DE2525611A1

DE2525611A1 - Hitzebestaendiger, isolierender schaumwerkstoff

Info

Publication number: DE2525611A1
Application number: DE19752525611
Authority: DE
Inventors: Hermann Hoener
Original assignee: KUNSTSTOFF VERWERTUNG REMBERTI
Current assignee: KUNSTSTOFF VERWERTUNG REMBERTI
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1975-06-09
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2525611B2

Description

Hitzebeständiger, isolierender Schaumwerkstoff Die Erfindung betrifft einen hitzebeständigen, isolierenden Schaumwerkstoff, mit einem Gehalt an einem oder mehreren feinkörnigen, mineralischen Füllstoffen, wie Blähton, Perlite , Bimsmehl, Vermikulite, Feinsand oder dergleichen, an einem ersten Härter, bestehend aus Calziumhydrogenphosphat, Magnesiumoxid oder dergleichen, wahlweise an einem zweiten Härter, wie Natriumsi.likofluorid, an Kaliumpermanganat, an Wasserstoffperoid, an Wasser sowie an einem stabilisierten Wasserglas-Bindemittel mit einem Gehalt an Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt über 14 Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, wasserlöslichen Aminen, welche wenigstens zwei aktive, a Stickstoff gebundene Wasserstoffatome enthalten, in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, und quartären und/oder polyquartären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, wobei das Bindemittel gegebenenfalls einen weiteren Gehalt an sekundären und tertiären Phosphaten zwei- oder dreiwertiger Metalle und/oder schwerlöslichen Silikaten aufweist und einen Wasseranteil von 5 bis 30 Gew.-% hat, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaumwerkstoffes.
Durch die DT-OS 2 110 059 sind bereits ein Schaumwerkstoff sowie ein Verfahren der eingangs genannten Gattung bekannt geworden, die sich im Prinzip durchaus bewährt haben. Es hat sich aber gezeigt, daß die Hitzebeständigkeit bzw. Schwerentflammbarkeit des bekannten Schaumwerkstoffes für viele Anwendungszwecke, insbesondere für Bauzwecke, noch unzureichend ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Schaumwerkstoff der eingangs genannten Gattung dahingehend weiterzubilden, daß eine optimale Hitzebeständigkeit bzw. Schwerentflammbarkeit des Schaumwerkstoffes erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem hitzebeständigen, isolierenden Schaumwerkstoff der genannten Art gelöst durch die nachfolgende Zusammensetzung: 10 bis 20 Gew.-% mineralische Püllstoffe, 4 bis 6 Gew.-% Härter, 70 bis 80 Gew.-% stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel, 1,5 bis 3 Gew.-% Ktliumpermanganat (1%ige Lösung), 1,0 bis 3 Gew.-* Wasserstoffperoxid und O bis 3 Gew.-% Wasser.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen, hitzebe8tändigen, isolierenden Schaumwerkstoffes ergeben sich aus den Unteransprüchen. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn die mineralibohen Füllstoffe vollständig oder zumindest teilweise aus bei der Kohleverbrennung oder dergleichen entstehendem Filterstaub bestehen, da dann eine überraschend große Hitzebeständigkeit erzielt werden kann, wobei zusätzlich zu beachten ist, daß die Herstellungskosten hierdurch deutlich gesenkt werden können.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von hitzebeständigen, isolierenden Schaumwerkstoffen zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst die Füllstoffe, der bzw. die Härter, das stabilisierte Wasserglas-Bindemittel sowie das Kaliumpermanganat bei Raumtemperatur homogen verrührt werden; daß daraufhin das Wasser zugegeben wird; daß anschließend das als Treibmittel dienende Wasserstoffperoxid sowie gegebenenfalls weiteres Wasser beigemischt wird; daß anschließend bei ca 22 bis 25 0C für 10 bis 15 Stunden der Schaumwerkstoff-Formkörper vorgetrocknet wird; daß daraufhin der Formkörper entformt wird; und daß der fertige Schaumwerkstoff-Formkörper abschließend 5 bis 10 Tage lang bei 22 bis 250C getrocknet wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert sind.
Beispiel 1 110g Perlite und 110g Vermlkulite, 30g Calziumhydrogenphosphat, 40g Natriumsilikofluorid, 1.200g stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel nach der DT-OS 2 110 059 mit einem Wassergehalt von ca. 5% sowie 20g Kaliumpermanganat wurden bei Raumtemperatur homogen verrührt. Daraufhin wurden 60g Wasser zugegeben. Anschließend erfolgte die Zugabe von 20g 30%igem Wasserstoffperoxid. Nach abschliessendem Umrühren erfolgte bei 230C für 15 Stunden das Treiben und Vortrocknen des Formkörpers. Der Formkörper war daraufhin so stabil, daß er entformt werden konnte.
Hieran schloß sich zur Herstellung des fertigen Schaumwerkstoff-Formkörpers eine abschließende Trocknung von l5 Tagen bei 2500 an.
Der so hergestellte Formkörper verfügte über eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und war nicht brennbar.
Zu beachten ist, daß natürlich gegebenenfalls nach dem Zufügen des Wasseratoffperoxids noch weiteres Wasser zugegeben werden kann, falls der gewünschte Anwendungszweck einen geschmeidigeren Grundwerkstoff erforderlich macht.
Beispiel 2 Es wurde vorgegangen wie in Beispiel 1, wobei aber anstelle des Calziumhydrogenphosphats sowie des Natriumsilikofluorids insgesamt 60g Calziumkarbonat verwendet wurden. Der so hergestellte Formkörper zeigte ebenfalls hevorragende Hitzebeständigkeits- und Schwerentflammbarkeitseigenschaften.
Beispiel 3 130g Filterstaub, gewonnen aus den Abgasfiltern eines Kohlekraftwerkes, sowie 130g Perlite (fein) und 15g Vermikulite wurden bei Raumtemperatur mit 65g Calziumhydrogenphosphat, 65g Natriumsilikofluorid, 38g ?obiger Kaliumpermanganatlösung sowie 530g eines stabilisierten Wasserglas-Bindemittels nach der DT-OS 2 110 059, mit einem Wassergehalt von 30%, verruhrt. Daraufhin wurden 38g 50%ges H202 eingerührt. Der so hergestellte Formkörper, bei dem die übrigen Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 und Beispiel 2 gewählt wurden, zeigte ausgezeichnete Hitzebeständigkeits- und Schwerentflammbarkeiteigenschaften.
Beispiel 4 Es wurde vorgegangen nach dem Verfahren und nach der Zusammensetzung von Beispiel 3, wobei aber statt 38g 50%gen Wasserstoffperoxids 38g 3%gen Wasserstoffperoxids und dafür 530g des stabilisierten Wasserglas-Bindemittels ohne Wasseranteil gewählt wurden.
Auch der so hergestellte Formkörper verfügte über ausgezeichnete Schwerentflammbarkeits- und Hitzebeständigkeitseigenschaften.
Statt der abschließenden Trocknung bei Raumtemperatur kann natürlich auch eine Ofentrocknung bei bis zu 50 bis 6500 vorgesehen werden, wobei die Trocknungszeit dementsprechend verkürzt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den nachfolgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

