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Die Erfindung betrifftFormkörper aus Polyurethan-Hartschaum und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Im einzelnen betrifft die Erfindung Verbesserungen an Polyurethan-Schäumen und an den Verfahren zur Ver- formung von Schäumen dieser Art. Insbesondere ist die Erfindung auf Verbesserungen an Polyurethan-Hart- schäumen gerichtet, um diese an solche Verwendungszwecke anzupassen, in denen Beständigkeit gegen strukturelle Belastung und harte beständige äussere Oberflächen erforderlich sind.
Polyurethan-Schäume werden gewöhnlich durch die Reaktion eines Isocyanats mit einer wasserstoffent- haltenden Verbindung, die reaktive Hydroxyl-Gruppen aufweist, wie etwa einem Polyäther-Polyalkohol, her- gestellt. Die Reaktion verläuft in Gegenwart eines Katalysators, und um ein expandiertes, zelliges Produkt zu erhalten, wird ein Treibmittel verwendet. Das Treibmittel kann auf chemischem Wege entstehen, etwa durch die Reaktion von Isocyanat mit Wasser, wobei gasförmiges Kohlendioxyd entsteht, doch wird es bevor- zugt, in hoch-expandierenden Systemen mit geringer Dichte ein Treibmittel, wie etwa Trichlorfluormethan, zuzusetzen, das bei Beginn der Reaktion verdampft. Die handelsüblich erhältlichen Systeme mit geringer
Dichte besitzen eine Kerndichte von 0, 032 bis 0, 064 g/cm3, wenn sie mit Trichlorfluormethan freigeblasen wurden.
Solche Systeme werden gewöhnlich in zwei Komponenten bereitgestellt, die Isocyanat-Komponente wird getrennt von der Polyalkohol-Katalysator-Treibmittel-Komponente aufbewahrt, bis beide Komponenten verwendet werden.
Die Verwendung von Systemen mit niedriger Dichte als Giessharz für Polyurethan-Hartschäume ist vorteilhaft, da der Anteil an reagierendem Polyurethan, der für ein gegebenes Giessform-Volumen benötigt wird, vermindert werden kann, mit einer entsprechenden Verminderung der Kosten für das gegossene bzw. geformte Produkt. Obwohl jedoch die damit einhergehende Verminderung der Dichte im Kern tolerierbar und sogar erwünscht ist, ergibt sich ein Problem mit der Oberfläche des Produktes, da eine solche Oberfläche viel weniger beständig gegen Eindrücken oder Abrieb ist. Durch diese damit einhergehende Verschlechterung der Oberfläche ist daher die Verwendung vonPolyurethan-Hartschäumen mit geringer Dichte für strukturelle Anwendungen auf einige wenige Fälle beschränkt.
Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Oberfläche wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um eine zähe Haut aus Polyurethan-Schaum zu bilden, die integral mit dem Kern aus geringer Dichte verbunden ist. Zu diesen früheren Anstrengungen gehören die sich selbst entwickelnde integrale Haut während des Formens beim Abkühlen der Gussoberfläche, die Gussform zu stark voll zu füllen, oder durch kontinuierliche Rotation der Form Zentrifugalkräfte anzuwenden, um einen Hauteffekt zu erzielen.
Jedoch muss man erkennen, dass alle diese bekannten Techniken mit notwendigen Nachteilen behaftet sind, wie etwa überschüssige Produktionskosten auf Grund des höheren Anteils an Polyurethan-Material, im Falle des zu starken Anfüllens der Gussform, oder die Notwendigkeit, spezielle Massnahmen vorzusehen, um die Gussoberfläche zu kühlen oder die Gussform rotieren zu lassen.
In der DT-OS 1902836 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaum-Formkörpern mit einer praktisch unporösen, glatten und starren Oberflächenschicht beschrieben, mit welchem Verfahren Formkörper erhalten werden sollen, deren Oberflächenschicht eine wesentlich höhere Dichte aufweist als der Kern. Dabei wird in die Form mehr Schaumgemisch eingebracht, als dort bei freiem Ausschäumen Platz findet. Demgegenüber werden erfindungsgemäss Formkörper aus Polyurethan-Hartschaum mit zelligem Kern und dickem, wesentlich dichterem Aussenbereich dadurch erhalten, dass die üblichen polyurethanschaumbildenden Komponenten mit bestimmten Zusätzen modifiziert werden, und dieses modifizierte Gemisch in einer geschlossenen Form ausgeschäumt wird.
Die modifizierenden Zusätze bestehen einerseits aus einem harten Füllstoff mit Korngrössen von wenigstens 10 Mikron und anderseits aus einem flüssigen Halogenkohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt von wenigstens 40 C. Füllstoff und Halogenkohlenwasserstoff wirken dabei in der Art eines synergistischen Effektes zusammen und verleihen den erfindungsgemässen Formkörpern überlegene Härte.
Die USA-Patentschrift Nr. 3, 644, 168 bezieht sich auf Schaumstoffkörper auf Basis von Polyisocyanurat.
Gemäss dieser USA-Patentschrift wird die dichtere Aussenschicht an einem Formkörper aus Polyisocyanurat dadurch erhalten, dass der Treibmittelgehalt über das übliche Mass hinaus erhöht und das Ausschäumen in einem kleineren Volumen durchgeführt wird, als die Polymermenge bei freiem Ausschäumen einnehmen würde.
Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der Erfindung, ein Produkt aus Polyurethan-Hartschaum mit wesentlich erhöhter Dichte, bei verminderter Menge an Polyurethan, vorzusehen, wobei die Dichte des Produktes in der Nähe der äusseren Oberfläche konzentriert ist, um die Härte der Oberfläche zu erhöhen und eine stark verdichtete äussere Schicht mit signifikanter Dicke zu bilden.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Formkörper aus Polyurethan-Hartschaum mit einem zelligen Kern und einem dicken, wesentlich dichteren Aussenbereich aus gleichem Material, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass in Kern und Aussenbereich harter Füllstoff mit einer Korngrösse von wenigstens 10 Mikron einheitlich verteilt ist, und das Gewichtsverhältnis Füllstoff zu Polyurethan wenigstens 1 : 3 beträgt.
