or gaseous state. Important is an intensive, homogeneous mixing of the components, so that the reaction (hydrophobing) is guaranteed from "inside out".
Prinzipiell ist es möglich, die schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen Organosiloxanen auch den In principle, it is possible for the low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes also the
Einzelkomponenten wie Kieselsäuren, Infrarot-Trübungsmitteln und Ersatzstoffen zuzugeben. Add individual components such as silicic acids, infrared opacifiers and substitutes.
Die Reaktion der schwerflüchtigen Organosilane oder The reaction of the low volatility organosilanes or
schwerflüchtigen Organosiloxane mit den Silanolgruppen der Kieselsäure findet dabei vorzugsweise während des low volatility organosiloxanes with the silanol groups of the silica preferably takes place during the
Pressvorganges oder unmittelbar danach statt. Die Reaktion kann, je nach Bedarf, durch Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr Pressing process or immediately afterwards. The reaction can, as needed, by heat or heat dissipation
(Kühlung) und durch sog. Beschleuniger, das sind polare  (Cooling) and by so-called accelerators, which are polar
Substanzen wie Wasser, Alkohole oder Chlorwasserstoff, Substances such as water, alcohols or hydrogen chloride,
gegebenenfalls unter leichten Überdruck beschleunigt oder verzögert, also gesteuert werden. Überschussanteile oder optionally accelerated or decelerated under slight overpressure, so be controlled. Surplus shares or
Spaltprodukte des Hydrophobiervorganges werden anschließend bei Temperaturen von vorzugsweise 70° C bis 130° C ausgeheizt.  Cleavage products of the hydrophobing process are then baked at temperatures of preferably 70 ° C to 130 ° C.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung werden die Wärmedämm- Materialien mit den schwerflüchtigen Organosilanen oder In a further preferred embodiment, the thermal insulation materials with the low-volatility organosilanes or
schwerflüchtigen Organosiloxanen physikalisch imprägniert, d.h. die schwerflüchtigen Organosilane oder schwerflüchtigen low volatility organosiloxanes are physically impregnated, i. the low volatility organosilanes or low volatility
Organosiloxane adsorbieren auf den pulverförmigen Organosiloxanes adsorb on the powdery
Einzelbestandteilen der Wärmedämm-Mischung ohne nachfolgende chemische Reaktion während oder nach dem Pressvorgang. Individual components of the thermal insulation mixture without subsequent chemical reaction during or after the pressing process.
Die resultierenden Platten oder Formteile sind The resulting plates or moldings are
materialdurchgängig nachhaltig hydrophob. Diese erfindungsgemäß hergestellten Wärmedämmstoffe zeichnen sich durch eine niedrige, konstante Wärmeleitfähigkeit λ in einem Bereich von vorzugsweise 0,014 - 0,045 W/mK, bevorzugt 0,015 - 0,040 W/mK, besonders bevorzugt 0,018 - 0,035 W/mK aus und ihre Dichte im Bereich von vorzugsweise 20 bis 500 kg/m^ bevorzugt 20 bis 250 kg/m3, besonders bevorzugt 20 bis 200 kg/m3 liegt. Substantially sustainable, hydrophobic. These heat insulation materials produced according to the invention are characterized by a low, constant thermal conductivity λ in a range of preferably 0.014 - 0.045 W / mK, preferably 0.015 - 0.040 W / mK, more preferably 0.018 - 0.035 W / mK, and their density in the range of preferably 20 to 500 kg / m 2, preferably 20 to 250 kg / m 3 , particularly preferably 20 to 200 kg / m 3 .
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ist folgende Zusammensetzung: pyrogene Kieselsäure oder A preferred embodiment of the invention is the following composition: fumed silica or
Siliciumdioxidaerogele vorzugsweise 5-98 Gew.%, bevorzugt 10 - 80 Gew.%, besonders bevorzugt 20 - 70 Gew.%, Trübungsmittel vorzugsweise 3-50 Gew.%, bevorzugt 5-45 Gew.%, besonders bevorzugt 5-40 Gew.%, feinteilige anorganische weitere  Siliciumdioxidaerogele preferably 5-98 wt.%, Preferably 10 to 80 wt.%, Particularly preferably 20 to 70 wt.%, Turbidity preferably 3-50 wt.%, Preferably 5-45 wt.%, Particularly preferably 5-40 wt. %, finely divided inorganic further
Zusatzstoffe vorzugsweise 0-65 Gew.% bevorzugt 0-60 Gew.%, besonders bevorzugt 0-50 Gew.%. Additives preferably 0-65% by weight, preferably 0-60% by weight, particularly preferably 0-50% by weight.
Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe durch eine durchgehende hohe Hydrophobie aus. D.h. sie sind wasserabstoßend, wobei die Feuchtigkeitsaufnahme vorzugsweise kleiner 20 Gew.%, bevorzugt kleiner 10 Gew.%, besonders Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized by a continuous high hydrophobicity. That they are water-repellent, wherein the moisture absorption preferably less than 20 wt.%, Preferably less than 10 wt.%, Especially
bevorzugt kleiner 5 Gew.% und in einer speziellen Ausführung kleiner 1 Gew.% ist. preferably less than 5% by weight and in a specific embodiment less than 1% by weight.
Bevorzugt handelt es sich bei den Wärmedämmstoffen um poröse Wärmedämmstoffe, dadurch charakterisiert, daß die Porosität ε der Wärmedämmstoff in einem Bereich von vorzugsweise 77% bis 99%, bevorzugt in einem Bereich von 89% bis 99% und besonders bevorzugt in einem Bereich von 91% bis 99% liegt, wobei der Porendurchmesser zwischen 20 nm und 500 nm, bevorzugt zwischen 20 nm und 200 nm und besonders bevorzugt zwischen 20 nm und 100 nm liegt. Die Porosität ε ist dabei definiert als ε = (1 - p/p0)xl00%, wobei p die Rohdichte des Wärmedämmstoffes und p0 die Reindichte ist. Der Porendurchmesser läßt erhalten mittels Quecksilber-Porosimetrie oder aus Gas-Adsorptionsisothermen. The thermal insulation materials are preferably porous heat insulation materials, characterized in that the porosity ε of the thermal insulation material is in a range of preferably 77% to 99%, preferably in a range of 89% to 99% and particularly preferably in a range of 91%. to 99%, wherein the pore diameter between 20 nm and 500 nm, preferably between 20 nm and 200 nm and particularly preferably between 20 nm and 100 nm. The porosity ε is defined as ε = (1-p / p 0 ) xl00%, where p is the bulk density of the thermal insulation material and p 0 is the true density. The pore diameter can be obtained by means of mercury porosimetry or from gas adsorption isotherms.
Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe dadurch aus, daß sie wasserdampfdurchlässig sind. Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe dadurch aus, daß sie keine Brennbarkeit (Brandklasse A) aufweisen . Ferner zeichnen sich die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe dadurch aus, daß sie vorzugsweise chemisch neutral und Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they are permeable to water vapor. Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they have no flammability (fire class A). Furthermore, the heat insulation materials according to the invention are characterized in that they are preferably chemically neutral and
bauphysiologisch unbedenklich sind. are structurally harmless.
Die erfindungsgemäß eingesetzten schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen Organosiloxanen haben gegenüber den herkömmlichen Hydrophobiermitteln wie Stearaten, Siliconaten, Wachsen und Fetten, usw., den entscheidenden Vorteil, dass sie leicht als Ärosol verdüsbar sind, z. B. mittels handelsüblicher 1-Stoffdüsen, oder 2-Stoffdüsen, oder 3-Stoffdüsen, oder The low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used according to the invention have the decisive advantage over conventional water repellents such as stearates, siliconates, waxes and fats, etc., that they are readily atomizable as arosol, e.g. B. by means of commercial 1-fluid nozzles, or 2-fluid nozzles, or 3-fluid nozzles, or
Atomizern, und daher eine optimale Verteilung auf der Atomizers, and therefore optimal distribution on the
Kieselsäureoberfläche und eine chemische Reaktion mit den vorhandenen Silanolgruppen der Kieselsäure eingehen. Somit werden die hydrophilen Silanolgruppen durch organophile hydrophobe Gruppen vollständig, andauernd und durchgängig ersetzt. Die Dampfdrücke der eingesetzten schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen Organosiloxane liegen oberhalb 250 mbar bei 20 Grad Celsius, bevorzugt oberhalb 500 mbar bei 20 Grad Celsius, besonders bevorzugt oberhalb 1000 mbar bei 20 Grad Celsius.  Silica surface and undergo a chemical reaction with the existing silanol groups of the silica. Thus, the hydrophilic silanol groups are completely, permanently and consistently replaced by organophilic hydrophobic groups. The vapor pressures of the low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used are above 250 mbar at 20 degrees Celsius, preferably above 500 mbar at 20 degrees Celsius, particularly preferably above 1000 mbar at 20 degrees Celsius.
Die Siedepunkte der eingesetzten schwerflüchtigen Organosilane oder Organosiloxane sind vorzugsweise größer 130 °C bei The boiling points of the low-volatility organosilanes or organosiloxanes used are preferably greater than 130 ° C at
Normaldruck, bevorzugt größer 200 °C bei Normaldruck, besonders bevorzugt größer 500 °C bei Normaldruck und ganz besonders bevorzugt lassen sich die eingesetzten schwerflüchtigen Normal pressure, preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure and most preferably, the low-volatility used
Organosilan oder Organosiloxane bei Normaldruck nicht Organosilane or organosiloxanes at atmospheric pressure not
unzersetzt verdampfen.. evaporate undecomposed ..