ANSPRÜCHE

,~===~, === ===== == = 1. Hitzebeständiger, isolierender Schaumwerkstoff, mit einem Gehalt an einem oder mehreren feinkörnigen, mineralischen Füllstoffen, wie Blähton, Perlite , Bimsmehl, Vermikulite, Feinsand oder dergleichen, an einem ersten Härter, bestehend aus Calziumhyorogenphosphat, Magnesiumoxid oder dergleichen, wahlweise an einem zweiten Härter, wie Natriumsilikofluorid, an Kaliumpermanganat, an Wasserstoffperoxid, an Wasser sowie an einem stabilisierten Wasserglas-Bindemittel mit einem Gehalt an Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt über 14 Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, wasserlöslichen Aminen, welche wenigstens zwei aktive, an Stickstoff gebundene Wasserstoffatome enthalten, in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkasilikatlösung, und quartären undkder polyquartären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Alkalisilikatlösung, wobei das Bindemittel gegebenenfalls einen weiteren Gehalt an sekundären und tertiären Phosphaten zwei- oder dreiwertiger Metalle und/oder schwerlöslichen Silikaten aufweist und einen Wasseranteil von 5 bis 30 Gew.-% hat, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 10 bis 20 Gew.-% mineralische Füllstoffe, 4 bis 6 Gew.-% Härter, 70 bis 80 Gew.-% stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel, 1,5 bis 3 Gew.-% Kaliumpermanganat (?obige Lösung), 1,0 bis 3 Gew.-% Wasserstoffperoxid und 0 bis 3 Gew.-% Wasser.
2. Schaumwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Füllstoffe vollständig oder teilweise aus bei der Kohleverbrennung entstehendem Filterstaub bestehen.
3. Schaumwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Härter Calziumkarbonat aufweist.
4. Schaumwerkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 220g Füllstoffe, 30g Härter 1, 30 bis 40 g Härter 2, 1200g stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel mit einem Wassergehalt von ca. 5%, 20g Kaliumpermanganat, 20g 30%ges Wasserstoffperoxid und 30 bis 60 g Wasser.
5. Schaumwerkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 220g Füllstoffe, 60g Härter 1, 1.200g stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel mit einem Wassergehalt von ca. 5%, 20g Kaliumpermanganat, 20g 30%iges WasserstofSperoxid und 30 bis 60 g Wasser.
6. Schaumwerkstoff nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 130g Filterstaub, 130g feinkörnige Perlite, 15g Vermikulite, 65g Härter 1, 65g Natriumsilikofluorid, 530g stabilisiertes Wasserglas-Bindemittel mit einem Wassergehalt von 30%, 38g 1%iges Kaliumpermanganat, 38g 50%ges Wasserstoffperoxid.
7. Schaumwerkstoff nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 130g Filterstaub, 130g feinkörnige Perlite, 15g Vermikulite, 65g Härter 1, 65g Natriumsilikofluorid, 530g stabilisiertes Wasserglas, 38g Kaliumpermanganat und 38g 30-35%iges Wasserstoffperoxid.
8. Schaumwerkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Füllstoffe vorzugsweise in Kugelform mit einem Durchmesser von ca.

5 bis 15mm geblähte Perlite umfassen.
9. Verfahren zum Herstellen eines bitzebeständigen, isolierenden Schaumwerkstoffes nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Füllstoffe, der bzw. die Härter, das stabilisierte Wasserglas-Bindemittel sowie das Kaliumpermanganat bei Raumtemperatur homogen-verrührt werden; daß daraufhin das Wasser zugegeben wird; daß anschließend das als Treibmittel dienende Wasserstoffperoxid sowie gegebenenfalls weiteres Wasser beigemischt wird; daß anschließend bei ca. 22 bis 250C für 10 bis 15 Stunden der Schaumwerkstoff-Formkörper vorgetrocknet wird; daß daraufhin der Formkörper entformt wird; und daß der fertige Schaumwert stoff-Formkörper abschließend 5 bis 10 Tage lang bei 22 bis 250C getrocknet wird.