AT359289B - Flammhemmende und waermedaemmende platte - Google Patents

Description

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   Ein gleichaltriger Vorschlag der Patentinhaberin betrifft eine hitzeschützende Zusammensetzung aus einem porösen Kernmaterial, beispielsweise kalziniertem Perlit oder Vermiculit oder einem Ton wie Kaolin oder Bentonit, welches mit einem beim Aussetzen gegen erhöhte Temperaturen spontan schäumenden anorganischen Material teilweise oder vollständig imprägniert oder beschichtet ist. 



   Derartige hitzeschützende Zusammensetzungen sind bekannt und werden vor allem als Füllstoffe für Kunststoffe verwendet um aus der Mischung. aus Kunststoff und hitzeschützender Zusammensetzung wärmedämmende bzw. flammwidrige Gegenstände, insbesondere Wärmedämmplatten oder Feuerschutzplatten, herzustellen. Als spontan schäumende anorganische Materialien werden hiebei meist wasserhaltige anorganische Stoffe wie Borate, Silikate, Phosphate   u. dgl.   verwendet, welche im Falle einer Flammeneinwirkung Wasserdampf abgeben und aufgebläht werden, wobei einerseits durch den entstehenden Wasserdampf einer zu schnellen Temperaturerhöhung entgegengewirkt und anderseits durch das Aufblähen die Wärmedurchgangszahl verringert und damit der Flammschutz verbessert wird.

   Zahlreiche der für den angegebenen Zweck verwendeten, bei erhöhten Temperaturen spontan schäumenden anorganischen Materialien, darunter auch die üblicherweise verwendeten Borate, ergeben jedoch im Brandfalle nach dem Verkohlen des Kunststoffes kein hinreichend formbeständiges Gerüst, so dass der der Flammeneinwirkung ausgesetzte Gegenstand, beispielsweise eine wärmedämmende Platte bzw. feuerschützende Platte, in sich zusammenfällt und dann der weiteren Ausbreitung des Brandes nicht mehr entgegenwirkt. 



   Beim Versuch, derartige hitzeschützende Zusammensetzungen zu verbessern, zeigte sich, dass die erwähnten Nachteile dann vermieden werden können, wenn als spontan schäumendes anorganisches Material Natriummetaborat der allgemeinen Formel x   NaO. y B203. z H 20   verwendet wird, in welchem die Randbedingungen 
0,   252 x/y 1,   5 und
0, 8 (x + y)    z 5 (x   + y) gelten.

   Natriummetaborat mit einer innerhalb der angegebenen Zusammensetzung liegenden Zusammensetzung besitzt den Vorteil, beim Erwärmen nicht im eigenen Kristallwasser zu schmelzen, so dass im Brandfalle verhindert wird, dass zunächst beim Erhitzen eines eine solche hitzeschützende Zusammensetzung als Füllstoff enthaltenden Kunststoffgegenstandes aus diesem eine konzentrierte wässerige Natriumboratlösung ausfliesst und bei weiterer Temperaturerhöhung des Gegenstandes über die Verkohlungstemperatur des Kunststoffes im Kunststoff nur mehr eine unzureichende Menge an Natriumborat enthalten ist.

   Im Falle von Feuerschutzwänden, welche einen Kern aus einer Mischung einer solchen hitzeschützenden Zusammensetzung und einem Kunststoff und beidseitig dieses Kernes Deckschichten aufweisen, ist der Nachteil vermieden, dass im Falle einer Flammeneinwirkung eine konzentrierte wässerige Boratlösung zum Boden der Wände absinkt und gerade im oberen Bereich der Wand nur mehr eine unzureichende Menge an Natriumborat vorhanden ist. 



   Falls die Teilchen der hitzeschützenden Zusammensetzung zusätzlich mit einem undurchlässigen Film, vorzugsweise aus Polyäthylen, Carboxymethylcellulose, Stärke, Akaziengummi, Wachsen, Paraffin   od. dgl.,   überzogen sind, kann bei entsprechender Wahl des Überzugsmaterials der Teilchen der hitzeschützenden Zusammensetzung die Benetzbarkeit der Teilchen durch den Kunststoff, in welchen die Teilchen der hitzeschützenden Zusammensetzung als Füllstoff einzubringen sind, erhöht werden.

   Der undurchlässige Film auf der Oberfläche der Teilchen einer solchen hitzeschützenden Zusammensetzung besitzt zusätzlich den Vorteil die Lagerfähigkeit der Teilchen, welche in nicht luftundurchlässigen Behältern, beispielsweise Textilsäcken, verpackt zum Verwittern bzw. zum Zerfliessen neigen, beträchtlich zu erhöhen, so dass auch nach längerer Lagerung der Teilchen die hitzeschützende Zusammensetzung ohne Schwierigkeiten in den Kunststoff eingearbeitet werden kann. 