Die schwerflüchtigen Organosilane oder Organosiloxane werden vorzugsweise als feinverteiltes Ärosol zugefügt. Dadurch ist eine optimale Verteilung der schwerflüchtigen Organosilane oder Organosiloxane auf der porösen Wärmedämmstoffmischung, ohne Zerstörung der Kieselsäurestruktur gewährleistet. The low volatility organosilanes or organosiloxanes are preferably added as finely divided arosol. As a result, an optimal distribution of low volatility organosilanes or Organosiloxanes on the porous thermal insulation mixture, guaranteed without destroying the silica structure.
Die erfindungsgemäß eingesetzten schwerflüchtigen Organosilanen oder schwerflüchtigen Organosiloxanen haben gegenüber The low-volatility organosilanes or low-volatility organosiloxanes used according to the invention have opposite
leichtflüchtigen Organosilanen oder Organosiloxanen den volatile organosilanes or organosiloxanes the
Vorteil, daß sie während des Herstellprozesses des Advantage that during the manufacturing process of the
Wärmedämmstoffes nicht desorbieren und über das Abgas in die Umwelt entweichen. Do not desorb heat insulation material and escape into the environment via the exhaust gas.
Erfindungsgemäß kann hierbei auf den Einsatz von Bindemitteln, mit den weiter unten (Hohlbausteine) beschriebenen negativen Eigenschaften vollkommen verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Kernmaterial besteht aus porösen According to the invention, the use of binders with the negative properties described below (hollow building blocks) can be completely dispensed with. The core material according to the invention consists of porous
Wärmedämmstoffen, die als Basismaterial bevorzugt pyrogene Kieselsäuren und Siliciumdioxid-Aerogel enthalten. Hinzu kommen vorzugsweise sog. Trübungsmittel, Fasern und/oder andere  Heat insulation materials containing as a base material preferably fumed silicas and silica airgel. In addition, it is preferable to use so-called opacifiers, fibers and / or others
Füllstoffe . Fillers.
Pyrogene Kieselsäuren werden durch Flammenhydrolyse von Pyrogenic silicas are obtained by flame hydrolysis of
flüchtigen Siliciumverbindungen wie z.B organischen und volatile silicon compounds such as organic and
anorganischen Chlorsilanen hergestellt. Diese pyrogenen inorganic chlorosilanes. These pyrogenic
Kieselsäuren weisen sich durch eine hohe poröse Struktur aus. Siliciumdioxid-Aerogelen werden durch spezielle Silicas are characterized by a high porous structure. Silica aerogels are made by special
Trocknungsverfahren von wässrigen Siliciumdioxidgelen  Drying process of aqueous silica gels
hergestellt und weisen eine sehr hohe Porenstruktur auf und sind daher hoch wirksame Dämmstoffe. produced and have a very high pore structure and are therefore highly effective insulation materials.
Weitere Komponenten dieser Wärmedämmstoffe sind Verbindungen, die Wärmestrahlen im Infrarotbereich adsorbieren, streuen und reflektieren können. Sie werden allgemein als Infrarot- Trübungsmittel bezeichnet. Vorzugsweise weisen diese Other components of these thermal insulation materials are compounds that can adsorb, scatter and reflect heat rays in the infrared range. They are commonly referred to as infrared opacifiers. Preferably, these have
Trübungsmittel im Infrarot-Spektralbereich ein Maximum zwischen vorzugsweise 1,5 und 10 m auf. Die Partikelgröße dieser Opacifier in the infrared spectral range a maximum between preferably 1.5 and 10 m. The particle size of this
Teilchen liegt vorzugsweise zwischen 0,5 - 15 pm. Beispiele für derartige Substanzen sind vorzugsweise Titanoxide, Zirkonoxide, Ilmenite, Eisentitanate, Eisenoxide, Zirkonsilikate , Particles are preferably between 0.5 and 15 μm. examples for Such substances are preferably titanium oxides, zirconium oxides, ilmenites, iron titanates, iron oxides, zirconium silicates,
Siliciumcarbid, Manganoxide und Ruß. Silicon carbide, manganese oxides and carbon black.
Die erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe weisen vorzugsweise folgende Zusatzstoffe auf: gefällte Kieselsäuren, pyrogene Kieselsäuren, Si02~haltige Flugstäube aus der elektrochemischenThe thermal insulation materials according to the invention preferably have the following additives: precipitated silicas, fumed silicas, SiO 2 -containing flue dusts from the electrochemical
Siliciumherstellung und der thermischen Rückstandsverwertung von flüchtigen Siliciumverbindungen sowie natürlich vorkommende Si02~haltige Verbindungen, thermisch aufgeblähte Mineralien. Silicon production and the thermal residue utilization of volatile silicon compounds and naturally occurring SiO 2 -containing compounds, thermally inflated minerals.
Zur Armierung oder Bewehrung, also zur mechanischen For reinforcement or reinforcement, ie for mechanical
Verstärkung, werden Fasern mit eingesetzt. Diese Fasern können anorganischen oder organischen Ursprungs sein. Reinforcement, fibers are used with. These fibers may be of inorganic or organic origin.
Beispiele für anorganische Fasern sind vorzugsweise Glaswolle, Steinwolle, Basalt-Fasern, Schlacken-Wolle und keramische Examples of inorganic fibers are preferably glass wool, rock wool, basalt fibers, slag wool and ceramic
Fasern, die aus Schmelzen von Aluminium und/oder Fibers made from melts of aluminum and / or
Siliciumdioxid, sowie weiteren anorganischen Metalloxiden bestehen. Reine Siliciumdioxidfasern sind z.B. Silica-Fasern . Silica, and other inorganic metal oxides exist. Pure silica fibers are e.g. Silica fibers.
Organische Fasern sind vorzugsweise z.B. Cellulosefasern, Textilfasern oder Kunststofffasern . Organic fibers are preferably e.g. Cellulose fibers, textile fibers or plastic fibers.
Zum Einsatz kommen folgende Dimensionen: The following dimensions are used:
Durchmesser vorzugsweise 1-12 pm, bevorzugt 6-9 μιη; Länge vorzugsweise 1-25 mm, bevorzugt 3-10 mm.  Diameter preferably 1-12 μm, preferably 6-9 μm; Length preferably 1-25 mm, preferably 3-10 mm.
Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen können der For technical and economic reasons, the
Mischung anorganische Füllmaterialien zugesetzt werden. Mixture of inorganic fillers are added.
Zum Einsatz kommen vorzugsweise verschiedene, synthetisch hergestellte Modifikationen von Siliciumdioxid wie z.B. Various synthetic synthesized modifications of silica such as e.g.
gefällte Kieselsäuren, Lichtbogenkieselsäuren, Si02~haltigeprecipitated silicas, arc silicas, SiO 2 -containing
Flugstäube, die durch Oxidationen von flüchtigem Airborne dusts caused by oxidations of volatile
Siliciuramonoxid, bei der elektrochemischen Herstellung von Silicium oder Ferrosilicium entstehen. Ebenso Kieselsäuren, die durch Auslaugen von Silikaten wie Calziumsilicat , Silica monoxide, in the electrochemical production of Silicon or ferrosilicon arise. Likewise, silicic acids obtained by leaching silicates such as calcium silicate,
Magnesiumsilicat und Mischsilicaten wie z.B. Olivin (Magnesium- Magnesium silicate and mixed silicates, e.g. Olivine (magnesium
Eisensilicat)mit Säuren hergestellt werden. Ferner kommen zum Einsatz natürlich vorkommende Si02~haltige Verbindungen wieIron silicate) with acids. Furthermore, naturally occurring SiO 2 -containing compounds such as
Diatomenerden und Kieselguren. Ebenfalls können zur Anwendung kommen: thermisch aufgeblähte Mineralien wie vorzugsweise Perlite und Vermiculite. Je nach Bedarf können vorzugsweise feinteilige Metalloxide wie vorzugsweise Aluminiumoxid, Diatomaceous earth and diatomaceous earth. Also can be used: thermally inflated minerals such as preferably perlite and vermiculite. Depending on requirements, preferably finely divided metal oxides such as preferably aluminum oxide,
Titandioxid, Eisenoxid zugesetzt werden. Titanium dioxide, iron oxide can be added.
Das Kernmaterial muss nicht nur Wasser abstoßen, sondern auch die Anlagerung und Aufnahme von Feuchtigkeit verhindern. The core material not only has to repel water, but also prevent the accumulation and absorption of moisture.
Verursacher dieser Feuchtigkeitsaufnahme, sind auf der Cause of this moisture absorption, are on the
Kieselsäure platzierte Silanolgruppen, an denen sich das Wasser anlagert. Es ist bekannt ( DE3037409 AI ), Kernmaterialien, die aus geschäumten Perliten bestehen, mit vorzugsweise Alkali- und/oder Erdalkalistearaten, Silikonaten, Wachsen und Fetten wasserabstossend zu gestalten. Mit diesen Substanzen findet vor allem eine Oberflächenbelegung, die unter dem Namen "coating" geläufig ist, statt. Die so behandelten Kernmaterialien sind zwar für flüssiges Wasser abstoßend, Absorbieren aber Silica placed silanol groups to which the water attaches. It is known (DE3037409 AI) to make core materials consisting of foamed perlites, preferably with alkali and / or alkaline earth metal stearates, siliconates, waxes and fats Wasserabstossend. With these substances, especially a surface occupancy, which is common under the name "coating" takes place. Although the core materials thus treated are repugnant to liquid water, they absorb
Wasserdampf, in Form von Luftfeuchtigkeit, und führen damit zu einer Verschlechterung der Dämmeigenschaften. Aus der DE Water vapor, in the form of humidity, and thus lead to a deterioration of the insulation properties. From the DE
4221716 AI zum Beispiel ist es bekannt, pyrogene Kieselsäuren mit Organosilanen umzusetzen und damit hydrophob, d.h. Wasser abweisend zu machen. For example, it is known to react fumed silicas with organosilanes and thus be hydrophobic, i. To make water repellent.
