Feuerhemmender Formkörper, insbesondere Platte mit aktiver Feuerlöschwirkung Bauteil aus beliebigen Materialien organischer und/ oder anorganischer Natur werden aus verschiedenen Gründen häufig mit einer Verkleidung, bzw. Schutzhülle, umgeben bzw. versehen. Diese Auskleidungen erfüllen oft verschiedene Forderungen, z.
B. können sie gleich zeitig als Wärme- und Schallschutz sowie als dekoratives Element dienen (Bauplatten) oder sie schützen die mit ihnen versehenen Bauteile vor Beschädigung durch Stoss und gleichzeitig Nässe (Verpackungsmaterial). So sind auch Verkleidungen bekannt, die die Entflammung der mit ihnen umgebenen Bauteile verhindern oder verzö gern, z. B. Asbestumkleidungen. Als ein typisches Bei spiel einer häufig gebrauchten Verkleidung von Bautei len sei hier die Bauplatte betrachtet.
Bauplatten verschiedener Zusammensetzungen und Formgebung finden weitverbreitet Anwendung für die Innenauskleidung von Räumen, ferner zur Ausfütterung von Türen, zur Errichtung von Trennwänden sowie zur Verpackung von empfindlichen, grossräumigen Geräten und Apparaten. Durch die äussere Gestaltung können diese Platten auch als Dekorationsmaterial verwendet werden.
An diese Platten wird vornehmlich die Forderung gestellt, Schall- und wärmeisolierend zu wirken. Werden derartige Platten vorwiegend aus anorganischen Sub stanzen hergestellt, so sind sie in der Regel unbrennbar und wirken in begrenztem Umfange feuerhemmend. Plat ten aus brennbaren Stoffen können durch Einbau bzw. Auftragen geeigneter Substanzen, wie z. B. Wasserglas, schwer entflammbar gemacht werden.
Von den bekann ten Plattentypen kann zusammenfassend gesagt werden, dass diese bei geeigneter Zusammensetzung einen passi ven Brandschutz bewirken können.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen feuerhem menden Formkörper, insbesondere Platte, mit aktiver Feuerlöschwirkung, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er zum überwiegenden Teil aus einer Substanz besteht, die bei Erwärmung auf ihre Zersetzungstemperatur un ter Wärmeaufnahme zersetzt wird und deren gasförmi- ge Produkte eine brandhemmende bis feuerlöschende Wirkung besitzen, wobei die Substanz durch Bindemittel auf Kunststoffbasis gebunden ist.
Der erfindungsgemässe Formkörper besteht vorzugs weise aus mindestens 2 Komponenten, nämlich der wirk samen, gasliefernden Substanz und dem Binder. Durch Einarbeitung von z. B. Glasfasern kann die Festigkeit er höht, durch Zumischung von Pigmenten das Material eingefärbt, durch Einarbeitung von Hohlkörpern, wie z.
B. kleinen Glaskugeln, die schau- und wärmeisolieren de Wirkung verstärkt werden. Durch Modifizierung der Binder können bei gleichen aktiven Substanzen die aus den Materialien gefertigten Verkleidungen von hart und spröde bis weich und gummielastisch und durch Modi fizierung der aktiven Substanzen in Abhängigkeit von ihrem Zersetzungspunkt der temperaturbedingte Beginn der Zersetzung
variiert werden.
Es ist an sich bekannt, in Kunstharze oder Kunst- kautschuke Substanzen, einzumischen, die bei Erwärmung auf ihre Zersetzungstemperatur in gasförmige Produkte zerfallen. Durch diesen Prozess soll erreicht werden, dass die derart mit Gasbildern versetzten Kunststoffe durch die gebildeten Gase eine porige Struktur erhalten.
Der Prozess der Porenbildung erfolgt dabei vor der Aus- polymerisation bzw. Ausvulkanisation der entsprechen den Binder. Als Gasbildner werden in. diesem Zusam- menhang besonders Verbindungen des Ammoniaks so wie Salze der Carbonsäuren verwendet.
Schaumstoffe, die nach der beschriebenen Art her gestellt werden und verbreiteten Eingang in die indu strielle Fertigung gefunden haben, enthalten nach ihrer Fertigstellung keine gasliefernden Substanzen. mehr im Sinne der erfindungsgemässen Sie kön nen daher nicht mehr einen aktiven. Feuerschutz, wie er von den hier behandelten Materialien gefordert wird, bieten.
