DE3115456A1 - Process for the production of foam mouldings - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung Method of manufacture
von Schaumstoff-Formkörpern Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkunststoff-Formkörpern, die im wesentlichen aus geschäumten Kunststoffpartikelchen bestehen, die mittels eines Bindemittels zusammengehalten werden.of foam moldings Description The present The invention relates to a method for producing foam plastic moldings, which consist essentially of foamed plastic particles by means of a binder are held together.
Derartige Schaumstoff-Formkörper sind bekannt, beispielsweise werden bei einem Verfahren zur Herstellung von Trittschalldämmplatten vorgeschäumte Kunststoffpartikelchen mit Hilfe von wässrigem Kautschuklatex untereinander verklebt.Such foam moldings are known, for example in a process for the production of impact sound insulation panels pre-expanded plastic particles glued together with the help of aqueous rubber latex.
Nachteilig wirkt sich jedoch bei diesem Verfahren die Tatsache aus, daß nur Bindemittel auf wässriger Basis eingesetzt werden können.However, the disadvantage of this method is that that only binders on an aqueous basis can be used.
Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung hitzebeständiger Schaumstoffe bekannt, bei dem verschäumbare oder bereits ausgeschäumte thermoplastische Kunststoffteilchen mit einer wässrigen Alkalisilicatlösung gebunden werden. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die erforderliche Wärmezufuhr, um die thermoplastischen Kunststoffpartikelchen zum Aufschäumen zu bringen, das Problem der Aushärtung der Alkalisilicatlösungen sowie der Wassergehalt des resultierenden Verbundmaterials.It is also a method of making heat-resistant foams known in which foamable or already foamed thermoplastic plastic particles be bound with an aqueous alkali silicate solution. Disadvantage of this process are the necessary heat input to the thermoplastic plastic particles to cause foaming, the problem of the hardening of the alkali silicate solutions as well as the water content of the resulting composite material.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkunststoff-Formkörpern zur Verfügung zu stellen, bei dem (a) verschäumte Kunststoffpartikelchen mit einer möglichst glatten Schutzschicht und (b) solche Bindemittel eingesetzt werden können, die nicht nur dazu dienen, um die geschäumten Kunststoffpartikelchen zusammenzuhalten, sondern die gleichzeitig als interne Wärmequelle zum Aushärten der Schutzschicht der Kunststoffpartikelchen geeignet sind und Formkörper mit harten Oberflächen ergeben.The object of the invention is therefore to provide a method for production of foam plastic moldings available, in which (a) foamed Plastic particles with a protective layer that is as smooth as possible and (b) such Binders can be used, which not only serve to keep the foamed To hold plastic particles together, but at the same time as internal Heat source suitable for curing the protective layer of the plastic particles are and result in molded bodies with hard surfaces.
Gelöst wurde diese Aufgabe gemäß der Erfidung dadurch, daß man solche geschäumten Kunststoffpartikelchen, die vor ihrem Einsatz mit einer flüssigen oder festen Schutzschicht versehen wurden, die die Kunststoffpartikelchen vor dem Lösungseinfluß des Reaktionsgemisches schützt und vorzugsweise dem fertigen Schaumkunststoff eine erhöhte Brandsicherheit verieiht, mit einem unter Wärmeabgabe homogene oder geschäurnte, starre oder elastische Reaktionsprodukte ergebenden Reaktionsgemisch in Berührung bringt und die bei der Reaktion entstehende Wärme gegebenenfalls zum Aushärten der Schutzschicht der geschäumten Kunststoffpartikelchen nutzt.According to the invention, this problem was solved by having such foamed plastic particles that are mixed with a liquid or A solid protective layer was provided, which protects the plastic particles from the effect of the solution the reaction mixture protects and preferably the finished plastic foam awarded increased fire safety, with a homogeneous or acidified with heat dissipation, rigid or elastic reaction products resulting in the reaction mixture in contact brings and the heat generated during the reaction, if necessary, to harden the Uses the protective layer of the foamed plastic particles.