Derartige hydrophobe Kieselsäuren lassen sich aber nicht ausreichend verdichten und sind nicht verpressbar, da eineHowever, such hydrophobic silicas can not be sufficiently compacted and are not compressible, since a
Verzahnung der Kieselsäureteilchen der Silanolgruppen durch die Absättigung mit organischen Gruppen nicht mehr gegeben ist. Ebenfalls ist eine Verpressung einer mit hydrophober Interlocking of the silicic acid particles of the silanol groups by the saturation with organic groups is no longer present. Also, a compression is one with hydrophobic
Kieselsäure versehenen Mischung nicht möglich. Eine Verpressung ist aber für die Verfestigung und damit für die Verankerung in den Hohlräumen der Hohlbausteine unbedingt notwendig. Eine chemische Nachbehandlung des Dämmstoffes mit Organosilanen nach der Verpressung in den Hohlräumen ist sehr aufwändig, da eine Durchdringung des Kernmaterials nur sehr langsam mit hohem Druck (Autoklaven) erfolgen kann. Außerdem wird bei diesem Verfahren die Struktur des Kernmaterials zum Teil zerstört . Silica-rich mixture not possible. However, a compression is absolutely necessary for the solidification and thus for anchoring in the cavities of the hollow building blocks. A chemical aftertreatment of the insulating material with organosilanes after compression in the cavities is very complicated, since a penetration of the core material can be done only very slowly with high pressure (autoclave). In addition, this method partially destroys the structure of the core material.
Als schwerflüchtige Organosilane werden vorzugsweise As low-volatility organosilanes are preferably
Organosilane der allgemeinen Formel
Figure imgf000012_0001
eingesetzt,
Organosilanes of the general formula
Figure imgf000012_0001
used
wobei n und m 0, 1, 2, oder 3 sein können und die Summe n + m kleiner oder gleich 3 ist und where n and m can be 0, 1, 2, or 3 and the sum n + m is less than or equal to 3, and
R! ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NR3, -COOH, - COOR3, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONR3 2 substituierten Si-C gebundenen C1 -C20 -R! a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally substituted by -CN, -NCO, -NR 3, -COOH, - substituted COOR 3, -halo, -Acrylic, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 3 2 Si -C bound C1 -C20 -
Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt ein Ci-Ci8- Kohlenwasserstoff-Rest, oder ein Arylrest, oder C]_-C]_5~Hydrocarbon radical, preferably a Ci-Ci 8 - hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C] _- C] _5 ~
Kohlenwasserstoffoxyrest, bevorzugt ein C]_-Cg-Hydrocarbonoxy radical, preferably a C 1 -Cg-
Kohlenwasserstoffoxy-Rest, besonders bevorzugt ein C1 -C -Hydrocarbonoxy radical, more preferably a C1 -C -
Kohlenwasserstoffoxy-Rest, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -C00-, -OCO-, oder -0C00-, -S-, oder -Hydrocarbonoxy radical in which in each case one or more, non-adjacent methylene units represented by groups -O-, -CO-, -C00-, -OCO-, or -Oc00-, -S-, or -
NR3- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, - N=, -N=N- , oder -P= ersetzt sein können, ist, wobei NR 3 - may be replaced and in which one or more mutually non-adjacent methine units may be replaced by groups, - N =, -N = N-, or -P =, where
R2 Wasserstoff oder ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -R 2 is hydrogen or a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, -
NR3 2, -COOH, -COOR3, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONR32 substituierten Si-C gebundenen C]_-C20~ NR 3 2 , -COOH, -COOR 3 , -halogen, -acryl, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 3 2 substituted Si-C bonded C] _- C20 ~
Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt ein Ci-Cie- Kohlenwasserstoff-Rest , oder ein Arylrest, oder C^-C^- Kohlenwasserstoffoxyrest, bevorzugt ein C]_-Cg- Kohlenwasserstoffoxy-Rest , besonders bevorzugt ein C1-C4-Hydrocarbon radical, preferably a C 1 -C 6 -hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C 1 -C 4 -hydrocarbonoxy radical, preferably a C 1 -C -g- Hydrocarbonoxy radical, more preferably a C1-C4-
Kohlenwasserstoffoxy-Rest , in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -C00-, -0C0-, oder -0C00-, -S-, oder - NR3- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, - N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können, ist, wobei Hydrocarbonoxy radical in each of which one or more, non-adjacent methylene units by groups -0-, -CO-, -C00-, -0C0-, or -0C00-, -S-, or - NR 3 - may be replaced and in which one or more non-adjacent methine units can be replaced by groups, --N =, -N = N-, or -P =, where
die gleiche Bedeutung wie R2 hat, und R2 und R3, gleich oder verschieden sein können, ein C-0 gebundener C]_-Ci5-Kohlenwasserstoff-Rest , bevorzugt ein C^-Cg-Kohlenwasserstoff-Rest , besonders bevorzugt ein C]_-C3-Kohlenwasserstoff-Rest , oder ein Acetylrest, oder einthe same meaning as R 2 , and R 2 and R 3 , may be the same or different, a C-0 bonded C ] _ Ci5 hydrocarbon radical, preferably a C ^ -Cg hydrocarbon radical, more preferably one C ] _-C3-hydrocarbon radical, or an acetyl radical, or a
Halogenrest, bevorzugt Chlor, oder ein OH-Rest bedeutet, oder Halogen radical, preferably chlorine, or an OH radical, or
R1 iR2 jSi-Y-SiR1 iR2 j (II) R 1 i R 2 j Si-Y-SiR 1 i R 2 j (II)
wobei R1 und R2 die oben genannte Bedeutung haben, i und j 0, 1, 2 oder 3 sein können und die Summe aus i + j gleich 3 ist und where R 1 and R 2 have the abovementioned meaning, i and j can be 0, 1, 2 or 3 and the sum of i + j is 3 and
Y die Gruppe NH oder -0- sein kann, mit der Maßgabe, daß die Siedepunkte der eingesetzten Y may be the group NH or -O-, with the proviso that the boiling points of the used
schwerflüchtigen Organosilane größer 130 °C bei Normaldruck, bevorzugt größer 200 °C bei Normaldruck, besonders bevorzugt größer 500 °C bei Normaldruck sind oder ganz besonders low volatility organosilanes greater than 130 ° C at atmospheric pressure, preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure or very particularly
bevorzugt sich die eingesetzten schwerflüchtigen Organosilan bei Normaldruck nicht unzersetzt verdampfen lassen. Preferably, the low-volatility organosilane used can not be vaporized without decomposition at atmospheric pressure.
Als schwerflüchtige Organosiloxane werden vorzugsweise As low-volatility organosiloxanes are preferably
Organosiloxane bestehend aus Bausteinen der allgemeinen Formeln
Figure imgf000014_0001
Organosiloxanes consisting of building blocks of the general formulas
Figure imgf000014_0001
(R^SiOz/z) (III-b)  (R 1 SiO 2 / z) (III-b)
(R^iOa/z) (III-c)(R ^ iOa / z) (III-c)
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0002
(Si04/2) (Ill-e) (Si0 4/2 ) (Ill-e)
wobei die Bausteine in beliebigen Mischungen enthalten sein können, eingesetzt, mit der Maßgabe, daß die Siedepunkte der eingesetzten schwerflüchtigen Organosiloxane größer 130 °C bei Normaldruck, bevorzugt größer 200 °C bei Normaldruck, besonders bevorzugt größer 500 °C bei Normaldruck sind oder ganz wherein the blocks can be contained in any mixtures, used, with the proviso that the boiling points of the low-volatility organosiloxanes used are greater than 130 ° C at atmospheric pressure, preferably greater than 200 ° C at atmospheric pressure, more preferably greater than 500 ° C at atmospheric pressure or all
besonders bevorzugt sich die eingesetzten schwerflüchtigen Organosiloxane bei Normaldruck nicht unzersetzt verdampfen lassen, particularly preferably, the low-volatility organosiloxanes used can not be vaporized without decomposition at atmospheric pressure,
wobei in which
R1, R2, R3 und X die oben genannte Bedeutung haben und jeweils gleich oder verschieden sein können, und und a und b 0, 1, 2, oder 3 sein können, mit der Maßgabe, daß die Summe a + b gleich 3 ist. R 1 , R 2 , R 3 and X have the abovementioned meaning and may each be identical or different, and and a and b may be 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum a + b is the same 3 is.