Anhand einiger Beispiele sei die Zusammensetzung und das Herstellungsverfahren zur Erzielung derartiger Fornvkörper erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichtsprozente.
<I>Beispiel 1</I> Begrenzt lagerfähige, harte, leicht zersetzliche Plat ten, besonders geeignet als Schutzplatten für die Durch führung von Schweissarbeiten in feuergefährdeten Räu- men, die nur während und kurz nach Durchführung von Schweissarbeiten das Objekt gegen Brand schützen sol len.
Zusammensetzung: 85-95% carbaminsaures Ammonium (I) 15- 5% Chloroprenkautschuk (1I) Zur Herstellung wird feinpulvriges, trockenes I mit einer Lösung von 1I in üblichen toluolhaltigen Lösungs- mitteIgemischen, denen durch vorheriges Abdunsten ein Teil der leichtflüchtigen Komponenten entzogen wurde,
im Flügelmischer unter Durchleiten eines Luftstromes so lange behandelt, bis alle niedrig siedenden Anteile des Lösungsmittels abgedampft sind und ein fast trockenes Pulver entstanden ist.
Dieses aus I und 1I im gewünsch ten Mischungsverhältnis erhaltene Pulver mit geringem Anteil hochsiedender Lösung smittelkomponenten wird in eine Form der geforderten Abmessung gegeben u. durch kurzes Verpressen bei Normaltemperatur zur festen Plat te verbunden.
Die Bindung erfolgt hierbei durch die ak- tiven Stellen von 1I nach dem Prinzip der Kontaktver- klebung. Durch oberflächlichen Anstrich mit einem hy- drophobierenden Lack, z.
B. einem Silikonkautschuklack, oder durch Aufkleben von dünnen Alu-Folien, kann; die Lagerfähigkeit der Platte wesentlich verlängert werden.
Wird die Platte auf Temperaturen von mehr als 50 C erwärmt, so tritt Zersetzung von I unter Bildung von CO=, H20 und Ammoniak ein. Letzteres tritt nur dann. in merklichen Mengen auf, wenn die Temperatur des die Platte bestreichenden Wärmeübertragers (heisse Gase der Schweissflamme, Schweissperlen usw.) niedriger als etwa 200 C ist.
Ist die Temperatur des Wärmeübertra- gers höher, so entsteht neben<B><U>CO.</U></B> und H,0 Stickstoff. Wird bei der Zersetzung der Platte die Verkokungstem- peratur des Binders erreicht, so entstehen geringe Men gen von Salzsäuregas neben wenig C02, H,0 und Russ.
<I>Beispiel 2</I> Begrenzt lagerfähige, elastische, leicht zersetzliche Platten, besonders geeignet als Schutzmatte für die Durchführung von Schweissarbeiten in feuergefährde- ten Räumen, die nur während und kurz nach Durchfüh- rung von Schweissarbeiten das Objekt gegen Brand schützen sollen.
Zusammensetzung: 7'0 -82% carbaminsaures Ammonium (D 29,5-17% Dimethylpolysiloxan (11I) 0,5- 4% Zinndilaurat (IV) Das feinpulvrige und trockene I wird im Knete,- oder Mischer mit III zu einer dickflüssigen bis teigartigen Masse vermischt.
Wird das als Vernetze,- wirkende IV während dieses Mischprozesses mitzugefügt, so beträgt je nach zugesetzter Menge von IV die Topfzeit zur Fer- tigverarbeitung der Rohmasse bei Normaltemperatur zwischen 1 bis 4 Stunden. Das Gemisch wird dann so fort in,
die gewünschte Form gebracht und vulkanisiert bei Zimmertemperatur aus. Es kann auch so verfahren werden, dass dem Gemisch von I und IlI das IV erst am Verwendungsort beigefügt wird, so dass streichfähi ge Massen hergestellt werden können, die unmittelbar am Objekt auf dieses aufgetragen werden können.
