AT371829B - Mischung zur herstellung eines wasserabweisenden schaumstoffes - Google Patents

Description

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   Schaumstoffe haben in letzter Zeit auf den verschiedensten Gebieten eine grosse Bedeutung erlangt, wobei von den Schaumstoffen überwiegend solche auf Basis von Polyurethanen Verwendung gefunden haben. 



   Ein anderes bekanntes Schaumharzsystem beruht auf der Basis von Epoxydharzen und wird aus einem Epoxydharz, einem Härter und einem Treibmittel erhalten, wobei sich das Volumen des
Harzes um etwa das 2- bis 3fache vergrössert. 



   So ist es aus den GB-PS Nr. 1, 416, 006 und Nr. 1, 009, 164 bekannt, Siloxane mit SiH-Bindungen als Treibmittel für Epoxydharzschäume zu verwenden, wobei speziell die GB-PS Nr. 1, 009, 164 die
Verwendung dieser Treibmittel im Zusammenhang mit amingehärteten Epoxydschäumen und den Ein- satz von Beschleunigern und Zusatzstoffen erwähnt. 



   Als Beschleuniger kann gemäss H. Jahn, Epoxydharze, Leipzig 1969, S. 50 Salicylsäure ver- wendet werden. Auch die Verwendung von Phosphorsäure als Beschleuniger ist bekannt, obwohl in der AT-PS Nr. 291601 in diesem Zusammenhang angegeben ist, dass dabei unvollständig vernetzte
Polymeren-erhalten werden, aus denen grössere Anteile von niedrigmolekularen Produkten extrahiert werden können. 



   Der Zusatz von Lösungsmitteln, u. a. von Ketonen, bei der Herstellung von Epoxydharzen geht aus der AT-PS Nr. 281433 und GB-PS Nr. 912, 967 hervor. Gemäss der AT-PS dienen die Lösungsmittel zur Lösung der Polymerisationskatalysatoren, gemäss der GB-PS wirken sie, da sie in diesem Fall
Siedepunkt von unter   100 C   haben, als Treibmittel. 



   Auch der Zusatz von phenolischen Verbindungen, insbesondere des Bisphenol A und des Dihydroxydiphenylmethans ist bekannt, vgl. GB-PS   Nr. l, 244, 112.   



   Ziel der Erfindung ist es nun, wasserabweisende Schaumstoffe herzustellen, die unter Wasser aushärten, wasserfest sind und auf feuchten Flächen haften, was mit den bisher bekannten Mischungen nicht erreicht werden konnte. 



   Gegenstand der Erfindung ist daher eine Mischung zur Herstellung eines wasserabweisenden Schaumstoffes auf Basis eines niedermolekularen flüssigen Epoxydharzes vorzugsweise, aus Epichlorhydrin und Diphenylolpropan, eines Treibmittels in Form eines Polysiloxans mit SiH-Gruppen, wie insbesonsere Polymethylhydrogensiloxan, sowie gegebenenfalls Beschleunigern, vorzugsweise Salicylsäure oder Phosphorsäure, und Zuschlagstoffen, durch Zusatz eines Amin-Härters, der vorzugsweise in an sich bei der Epoxydharzherstellung bekannter Weise ein Polybutadien und/oder ein Butadien- - Styrol-Copolymerisat enthält. 



   Zur Erreichung des oben genannten Ziels ist diese Mischung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie ausser den oben genannten Bestandteilen 5 bis 15   Gew.-%,   bezogen auf das Epoxydharz eines Harzvergüters enthält, der aus einem Gemisch aus Alkylphenol, Biphenol und Methylalkylketon besteht und dass die gegebenenfalls enthaltenen Zuschlagstoffe vorzugsweise in einer Menge von mindestens 20   Gew.-%,   bezogen auf das Gesamtgewicht, vorliegen. 



   Erst durch den Zusatz dieses Harzvergüters gelang es, Epoxydschäume mit den oben genannten Qualitätsmerkmalen herzustellen. Gegenüber den bisher bekannten Schäumen, die nur eine etwa 3fache Volumsvergrösserung des Ausgangsvolumens erreichten, kann mit Hilfe der erfindungsgemässen Mischung eine Volumszunahme bis zum 6- bis 10fachen des Ausgangsvolumens erzielt werden. 



   Die Fähigkeit des Unter-Wasser-Härtens, des Haftens an feuchten Flächen und der Wasserbeständigkeit einerseits, der grossen Volumszunahme beim Schäumen und der erhöhten Aufnahmefähigkeit für Füllstoffe anderseits, ist auf diesen Zusatz zurückzuführen. 