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Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis Füllstoff zu Polyurethan zwischen 1 : 3 und 4 : 1. Zweckmässigerweise liegt der Füllstoff in Kern und Aussenbereich in gleichen Gewichtsanteilen vor. Vorteilhafterweise besteht der Füllstoff aus Flugasche, hydratisiertem Calciumsulfat, hydratisiertem Aluminiumoxyd, Calciumcarbonat, Siliciumdioxyd und/oder einer Glasmischung. Erfindungsgemäss wird weiterhin eine Giessmischung und ein Giess-bzw. Formverfahren für Polyurethan-Schäume vorgesehen, durch welche jeweils der Polyurethan-Gehalt im geformten Produkt vermindert und in situ eine dicke, stark verdichtete äussere Schicht gebildet wird, u. zw. einzig durch die Verwendung bestimmter Zusätze im Schaum-System, wobei keine speziellen mechanischen Massnahmen erforderlich sind, um ein derartiges verbessertes Produkt zu erhalten.
Gleichzeitig wird die Menge der reaktiven Bestandteile, die erforderlich sind, um ein Produkt mit gegebener Grösse und Gewicht zu formen, im Schaumsystem vermindert.
Bei der Giessmischung bzw. dem Verfahren wird ein Füllstoff verwendet, durch den die Kosten des geformten Produktes signifikant vermindert, die Dichte des Produktes erhöht und die Dichte und Härte der in situ erzeugten äusseren Schicht verstärkt wird.
Die erfindungsgemäss erhältliche Struktur aus gefülltem Polyurethan-Hartschaum bietet sowohl hinsichtlich Festigkeit als auch Kosten Vorteile, wobei die Dichte der Polyurethan-Komponenten und der Füllstoffe im Produkt in der Nähe der äusseren Oberfläche des Produkts beträchtlich erhöht sind, wobei der Füllstoff jedoch sowohl im Kern des Produktes als auch in der verdichteten äusseren Schicht verteilt ist.
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gemässe Verfahren darin, dass die Giessform zu 40 Vol.-% mit dem innig vermengten Gemisch gefüllt wird, wobei vorteilhafterweise die geschlossene Giessform im Verlauf des Ausschäumen gewendet wird.
Weitere Besonderheiten, Ziele und Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Teilausschnitt des Querschnittes einer Wandfüllung aus gegossenem bzw. geformten Polyurethan-Schaum gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch ein ornamental geformtes Produkt gemäss der Erfindung, Fig. 3 einen Teilausschnitt aus der äusseren Oberfläche des geformten Produktes nach Fig. 2, mit holzähnlichem Oberflächeneffekt (Holzmaserung), und Fig. 4 in schematischer Darstellung die Begrenzung des Querschnitts eines geformten Teilstückes, wie es im einzelnen in der folgenden Beschreibung erläutert wird.
In den Fig. 1 bis 3 werden zwei Beispiele erfindungsgemäss geformter Polyurethan-Produkte erläutert.
In der Fig. 1 ist eine Wandfüllung gezeigt, die für Wandkonstruktionen entsprechend dimensioniert werden kann. Der Querschnitt enthüllt die Dicke des Gegenstandes und einen Teil seiner Breite. Geeignete Dimensionen sind z. B. eine Länge von 2, 4 m (dies entspricht der Höhe des installierten Gegenstandes), einer Breite von 1, 2 m und einer Dicke von 7, 5 cm. Dies führt zu einer Füllung, die für Haus- und Gebäudekonstruktionen geeignet ist, mit einer hohen strukturellen Festigkeit gegenüber Druckeinwirkungen und mit den ausgezeichneten Isolationseigenschaften von expandiertem Polyurethan. Der Gegenstand nach Fig. 2 betrifft ein dekorativ geformtes Produkt, wie aus der irregulär geformten Oberflächenkontur zu ersehen ist.
Im einzelnen ist aus Fig. 2 zu ersehen, dass das geformte Produkt einen Kern --10-- mit relativ niedriger Dichte und eine äussere Schicht --12-- mit hoher Dichte aufweist. Der Kern --10-- besitze die charakteristischen Eigenschaften von Produkten aus expandiertem Polyurethan-Schaum, d. h. er besteht im wesentlichen aus einer festen Struktur mit geschlossenen Zellen, wobei die geschlossenen Zellen durch das Treibmittel während des Giessens bzw. Formens gebildet werden. Die äussere Schicht --12-- umhüllt den Kern - vollständig und wird integral mit dem Kern gebildet, wobei eine ziemlich gut erkennbare Grenzlinie
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- zwischen dem Kern --10-- mit geringer Dichte und der verdichteten Schicht --12-- auftritt.
Die
Dicke der Schicht ist relativ einheitlich, mit Ausnahme der Einschnitte --16--, die durch Aussparungen an dem geformten Muster und mit Ausnahme der nach aussen gebogenen Ausbeulungen --18--, die besonders gut zu erkennen sind, an den unteren Ecken der Querschnittsdarstellung.
Die Schicht --12-- besitzt ähnlich wie der Kern --10-- eine Struktur aus hartem Polyurethan mit ge- schlossenen Zellen, jedoch ist die Zellgrösse und der Abstand kleiner als in dem Kern --10--, so dass die
Dichte in der äusseren Schicht das 3-bis 10fache derKerndichte beträgt. Im Gegensatz zu der zelligen Struk- tur der Schicht --12-- ist die äussere Oberfläche dieser Schicht glatt und ohne Zwischenräume.
Ein harter, fein verteilter Feststoff ist innerhalb des Kerns und innerhalb der äusseren Schichtstrukturen verteilt, als Folge der vorherigen Vermischung mit den reaktiven Bestandteilen des Schaumsystems vor der
Verformung. Die entsprechenden Einzelheiten werden in den folgenden Abschnitten der Beschreibung erläu- tert. An diesem Punkt ist es jedoch erforderlich, darauf hinzuweisen, dass der Füllstoffgehalt, bestimmt als
Gewichtsprozent in dem Kern --10-- und in der Schicht --12--, jeweils der gleiche ist. Daher haben sowohl die Polyurethan- und die Füllstoff-Komponenten der Schaumstruktur in der Schicht --12-- eine beträchtlich grössere Dichte. Die Bedeutung liegt darin, dass das Füllstoffmaterial sowohl zu der Bildung der Schicht beiträgt, wie es auch die Härte der äusseren Oberfläche dieser Schicht erhöht.