Vorzugsweise werden kettenförmige Organopolysiloxane Preferably, chain-like organopolysiloxanes
eingesetzt, bestehend vorzugsweise aus 2 Bausteinen der allgemeinen Formel III-a und vorzugsweise 1 bis 100000 used, consisting preferably of 2 building blocks of the general formula III-a and preferably 1 to 100,000
Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, bevorzugt 1 bis 50000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, besonders bevorzugt 1 bis 10000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b, und Building blocks of the general formula III-b, preferably 1 to 50,000 building blocks of the general formula III-b, more preferably 1 to 10,000 building blocks of the general formula III-b, and
besonders bevorzugt 1 bis 5000 Bausteinen der allgemeinen more preferably 1 to 5,000 building blocks of the general
Formel III-b, R1 bevorzugt Methyl und X bevorzugt -OCH3 oder - OH. Die kinematische Viskosität der kettenförmigen Organosiloxane gemessen bei 25 °C beträgt vorzugsweise 1 mm2/s bis 100000 mm2/s, bevorzugt 2 mm2/s bis 50000 mm2/s und besonders bevorzugt 5 mm2/s bis 10000 mm2/s. Formula III-b, R 1 preferably methyl and X preferably -OCH 3 or -OH. The kinematic viscosity of the chain-shaped organosiloxanes measured at 25 ° C. is preferably 1 mm 2 / s to 100000 mm 2 / s, preferably 2 mm 2 / s to 50 000 mm 2 / s and particularly preferably 5 mm 2 / s to 10000 mm 2 / s.
Vorzugsweise werden kettenförmige organofunktionelle Preferably, chain-like organofunctional
Organopolysiloxane eingesetzt, bestehend aus vorzugsweise 2 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-a und vorzugsweise 1 bis 100000 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-b und vorzugsweise 1 bis 500 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-d, bevorzugt 1 bis 50000 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-b und Organopolysiloxanes used, consisting of preferably 2 blocks of the general formula IIIa and preferably 1 to 100,000 building blocks of the general formula IIIb and preferably 1 to 500 building blocks of the general formula III-d, preferably 1 to 50,000 building blocks of the general formula IIIb and
vorzugsweise 1 bis 250 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-d, besonders bevorzugt 1 bis 10000 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-b und vorzugsweise 1 bis 200 Bausteinen der preferably 1 to 250 building blocks of the general formula III-d, more preferably 1 to 10,000 building blocks of the general formula III-b and preferably 1 to 200 building blocks of
allgemeinen Formel Ill-d, und ganz besonders bevorzugt 1 bis 5000 Bausteinen der allgemeinen Formel III-b und 1 bis 100 Bausteinen der allgemeinen Formel Ill-d, wobei Rl bevorzugt Methyl und R2 bevorzugt -CH2 -CH2 -CH2 - H2 oder -CH2 -CH2-CH2-NH-CH2 - CH2-NH2 ist. general formula III-d, and very particularly preferably 1 to 5,000 building blocks of the general formula III-b and 1 to 100 building blocks of the general formula III-d, where R 1 is preferably methyl and R 2 is preferably -CH 2 -CH 2 -CH 2 -H 2 or -CH 2 Is -CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 - CH 2 -NH 2.
Vorzugsweise werden vernetzte oder teilvernetzte Preferably, crosslinked or partially crosslinked
Organopolysiloxane, so genannte Siliconharze, eingesetzt, wobei es sich bevorzugt um solche handelt, die Bausteine der Organopolysiloxanes, so-called silicone resins, used, which are preferably those which are blocks of the
allgemeinen Formel Ill-a und Bausteine der allgemeinen Formel Ill-e enthalten, besonders bevorzugt mit Rl gleich Methyl, a gleich 3 und b gleich 0, oder solche, die vorzugsweise general formula IIIa and blocks of the general formula IIIe-e, particularly preferably where R1 is methyl, a is 3 and b is 0, or those which are preferably
Bausteine der allgemeinen Formel III-c und Bausteine der allgemeinen Formel III-b enthalten, besonders bevorzugt mit Rl gleich Methyl. Die schwerflüchtigen Organosilane oder Organosiloxane können rein oder in beliebigen Gemischen eingesetzt werden. Die Zusatzmengen der schwerflüchtigen Silane oder Building blocks of the general formula III-c and building blocks of the general formula III-b contain, particularly preferably with Rl is methyl. The low-volatility organosilanes or organosiloxanes can be used neat or in any desired mixtures. The additional amounts of semi-volatile silanes or
schwerflüchtigen Organosiloxane hängt von der spezifischen Oberfläche (BET-Oberfläche ) der Kieselsäuren, deren Anteil an der Mischung, sowie der Art der Silane ab. Die Zugabemenge liegt vorzugsweise zwischen 0,5-20 Gew.- Prozent, bevorzugt zwischen 1 und 10 Gew.- Prozent. Die Zugabe der Silane erfolgt während der Mischungsherstellung vorzugsweise in flüssiger Form, dabei ist es notwendig, dass eine innige Durchmischung der einzelnen Komponenten stattfindet. Volatile organosiloxanes depend on the specific surface area (BET surface area) of the silicas, their proportion of the mixture and the nature of the silanes. The amount added is preferably between 0.5-20% by weight, preferably between 1 and 10% by weight. The silanes are added during the preparation of the mixture, preferably in liquid form, and it is necessary for intimate mixing of the individual components to take place.
Die Herstellung der porösen Wärmedämmstoffe kann generell in diversen Mischaggregaten stattfinden. Bevorzugt kommen jedoch Planetenmischer zur Anwendung. Hierbei ist es vorteilhaft, die Fasern zuerst mit einem Teil der zweiten Mischkomponenten als eine Art Masterbatch vorzumischen, um damit ein vollständiges Aufschließen der Fasern zu gewährleisten. Nach dem The production of porous thermal insulation materials can generally take place in various mixing units. However, planetary mixers are preferably used. In this case, it is advantageous to premix the fibers first with a portion of the second mixing components as a kind of masterbatch in order to ensure a complete disruption of the fibers. After this
Faseraufschluss erfolgt die Zugabe des grössten Teils der Fiber pulping is the addition of most of the
Mischkomponenten. Als letztes in der Mischabfolge geschieht die Zugabe der schwerflüchtigen Silane oder schwerflüchtigen Mixed components. The last step in the mixing sequence is the addition of low volatility silanes or low volatility
Organosiloxane. Organosiloxanes.
Nach Beendigung des Mischprozesses kann das Schüttgewicht der Mischung je nach Art und Menge der Komponenten zwischen After completion of the mixing process, the bulk density of the mixture, depending on the type and amount of components between
vorzugsweise 40 - 180 g/1, bevorzugt 40 - 90 g/1, betragen. Die Rieselfähigkeit der resultierenden porösen Mischung ist sehr gut, so dass sie problemlos und homogen zu Platten verpresst u. a. auch z. B. in die Hohlräume von Hohlbausteinen eingefüllt und verpresst werden kann. Beim Verpressen zu Platten, kann durch Festlegung auf bestimmte Plattenstärken, über das preferably 40-180 g / l, preferably 40-90 g / l. The flowability of the resulting porous mixture is very good, so that they are easily and homogeneously pressed into plates u. a. also z. B. can be filled in the cavities of hollow bricks and pressed. When pressing to plates, can be fixed on certain plate thicknesses, over the
Gewicht, die Dichte und infolge dessen auch die Wärmeleitzahl des Dämmstoffes wesentlich beeinflusst werden. Je geringer die Dichte der Platten ist, um so geringer ist die Wärmeleitzahl, und um so besser die Wärmedämmeigenschaften. Realistisch sind Dichten im Bereich von vorzugsweise 80 - 300 kg/m3 , bevorzugt 100 - 200 kg/m3 . Die auf die beschriebene Art hergestelltenporösen, hydrophoben Wärmedämmstoffe kommen erfindungsgemäß zum Einsatz: Weight, the density and as a result, the thermal conductivity of the insulating material are significantly affected. The lower the density of the plates, the lower the thermal conductivity, and the better the thermal insulation properties. Realistic densities are in the range of preferably 80-300 kg / m 3 , preferably 100-200 kg / m 3 . The porous, hydrophobic thermal insulation materials produced in the manner described are used according to the invention:
als Dämmung in Bauhohlsteinen as insulation in building bricks
als Kerndämmung bei mehrschaligen Bausteinen as core insulation in multi-layered building blocks
als Kerndämmung für Vakuumisolationsplatten (VIP) as core insulation for vacuum insulation panels (VIP)
als Kerndämmung für Wärmedämmstoff erbundsysteme (WDVS) als Dämmung bei zweischaligen Mauerwerken as core insulation for thermal insulation composite systems (ETICS) as insulation for double-shell masonry
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Formkörper, Another object of the invention are moldings,
Bausteine, Bausysteme und Bauverbundsysteme, die die Building blocks, building systems and composite building systems, which the
erfindungsgemäßen Wärmedämmstoffe aufweisen, wobei diese have inventive thermal insulation materials, these
Formkörper, Bausteine, Bausysteme und Bauverbundsysteme aus den Wärmedämmstoffen teilweise oder vollständig bestehen. Ein Einsatz der in der Erfindung oben beschriebenen Moldings, building blocks, building systems and building composite systems consist of the heat insulation partially or completely. An insert of the type described in the invention above
hydrophoben, porösen Wärmedämmstoffe findet erfindungsgemäß in Bauhohlsteinen statt. hydrophobic, porous thermal insulation takes place according to the invention in building bricks.