   Das Ausmass der Füllstoffzugabe kann so weit reichen, dass gerade noch eine ausreichende Harzmenge für dessen Bindung vorhanden ist. Das sind Grössenordnungen, die bisher nie erreicht werden konnten und die in Bereiche gehen, wo fast nur mehr Füllstoff vorzuliegen scheint. Durch Auswahl des Füllstoffes lassen sich die Eigenschaften des fertigen Schaumstoffes derart weitgehend variieren, dass sie von blosser Isolierung bis zur Korrosionsverhinderung reichen. Durch das hohe Ausmass an Füllstoffzusatz kann das an sich teure Epoxydharz billiger werden, ohne dass die Eigenschaften verschlechtert würden. 



   Der mit der erfindungsgemässen Mischung hergestellte wasserabweisende Schaumstoff kann somit unter Wasser gebildet werden und schwimmt während der Schaumreaktion auf. Er weist das Wasser nach beendeter Reaktion vollständig ab und kann auch an feuchten oder nassen Flächen gebildet 

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 werden. Er hat eine ausgezeichnete Klebwirkung und haftet fest   z. B.   an Eternit, Eisen, Stahl, Aluminium, Holz oder Glas. 



   Die   Porengrösse   des fertigen Schaumstoffes lässt sich einstellen, das Raumgewicht kann auf Werte bis zu 150   g/l   abgesenkt werden. 



   Als Epoxydharz kann jedes Epoxydharz eingesetzt werden, einschliesslich solcher Harze, in denen ausser Sauerstoffatome auch andere Heteroatome, wie z. B. Stickstoff und Silicium eingebaut sind. 



   Vorzugsweise ist das Epoxydharz ein durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit Diphenylolpropan erhaltenes Harz und weist insbesondere ein Epoxyd-Äquivalentgewicht von 170 bis 270 und somit einen Epoxydwert von 0,37 bis 0,59 auf. 



   Als Härter werden an sich zu diesem Zweck bekannte Amine, wie   Di- oder   Polyamine, beispielsweise Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Dipropylentriamin oder Triäthylentetramin eingesetzt. 



   Die erforderliche Härtemenge ist, wie bekannt, von dem Epoxydwert des Harzes und dem jeweils verwendeten Amin abhängig. Es wird gewöhnlich mit einem geringen Aminüberschuss gearbeitet. 



   Vorteilhafterweise besteht das Alkylphenol im Harzvergüter aus p-Nonylphenol oder Dodecylphenol und das Biphenol aus Bisphenol A. Als Methylalkylketon wird geeigneterweise Methyläthylketon oder Methylisobutylketon eingesetzt. 
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 Bisphenol A und 35   Gew.-%   Methyläthylketon oder Methylisobutylketon. 



   Selbstverständlich eignen sich als Alkylphenole auch beispielsweise Kresole oder Butylphenol. 



  Als Bisphenol können ausser dem Bisphenol A auch andere Biphenole, wie   o, o'-Biphenol   oder Gemische von Bisphenolen eingesetzt werden. 



   Als Zuschlagstoffe können je nach dem Verwendungszweck Asbest, Minium, Zinkpulver, Aluminiumpulver, Eisenglimmer und/oder Teer, aber auch Gummi oder Holzmehl enthalten sein. 



   Mit Hilfe der erfindungsgemässen Mischung können beispielsweise Eternit-, Stahl- oder Aluminiumplatten verklebt werden. Solche Plattenelemente sind   z. B.   für   Bau- und Isolationszwecke,   aber auch im Karosseriebau einsetzbar. Rohre, die   z. B.   als Steigmaste dienen, können durch Füllung mit einem derartigen Schaumstoff rostfrei gehalten werden. Bei Verwendung von ölaufsaugenden Mitteln als Zuschlagstoff,   z. B.   von Asbest, können wertvolle Ölbindemittel erhalten werden. Der Zusatz von Holzmehl ist bei der Herstellung von Holzschaumplatten zu empfehlen. 



   Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Mischung enthält der Härter in an sich bekannter Weise ein Polybutadien und/oder Butadien-Styrol-Copolymerisat. Diese Reaktionsführung ist aus der AT-PS Nr. 262619 bekannt und dient dazu, die Elastizität und Schlagfestigkeit des Schaummaterials zu beeinflussen. Es können dadurch Kunststoffe mit einem Härtegrad von glashart bis nachgiebig elastisch hergestellt werden, wodurch eine Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck ausserordentlich gut möglich ist. Das Mischungsverhältnis von zur Aushärtung gelangendem Epoxydharz und zugesetztem Polybutadien bzw. Butadien-Styrol-Copolymerisat ist für die Beschaffenheit des Endproduktes massgebend, wobei mit steigendem Anteil an dem Epoxydharzgemisch zugesetztem Polymeren bzw.