Wie in Fig. 3 erläutert, kann die harte äussere Oberfläche mit einem Holzmaserungs-Effekt bei der Formung des Gegenstandes versehen werden, oder irgendeine andere gewünschte ornamental Oberflächenstruktur oder ein entsprechendes Aussehen kann dem Gegenstand erteilt werden, wie es bei der Verformung von Kunststoffen üblich ist. Es ist in diesem Zusammenhang wichtig festzustellen, dass, obwohl der Kern --10-zellig ist und eine relativ geringe Dichte aufweist, die in Fig. 3 dargestellte äussere Oberfläche eine ausreichende Härte aufweist, so dass die gewünschten dekorativen Oberflächeneffekte im Verlauf der Verformung erteilt werden können.
Wie im folgenden detailliert erläutert wird, kann die äussere Oberfläche der erfindungsgemässen Produkte eine Durometer-Härte von gut oberhalb 50 über den gesamten Oberflächenbereich aufweisen (Härtewerte von 65 bis 80 sind leicht erzielbar).
Im einzelnen ist Fig. 1 zu entnehmen, dass die Füllung einen Kern --20-- mit geringer Dichte aufweist und eine verdichtete natürliche äussere Schicht-22-, analog zu dem Kern --10-- und der Schicht-12des dekorativen Produktes nach Fig. 2, wie oben erläutert. Die Füllung zeigt die gleichen strukturellen Eigenschaften, d. h. der Kern --20-- und die Schicht --22-- bestehen aus expandiertem Polyurethan, das in der Aushöhlung einer geschlossenen Giessform gebildet wurde. Das heisst, die Füllung weist eine SandwichStruktur auf mit dem Kern --20-- zwischen den Hauptanteilen der äusseren Schicht-22-, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Füllung vorhanden sind.
Ein harter, fein verteilter Füllstoff wurde mit den reaktiven Bestandteilen des Schaumsystems vor der Verformungsstufe vermischt, und es ergibt sich eine ziemlich deutliche Grenzlinie --24--, die anzeigt, dass die Dichte der zelligen Struktur an der Grenze zwi sehen dem Kern --20-- und der Schicht --22-- beträchtlich erhöht wird.
Abgesehen von dem endgültigen Verwendungszweck und dem äusseren Eindruck stellt die Füllung im wesentlichen die gleiche Struktur dar wie die dekorativen Produkte nach den Fig. 2 und 3, mit der Abweichung, dass die innere Verstärkung des Kerns --20-- durch zwei verdichtete Bereiche --26-- erreicht wird. Jeder der verdichteten Bereiche --26-- wird rund um einen Grenzteil --28-- gebildet, der aus einem dünnen Me- tallstreifen, aus einem Pappkarton oder aus einem andern, eine Grenze bildenden Material bestehen kann, welches sich über die Länge der Füllung erstreckt. Die beiden Streifen --28-- werden in der Aushöhlung der Giessform angeordnet und befestigt in Übereinstimmung mit der gewünschten Anordnung der Bereiche --26-in dem fertig geformten Produkt.
Im vorliegenden Beispiel unter der Annahme, dass die Wandfüllung eine Breite von 1, 20 m aufweist, können die beiden Streifen --28-- an den Mittelpunkten (40 cm) mit den Längskanten --30-- der Füllung angeordnet sein, wodurch der Füllungskern --20-- verstärkt wird an Intervallen, 40 cm entfernt von einer Längskante zu der andern (die kleineren Anteile der Schicht --22-- an den Längs- kanten --30-- dienen ebenfalls als Verstärkung). Im Verlauf des Aufschäumens während der Verformungsstufe bildet jeder der Streifen --28-- eine Druckgrenze analog zu den Oberflächen der Giessformen, welche die Aushöhlung der geschlossenen Giessform bestimmen.
Dementsprechend wirkt der Bereich --26--, der auf dem Streifen --28-- gebildet wird, als innere verdichtete Schicht, welche die gegenüberliegenden Abschnitte der Schicht --22-- überbrückt, welche die Hauptoberflächen der Füllung darstellen. Daraus ergibt sich, dass der Kern --20-- in drei Abschnitte unterteilt ist, wobei der zentrale Abschnitt begrenzt wird durch die beiden Bereiche --26--, und jeder Endabschnitt begrenzt wird durch einen derBereiche --26-- und durch die entsprechende Längskante --30--. Die Dicke der Innenhaut, die auf einer Oberfläche oder Seite des entsprechenden Streifens --28-- in dem Gegenstand nach Fig. 1 gebildet wird, ist in der Grössenordnung von etwa 3 mm, während die Dicke der Aussenschicht --22-- etwas über 6 mm beträgt.
Dies muss jedoch so verstanden werden, dass auch ein durchlässiges Material, wie etwa Streifen aus einem Drahtsieb, verwendet werden können, als Grenzteile --28-- mit dem Ergebnis, dass die verdichteten Bereiche --26-- erheblich dicker ausfallen (wobei die Dichte geringer ist), was zu einer graduellen Verdichtung ohne die sichtbaren
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Grenzlinien führt. Dementsprechend weisen die inneren verdichteten Schichten gemäss der Erfindung eine Dichte und Abgrenzung auf, die dem Ausmass entspricht, mit dem die Teile --28-- eine wirksame Grenze gegen den expandierenden Schaum darstellen.
Es ist zu beachten, dass die Dicke der äusseren Schicht --22-- in der natürlichen Sandwich-Struktur abhängt von der Dicke des Teils und der besonderen Giessmischung, die verwendet wird (die Mischungen sind nachfolgend beschrieben). Die Wandfüllung nach Fig. 1 stellt ein typisches Beispiel dar, mit einer Gesamtdicke von 7, 5 cm unter der Annahme, dass die Schichtdicke etwa 9, 0 mm beträgt. Dementsprechend beträgt die Dicke des Kerns --20-- zwischen den gegenüberliegenden Hauptoberflächen etwa 5, 6 cm und die kombinierte Dicke der Aussenschichten etwa 1, 8 cm. Damit ergibt sich ein Verhältnis von Kerndicke zu Schichtdicke zwischen den Oberflächen von 3 : 1. Die Dicke der äusseren verdichteten Schicht nimmt zu mit der Dicke der Füllung und/oder dem Füllstoffgehalt.