Hohlbausteine sind Bauelemente, die einen oder mehrere Hollow blocks are components that have one or more
Hohlräume aufweisen. Sie können aus anorganischen, keramischen Materialien, wie gebranntem Tongut (Ziegel) , Beton, Glas, Gips sowie Naturprodukten wie Naturstein, z.B. Kalksandstein bestehen. Vorzugsweise kommen Hohlbausteine aus Ziegel, Beton und Leichtbeton zur Anwendung. Have cavities. They may be made of inorganic ceramic materials such as baked clay (brick), concrete, glass, gypsum and natural products such as natural stone, e.g. Consist sand-lime brick. Preferably, hollow bricks made of brick, concrete and lightweight concrete are used.
Ausführungsformen sind Wandbausteine, Bodenplatten, Embodiments are wall blocks, floor slabs,
Deckenelemente und Vorbauelemente. Ceiling elements and stem elements.
Es ist bekannt, dass die Hohlräume dieser Bauelemente mit porösem hohlraumstrukturierten Dämmmaterialien wie It is known that the cavities of these components with porous cavity-structured insulating materials such
Styroporschaum oder Perlite-Schaum gefüllt sein können ( DE 3037409 AI und DE-OS 2825508 ) . Diese Bauelemente werden als Hohlbausteine mit integrierter Wärmedämmung bezeichnet. Hohlbausteine mit integrierter Wärmedämmung, haben den Vorteil, dass der Ziegelhauscharakter bei der Bauausführung erhalten bleibt . Die Verwendung dieser Hohlbausteine mit integrierter Styrofoam foam or perlite foam can be filled (DE 3037409 AI and DE-OS 2825508). These components are referred to as hollow blocks with integrated thermal insulation. Hollow blocks with integrated thermal insulation have the advantage that the brick house character is retained during construction. The use of these hollow building blocks with integrated
Wärmedämmung soll im Mauerwerk eine besonders hohe Wärmedämmung und eine günstige Wasserdampfdurchlässigkeit sowie kaum  Thermal insulation should in masonry a particularly high thermal insulation and a favorable water vapor permeability and hardly
Wasseraufnahme gewährleisten, zudem soll die Wärmespeicherung begünstigt werden. Ensure water absorption, also the heat storage should be favored.
Die Dämmmaterialien in diesen Hohlblocksteinen mit integrierter Wärmedämmung können sowohl organischen wie anorganischen The insulation materials in these hollow blocks with integrated thermal insulation can be both organic and inorganic
Ursprungs sein. An organischen Materialien werden als Isoliermaterial Be of origin. On organic materials are used as insulating material
geschäumte Polystyrolteilchen bevorzugt eingesetzt. Dabei sind die aufgeschäumten Kunststoffpartikel oberflächlich, unter Freilassung von gasdurchlässigen Zwischenräumen, miteinander verbunden und verankert. foamed polystyrene particles preferably used. The foamed plastic particles are on the surface, with the release of gas-permeable spaces, connected and anchored.
Die Herstellung erfolgt durch Füllung der Hohlräume mit einer Schüttung von Styrolgranulat und anschließender Aufschäumung mit heißen Gasen, vornehmlich Wasserdampf. Derartige The preparation is carried out by filling the cavities with a bed of styrene granules and subsequent foaming with hot gases, primarily water vapor. such
Isolierbausteine zeichnen sich durch eine verbesserte Isolierbausteine are characterized by an improved
Wärmedämmfähigkeit aus. Von Nachteil ist, die Brennbarkeit der organischen Bestandteile dieser Bauelemente. Ebenso lässt die Wärmedämmfähigkeit durch die Aufnahme von Wasser/Feuchtigkeit mit der Zeit stark nach. Als anorganische Materialien für Hohlbausteine mit integrierter Wärmedämmung, kommen vorzugsweise geschäumte Perlite und Thermal insulation ability. The disadvantage is the combustibility of the organic components of these components. Likewise, the ability to absorb heat by absorbing water / moisture decreases significantly over time. As inorganic materials for hollow building blocks with integrated thermal insulation, preferably foamed perlite and
Vermiculite zum Einsatz. Bevorzugt werden geschäumte Perlite eingesetzt, die mit Bindemitteln wie wässrigen Dispersionen auf Basis von Vinylacetat- und Acrylvinylacetat-Copolymeren Vermiculite is used. Foamed perlites are preferably used which are treated with binders such as aqueous dispersions based on vinyl acetate and acrylic vinyl acetate copolymers
abgebunden und verfestigt werden. Diese Füllungen weisen mit den notwendigen Bindungsmitteln einen hohen Anteil an brennbaren Komponenten auf, auch ist die resultierende Wärmedämmung nicht optimal. tied and solidified. These fillings have a high proportion of the necessary binding agents flammable components, and the resulting heat insulation is not optimal.
Eine Abbindung und Verfestigung der Perlite kann ebenfalls mit Alkaliwassergläsern als Bindemittel erfolgen. Dieses Verfahren führt zu Kernmaterialien, die stark alkalisch, Wasser anziehend sind und zu Ausblühungen führen. Hinzu kommt, dass die schon von vornherein ungenügenden Wärmedämmeigenschaften noch weiter herabgesetzt werden. Die Verwendung von Kieselsol als A setting and solidification of the perlite can also be done with alkali water glasses as a binder. This process results in core materials that are highly alkaline, water-attracting and result in efflorescence. In addition, the already inadequate heat insulation properties are further reduced. The use of silica sol as
Bindemittel führt zu einem schlecht verfestigten Dämmmaterial mit hoher Wasseraufnahme und schlechten Binder leads to a poorly consolidated insulation material with high water absorption and poor
Wärmeisoliereigenschaften . Heat insulating properties.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der beschriebenen By the use according to the invention of the described
hydrophoben porösen Wärmedämmstoffe in Hohlbausteinen, werden die Wärmedämmeigenschaften dieser Steine wesentlich verbessert und nachhaltig auf hohem Niveau gehalten. hydrophobic porous thermal insulation materials in hollow bricks, the thermal insulation properties of these stones are significantly improved and sustainably maintained at a high level.
Erfindungsgemäß können die entsprechenden Wärmedämmstoffe zu maßgenauen Platten verpresst und in die Kammern der According to the invention, the corresponding thermal insulation materials can be pressed to dimensionally accurate plates and into the chambers of the
Bauhohlsteine integriert werden, es kann aber auch die mit schwerflüchtigen Silanen oder schwerflüchtigen Organosiloxanen versetzte Mischung in die Kammern der Bausteine eingefüllt und mittels Presshilfen direkt in den Kammern verpresst werden. Alternativ können maßgenaue Platten aus zuvor hergestellten Hollow blocks are integrated, but it can also be filled with low volatility silanes or low volatility organosiloxanes mixture is injected into the chambers of the blocks and pressed by pressing aids directly into the chambers. Alternatively, dimensionally accurate plates can be made from previously manufactured
Großplatten herausgeschnitten und in die Bausteine integriert werden . Large plates are cut out and integrated into the blocks.
Ebenfalls möglich ist eine Fixierung der Platten in den Also possible is a fixation of the plates in the
Hohlräume mittels vorzugsweise PUR-Schaum oder anderer Cavities by means of preferably PUR foam or other
Haftschäume, bzw. Kleber. Adhesive foams or adhesives.
Desgleichen kann eine Umhüllung mit Vliesmaterialien, um z . B. eine mechanische Beeinflussungen und somit auch ein Ausstauben der Wärmedämmung zu verhindern, vorgenommen werden. Um hierbei die Wirksamkeit der erreichbaren Wärmdämmungen im Verhältnis zur Wirtschaftlichkeit optimal zu nutzen, sind erfindungsgemäßeffektive Kombinationen zwischen hocheffizienter hydrophober poröser Wärmedämmung mit herkömmlichen Likewise, a wrapper with nonwoven materials, for. B. to prevent mechanical interference and thus dusting of the insulation are made. In order to make optimum use of the effectiveness of the achievable thermal insulation in relation to economy, combinations of highly efficient hydrophobic porous thermal insulation according to the invention with conventional ones are effective
Wärmedämmungssystemen mit geringeren Wärmedämmwirkungen möglich. Desgleichen können, je nach Einsatz und Dämmvermögen, einzelne oder mehrere Hohlkammern auch ohne Thermal insulation systems with lower thermal insulation effects possible. Likewise, depending on the application and insulation capacity, one or more hollow chambers can also be used without
Wärmedämmmaterialien versehen sein. Be provided thermal insulation materials.
Beispiele : Examples:
Im Folgenden sind ein Beispiel des erfindungsgemäßen separaten Kernmaterials (Ä) für Hohlbausteine und ein Vergleichsbeispiel herkömmlichen Kernmaterials (B) wiedergegeben. In the following, an example of the separate core material (A) according to the invention for hollow building blocks and a comparative example of conventional core material (B) are shown.