   Copolymeren die Härte des Endproduktes abnimmt, bis es elastisch und dehnbar wird. 



   Als Polybutadiene bzw. Mischpolymerisate auf Basis von Butadien und Styrol werden vorzugsweise epoxydierte Polymeren dieser Art mit einem Sauerstoffgehalt von 4 bis 12 Masse-% und einer Viskosität von maximal 300 Pa. s bei   20 C   eingesetzt. 



   Im folgenden sind beispielsweise Zusammensetzungen der erfindungsgemässen Mischung angegeben :
Diese kann z. B. enthalten :
1. ein Epoxydharz mit folgenden Merkmalen
Viskosität bei 25 C : 800   mPa. s ;  
Epoxyd-Äquivalentgewicht : 180 ;
Epoxydwert : 0, 56 ; mittleres Molekulargewicht : 330. 

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  2.7   Gew.-%   eines Gemisches, bestehend aus 35 Gew.-% p-Nonylphenol oder Dodecylphenol ;
30 Gew.-% Biphenol A der Formel   HOCtH-CCCHaJt-CeHOH   und 35   Gew.-%   Methyläthylketon oder Methylisobutylketon. 



  3. Treibmittel : 35   Gew.-%   lineares Polymethylhydrogensiloxan mit etwa folgenden Merkmalen
Viskosität bei   25OC :   30 cSt ;
Dichte bei   25OC : 1000 ;   
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Eine derartige Mischung kann, gegebenenfalls nach Zusatz von Beschleunigern und Zuschlagstoffen, mit einem üblichen Aminhärter gehärtet werden. 



   Bei der Variante nach der AT-PS   Nr. 262619   können folgende Mischungsverhältnisse eingesetzt werden : 
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<tb> 
<tb> Butadien-Styrole <SEP> Epoxydharzgehalt <SEP> Polyamine <SEP> als <SEP> Härter
<tb> bzw. <SEP> Polybutadien <SEP> der <SEP> Mischung <SEP> ohne
<tb> Treibmittel
<tb> 1. <SEP> 50 <SEP> 730 <SEP> 220
<tb> 2. <SEP> 100 <SEP> 700 <SEP> 200
<tb> 3.150 <SEP> 650 <SEP> 200
<tb> 4.200 <SEP> 600 <SEP> 200
<tb> 5.250 <SEP> 550 <SEP> 200
<tb> 
 
Diese Anteile sind jeweils auf 1000 Gewichtseinheiten bezogen. 



   Die Zusammensetzung 1. ergibt ein sehr hartes Endprodukt. In der Reihenfolge der Zusammensetzungen 2., 3., 4., 5. nimmt die Härte ab, und das Endprodukt wird dementsprechend elastischer sowie nachgiebiger und dehnbarer. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Mischung zur Herstellung eines wasserabweisenden Schaumstoffes auf Basis eines niedermolekularen flüssigen Epoxydharzes, vorzugsweise aus Epichlorhydrin und Diphenylolpropan, eines Treibmittels in Form eines Polysiloxans mit Si-H-Gruppen, wie insbesondere Polymethylhydrogensiloxan, sowie gegebenenfalls Beschleunigern, vorzugsweise Salicylsäure oder Phosphorsäure und Zuschlagstoffen, durch Zusatz eines Amin-Härters, der'vorzugsweise in an sich bei der Epoxydharzherstellung bekannter Weise ein Polybutadien und/oder ein Butadien-Styrol-Copolymerisat enthält, zu dieser Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung ausser den oben genannten Bestandteilen 5 bis 15   Gew.-%,   bezogen auf das Epoxydharz eines Harzvergüters enthält, der aus einem Gemisch aus Alkylphenol,

   Biphenol und Methylalkylketon besteht und dass die gegebenenfalls ent- 
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 Gesamtgewicht, vorliegen.

Claims (1)

1. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylphenol im Harzvergüter aus p-Nonylphenol oder Dodecylphenol besteht.

   3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Biphenol im Harzvergüter aus Bisphenol A besteht.

   4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Harzvergüter aus 30 bis 40 Gew.-% Alkylphenol, 25 bis 35 Gew.-% Biphenol und 30 bis 40 Gew.-% Methylalkylketon besteht. EMI3.4 <Desc/Clms Page number 4>

   6. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zuschlagstoff Asbest enthält.

   7. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie korrosionsschützende Zuschlagstoffe, wie Minium, Zinkpulver, Aluminiumpulver, Eisenglimmer und/oder Teer, enthält.

   8. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zuschlagstoff Gummi enthält.

   9. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zuschlagstoff Holzmehl enthält.