DE2525611B2

DE2525611B2 - Hitzebestaendiger isolierender schaumkoerper sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2525611B2
Application number: DE19752525611
Authority: DE
Inventors: Hermann 2800 Bremen Höner
Original assignee: Kunststoff-Verwertung Remberti, 2800 Bremen
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1975-06-09
Publication date: 1977-06-16
Also published as: DE2525611A1

Description

Die Erfindung betrifft einen hitzebeständigen isolierenden Schaumkörper mit einem Gehalt an einem oder mehreren feinkörnigen, mineralischen Füllstoffen, wie Blähton, Perlit, Bimsmehl, Vermiculit oder Feinsand, an einem ersten Härter, wie Kalziumhydrogenphosphat oder Magnesiumoxid, wahlweise an einem zweiten Härter, wie Natriumsilikofluorid, an Kaliumpermanganat, an'Wassserstoffperoxid, an Wasser sowie an einem stabilisierten Wasserglas mit einem Gehalt an Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt über 14 Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0Gew.-%, 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

ίο Älkalisilikatlösung, und quartären und/oder polyquatären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5Gew.-%, 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 Schaumkörpers.
Durch die DT-OS 21 10059 sind bereits ein Schaumkörper sowie ein Verfahren der obengenannten Art geworden, die sich im Prinzip durchaus bewährt haben. Während jedoch in dieser Druckschrift das stabilisierte Wasserglas sowie dessen Herstellungsverfahren detailliert beschrieben sind, ist lediglich eine einzige Zusammensetzung für die Herstellung eines isolierenden Schaumkörpers der genannten Art angegeben, bei der der Anteil des stabilisierten Wasserglaües ebenso wie derjenige der mineralischen Füllstoffe bei jeweils etwa 40% liegt, während 3Gew.-% Härter

vorgesehen sind. Die so beschaffene Zusammensetzung wird bei dem Verfahren nach der DT-OS 21 10 059 vermischt und in Formen aufgeschäumt, worauf sich dann eine Lufttrocknung und danach eine Wärmebehandlung bei 135° C anschließen. Die so hergestellten

Schaumkörper sind zwar bis zu verhältnismäßig hohen Temperaturen beständig, jedoch hat es sich gezeigt, daß die Hitzebeständigkeit bzw. Schwerentflammbarkeit des bekannten Schaumkörpers für viele Anwendungszwecke, insbesondere für Bauzwecke, noch unzurei- chend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Schaumkörper der eingangs genannten Art sowie das Verfahren zu dessen Herstellung dahingehend weiterzubilden, daß eine optimale Hitzebeständigkeit bzw. Schwerentflammbarkeit des Schaumkörpers erzielt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem hitzebeständigen isolierenden Schaumkörper der genannten gelöst durch die nachfolgende Zusammenset· zung: 10 bis 20Gew.-% mineralische Füllstoffe, 4 bis 6Gew.-% Härter, 70 bis 80Gew.-% stabilisiertes Wasserglas, 1,5 bis 3Gew.-% Kaliumpermanganat (l°/oige Lösung), 1,0 bis 3Gew.-% Wasserstoffperoxid und 0 bis 3 Gew.-% Wasser.

Bevorzugte Ausführangsformen des erfindungsgemäßen hitzebeständigen isolierenden Schaumkörpers ergeben sich aus den Unteransprüchen. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn die mineralischen Füllstoffe vollständig oder zumindest teilweise aus bei der Kohleverbrennung od. dgl. 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 ' eines hitzebeständigen isolierenden Schaumkörpers zeichnet sich dadurch aus, daß stabilisiertes Wasserglas

sowie das Kaliumpermanganat bei Raumtemperatur homogen verrührt werden, danach das Wasser zugegeben und anschließend das als Treibmittel dienende Wasserstoffperoxid sowie gegebenenfalls weiteres Wasser beigemischt wird, anschließend der Schaumkörper bei etwa 22 bis 25°C für 10 bis 15 Stunden vorgetrocknet, danach der Formkörper entformt und der fertige Schaumkörper anschließend 5 bis 10 Tage lang bei 22 bis 25° C getrocknet wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert sind.

Beispiel 1

15

110 g Perlit und 110 g Vermiculit, 30 g Kalziumhydrogenphosphat, 40 g Natriumsilikofluorid, 1200 g stabilisiertes Wasserglas mit einem Wassergehalt von etwa 5% sowie 20 g Kaliumpermanganat wurden bei Raumtemperatur homogen verrührt Das stabilisierte Wasserglas wurde durch Vermischen von 150 Teilen Natriumsilikatlösung (SiO₂: Na₂O = 3,3 : :1; 37/40 Be; 27,OVoSiO₂), 0,14 Teilen Triglycidylisocyanurat in 3,5 Teilen Wasser, 0,15 Teilen Äthanolamin in 13 Teilen Wasser und 0,04 Teilen Tetraätoxyamoniumhydroxid in 0,16 Teilen Wasser hergestellt Nach dem Verrühren des stabilisierten Wasserglases mit dem Kaliumpermanganat wurden 60 g Wasser zugegeben. Anschließend erfolgte die Zugabe von 20 g 30%igen Wasserstoffperoxid. Nach abschließendem Umrühren erfolgte bei 23⁰C für 15 Stunden das Treiben und Vortrocknen des Schaumkörpers. Der Schaumkörper war daraufhin so stabil, daß er entformt werden konnte. Hieran schloß sich zur Herstellung des fertigen Schaumkörpers eine abschließende Trocknung von 5 Tagen bei 25° C an.