Vorzugsweise setzt man solche Kunststoffpartikelchen ein, die vor ihrem Einsatz mit einer wässrigen Lösung eines Alkalisilicats, vorzugsweise Kaliumsilicat, und/oder eines wässrigen Kieselsols behandelt und gegebenenfalls anschliessend ganz oder teilweise getrocknet wurden.Such plastic particles are preferably used that have their use with an aqueous solution of an alkali silicate, preferably potassium silicate, and / or an aqueous silica sol and, if appropriate, then completely or partially dried.
Von den geschäumten Kunststoffpartikelchen werden gemäß der Erfindung die verschiedenen Polystyrole, die beispielsweise von der BASF unter der Typenbezeichnung Styropor vertrieben und ausgeschäumt wurden, bevorzugt. Auf diese Art können nach entsprechender Zerkleinerung auch alte Styroporverpackungen und Abfälle wieder aufbereitet werden.According to the invention, the foamed plastic particles the various polystyrenes, for example from BASF under the type designation Styrofoam were distributed and foamed, preferred. In this way you can after appropriate shredding, old styrofoam packaging and waste can also be reprocessed will.
Als wärmeabgebendes Reaktionsgemisch kann man sowohl polymerisationsfähige als auch polyadditionsfähige Monomer-und/oder Prepolymer-Systeme einsetzen, die zu einem homogenen oder einem geschäumten Bindestützgitter führen. Vorzugsweise setzt man als wärmeabgebendes Reaktionsgemisch ein zur Bildung von elastischen oder starren Polyurethanschaumstoffen oder Polyisocyanuratschaumstoffen befähigtes Gemisch ein. Derartige Systeme sind bekannt, ebenso wie die dabei verwendeten Katalysatoren, Hilfs- und Treibmittel. Beispielsweise wird auf das Kunststoffbuch Band VII, Polyurethane von Vieweg/Höchtlen (Karl Hanser-Verlag, München 1966) verwiesen.Both polymerizable as well as polyadditionable monomer and / or prepolymer systems which lead to a homogeneous or a foamed binding support grid. Preferably is used as an exothermic reaction mixture to form elastic or rigid polyurethane foams or polyisocyanurate foams mixture a. Such systems are known, as are the catalysts used, Auxiliaries and propellants. For example, reference is made to the plastics book Volume VII, Polyurethane by Vieweg / Höchtlen (Karl Hanser-Verlag, Munich 1966).
Bei einem anderen gemäß der Erfindung bevorzugten wärmeabgebenden Reaktionsgemisch handelt es sich um ein Gemisch aus wässrigen Alkalisilicatlösungen und Isocyanat und gegebenenfalls Polyolen, sowie den üblichen Katalysatoren, Treib- und Hilfsmitteln. Derartige Reaktionsgemische könn außerdem beispielsweise noch organische kondensiersare Harze aus der Gruppe der Melaminformaldehyd-, Melaminharnstoff- und methylolierte Melaminformaldehyd-Harze sowie einen Katalysator für die Kondensation der Melaminharze enthalten. Derartige Reaktionsgemische sind beispielsweise in der DE-OS 17 70 384, DE-OS 24 47 317 und US-PS 3 975 316 beschrieben.Another exothermic one preferred according to the invention The reaction mixture is a mixture of aqueous alkali silicate solutions and isocyanate and optionally polyols, as well as the usual catalysts, propellants and tools. Such reaction mixtures can also, for example, also organic condensable resins from the group of melamine formaldehyde, melamine urea and methylolated melamine-formaldehyde resins and a catalyst for condensation contain melamine resins. Such reaction mixtures are for example in the DE-OS 17 70 384, DE-OS 24 47 317 and US-PS 3,975,316.
Die eingesetzte Isocyanatgruppen enthaltenden Reaktionsgemische enthalten vorteilhafterweise einen Überschuß an Isocyanaten, damit dieser gegebenenfalls mit der aus Wasserglas bestehenden Schutzschicht, die sich auf den geschäumten Kunststoffpartikelchen befindet, reagieren kann.Contain the reaction mixtures containing isocyanate groups used advantageously an excess of isocyanates, so that this optionally with the protective layer made of water glass, which is placed on the foamed plastic particles can react.