Dabei nimmt jedoch üblicherweise die Dicke des Kerns in grösserem Ausmass zu, d. h. Füllungen aus dickeren Sandwich-Strukturen können ein Verhältnis für die Kemdicke zu Schichtdicke bis zu angenähert 10 : 1 aufweisen. Auf der andern Seite können auch sehr dünne Füllungen (in der Grössenordnung von 2, 5 cm von Oberfläche zu Oberfläche) hergestellt werden mit sehr dicken verdichteten Oberflächenschichten relativ zu dem Kern, was zu einem geringen Kerndicken zu SchichtdickenVerhältnis in der Grössenordnung von 1 : 2 führt.
Gemäss der Erfindung wird eine Giessmischung verwendet, die ein schaumentwickelndes System mit zu- sätzlichen Additiven enthält, welche dem System während der Verformung die Eigenschaften einer natürli- chen Sandwich-Struktur verleihen. Übliche Systeme mit einer Dichte von 0, 032 und 0, 064 g/cm3 werden bevorzugt, doch ist die Erfindung auch auf Systeme mit höherer Dichte anwendbar, bei welchen grössere Anteile an unreagierten, Polyurethan-bildenden Bestandteilen in bezug auf das Treibmittel eingesetzt werden. Die
Zusätze enthalten einen harten, fein verteilten Füllstoff und ein die Dichteverteilung steuerndes Mittel, das im folgenden im einzelnen erläutert wird.
Unter einem System mit einer Dichte von 0, 32 g/cm wird ein schaumentwickelndes System verstanden, das zu einem Produkt aus expandiertem hartem Polyurethan führt, mit einer Dichte von 0, 032 g/cm3, wenn sich das System frei entwickeln kann. Bei einem System mit einer Dichte von 0, 064 g/cm3 wird relativ eine geringere Menge an Treibmittel verwendet, und diese Bezeichnung bezieht sich auf einen Schaumstoffkörper mit einer Dichte von 0, 064 g/cm3. Systeme dieses Typs werden gewöhnlich in zwei Komponenten bereitestellt, die nicht vor dem Einfüllen in die Giessform vermischt werden. Die eine Komponente stellt das Isocyanat dar und die andere Komponente den Polyalkohol mit einem Katalysator und einem geeigneten Treibmittel.
Solche Systeme werden als Giessharze für Polyurethan-Hartschäume eingesetzt, und besonders bei den Systemen mit geringerer Dichte besteht das Treibmittel gewöhnlich aus Trichlorfluormethan, welches gut unterhalb der Temperatur verdampft, die während der Reaktion des Isocyanats mit dem Polyalkohol erreicht wird, nachdem diese vermischt wurden. Die Reaktion ist exotherm und liefert die zur Verdampfung des Treibmittels benötigte Wärme, um zu einem expandierten Schaumstoffkörper zu kommen.
Der Füllstoff sollte weder mit dem Isocyanat noch mit dem Polyalkohol chemisch bis zu einem erkennbaren Ausmass reagieren, und daher wird ein anorganisches Material bevorzugt, das keinen übermässigen Anstieg der Viskosität der Komponenten (oder der vermischten Komponenten), denen es zugesetzt wird, verursacht. In bezug auf die letzteren ist zu erwähnen, dass die Komponenten der schaumentwickelnden Mischung vor dem Vermischen Flüssigkeiten darstellen, daher ist es gut, wenn beträchtliche Anstiege in der Viskosität, sowohl bei der einzelnen Komponente wie bei den vermischten Komponenten in Folge der Füllstoffzugabe vermieden werden. Im allgemeinen ist die Viskosität einer Flüssigkeit, in der eine gegebene Gewichts-
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Sowohl der Füllstoff wie das Steuermittel vermindern die Temperatur der Verschäumungsreaktion inner- halb der Giessform, verglichen mit solchen Giessmischungen, die nicht die Additive der Erfindung enthalten (stark mit Zusätzen versehene Mischungen erreichen während der exothermen Verschäumungsreaktion nicht Temperaturen von 930C). Darüber hinaus vermindert die Anwesenheit des Füllstoffes den Druck, der während der Verschäumungsreaktion erreicht wird. Dies sind nützliche Nebenwirkungen der Erfindung.
Da der Füllstoff zu einer Druckverminderung führt, ist der Zusatz von flüchtigem Steuerungsmittel möglich, ohne dass dabei extreme Druckbedingungen entstehen, solange dessen Flüchtigkeit beschränkt wird, wie oben dargelegt, und kleinere Gewichtsanteile des Steuerungsmittels verwendet werden in bezug auf die Giessmischung (spezifische Beispiele werden im folgenden dargelegt).
Bei den folgenden Beispielen ist zu beachten, dass der Anteil an Füllstoff in der Giessmischung beträchtlich ist, etwa in der Grössenordnung des halben Gewichts der Mischung, wie im folgenden erläutert, was in vielen Fällen dazu führen kann, dass die Mischung in Abwesenheit des die Dichteverteilung steuernden Mittels für die Handhabung eine zu grosse Viskosität aufweisen würde. Das Zusammenwirken des Steuerungsmittels und der relativ grossen Menge an Füllstoff führt zu der Bildung einer sehr harten äusseren Oberfläche und einer dicken, verdichteten Aussenschicht. In dieser Hinsicht ist es wichtig, dass der Füllstoff eine ausreichende Korngrösse aufweist, so dass die oben erläuterten Probleme mit dem Anstieg der Viskosität beseitigt werden, so dass die für die Mischung erforderliche Menge an Füllstoff verwendet werden kann.
Die vorherrschende Korngrösse des Füllstoffes sollte günstigstenfalls zumindest angenähert 40 Mikron betragen, da grö- ssere Anteile an Teilen mit geringerer Korngrösse (gewöhnlich unter 10 Mikron) die Viskosität bis zu dem Punkt steigern würden, an dem der gewünschte Füllstoffgehalt schwierig zu erreichen wäre.