Der so hergestellte Schaumkörper verfügte über eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und war nicht brennbar. Zu beachten ist daß natürlich gegebenenfalls nach dem Zufügen ücä Wasserstoffperoxids noch weiteres Wasser zugegeben werden kann, falls der gewünschte Anwendungszweck einen geschmeidigeren Kunstwerkstoff erforderlich macht Auch können abgewandelte stabilisierte Wassergläser nach der DT-OS 21 10 059 verwendet werden.

Beispiel 2

Es wurde vorgegangen wie im Beispiel 1, wobei aber anstelle des Kalziumhydrogenphosphats sowie des Natriumsilikofluorids insgesamt 60 g Kalziumkarbonat verwendet wurden. Der so hergestellte Schaumkörper zeigte ebenfalls hervorragende Hitzebeständigkeitsund Schwerentflammbarkeitseigenschaftea

Beispiel 3

130 g Filterstaub, gewonnen aus den AbgasFiltern eines Kohlekraftwerkes, sowie 130 g Peru (fein) und 15 gVermiculit wurden bei Raumtemperatur mit 65 g Kalziumhydrogenphosphat, 65 g Natriumsilikofluorid, 38 g l°/oiger Kaliumpermanganatlösung sowie 530 g eines stabilisierten Wasserglases wie im Beispiel 1 mit einem Wassergehalt von 30%, verrührt Daraufhin wurden 38 g 50%iges H₂O₂ eingerührt Der so hergestellte Schaumkörper, bei dem die übrigen Verfahrensschritte wie im Beispiel 1 und Beispiel 2 gewählt wurden, zeigte ausgezeichnete Hitzebeständigkeits- und Schwerentflammbarkeitseigenschaften.

Beispiel 4

Es wurde vorgegangen nach dem Verfahren und nach der Zusammensetzung von Beispiel 3, wobei aber statt 38 g 50%igen Wasserstoffperoxids 38 g 35%igen Wasserstoffperoxids und dafür 530 g des stabilisierten Wasserglases 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 65°C vergesehen v/erdcn, wob?i di?
zeit dementsprechend verkürzt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Hitzebeständiger isolierender Schaumkörper nut einem Gehalt an einem oder mehreren feinkörnigen, mineralischen Füllstoffen, wie Blähton, Perlit, Bimsmehl, Vermiculit oder Feinsand, an einem ersten Härter, wie Kalziumhydrogenphosphat oder Magnesiumoxid, wahlweise an einem zweiten Härter, wie Natriumsilikofluorid, an Kaliumpermanganat, an Wasserstoffperoxid, an Wasser sowie an einem stabilisierten Wasserglas mit einem Gehalt an Triglycidylisocyanurat mit einem Epoxidgehalt über 14Gew.-% in Mengen von 0,03 bis 2,0Gew.-%, 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 Alkaiisilikatlösung, und quartären und/oder polyquatären Stickstoffverbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-°/o, 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 30Gew.-% hat, gekennzeichnet durch die nachfolgende Zusammensetzung: 10 bis 20 Gew.-% mineralische Füllstoffe, 4 bis 6 Gew.-% Härter, 70 bis 80 Gew.-% stabilisiertes Wasserglas, 1,5 bis 3 Gew.-% Kaliumpermanganat (l°/oige Lösung), 1,0 bis 3 Gew.-% Wasserstoffperoxid und 0 bis 3 Gew.-% Wasser.

2. Schaumkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Füllstoffe volständig oder teilweise aus bei der Kohleverbrennung entstehendem Filterstaub bestehen.

3. Schaumkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Härter Kalziumkarbonat aufweist.

4. Schaumkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Füllstoffe vorzugsweise kugelförmig geblähten Perlit in einer Korngröße von 5 bis 15 mm enthalten.

5. Verfahren zum Herstellen eines hitzebeständigen isolierenden Schaumkörpers nach einem der vorangegangenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst stabilisiertes Wasserglas, Füllstoffe und Härter sowie das Kaliumpermanganat beim Raumtemperatur homogen verrührt werden, danach das Wasser zugegeben und anschließend das als Treibmittel dienende Wasserstoffperoxid sowie gegebenenfalls weiteres Wasser beigemischt wird, anschließend der Schaumkörper bei etwa 22 bis 25° C für 10 bis 15 Stunden vorgetrocknet, danach der Schaumkörper entformt und der fertige Schaumkörper abschließend 5 bis 10 Tage lang bei 22 bis 25° C getrocknet wird.