Auch bei dieser Rezeptur tritt die Zersetzung von I bei Tem peraturen oberhalb von 50 C ein. Neben den bereits erwähnten gasförmigen Produkten bilden. sich in diesem Falle je nach einwirkender Temperatur Flocken von SiO2 oder Silikatgerüste. Je nach der Menge des zuge- setzten <RTI
ID="0002.0163"> III werden Platten von verschiedener Elastizität erhalten, deren Zugfestigkeit zwischen 3 und. 4 kg/cm2 liegt. Bei hohem Gehalt von III können die Platten mit Radien bis etwa 5 cm gewickelt werden, ohne dass sie zerreissen.
<I>Beispiel 3</I> Lagerfähige, harte Platten hoher Festigkeit, beson ders geeignet als Bauplatte zur Auskleidung von Innen- räumen.
Zusammensetzung: 18-40% kalthärtendes, lösungsmittelfreies Äthoxylinharz (V) einschl. Härter 80-55% KHC03 (VI) 2-10% Glasfaser (VII) Je nach der voraussichtlichen Hauptzugbelastungs- richtung der fertigen Bauplatte, werden die Glasfasern (VII)
in Form von einfachem Fasermaterial, gedrillten Fäden oder Geweben in der für das gewünschte Platten,- mass ausgelegten Form so angeordnet, dass die Mehr zahl der Fasern bzw. Fäden in der Hauptzugrichtung liegen. Das feinpulverisierte VI wird entweder in die so vorbereitete Form gegeben,
wobei die Form zweck- mässigerweise durch mechanisch bewirkte Schläge in Vi- bration versetzt wird, um eine gleichmässige Verteilung des Pulvers in dem Glasfasermaterial zu ermöglichen oder bei niedrigviskosen Einstellungen von VI unmittel bar vor dem Einfüllen in die Form in dieses
eingemischt und im Giessverfahren eingegossen.
Im ersten Falle wird mach Verteilung des trockenen Pulvers das V in, die Form eingegossen, und, wenn po renfreie Platten gewünscht werden,
die Form evakuiert. Je nach gewähltem Harztyp liegen die Aushärtungszeiten zwischen etwa 6-48 Stunden. Dieser Plattentyp wird bei Wärmebelastung mit Temperaturen von 150 C aufwärts zersetzt und liefert neben Wasserdampf C02.
<I>Beispiel 4</I> Elastische, wasserabweisende, gegen Vibrationen weitgehend unempfindliche Formkörper, besonders ge eignet zur Ausfütterung von Brandschotten in Werks- hallen und Schiffen.
Zusammensetzung: 25 -35% Dimethhylpolysiloxan (11I) 74,5-64% Ammonoxalat (VIII) 0,5- 4% Zinndilaurat (IV) Die Herstellung der Formkörper erfolgt wie im Bei spiel 2 beschrieben.
Bei Einwirkung von Temperaturen oberhalb 100 C wird das VII zersetzt und liefert je nach der Höhe der Temperatur neben CO, Wasserdampf und Ammoniak. Bei der Ausfütterung von z. B. Brandschot ten müssen Belüftungslöcher in den Aussenwänden vor gesehen werden, um das Abströmen der gebildeten Ga se zu ermöglichen.
Da VIII toxische Wirkungen besitzt, kann diese Aus fütterung nur dort Verwendung finden, wo keine Le- bens- und Genussmittel gelagert werden.
Beispiel S Feste, durch eingearbeitete Hohlkörper schfa.llhem- mende Platte, besonders geeignet zur Auskleidung von Büro- und Wohnräumen sowie zur schallhemmenden Armierung von Verbindungstüren.
Z mmmensetzung: 10-25% Nitrillcautschuk (IX) 85-60% NaHC03 (X) 5-15% kugelige Glashohlkörper kleinen Durchmes sers (XI)
Das lösungsmittelhaltige IX in. tropfbarer Einstellung wird im Mischer mit X und XI versetzt und nach der Durchmischung in. mit einem Formtrennungsmittel aus- gestrichenen Formen der gewünschten Grösse gegossen. Nach Abdampfen des
Lösungsmittels sind die Platten so fort verwendungsfähig.
Die als Beispiele aufgeführten Rezepturen lassen sich in den einzelnen Bestandteilen austauschen und gege- benenfalls auch kombinieren. So kann selbstverständlich in Beispiel 5 anstelle von NaHC03 auch KHC03 als aktive Substanz verwendet werden.