Die Mischungen wurden in einem Zyklonmischer bei 3000 UpM durchgeführt . Zur Messung der Wärmeleitzahl (λ-Wert) , wurde aus dem Mischgut, auf einer hydraulischen Presse, bei einem Druck von ca. 50 kg/cm2 ein Formkörper mit den Dimensionen 250 x 250 x 25 mm gepresst . Mischung A: The mixtures were carried out in a cyclone mixer at 3000 rpm. To measure the thermal conductivity (λ value), a molded article having the dimensions 250 × 250 × 25 mm was pressed from the mix on a hydraulic press at a pressure of about 50 kg / cm 2 . Mixture A:
Rezeptur : Recipe:
Pyrogene Kieselsäure (BET-Oberfläche 200m2 /g; Erhältlich unter der Bezeichnung HDK® N20 bei der Wacker Chemie AG) 80 Gew. % Pyrogenic silica (BET surface area 200 m 2 / g, available under the name HDK® N20 from Wacker Chemie AG) 80% by weight
Glasfaser (Länge 6 mm; Stärke 7 μπι) 3 Gew.% Glass fiber (length 6 mm, thickness 7 μm) 3% by weight
Rutil (Korngrösse ca. 10 μπι) 15 Gew.% Aminopolydimethylsiloxan (Aminzahl 3; kin. Viskosität bei 25 °C 30 mm2/s) %) 2 Gew. % Rutile (particle size about 10 μπι) 15 wt.% Aminopolydimethylsiloxane (amine number 3, kin viscosity at 25 ° C 30 mm 2 / s)%) 2 wt.%
Gewicht der Gesamtmischung ) : 1025 g Weight of the total mixture): 1025 g
30 g Fasern, 75 g Rutil und 200 g Kieselsäure wurden zunächst 3 min lang, zum Aufschluss der Fasern vorgemischt. Anschließend wurde der Rest der Festkomponenten (625 g Kieselsäure, 75 g Rutil) zugegeben und weitere 2 min gemischt. In diese Mischung wurden dann 20 g Äminopolydimethylsiloxans gegeben und eine weitere Minute gerührt. 30 g of fibers, 75 g of rutile and 200 g of silica were first premixed for 3 minutes, to break up the fibers. Subsequently, the remainder of the solid components (625 g of silica, 75 g of rutile) was added and mixed for a further 2 minutes. To this mixture was then added 20 g of aminopolydimethylsiloxane and stirred for an additional 1 minute.
Der fertigen Mischung wurden 312 g entnommen und zu einem The finished mixture 312 g were removed and to a
Festkörper der Außenmasse 250 x 250 x 25 mm verpresst. Solid body of the external dimensions 250 x 250 x 25 mm pressed.
Dieser Formkörper wurde anschließend 60 min bei 150 °C erhitzt. This shaped body was then heated at 150 ° C. for 60 minutes.
Mischung B: Mixture B:
Rezeptur : Recipe:
Geschäumtes Perlit 68 Gew.% Foamed perlite 68% by weight
Kali-Wasserglas 32 Gew.% Gewicht der Gesamtmischung: 1000 g Potassium water glass 32% by weight Weight of the total mixture: 1000 g
Die Komponenten wurden 5 min lang im gleichen Mischaggregat wie (A) gemischt. 344 g der Mischung wurden zu einem Formkörper mit den gleichen Außenmassen wie (A) verpresst und anschließend 20 min lang auf 150 °C erhitzt. The components were mixed for 5 minutes in the same mixing unit as (A). 344 g of the mixture was pressed into a molded article having the same external composition as (A) and then heated at 150 ° C. for 20 minutes.
Mischung C: Mixture C:
Rezeptur : Pyrogene Kieselsäure (BET-Oberflache 300 m2/g; Erhältlich unter der Bezeichnung HDK® T30 bei der Wacker Chemie AG) 84,5 Gew.% Recipe: Pyrogenic silica (BET surface area 300 m 2 / g, available under the name HDK® T30 from Wacker Chemie AG) 84.5% by weight
Zellwolle 3 Gew.% Cell Wool 3% by weight
Ruß (Evonik, Flammruß 101) 10 Gew.% Carbon black (Evonik, Flammruß 101) 10% by weight
OH-terminiertes Polydimethylsiloxan (Viskosität 30 mm2/s) 3 Gew % OH-terminated polydimethylsiloxane (viscosity 30 mm 2 / s) 3% by weight
Gewicht der Gesamtmischung : 1030 g Weight of the total mixture: 1030 g
30 g Fasern, 100 g Russ und 200 g Kieselsäure wurden zunächst 3 min lang, zum Aufschluss der Fasern vorgemischt. Anschließend wurde der Rest der Festkomponenten (670g Kieselsäure) zugegeben und weitere 2 min gemischt. In diese Mischung wurden dann 30 g OH-terminiertes Polydimethylsiloxan gegeben und eine weitere Minute gerührt. Der fertigen Mischung wurden 187,5 g entnommen und zu einem30 g of fibers, 100 g of carbon black and 200 g of silica were first premixed for 3 minutes to break up the fibers. Subsequently, the remainder of the solid components (670 g of silica) was added and mixed for a further 2 minutes. Into this mixture was then added 30 g of OH-terminated polydimethylsiloxane and stirred for an additional 1 minute. The finished mixture 187.5 g were removed and to a
Festkörper der Außenmasse 250 x 250 x 25 mm verpresst. Dieser Formkörper wurde anschließend 60 min lang bei 125 C erhitzt. Solid body of the external dimensions 250 x 250 x 25 mm pressed. This shaped article was then heated for 60 minutes at 125.degree.
Ergebnisse : Results :
Mischung Masse (mm) Gewicht (g) Rohdichte g/1 λ-Wert mW/mK HydrophobieMixture mass (mm) weight (g) bulk density g / 1 λ-value mW / mK hydrophobicity
A 250x250x25 312,0 200 18 ja B 250x250x25 344,0 220 24 neinA 250x250x25 312.0 200 18 yes B 250x250x25 344.0 220 24 no
C 250x250x25 187,5 120 22 ja C 250x250x25 187.5 120 22 yes
Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit: Poensgen-Plattenapparatur im Zweiplattenverfahren nach DIN EN 12667 in waagerechter Lage. Bestimmung der Hydrophobie: Auftragung eine Wassertropfens auf eine Platte. Sinkt der Tropfen im Zeitraum von 1 h ein: Determination of thermal conductivity: Poensgen plate apparatus in two-plate process according to DIN EN 12667 in a horizontal position. Determination of hydrophobicity: application of a drop of water to a plate. If the drop drops over a period of 1 h:
Hydrophobie nein, sinkt der Tropfen im Zeitraum von 1 h nicht ein: Hydrophobie ja. Hydrophobia no, the drop does not decrease within a period of 1 h: hydrophobicity yes.

Claims

Patentansprüche claims
1. Wärmedämmstoffe, die keine Bindemittel, in Form von 1. Thermal insulation products that do not contain binders, in the form of
Flüssigkeiten aufweisen, die Partikel verkleben und mit schwerflüchtigen Organosilanen oder Organosiloxanen, derenHave liquids that adhere particles and with low volatility organosilanes or organosiloxanes whose
Siedepunkte größer 130 °C bei Normaldruck ist, behandelt sind, wobei die λ-Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,014 und 0,040 W/mK liegt und die Dichte im Bereich von 50 bis 300 kg/m^ liegt. 2. Wärmedämmstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmstoffe folgende Zusammensetzung haben: Boiling points is greater than 130 ° C at atmospheric pressure, are treated, with the λ-thermal conductivity between 0.014 and 0.040 W / mK and the density is in the range of 50 to 300 kg / m ^. 2. Thermal insulation materials according to claim 1, characterized in that the thermal insulation materials have the following composition:
pyrogene Kieselsäure oder Siliciumdioxidaerogele 5-98 Gew.%, Trübungsmittel 3-50 Gew.%, weitere Zusatzstoffe 0-65 Gew.%. 3. Wärmedämmstoffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch fumed silica or silica aerogels 5-98% by weight, opacifiers 3-50% by weight, other additives 0-65% by weight. 3. Thermal insulation according to claim 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, in
dass die eingesetzten schwerflüchtigen Organosilane der allgemeinen Formel
Figure imgf000024_0001
entsprechen,
that the low-volatility organosilanes used have the general formula
Figure imgf000024_0001
correspond,
wobei n und m 0, 1, 2, oder 3 sein können und die Summe n + kleiner oder gleich 3 ist und where n and m can be 0, 1, 2, or 3 and the sum n + is less than or equal to 3, and
Rl ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigte einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NRXR3, -COOH, - COOR2, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONR2 2 substituierten Si-C gebundenen C]_-C20~ Rl is a saturated or mono- or polyunsaturated monovalent, optionally with -CN, -NCO, -NR X R 3 , -COOH, - COOR 2 , -halogen, -acryl, -epoxy, -SH, -OH or -CONR 2 2 substituted Si-C bonded C] _- C20 ~
Kohlenwasserstoffrest , oder ein Arylrest, oder C^-C^- Hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C ^ -C ^ -
Kohlenwasserstoffoxyrest ist, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder - NR1- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, - N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können und X = Halogen, Stickstoffrest, OR3, OCOR3, 0(CH2)iOR3 bedeutet, wobei Hydrocarbonoxy is in which one or more, each non-adjacent methylene units can be replaced by groups -0-, -CO-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, -S-, or - NR 1 - and in which one or more mutually non-adjacent methine units are represented by groups, N =, -N = N-, or -P = can be replaced and X = halogen, nitrogen radical, OR 3 , OCOR 3 , 0 (CH 2 ) iOR 3 , where
R2 Wasserstoff oder ein gesättigter oder einfach oder mehrfach ungesättigter, einwertiger, gegebenenfalls mit -CN, -NCO, - RX2, -COOH, -COOR1, -Halogen, -Äcryl, -Epoxy, -SH, -OH oderR 2 is hydrogen or a saturated or mono- or polyunsaturated, monovalent, optionally with -CN, -NCO, - R X 2, -COOH, -COOR 1 , -halogen, -acrylic, -epoxy, -SH, -OH or
-CONR32 substituierten Si-C gebundenen Ci-C20~ -CONR 3 2 substituted Si-C bonded Ci-C20 ~
Kohlenwasserstoffrest , oder ein Arylrest, oder C^-C^- Hydrocarbon radical, or an aryl radical, or C ^ -C ^ -
Kohlenwasserstoffoxyrest ist, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -CO-, -COO-, -0C0-, oder -OCOO-, -S-, oder - NR1- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, - N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können und X = Halogen, Stickstoffrest, OR3, OCOR3, 0(CH2)iOR3 bedeutet, wobei Hydrocarbonoxy is in which one or more, each non-adjacent methylene units can be replaced by groups -0-, -CO-, -COO-, -0C0-, or -OCOO-, -S-, or - NR 1 - and in which one or more, mutually non-adjacent methine units can be replaced by groups, - N =, -N = N-, or -P = and X = halogen, nitrogen radical, OR 3 , OCOR 3 , 0 (CH 2 ) iOR 3 means, where
R3 die gleiche Bedeutung wie R2 hat und R2 und R3 gleich oder verschieden sein können, R 3 has the same meaning as R 2 and R 2 and R 3 may be the same or different,
X ein C-0 gebundener Ci-C]_5-Kohlenwasserstoff-Rest, oder einX is a C-0 bonded Ci-C ] _5-hydrocarbon radical, or a
Acetylrest, oder ein Halogenrest oder ein OH-Rest bedeutet, und 1 = 1, Acetyl radical, or a halogen radical or an OH radical, and 1 = 1,
2, 2,
3 bedeutet, 3 means
oder
Figure imgf000025_0001
or
Figure imgf000025_0001
sind, wobei are, where
R1 und R2 die oben genannte Bedeutung haben, i und j 0, 1, 2 oder 3 sein können und die Summe aus i + j gleich 3 ist und R 1 and R 2 have the abovementioned meaning, i and j can be 0, 1, 2 or 3 and the sum of i + j is 3 and
Y die Gruppe NH oder -0- sein kann, mit der Maßgabe, dass die Siedepunkte der eingesetzten schwerflüchtigen Organosilane größer 130 °C bei Normaldruck sind . Y may be the group NH or -O-, with the proviso that the boiling points of the low-volatility organosilanes used are greater than 130 ° C at atmospheric pressure.
4. Wärmedämmstoffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 4. Thermal insulation according to claim 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, dass die eingesetzten schwerflüchtigen characterized in that the low-volatility used
Organosiloxane aus Bausteinen der allgemeinen Formeln
Figure imgf000026_0001
Organosiloxanes of building blocks of the general formulas
Figure imgf000026_0001
(R^SiOz/z) (Ill-b) (R ^ SiOz / z) (IIIb)
(R^iOa/z) (III-c) (R ^ iOa / z) (III-c)
(R^SiOz/z) (Ill-d) (R ^ SiOz / z) (IIId)
(Si04/2) (Ill-e) bestehen, wobei die Bausteine in beliebigen Mischungen enthalten sein können, mit der Maßgabe, dass die Siedepunkte der eingesetzten schwerflüchtigen Organosiloxane größer 130 °C bei Normaldruck sind, wobei (Si0 4/2 ) (Ill-e) exist, wherein the blocks may be contained in any mixtures, with the proviso that the boiling points of the low-volatility organosiloxanes used are greater than 130 ° C at atmospheric pressure, wherein
R1, R2 und R3 und X die oben genannte Bedeutung haben und jeweils gleich oder verschieden sein können, und und a und b 0, 1, 2, oder 3 sein können, mit der Maßgabe, dass die Summe a + b gleich 3 ist. R 1 , R 2 and R 3 and X are as defined above and may each be the same or different, and and a and b may be 0, 1, 2, or 3, with the proviso that the sum a + b is equal to 3 is.
5. Wärmedämmstoffe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Infrarot- Trübungsmittel zum Einsatz kommen: Titanoxide, Zirkonoxide, Ilmenite, Eisentitanate, Eisenoxide, Zirkonsilikate, 5. Thermal insulation materials according to one or more of the preceding claims, characterized in that the following infrared opacifiers are used: titanium oxides, zirconium oxides, ilmenites, iron titanates, iron oxides, zirconium silicates,
Siliciumcarbid, Manganoxide und Ruße. Silicon carbide, manganese oxides and carbon blacks.
6. Wärmedämmstoffe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6. Thermal insulation according to one or more of the preceding claims, characterized
dass sie folgende Zusatzstoffe aufweisen: gefällte that they have the following additives: precipitated
Kieselsäuren, pyrogene Kieselsäuren, Si02_haltige Flugstäube aus der elektrochemischen Silicxumherstellung und der Silicas, fumed silicas, Si02 _ containing fly ash from the electrochemical and the Silicxumherstellung
thermischen Rückstandsverwertung von flüchtigen thermal residue utilization of volatile
Siliciumverbindungen sowie natürlich vorkommende SiC^-haltige Verbindungen, thermisch aufgeblähte Mineralien. Silicon compounds as well as naturally occurring SiC ^ -containing compounds, thermally inflated minerals.
7. Formkörper, Bausteine, Bausysteme und Bauverbundsysteme, dadurch gekennzeichnet, dass sie Wärmedämmstoffe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche aufweisen, aus ihnen teilweise oder vollständig bestehen. 7. moldings, building blocks, building systems and composite building systems, characterized in that they have heat insulation according to one or more of the preceding claims, consist of them partially or completely.
PCT/EP2010/068876 2009-12-11 2010-12-03 Hydrophobic thermal insulation WO2011069923A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/515,201 US20120286189A1 (en) 2009-12-11 2010-12-03 Hydrophobic Thermal Insulation
EP10784321A EP2509926A1 (en) 2009-12-11 2010-12-03 Hydrophobic thermal insulation
KR1020127017668A KR101456596B1 (en) 2009-12-11 2010-12-03 Hydrophobic thermal insulation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009054566A DE102009054566A1 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Heat insulation substance, useful e.g. in molded bodies, bricks, which does not exhibit adhesive, in the form of liquid, in which the particles are bonded together and are treated with non-volatile organosilane or organosiloxane
DE102009054566.2 2009-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011069923A1 true WO2011069923A1 (en) 2011-06-16

Family

ID=42932585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/068876 WO2011069923A1 (en) 2009-12-11 2010-12-03 Hydrophobic thermal insulation

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120286189A1 (en)
EP (1) EP2509926A1 (en)
KR (1) KR101456596B1 (en)
DE (1) DE102009054566A1 (en)
WO (1) WO2011069923A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140150242A1 (en) * 2011-07-27 2014-06-05 Evonik Degussa Gmbh Method for producing hydrophobic, heat-insulating mouldings
WO2014118030A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Basf Se Composite material containing nanoporous particles
EP2982660A1 (en) 2014-08-08 2016-02-10 Evonik Degussa GmbH Method for producing moulded hydrophobic heat insulation forms
JP2016506478A (en) * 2012-10-26 2016-03-03 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH Method for producing an insulating mixture
WO2018019599A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Evonik Degussa Gmbh Method for producing hydrophobic heat insulation material
CN108101500A (en) * 2017-12-06 2018-06-01 吕莉 A kind of preparation method of high intensity spider silk dioxide composite silica aerogel
WO2018210605A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Evonik Degussa Gmbh Core-hydrophobic thermal insulation sheet having hardened surface
EP3428135A1 (en) 2017-07-14 2019-01-16 Evonik Degussa GmbH Heat insulating materials based on high-density silicic acid
CN110698101A (en) * 2019-10-22 2020-01-17 天津大学 Infrared shielding coating modified fiber reinforced aerogel heat insulation material and preparation method thereof

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029513A1 (en) * 2010-05-31 2011-02-24 Wacker Chemie Ag Insulation with layer structure
US9598857B2 (en) 2013-01-14 2017-03-21 Nanopore, Inc. Thermal insulation products for insulating buildings and other enclosed environments
US9849405B2 (en) * 2013-01-14 2017-12-26 Nanopore, Inc. Thermal insulation products and production of thermal insulation products
US9133973B2 (en) 2013-01-14 2015-09-15 Nanopore, Inc. Method of using thermal insulation products with non-planar objects
US20150099411A1 (en) * 2013-09-17 2015-04-09 Hanwha Azdel, Inc. Prepregs, cores, composites and articles including repellent materials
US9546481B2 (en) * 2013-12-06 2017-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Vacuum insulation material
JP2015110978A (en) * 2013-12-06 2015-06-18 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Vacuum insulation material
EP3571173A1 (en) 2017-01-18 2019-11-27 Evonik Degussa GmbH Granular thermal insulation material and method for producing the same
CN106759981A (en) * 2017-01-18 2017-05-31 广州中茂园林建设工程有限公司 A kind of steel construction energy-saving exterior wall body
WO2018153495A1 (en) 2017-02-27 2018-08-30 Wacker Chemie Ag Method for producing hydrophobic silica moulded bodies
JP6855583B2 (en) 2017-02-27 2021-04-07 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトWacker Chemie AG Manufacturing method of hydrophobic silica granules
DE102017209782A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Evonik Degussa Gmbh Process for thermal insulation of an evacuable container
EP3597615A1 (en) 2018-07-17 2020-01-22 Evonik Operations GmbH Granular mixed oxide material and thermal insulating composition on its basis
US11987528B2 (en) 2018-07-18 2024-05-21 Kingspan Insulation Limited Process for hydrophobizing shaped insulation-material bodies based on silica at ambient pressure
WO2021115593A1 (en) 2019-12-11 2021-06-17 Wacker Chemie Ag Hydrophobic mineral insulating materials
CN114132936B (en) * 2021-01-11 2023-09-15 上海联锴新材料有限公司 Preparation method of graded porous spherical silica aerogel with low thermal conductivity

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0002502A1 (en) * 1977-12-07 1979-06-27 Wacker-Chemie GmbH Method for improving heat insulating materials
DE2825508A1 (en) 1978-06-10 1979-12-13 Dennert Kg Veit HOLLOW BLOCK WITH PLASTIC FILLING AS WELL AS THE PROCESS AND PLANT FOR THEIR PRODUCTION
EP0032176A1 (en) * 1980-01-09 1981-07-22 Degussa Aktiengesellschaft Heat insulation composition and process for its production