Beispielsweise wurde gefunden, dass Gips (wasserhaltiges Calciumsulfat) mit den folgenden Korngrössen-Bereichen als Füllstoff geeignet ist :
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<tb>
<tb> Korngrösse <SEP> (Mikron) <SEP> Gew.-% <SEP> des <SEP> Gesamtmaterials <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 149 <SEP> 99, <SEP> 5% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 105 <SEP> 98, <SEP> 7% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 74 <SEP> 95, <SEP> 4% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 44 <SEP> 86, <SEP> 6% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 37 <SEP> 77, <SEP> 2% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 30 <SEP> 70, <SEP> 8% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 20 <SEP> 54, <SEP> 0% <SEP>
<tb> weniger <SEP> als <SEP> 10 <SEP> 32, <SEP> 2% <SEP>
<tb>
Füllstoff aus Gips mit diesem Bereich für die Korngrössen kann mit den unreagierten PolyurethanSchaumkomponenten in einem Verhältnis von 1 :
1 vermischt werden, obwohl eine viskosere Mischung erhal-
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ten wird, als sie eigentlich bevorzugt wird, jedoch schliesst die grössere Viskosität nicht aus, dass diese Mischung als praktische Giessmischung verwendet wird.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Giessmischung können mechanische Mischer (Impeller-Mischer) in einem Zwei-Stufen-Mischverfahren verwendet werden. Die beiden Komponenten des Schaumsystems und des Steuermittels werden zuerst gemischt und anschliessend der Füllstoff zugesetzt. Dies kann in einer durchgehenden Misch-Operation erreicht werden, wobei der erste Mischer für das Schaumsystem und das Steuermittel verwendet wird. Dem zweiten Mischer wird das vermischte System und Steuermittel zugeführt und der Füllstoff zugesetzt, der über eine Schnecke oder andere geeignete Mittel bemessen werden kann. Es ist wichtig, dass der Füllstoff mit dem Isocyanat und den Polyalkoholbestandteilen des Schaumsystems sorgfältig vermischt wird, so dass der Füllstoff innerhalb der schäumbaren flüssigen Mischung einheitlich dispergiert ist.
Eine derartige Mischung wird direkt aus dem zweiten Mischer in die Giessform überführt, um die letztere zu füllen, bevor die Reaktion beginnt.
Im folgenden wird eine Reihe von beispielhaften Giessmischungen aufgeführt. Die Komponente A stellt das Isocyanat dar, und die Komponente B den Polyalkohol mit dem Treibmittel und dem Katalysator. Die Massangaben in allen Beispielen beziehen sich auf Gewichtsprozent der Komponenten A und B, die üblicherweise in einem Verhältnis angenähert 1 : 1 vermischt werden.
Beispiel 1 :
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<tb>
<tb> Komponenten <SEP> A <SEP> und <SEP> B <SEP> 50 <SEP> Teile
<tb> Füllstoff <SEP> 50 <SEP> Teile
<tb> Steuermittel <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb>
Beispiel 1 ist eine bevorzugte Mischung unter Verwendung eines Polyurethan-Schaumsystems mit einer Dichte von 0, 064 bis 0, 128 gjcm3, um eine überlegene natürliche Sandwich-Struktur für solche strukturellen Anwendungen zu schaffen, wie etwa Eingangstiiren und sowohl strukturelle wie dekorative Wandfüllungen.
Das Verhältnis des Füllstoffgewichtes zu dem Gewicht des Schaumsystems beträgt 1 : 1, und die vermischte Mischung besitzt eine ausreichend geringe Viskosität, um leicht während des Giessverfahrens gehandhabt zu werden.
Beispiel 2 :
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<tb>
<tb> Komponenten <SEP> A <SEP> und <SEP> B <SEP> 60 <SEP> Teile
<tb> Füllstoff <SEP> 40 <SEP> Teile
<tb> Steuermittel <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb>
Die Mischung nach Beispiel 2 wird für hoch-expandierende Schaumsysteme mit einer Dichte von 0, 032 g/cmn verwendet, welche weniger mit Füllstoff versetzt wurden, so dass ein Produkt mit einem relativ leichten Gewicht erhalten wird.
Obwohl die verdichtete Aussenschicht des Produkts dünner sein kann als bei stärker mit Füllstoff versetzten Mischungen, wird trotzdem eine dauerhafte hochdichte Aussenschicht gebildet. Die Mischung findet besondere Verwendungszwecke, beispielsweise bei der Formung dekorativer Stücke und nicht struktureller Möbelteile.
Beispiel 3 :
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<tb>
<tb> Komponenten <SEP> A <SEP> und <SEP> B <SEP> 30 <SEP> Teile
<tb> Füllstoff <SEP> 60 <SEP> Teile
<tb> Steuermittel <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb>
Nach Beispiel 3 wird ein Schaumsystem mit einer Dichte von 0, 032 g/cm3 verwendet, genauso wie in Beispiel 2, jedoch mit einem höheren Zusatz an Füllstoff (das Verhältnis Füllstoff zu Schaumsystem beträgt
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und der Kerndichte und ist gekennzeichnet durch eine sehr dicke, haltbare Aussenschicht. Diese Mischung ist nützlich für solche Anwendungsformen, wie das Giessen von nicht strukturellen Wandfüllungen, für die überlegene Isoliereigenschaften und eine beständige äussere Oberfläche gewünscht werden.
Beispiel 4 :
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<tb>
<tb> Komponenten <SEP> A <SEP> und <SEP> B <SEP> 50 <SEP> Teile
<tb> Füllstoff <SEP> 50 <SEP> Teile <SEP>
<tb>
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gebildet wird. Sowohl die Polyurethan-Bestandteile wie die Füllstoff-Bestandteile der Schaumstoff-Struktur weisen in der Aussenschicht eine grössere Dichte auf als in dem Kern, was durch die Tatsache belegt wird, dass der Anteil in Gewichtsprozent an Füllstoff der gleiche ist innerhalb des Kerns wie in der Aussenschicht des geformten Produkts. Daher ist nicht nur die zellige Polyurethan-Struktur, sondern auch der fein verteilte Füllstoff in demAussenbereich verdichtet. Es wurde gefunden, dass dies zu der Bildung der verdichteten Schicht beiträgt, genauso wie dadurch die Härte der Aussenoberfläche erhöht wird.