Die einzusetzende Menge an wärmeabgebendem Reaktionsgemisch richtet sich einerseits nach dem benötigten Wärmebedarf und andererseits nach den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.The amount to be used of the exothermic reaction mixture depends on the one hand according to the required heat demand and on the other hand according to the desired Properties of the final product.
Obwohl man bereits auf die vorstehend beschriebene Weise Formkörper mit harter Oberfläche nach Art der Integralschäume herstellen kann, bietet die vorliegende Erfindung noch den Vorteil, daß man sogenannte Sandwich-Elemente herstellen kann. Die zur Herstellung solcher Sandwich-Elemente eingesetzten Deckschichten können aus jedem gewünschten Material bestehen llr, m Geschmack entsprechend profiliert oder nichtprofiliert sein. Selbstverständlich können die Deckschichten auch auf andere Weise designiert sein, beispielsweise können sie wie Holz aussehen oder aber besondere wetterbeständige Einbrennlackierungen aufweisen. Für Fassadenverkleidungen werden vorzugsweise gemäß der Erfindung solche Verkleidungselemente eingesetzt, bei denen die Deckschichten aus Metallblechen, insbesondere aus glänzenden, matten oder einbrennlackierten Aluminiumblechen oder aus blanken Kupferblechen bestehen. Die Bleche haben vorzugsweise eine Stärke von 0,3 bis 0,4 mm. Selbstverständlich kann man gemäß der Erfindung, gegebenenfalls mit zusätzlichen Verstärkungseinlagen, auch Deckschichten aus anderen Materialien verwenden, z.B. solche aus Kunststoff-Furnieren, die die verschiedensten Holzmaserungen aufweisen.Although one has already molded bodies in the manner described above can produce with a hard surface in the manner of integral foams, offers the present Invention still has the advantage that so-called sandwich elements can be produced. The cover layers used to produce such sandwich elements can made of any desired material llr, m to suit your taste profiled or not be profiled. Of course, the top layers can also be on be designed in another way, for example they can look like wood or else have special weather-resistant stove-enamel finishes. For facade cladding such cladding elements are preferably used according to the invention, in which the outer layers are made of sheet metal, especially shiny, matt or stove-enamelled aluminum sheets or bare copper sheets. The sheets preferably have a thickness of 0.3 to 0.4 mm. Of course can be according to the invention, optionally with additional reinforcement inserts, also use top layers made of other materials, e.g. those made of plastic veneers, which have a wide variety of wood grains.
Die Sandwich-Konstruktionen können diskontinuierlich oder kontinuierlich hergestellt werden. Bei der Herstellung von platten- oder bretterförmigen Sandwich-Elementen, die einen Kern aus den vorstehend beschriebenen Schaumstoffmaterialien und als Deckschichten dünne Folien oder Metallbleche aufweisen, bedient man sich vorzugsweise der kontinuierlichen Herstellung, wobei man so vorgeht, daß man die beiden von der Rolle ablaufenden Folien unter gleichzeitigem Einbringen der geschäumten Kunststoffpartikelchen und des wärmeabgebenden Reaktionsgemisches durch einen der gewünschten Form entsprechenden, durch vier unendlich laufende Bänder gebildeten Kanal führt (Doppelbandanlage) und anschließend das aus dem Kanal austretende Produkt auf die gewünschte Länge zuschneidet.The sandwich constructions can be discontinuous or continuous getting produced. In the production of panel or board-shaped sandwich elements, a core made of the foam materials described above and as cover layers have thin foils or metal sheets, one preferably uses the continuous one Manufacture, proceeding in such a way that the two run off the roll Foils with simultaneous introduction of the foamed plastic particles and of the exothermic reaction mixture by one of the desired shape, channel formed by four infinitely running belts (double belt system) and then cuts the product emerging from the channel to the desired length.
Zu geeigneten wässrigen Alkalisilicatlösungen, die vorzugsweise zur Herstellung der Schutzschicht auf den geschäumten w nststoffpartikelchen eingesetzt werden können, gehören wässrige Alkalisilicatlösunqen die in der DE-OS 24 47 317 beschrieben sindt ferner die, cii Jllmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 15, Seiten 733 ff bekannt sind.To suitable aqueous alkali silicate solutions, which are preferably used for Production of the protective layer is used on the foamed plastic particles Aqueous alkali silicate solutions include those in DE-OS 24 47 317 The, cii Jllmanns Encyklopadie are also described the technical Chemie, Vol. 15, pages 733 ff are known.