Ferner können zu- sammengesetzte Platten erzeugt werden, die z. B. aus einer Platte nach Beispiel 5 mit einer aufgelegten Platte nach Beispiel 3 bestehen.
Fire-retardant molded bodies, in particular panels with an active fire-extinguishing effect, components made of any materials of organic and / or inorganic nature are often surrounded or provided with a cladding or protective cover for various reasons. These linings often meet various requirements, e.g.
B. they can serve at the same time as heat and sound insulation and as a decorative element (building panels) or they protect the components provided with them from damage by impact and moisture at the same time (packaging material). So also panels are known that prevent the ignition of the components surrounded by them or like to delay, z. B. Asbestos linings. The building board is considered here as a typical example of a frequently used cladding of components.
Building boards of various compositions and shapes are widely used for the interior lining of rooms, also for lining doors, for erecting partition walls and for packaging sensitive, large-scale devices and apparatus. Due to the external design, these panels can also be used as decoration material.
These panels are primarily required to have a sound and heat insulating effect. If panels of this type are made predominantly from inorganic substances, they are usually non-combustible and have a limited fire-retardant effect. Plat th made of flammable materials can by installing or applying suitable substances such. B. water glass, are made flame retardant.
In summary, it can be said of the known types of panels that they can provide passive fire protection with a suitable composition.
The present invention relates to a fire-retardant shaped body, in particular a plate, with an active fire-extinguishing effect, which is characterized in that it consists predominantly of a substance that is decomposed when heated to its decomposition temperature under heat absorption and the gaseous products of which are fire-retardant to have a fire-extinguishing effect, the substance being bound by a plastic-based binder.
The shaped body according to the invention preferably consists of at least 2 components, namely the active seed, gas-supplying substance and the binder. By incorporating z. B. glass fibers, the strength it increases, the material colored by adding pigments, by incorporating hollow bodies, such as.
B. small glass balls that look and heat-insulating de effect are reinforced. By modifying the binder, with the same active substances, the linings made from the materials can change from hard and brittle to soft and rubber-elastic, and by modifying the active substances, depending on their decomposition point, the temperature-related start of decomposition
can be varied.
It is known per se to mix substances into synthetic resins or synthetic rubbers which decompose into gaseous products when heated to their decomposition temperature. The aim of this process is to ensure that the plastics so mixed with gas images are given a porous structure due to the gases formed.
The process of pore formation takes place before the polymerisation or vulcanisation of the corresponding binder. In this context, compounds of ammonia and salts of carboxylic acids are used as gas formers.
Foams that are made according to the type described and have found widespread entry into industrial production do not contain any gas-supplying substances after their completion. more in the sense of the invention you can therefore no longer have an active one. Provide fire protection as required by the materials discussed here.
The composition and the production process for producing such shaped bodies will be explained using a few examples. In these examples, all percentages relate to percentages by weight.
<I> Example 1 </I> Hard, easily decomposable plates that can be stored for a limited time, particularly suitable as protective plates for carrying out welding work in fire-endangered rooms, which are only intended to protect the object against fire during and shortly after welding work is carried out len.
Composition: 85-95% carbamic acid ammonium (I) 15- 5% chloroprene rubber (1I) For production, finely powdered, dry I is mixed with a solution of 1I in conventional toluene-containing solvent mixtures, from which part of the volatile components has been removed by prior evaporation,
treated in a paddle mixer while passing a stream of air until all the low-boiling components of the solvent have evaporated and an almost dry powder has formed.
This powder obtained from I and 1I in the desired mixing ratio with a low proportion of high-boiling solvent components is given in a form of the required dimensions and. connected to a fixed plate by briefly pressing at normal temperature.
The binding takes place here through the active points of 1I according to the principle of contact bonding. By painting the surface with a hydrophobic varnish, e.g.
B. a silicone rubber paint, or by gluing thin aluminum foils, can; the shelf life of the plate can be extended significantly.
If the plate is heated to temperatures of more than 50 C, decomposition of I occurs with the formation of CO =, H20 and ammonia. The latter only occurs then. in noticeable amounts when the temperature of the heat exchanger (hot gases from the welding flame, welding beads, etc.) brushing the plate is lower than about 200 C.