In der folgenden Tabelle I werden die Mischungen aufgeführt, die in 22 Versuchen mit erfindungsgemäss geformten Produkten eingesetzt werden, um die physikalischen Eigenschaften der Aussenschicht in bezug auf Dicke, Werte der Durometer-Härte und der Gleichförmigkeit der Ergebnisse zu bestimmen. Die physikalischen Parameter der Teststücke sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt, und diese Teststücke sind durch entsprechende Versuchszahlen mit den dazugehörigen Mischungen aus Tabelle I verbunden, die in beiden Tabellen in der ersten, linken Spalte aufgeführt sind.
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Tabelle I Mischungen und Bedingungen zur Herstellung von Teststücken aus Polyurethan (Gewichtsangaben in Gramm)
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<tb>
<tb> Versuchs-Dichte <SEP> des <SEP> Komponente <SEP> A <SEP> Komponente <SEP> B <SEP> Asche <SEP> gefälltes <SEP> CaCO2 <SEP> CCl4 <SEP> CHCl: <SEP> CCl <SEP> Dieselöl
<tb> 3 <SEP> 4 <SEP> 2
<tb> Nummer <SEP> * <SEP> Schaumes <SEP> CaCO <SEP> (0, <SEP> 075 <SEP> mm)
<tb> (g/cm3)
<tb> 1 <SEP> 0,064 <SEP> 74, <SEP> 0 <SEP> 74, <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 3 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0
<tb> 4 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 5 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> 6 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> 37,0
<tb> 7 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> 37,
0 <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 8 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> 37,0 <SEP> - <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> 9 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 10 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 11 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 148,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 18,0 <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 12 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 148,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 18,0 <SEP> - <SEP> 3,0
<tb> 13 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> 14 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> 148,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 18,0 <SEP> - <SEP> 3,0
<tb> 15 <SEP> 0,064 <SEP> 74,0 <SEP> 74,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 74,0 <SEP> 9,7 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb> 16 <SEP> 0,032 <SEP> 149, <SEP> 1 <SEP> 149, <SEP> 0
<tb> 17 <SEP> 0,032 <SEP> 148,0 <SEP> 149,8 <SEP> 148,
<SEP> 0--18, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 18** <SEP> 0,032 <SEP> 148,0 <SEP> 148,0 <SEP> 148, <SEP> 0--18, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 19** <SEP> 0,032 <SEP> 148, <SEP> 0 <SEP> 148,0 <SEP> 314, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 18,0
<tb> 20** <SEP> 0,032 <SEP> 148,0 <SEP> 148,0 <SEP> 498, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 36,0
<tb> 21 <SEP> 0,064 <SEP> 74,1 <SEP> 74,0 <SEP> 75,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,0
<tb> 22*** <SEP> 0,032 <SEP> 148, <SEP> 4 <SEP> 148,0 <SEP> 498, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 55,0
<tb>
* Versuche Nr. 1 bis 13 wurden mit den Komponenten A und B bei 30 C, alle andern bei 24 C durchgeführt.
** Die Giessform wurde um 1800 gewendet, nachdem die Luft aus der Form vertrieben war.
*** Die Giessform wurde um 1800 gewendet 5 min später, nachdem die Luft aus der Form vertrieben war.
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Tabelle II Physikalische Parameter der Teststücke
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<tb>
<tb> Versuch <SEP> Härtewerte <SEP> Gewicht <SEP> Dicke <SEP> der <SEP> verdichteten
<tb> Nr. <SEP> oben <SEP> seitwärts <SEP> unten <SEP> (g) <SEP> Aussenschicht <SEP> (mm)
<tb> Nr. <SEP> oben <SEP> seitwärts <SEP> unten
<tb> 1 <SEP> 25 <SEP> 46 <SEP> 59 <SEP> 126, <SEP> 8 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 29 <SEP> 45 <SEP> 71 <SEP> 133, <SEP> 3 <SEP> 1-4
<tb> 3 <SEP> 37 <SEP> 54 <SEP> 57 <SEP> 192, <SEP> 5 <SEP> 1-4
<tb> 4 <SEP> 38 <SEP> 63 <SEP> 72 <SEP> 203, <SEP> 9 <SEP> 1-4
<tb> 5 <SEP> 39 <SEP> 64 <SEP> 71 <SEP> 204, <SEP> 3 <SEP> 1-4
<tb> 6 <SEP> 30 <SEP> 45 <SEP> 53 <SEP> 134, <SEP> 3 <SEP> 1-3
<tb> 7 <SEP> 43 <SEP> 56 <SEP> 58 <SEP> 143, <SEP> 2 <SEP> 1-3
<tb> 8 <SEP> 46 <SEP> 53 <SEP> 56 <SEP> 147, <SEP> 2 <SEP> 1-3
<tb> 9 <SEP> 34 <SEP> 43 <SEP> 80 <SEP> 122,
<SEP> 4 <SEP> 1-3
<tb> 10 <SEP> 49 <SEP> 57 <SEP> 72 <SEP> 187, <SEP> 1 <SEP> 1-4
<tb> 11 <SEP> 59 <SEP> 64 <SEP> 71 <SEP> 281, <SEP> 3 <SEP> 1-5
<tb> 12 <SEP> 60 <SEP> 65 <SEP> 69-1-4
<tb> 13 <SEP> 28 <SEP> 61 <SEP> 72 <SEP> 203, <SEP> 0 <SEP> 1-9
<tb> 14 <SEP> 22 <SEP> 34 <SEP> 37 <SEP> 269, <SEP> 5 <SEP> 0-1
<tb> 15 <SEP> 36 <SEP> 62 <SEP> 64 <SEP> 211, <SEP> 5 <SEP> 1-5
<tb> 16 <SEP> 49 <SEP> 73 <SEP> 81 <SEP> 232, <SEP> 6 <SEP> 1-9
<tb> 17 <SEP> 70 <SEP> 78 <SEP> 78 <SEP> 393, <SEP> 5 <SEP> 1-10
<tb> 18 <SEP> 58 <SEP> 68 <SEP> 70 <SEP> 326, <SEP> 0 <SEP> 2-6
<tb> 19 <SEP> 57 <SEP> 74 <SEP> 74 <SEP> 485, <SEP> 4 <SEP> 2, <SEP> 5- <SEP> 8 <SEP>
<tb> 20 <SEP> 49 <SEP> 59 <SEP> 59 <SEP> 587, <SEP> 8 <SEP> 2, <SEP> 5-13 <SEP>
<tb> 21 <SEP> 31 <SEP> 61 <SEP> 65 <SEP> 207, <SEP> 3 <SEP> 1-6
<tb> 22 <SEP> 69 <SEP> 77 <SEP> 79 <SEP> 697,
<SEP> 3 <SEP> 2-19
<tb>
Jedes der Teststücke besitzt eine Konfiguration, deren Querschnitt in Längsrichtung der Darstellung in Fig. 4 entspricht (die Figur zeigt die Begrenzungslinie des Querschnitts). Das Volumen der Aushöhlung in der Giessform beträgt etwa 790 cm3, und die erhaltenen geformten Stücke haben eine Länge von angenähert 16, 4 cm und eine Breite von 8, 2 cm, was mit den Bezeichnungen "L" und "W" in Fig.4 dargestellt ist. Die Dicke jedes Stückes beträgt angenähert 5, 7 cm.