   Es wurde nun gefunden, dass eine dem oben erörterten gleichaltrigen Vorschlag der Patentinhaberin entsprechende hitzeschützende Zusammensetzung in Kombination mit Polyurethanen hervor- 

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 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> y <SEP> B203. <SEP> Z <SEP> H20(1) <SEP> Perlit <SEP> mit <SEP> einem <SEP> mittleren <SEP> Durchmesser <SEP> von <SEP> 3 <SEP> mm <SEP> 50 <SEP> Gew.-Teile
<tb> (2) <SEP> Natriummetaborat <SEP> 140 <SEP> Gew.-Teile
<tb> (3) <SEP> Ätznatron <SEP> 30 <SEP> Gew.-Teile
<tb> (4) <SEP> Wasser <SEP> 30 <SEP> Gew.-Teile
<tb> 
 
Die Bestandteile (2) und (3) wurden gründlich vermischt und durch Erwärmen des Gemisches auf   110 C   unter Bewegung geschmolzen, worauf der Bestandteil   (1)   zugefügt und 5 min unter Bewegung imprägniert wurde.

   Nachdem das Gemisch der Bestandteile- (2) und (3) in die Poren des Bestandteils   (1)   eingedrungen war, wurde der Bestandteil (4) zugefügt und das Ganze neuerlich gleichmässig während 5 min in Bewegung gehalten. Die erhaltenen Teilchen wurden sodann aus dem Reaktionsgefäss entnommen, auf Umgebungstemperatur abgekühlt und getrocknet. 



   Die Poren der so hergestellten Teilchen waren fest mit Natriummetaborat gefüllt und bildeten feste Kügelchen. 



   Die kugelförmigen Teilchen besitzen eine vom Imprägniergrad des Perlits abhängige Dichte, welche im allgemeinen bei etwa 1,4 liegt. Demnach sind sie im Vergleich mit dem durchschnittlichen spezifischen Gewicht des Perlits von etwa 0, 1 ausreichend schwer, um in die viskose Schmelze eines Kunstharzes eingemischt werden zu können. 



   Um die Lagerbeständigkeit der so hergestellten Teilchen zu erhöhen und ihre Neigung zum Verwittern zu unterdrücken, wurde die Oberfläche der Teilchen mit einem dünnen undurchlässigen Film aus Polyäthylen überzogen. Als Folge zeigten die Teilchen eine Beständigkeit von 100D h bei der Prüfung mittels des Sonnenschein-Verwitterungsmessgeräts (beschleunigter und verstärkter Verwitterungstest gemäss   dem"Acetid   acid-slat spray testing" nach der ASTM-Norm B 287-62). 

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   Ein Gemisch aus 
50   Gew.-Teilen   Polyurethanharz, Gemisch aus Diol, Diisocyanat und Treibmittel (vorzugsweise Wasser) und
40   Gew.-Teilen   wie oben hergestellter hitzeschützender Zusam- mensetzung wurde auf eine dünne Stahlplatte in gleichmässiger Schichtstärke aufgebracht, worauf die auf die Stahlplatte aufgebrachte Schicht aus Polyurethanharz und hitzeschützender Zusammensetzung mit einer Aluminiumfolie bedeckt wurde. Der so vorbereitete Schichtkörper wurde in eine Presse eingelegt, deren Plattenabstand auf die gewünschte Stärke der herzustellenden Schaumstoffplatte eingestellt war, worauf der Schichtkörper 3 min auf etwa   450C   erwärmt wurde. Hiebei reagierte das Gemisch aus Diol, Diisocyanat und Treibmittel zu einem Schaumstoff, der die Stahlplatte mit der Aluminiumfolie fest verband.

   Beim direkten Erhitzen der Schaumstoffplatte von der Seite der Stahlplatte her mit einer Flamme auf etwa   1000 C   wurde die Polyurethanschaumschicht lediglich verkohlt, jedoch nicht in Brand gesetzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Flammhemmende und wärmedämmende Platte aus einem mit einer hitzeschützenden Zusammensetzung gefüllten Kunststoff und gegebenenfalls einer Deckschicht an zumindest einer Seite der Platte, wobei die hitzeschützende Zusammensetzung aus einem porösen Kernmaterial, beispielsweise kalzinierten Perlit oder Vermiculit oder einem Ton wie Kaolin oder Bentonit, welches mit einem beim Aussetzen gegen erhöhte Temperaturen spontan schäumenden anorganischen Material teilweise oder vollständig imprägniert oder beschichtet und gegebenenfalls zusätzlich mit einem undurchlässigen Film überzogen ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyurethan, insbesondere verschäumtes Polyurethan,

   vorliegt und das spontan schäumende anorganische Material Natriummetaborat der allgemeinen Formel x Na20. y B2O.. Z H20 ist, wobei die Randbedingungen 0, 25 f x/y f 1, 5 und 0, 8 (x + y) z f 5 (x + y) gelten, wobei der undurchlässige Film vorzugsweise aus Polyäthylen, Carboxymethylcellulose, Stärke, Akaziengummi, Wachsen, Paraffin od. dgl. besteht.