DE3037409A1 (en) 1980-10-03 1982-05-19 Dr. Carl Riffer Baustoffwerke KG, 5403 Mülheim-Klärlich HOLLOW BLOCKSTONE WITH INTEGRATED HEAT INSULATION, MEANS FOR FILLING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE3305375A1 (en) * 1983-02-17 1984-08-30 Degussa Ag, 6000 Frankfurt METHOD FOR PRODUCING BINDER-FREE HEAT-INSULATING MOLDED BODIES
DE8504737U1 (en) 1985-02-20 1985-05-09 Schlepps, geb. Podlesch, Gertrud, 4790 Paderborn Hollow building block
EP0340707A2 (en) * 1988-05-03 1989-11-08 BASF Aktiengesellschaft Insulating material with a density of 0,1 to 0,4 g/cm3
DE4221716A1 (en) 1992-07-02 1994-01-05 Wacker Chemie Gmbh Process for the hydrophobization of pyrogenically produced silicon dioxide
DE10217548A1 (en) 2002-04-19 2003-11-13 Stefan Geyer Mineral wool insertion system for stuffing cavity of hollow brick has two plates pressed together to compress piece of mineral wool to small enough size to be inserted into hollow brick
DE10229856B4 (en) 2002-07-03 2005-06-09 Kramer, Paul, Dipl.-Ing. Perforated thermal insulation stone
EP1688401A2 (en) * 2005-02-04 2006-08-09 Xella Dämmsysteme GmbH Mineral insulation element and method for producing it
EP1988228A2 (en) * 2007-05-03 2008-11-05 Matthias Rimmele Building blocks and building systems with hydrophobic, microporous heat insulation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355668A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-23 Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH insulation material

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0002502A1 (en) * 1977-12-07 1979-06-27 Wacker-Chemie GmbH Method for improving heat insulating materials
DE2825508A1 (en) 1978-06-10 1979-12-13 Dennert Kg Veit HOLLOW BLOCK WITH PLASTIC FILLING AS WELL AS THE PROCESS AND PLANT FOR THEIR PRODUCTION
EP0032176A1 (en) * 1980-01-09 1981-07-22 Degussa Aktiengesellschaft Heat insulation composition and process for its production
DE3037409A1 (en) 1980-10-03 1982-05-19 Dr. Carl Riffer Baustoffwerke KG, 5403 Mülheim-Klärlich HOLLOW BLOCKSTONE WITH INTEGRATED HEAT INSULATION, MEANS FOR FILLING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE3305375A1 (en) * 1983-02-17 1984-08-30 Degussa Ag, 6000 Frankfurt METHOD FOR PRODUCING BINDER-FREE HEAT-INSULATING MOLDED BODIES
DE8504737U1 (en) 1985-02-20 1985-05-09 Schlepps, geb. Podlesch, Gertrud, 4790 Paderborn Hollow building block
EP0340707A2 (en) * 1988-05-03 1989-11-08 BASF Aktiengesellschaft Insulating material with a density of 0,1 to 0,4 g/cm3
DE4221716A1 (en) 1992-07-02 1994-01-05 Wacker Chemie Gmbh Process for the hydrophobization of pyrogenically produced silicon dioxide
DE10217548A1 (en) 2002-04-19 2003-11-13 Stefan Geyer Mineral wool insertion system for stuffing cavity of hollow brick has two plates pressed together to compress piece of mineral wool to small enough size to be inserted into hollow brick
DE10229856B4 (en) 2002-07-03 2005-06-09 Kramer, Paul, Dipl.-Ing. Perforated thermal insulation stone
EP1688401A2 (en) * 2005-02-04 2006-08-09 Xella Dämmsysteme GmbH Mineral insulation element and method for producing it
EP1988228A2 (en) * 2007-05-03 2008-11-05 Matthias Rimmele Building blocks and building systems with hydrophobic, microporous heat insulation

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140150242A1 (en) * 2011-07-27 2014-06-05 Evonik Degussa Gmbh Method for producing hydrophobic, heat-insulating mouldings
US9233986B2 (en) * 2011-07-27 2016-01-12 Evonik Degussa Gmbh Method for producing hydrophobic, heat-insulating mouldings
JP2016506478A (en) * 2012-10-26 2016-03-03 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH Method for producing an insulating mixture
WO2014118030A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Basf Se Composite material containing nanoporous particles
EP2982660A1 (en) 2014-08-08 2016-02-10 Evonik Degussa GmbH Method for producing moulded hydrophobic heat insulation forms
JP2017530306A (en) * 2014-08-08 2017-10-12 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH Method for producing hydrophobic heat insulating molded body
WO2018019599A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Evonik Degussa Gmbh Method for producing hydrophobic heat insulation material
WO2018210605A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Evonik Degussa Gmbh Core-hydrophobic thermal insulation sheet having hardened surface
KR20200012836A (en) * 2017-05-17 2020-02-05 에보니크 오퍼레이션즈 게엠베하 Core-hydrophobic Insulation Sheet with Cured Surface
KR102641244B1 (en) * 2017-05-17 2024-02-29 에보니크 오퍼레이션즈 게엠베하 Core-hydrophobic insulation sheet with hardened surface
EP3428135A1 (en) 2017-07-14 2019-01-16 Evonik Degussa GmbH Heat insulating materials based on high-density silicic acid
WO2019011780A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Evonik Degussa Gmbh Thermal-insulation materials based on high-thickening silicas
CN108101500A (en) * 2017-12-06 2018-06-01 吕莉 A kind of preparation method of high intensity spider silk dioxide composite silica aerogel
CN110698101A (en) * 2019-10-22 2020-01-17 天津大学 Infrared shielding coating modified fiber reinforced aerogel heat insulation material and preparation method thereof
CN110698101B (en) * 2019-10-22 2021-11-02 天津大学 Infrared shielding coating modified fiber reinforced aerogel heat insulation material and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009054566A1 (en) 2010-11-11
US20120286189A1 (en) 2012-11-15
EP2509926A1 (en) 2012-10-17
KR101456596B1 (en) 2014-10-31
KR20120104294A (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011069923A1 (en) Hydrophobic thermal insulation
EP2576929B1 (en) Insulation and method of manufacture
EP1988228B1 (en) Building blocks and building systems with hydrophobic, microporous heat insulation and method of fabrication
DE102007042000B4 (en) Two-shell masonry with integrated hydrophobic, microporous thermal insulation
EP2736979B1 (en) Method for producing hydrophobic, heat-insulating mouldings
DE102007020716A1 (en) Component and structural system comprises hydrophobic microporous thermal insulation, where thermal insulating material is micro-porous thermal insulating material, which is injected or compressed without binders to plates or molded parts
EP2622253B1 (en) Microporous heat-insulating molded body which is hydrophobized with organosilanes and which comprises a hydrophilic surface
DE202007013074U1 (en) Masonry with integrated vacuum insulation based on microporous thermal insulation
EP2621873B1 (en) Method for generating an open-pore near-surface layer of a microporous, hydrophobic molded thermal insulation body and which is wettable with aqueous systems
ES2674548T3 (en) Dry mix of building materials and thermal insulation plaster that can be obtained from this
DE202007013688U1 (en) Thermal insulation composite systems with hydrophobic, microporous thermal insulation core
DE102010005800A1 (en) Treatment of thermal insulation panels or molded body based on microporous silicic acid with organosilicon compound to hydrophobic insulation materials
EP3257902A1 (en) Coating compounds and mortar coating and insulating component
DE102015117035B4 (en) Process for the production of porous composite particles, the composite particles, their use as well as insulation material and building material dry mixture with the composite particles
EP4143144A1 (en) Method for producing heat-insulating composite particles, composite particles and use thereof
EP3138826B1 (en) Building material dry mixture comprising pyrolized silica, and resulting fire protection plaster
WO2012076489A1 (en) Composite material comprising nanoporous particles
EP3447038B1 (en) Thermal insulation granulate with reduced hydrophobicity
EP0829459B1 (en) Non-inflammable heat insulating panels based on expanded perlite granules
KR101165283B1 (en) Product method of waterproof mortar
WO2014118030A1 (en) Composite material containing nanoporous particles
WO2018046764A1 (en) Insulating material
DE102010009145A1 (en) Light pasty refractory adhesives and their use
JP5221071B2 (en) Flameproof insulation

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10784321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010784321

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13515201

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127017668

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A