Ferner werden gemäß der Erfindung zur Herstellung der Schutzschicht auf den geschäumten Kunststoffpartikelchen Kieselsole eingesetzt.Furthermore, according to the invention for the production of the protective layer Silica sols are used on the foamed plastic particles.
Unter Kieselsol sind wässrige, kolloidale Kieselsäurelösungen zu verstehen, die je nach Typ bläulich opaleszierendes bis milchig trübes Aussehen haben. Sie enthalten unvernetzte, kugelförmige Partikel aus hochreiner amorpher Kieselsäure.Silica sol is to be understood as meaning aqueous, colloidal silica solutions, which, depending on the type, have a bluish, opalescent to milky appearance. she contain uncrosslinked, spherical particles made of high-purity amorphous silica.
Die an der Oberfläche hydroxylierten Kieselsäurepartikel haben im allgemeinen keine innere Porösität. Die Größe der Partikel liegt im submikroskopischen, kolloidalen Bereich und kann 7 - 200 nm betragen, vorzugsweise beträgt sie jedoch 10 - 50 nm. In Einzelfällen kann der Durchmesser der Teilchen auch bis 2 nm herabgehen, doch sind auch Agglom, merate mit einem Teilchendurchmesser 5200 möglich.The silica particles hydroxylated on the surface have im generally no internal porosity. The size of the particles is in the submicroscopic, colloidal range and can be 7-200 nm, but it is preferably 10 - 50 nm. In individual cases the diameter of the particles can go down to 2 nm, however, agglomerates with a particle diameter of 5200 are also possible.
Kieselsäuregehalt liegt im allgemeinen zwischen 20 und 60 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 40.Silica content is generally between 20 and 60% by weight, preferably between 25 and 40.
Handelsübliche Kieselsole können eine Spur Natrium- oder andere Alkalimetall-Ionen oder eine Säure enthalten, um das kolloidale System zu stabilisieren. Der pH-Wert beträgt üblicherweise 3 bis 12. Kolloide Kieselsäuren werden entweder durch Peptisierung eines Kieselsäure-Hydrogels oder durch graduelle Destabilisierung von Alkalisilicaten hergestellt. Weitere Literatur siehe: Kirk-Othmer; Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 18 (1969), Seite 61 - 72. R.K. Iler; The Collid Chemistry of Silica and Silicates, Cornell University Press, New York, 1955.Commercially available silica sols can contain a trace of sodium or other alkali metal ions or contain an acid to stabilize the colloidal system. The pH is usually 3 to 12. Colloid silicas are either peptized a silica hydrogel or through the gradual destabilization of alkali silicates manufactured. For further literature see: Kirk-Othmer; Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 18 (1969), pages 61-72. R.K. Iler; The Collid Chemistry of Silica and Silicates, Cornell University Press, New York, 1955.
J.G. Vail; Soluble Silicates, Vol. I und II, Reinhold, New York, 1952.J.G. Vail; Soluble Silicates, Vol. I and II, Reinhold, New York, 1952.
Durch die Mitverarbeitung von Wasserglas bzw. Kieselsol erhalten die erfindungsgemäßen Schaunkunststoff-Formkörper gleichzeitig eine erhöhte Brandsicherheit.By processing water glass or silica sol, the Foam plastic moldings according to the invention at the same time increased fire safety.
Gegebenenfalls kann es notwendig sein, die
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.The following examples explain the invention, but without it to limit it.
Beispiel 1 Dieses Beispiel erläutert die kontinuierliche Herstellung von Platten mit Deckschichten.Example 1 This example illustrates continuous production of panels with facings.
In eine Doppelbandanlage führt man oben und unten eine auf Papier kaschierte Aluminiumfolie so ein, daß später die Aluminiumfolie die Außenoberflächen der Platte bildet.In a double-belt system one leads one on paper at the top and one at the bottom laminated aluminum foil in such a way that later the aluminum foil will be the outer surfaces the plate forms.