If the temperature of the heat exchanger is higher, nitrogen is produced in addition to <B> <U> CO. </U> </B> and H, 0. If the coking temperature of the binder is reached during the decomposition of the plate, small amounts of hydrochloric acid gas are produced in addition to a little CO 2, H, O and soot.
<I> Example 2 </I> Elastic, easily decomposable panels that can be stored for a limited time, particularly suitable as protective mats for carrying out welding work in fire-prone rooms, which are only intended to protect the object against fire during and shortly after welding work has been carried out .
Composition: 7'0-82% carbamic acid ammonium (D 29.5-17% dimethylpolysiloxane (11I) 0.5-4% tin dilaurate (IV) The fine powdery and dry I is in the kneading, - or mixer with III to a viscous to dough-like mass mixed.
If the cross-linked IV is added during this mixing process, the pot life for the final processing of the raw material at normal temperature is between 1 and 4 hours, depending on the amount of IV added. The mixture is then immediately
brought the desired shape and vulcanized at room temperature. The procedure can also be such that the IV is only added to the mixture of I and II at the point of use, so that brushable compounds can be produced that can be applied to the object directly.
In this recipe, too, decomposition of I occurs at temperatures above 50 C. In addition to the already mentioned gaseous products form. In this case, depending on the temperature involved, flakes of SiO2 or silicate frameworks develop. Depending on the amount of <RTI added
ID = "0002.0163"> III panels of different elasticity are obtained, the tensile strength of which is between 3 and. 4 kg / cm2. If the content of III is high, the panels can be wound with radii of up to about 5 cm without tearing.
<I> Example 3 </I> Storable, hard panels of high strength, particularly suitable as building panels for lining interiors.
Composition: 18-40% cold-curing, solvent-free ethoxylin resin (V) including hardener 80-55% KHC03 (VI) 2-10% glass fiber (VII) Depending on the expected main tensile load direction of the finished building board, the glass fibers (VII)
in the form of simple fiber material, twisted threads or fabrics in the form designed for the desired panels, - arranged so that the majority of the fibers or threads lie in the main pulling direction. The finely powdered VI is either put in the prepared form,
The mold is expediently set into vibration by mechanically effected blows in order to enable a uniform distribution of the powder in the glass fiber material or, in the case of low viscosity settings of VI, immediately before it is poured into the mold
mixed in and poured in by casting.
In the first case, after distributing the dry powder, the V is poured into the mold and, if pore-free panels are desired,
the mold evacuated. Depending on the type of resin selected, the curing times are between 6-48 hours. This type of plate decomposes when exposed to heat at temperatures of 150 C and above and, in addition to water vapor, supplies CO 2.
<I> Example 4 </I> Elastic, water-repellent moldings which are largely insensitive to vibrations, particularly suitable for lining fire bulkheads in factory halls and ships.
Composition: 25-35% dimethhylpolysiloxane (11I) 74.5-64% ammonoxalate (VIII) 0.5-4% tin dilaurate (IV) The moldings are produced as described in Example 2.
When exposed to temperatures above 100 C, the VII is decomposed and, depending on the level of the temperature, supplies CO, steam and ammonia in addition to CO. When feeding z. B. Brandschot th ventilation holes must be seen in the outer walls in order to allow the outflow of the Ga se formed.
As VIII has toxic effects, this feed can only be used where no food or luxury goods are stored.
Example S Solid board, which is impact-resistant due to integrated hollow bodies, particularly suitable for lining offices and living spaces as well as for sound-absorbing reinforcement of connecting doors.
Dimensions: 10-25% nitrile rubber (IX) 85-60% NaHC03 (X) 5-15% spherical hollow glass bodies of small diameter (XI)
X and XI are added to the solvent-containing IX in a drip-type setting in the mixer and, after thorough mixing, poured into molds of the desired size painted with a mold release agent. After evaporation of the
The plates can be used immediately with a solvent.
The recipes listed as examples can be exchanged in the individual components and, if necessary, also combined. For example, in example 5, instead of NaHCO 3, KHCO 3 can also be used as the active substance.
Furthermore, composite plates can be produced, which z. B. consist of a plate according to example 5 with a plate according to example 3 placed on top.