Bei den Versuchen 1 bis 13,15 und 21 wurde ein Schaumsystem mit einer Dichte von 0, 064 g/cm3 verwendet, wobei die Komponente A aus einem rohen Diphenylmethan-diisocyanat und die Komponente B aus einem Polyäther-Polyalkohol plus Trichlorfluormethan (Treibmittel) und einem Katalysator bestand. In den Versuchen 16 bis 20 und 22 wurde ein Schaumsystem mit einer Dichte von 0, 032 g/cm 3 verwendet, mit Toluol-diisocyanat als Komponente A und Polyäther-Polyalkohol als Komponente B mit einem Katalysator und einer grösseren Menge an Trichlorfluormethan als Treibmittel. In Versuch 14 wurde ein Schaumsystem mit einer Dichte von 0, 16 g/cm3 verwendet, das als Komponente A Diphenylmethan-diisocyanat und als Komponente B im wesentlichen einen Polyäther-Alkohol mit etwas Wasser plus Katalysator enthielt.
Das System mit einer Dichte von 0, 16 g/cm3wurde mit Kohlendioxyd (CO2) aufgeschäumt; das Wasser, das in der Komponente B anwesend war, nimmt an der Reaktion des Isocyanats mit den OH-Gruppen teil, um CO2 freizusetzen, das als Treibmittel wirkt.
Die Flugasche 'Asche't in Tabelle I), die in den Versuchsmischungen verwendet wurde, wurde mit der
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Tabelle III Spektrographische Analyse (Semi-quantitativ)
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<tb>
<tb> Element <SEP> Gew.-%
<tb> Aluminium <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Barium <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP>
<tb> Calcium <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Kupfer <SEP> 0, <SEP> 006 <SEP>
<tb> Eisen <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Blei <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Mangan <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP>
<tb> Nickel <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
<tb> Kalium <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Rubidium <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP>
<tb> Silicium <SEP> 25, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Strontium <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP>
<tb> Schwefel <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Titan <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Vanadin <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP>
<tb> Yttrium <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP>
<tb> Zink <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Zirkon <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
<tb>
Wie aus Tabelle I zu entnehmen ist,
wurde in einigen Versuchen die Flugasche durch Calciumcarbonat (CaCO) ersetzt. Die Reihe"gefälltes CaCO"bezieht sich auf das niedergeschlagene Calciumcarbonat, während die Reihe "CaCOs-O, 075 mm" sich auf das Calciumcarbonat bezieht, das aus Calcit bis zu einer Korngrösse unter 0, 075 mm (weniger als 74 Mikron) vermahlen wurde.
Die Reihen in Tabelle I, welche die Mengen an CCI bzw.CHC1:CC1 angeben, erläutern die Art und die Menge des Mittels zur Steuerung der Dichteverteilung, das in den verschiedenen Versuchen angewendet wurde. Die Reihe auf der rechten Seite betrifft die Menge an Dieselöl, die in einigen Versuchen zugesetzt wurde, um zu bestimmen, ob dieser Zusatz irgendeinen merklichen Einfluss auf die Härte der Oberfläche ausübt.
In allen Versuchen wurden die Zusätze sorgfältig mit der Komponente A des Schaumsystems vermischt unter Verwendung eines handbetriebenen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schaufelmischers. Die Komponente B wurde anschliessend in abgemessenen Mengen zu der Mischung aus A und den entsprechenden Zusätzen hinzugefügt, jeweils in solchen Mengen, die dem Gewicht der Komponente A entsprechen, anschlie- ssend wurde die gesamte Mischung sorgfältig gemischt.
Unmittelbar darauf wurde die gesamte Mischung (die Reaktion kommt etwa 1 min nach der Vereinigung der Komponenten A und B in Gang) in das obere Ende der Zwei-Stück-RTV (room temperature vulcanizing) Gummi-Giessform gegossen, wobei die Oberfläche der Giessform vorher mit einem leichten Überzug eines Ablösemittel versehen worden war. Die Form wurde mit einem Deckel verschlossen, der eine Öffnung zum Entweichen der Luft aufwies. Nach dem Vertreiben der Luft aus der Aushöhlung der Giessform, was durch das Austreten des schäumenden Polyurethans durch die Öffnung angezeigt wurde, wurde die Öffnung verschlossen. In den Versuchen 20 und 22 wurde die Aushöhlung der Giessform nahezu zu zwei Drittel mit der Giessharzmischung vollgefüllt ; in den Versuchen 17 und 18 wurde die Giessform nahezu bis zur Hälfte gefüllt.
In den Versuchen 1 bis 15 wurden geringere Mengen der Komponenten A und B verwendet, so dass die Giessform weniger als halb voll gefüllt war. (Bei einigen der schwereren Mischungen der letzteren Versuche wurde die Aushöhlung der Giessform nicht mit der vollständigen Menge der hergestellten Giessmischung beschickt, was zu den unterschiedlichen Gewichten der fertigen Stücke beiträgt.)