Auf die untere Folie bringt man dann die Hälfte des benötigten wärmeabgebenden, schaumstoffbildenden Reaktionsgemisches auf. Sofort danach schüttet man auf dieses Reaktionsgemisch die geschäumten Kunststoffpartikelchen in der gewünschten Schichtdicke, die der Höhe des Kanals entspricht, auf und trägt auf diese Schicht die zweite Hälfte des benötigten schaumstoffbildenden Reaktionsgemisches auf. In diesem Augenblick tritt das Reaktionsgemisch mit den geschäumten Kunststoffpartikelchen und den Deckfolien in den Formkanal ein. Die Schaumreaktion beginnt.Half of the required heat-emitting, foam-forming reaction mixture. Immediately afterwards you pour on it Reaction mixture the foamed plastic particles in the desired layer thickness, which corresponds to the height of the channel and carries the second half onto this layer of the required foam-forming reaction mixture. At this moment the reaction mixture occurs with the foamed plastic particles and the cover sheets into the molding channel. The foam reaction begins.
Beispiel 2 Dieses Beispiel erläutert die diskontinuierliche Herstellung von Platten mit harten Oberflächen, aber ohne den Einsatz separater Deckschichten.Example 2 This example illustrates batch production of panels with hard surfaces, but without the use of separate top layers.
In eine mit üblichen Trennmitteln vorbehandelte Form gibt man die Hälfte der benötigten Menge an wärmeabgebendem schau-..toffbildendem Reaktionsgemisch. Sofort danach schüttet man darauf die geschäumten Kunststoffpartikelchen in der gewünschten Schichtdicke und gibt darauf die zweite Hälfte des wärmeabgebenden, schaumstoffbildenden Reaktionsgemisches. Hierauf schließt man die Form und läßt ausschäumen. Die Form kann vorbeheizt und mit einer zusätzlichen Hochfrequenzheizung ausgerüstet sein. Sowohl der Boden der Form als auch der Deckel können so temperiert sein, daß man Platten erhält, die eine so harte Oberfläche aufweisen, wie sie von den Integralschäumen bekannt ist.In a form pretreated with customary release agents, the Half of the required amount of exothermic, foam-forming reaction mixture. Immediately afterwards, the foamed plastic particles are poured onto it in the desired layer thickness and put the second half of the heat-emitting, foam-forming reaction mixture. Then the form is closed and left foam. The mold can be preheated and with an additional high-frequency heating be equipped. Both the bottom of the mold and the lid can be tempered in this way be that one obtains plates which have a surface as hard as that of is known to integral foams.
Generell ist noch zu sagen, daß die geschäumten Kunststoffpartikelchen vorzugsweise eine Perl- bzw. Kugelform mit Durchmessern von 5 bis 50 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm, aufweisen. Ferner werden gemäß der Erfindung geschäumte Kunststoffpartikelchen mit geschlossenen Zellen und glatter Oberfläche, die gegebenenfalls erst durch die Schutzschicht gebildet werden, bevorzugt.In general, it should also be said that the foamed plastic particles preferably a pearl or spherical shape with a diameter of 5 to 50 mm, preferably 10 to 20 mm. Furthermore, according to the invention, foamed plastic particles are used with closed cells and a smooth surface, which may only be replaced by the Protective layer are formed, preferably.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813115456 DE3115456A1 (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Process for the production of foam mouldings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813115456 DE3115456A1 (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Process for the production of foam mouldings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3115456A1 true DE3115456A1 (en) | 1982-12-30 |
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ID=6130315
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19813115456 Withdrawn DE3115456A1 (en) | 1981-04-16 | 1981-04-16 | Process for the production of foam mouldings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3115456A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003102319A1 (en) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Chong Hak Tay | A fire resistant insulation material |
| EP1757423A1 (en) * | 2005-04-07 | 2007-02-28 | Ricardo Dragotta | Method of manufacturing fire resistant plates |
-
1981
- 1981-04-16 DE DE19813115456 patent/DE3115456A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2405112A (en) * | 2002-06-03 | 2005-02-23 | Chong Hak Tay | A fire resistant insulation material |
| GB2405112B (en) * | 2002-06-03 | 2006-03-01 | Chong Hak Tay | A fire resistant insulation material |
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