Die Zeit in der Giessform variierte von 15 bis 30 min, je nach Abhängigkeit von der Menge an Zusätzen in der Mischung. Je grösser die Menge an Flugasche war, umso längere Zeiten in der Giessform wurden benötigt.
Nach dem Öffnen der Giessform wurde jedes Versuchsstück abgekühlt und gewogen, und anschliessend in Hälften parallel zu der Längsausdehnung geschnitten und das äussere und innere Aussehen geprüft. Die Härte der äusseren Oberfläche wurde mittels eines Durometers bestimmt (das verwendete Instrument entsprach der ASTM-Norm D2240 und bestand aus einem Shore-Durometer, Typ D, der Shore Instrument and Manufacturing Company of Jamaica, New York). Die Verteilung der unterschiedlichen Dicken der Aussenschicht
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such 17, auf 2 bis 6 mm bei Versuch 18 reduziert.
Die Dicke der Schicht, die auf der oberen Oberfläche und auf der Boden-Oberfläche des Versuchsstückes nach Versuch 18 vorhanden ist, weist nahezu die gleiche Dicke auf, nämlich 2 mm, wobei die dickste Schicht mit den Ausbeulungen --40-- nahe dem oberen und unteren Bereich des Versuchsstückes in Verbindung stehen.
Die Wirkung der Zusätze kann in einer Reihe von Vergleichen festgestellt werden. Die Isolierwirkung des Steuermittels CC14 ergibt sich aus einem Vergleich der Versuche 1 und 2. Es ist eindeutig zu entnehmen, dass CC die Härte des reinen Polyurethans bis zu einem gewissen Ausmass erhöht (Versuch 1). Es wird angenommen, dass das CC in den geschlossenen Zellen der Schaumstruktur zurückgehalten und absorbiert wird, wie es mit dem Treibmittel Trichlorfluormethan (CCIF) der Fall ist, das in der Komponente B vorgesehen ist. Die Wirkung des Zusatzes von Flugasche zu dem reinen Polyurethan ist aus einem Vergleich der Versuche 1 und 3 zu ersehen.
Das Gewicht der Versuchs stücke wurde erhöht, wobei eine geringfügig dickere Aussenschicht erhalten wurde, und die unterschiedliche Härte der drei Oberflächen vermindert wurde.
Die kombinierte Wirkung der Zusätze Flugasche und CC14 ergibt sich aus einem Vergleich der vorhergehenden Versuche mit dem Versuch 4. Wieder wird klar, dass die Verwendung der beiden Zusätze zu einer wesentlichen Verbesserung der Härtewerte führt, mit dem Resultat der Bildung einer brauchbaren Aussenschicht. In den Versuchen 5,8 und 11 bis 15 wurde als Zusatz Dieselöl verwendet, jedoch ohne deutliche Verbesserung der Oberflächenhärte der Teststücke.
Im Hinblick auf die Tabelle I ist noch anzuführen, dass in verschiedenen Versuchen die Flugasche durch Calciumcarbonat ersetzt wurde. Dabei wird angenommen, dass weder die Flugasche noch Calciumcarbonat direkt in die Reaktion zwischen Isocyanat und Polyalkohol eingreifen. Aus den Ergebnissen in Tabelle II ist zu entnehmen, dass Calciumcarbonat genauso wirksam ist wie Flugasche bei der Entwicklung der integralen Schicht.
Calciumcarbonat in der Form von vermahlenem Calcit (0, 075 mm) wird gegenüber niedergeschlagenem Calciumcarbonat bevorzugt, da die Viskosität der flüssigen Mischung bei Verwendung von niedergeschlagenem Calciumcarbonat recht hoch wird. Wie bereits erläutert, sollte die Korngrösse des Füllstoffes nicht zu klein sein, um Probleme hinsichtlich der Viskosität zu vermeiden, wie sie im Falle der kleinen Teilchen,
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aus denen niedergeschlagenes Calciumcarbonat besteht, auftreten.
Dabei ist zu beachten, dass in den Versuchen 6 bis 8 die Menge an niedergeschlagenem Calciumcarbonat nur halb so gross ist wie die Menge an Flugasche in vergleichbaren Mischungen ; diese Verminderung war notwendig wegen der Schwierigkeiten mit der hohen Viskosität, die auftrat, wenn der Versuch unternommen wurde, die Flugasche durch gleiche Mengen an niedergeschlagenem Calciumcarbonat zu ersetzen.
Aus einem Vergleich der Versuche 2 und 9 mit den Versuchen 4 und 10 geht die Wirkung des Ersatzes von Kohlenstofftetrachlorid (CCI4) durch Trichloräthylen (CHCI : CCI2) eindeutig hervor. Die Prüfung der Ergebnisse aus Tabelle I belegt, dass die Versuche 9 und 10 hinsichtlich der Mischung den Versuchen 2 und 4 entsprechen, mit der Abweichung, dass CCI durch Trichloräthylen ersetzt wurde. CC1 kann auch durch andere nicht reaktive organische Flüssigkeiten mit den Eigenschaften, die bereits vorher in der Beschreibung aufgeführt waren, ersetzt werden, insbesondere durch andere Halogen-Kohlenwasserstoffe.
Im Hinblick auf die Wirkung eines Wechsels der Schaumsysteme belegen die Versuchsergebnisse, dass sowohl Schaumsysteme mit einer Dichte von 0, 032 gj cm 3, wie Schaumsysteme mit einer Dichte von 0, 064 g/ cm zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen. Wie bereits erläutert, wird in diesen Systemen als Treibmittel Trichlorfluormethan verwendet, das in der Komponente B vorhanden ist. Das weniger teure Schaumsystem mit einer Dichte von 0, 16 gjcm3 (Versuch14) besteht aus einem Polyurethan-System mit dem Treibmittel C02 und zeigt eine deutlich verminderte Expansionsfähigkeit, so dass bei diesem Versuch 18 g CCl4 nicht ausreichen, um zu einer deutlichen Aussenschicht zu führen. Auf der andern Seite können auch bei Sy-
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