CH620693A5

CH620693A5 - Process for the production of porous inorganic/organic mouldings

Info

Publication number: CH620693A5
Application number: CH601375A
Authority: CH
Inventors: Peter Markusch; Dieter Dietrich; Peter Schober
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1974-05-13
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1980-12-15
Also published as: JPS5747686B2; DE2520079A1; JPS50158699A; AT339051B; DD120212A5; FR2271246A1; GB1504929A; BE828997A; ATA357675A; SE414636B; FI751374A7; ES437585A1; DE2520079C2; IT1035701B; SE7505431L; FR2271246B1

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile der bekannten Materialien zu vermeiden und anorganisch-organische porenhaltige Formkörper, insbesondere Schaumstoffe, herzustellen, welche die Vorteile rascher Abbindezeiten, hoher Druckfestigkeiten im Verhältnis zur Rohdichte, guter Wärme- und Schallisolierung sowie guter Flammwidrigkeit und ausgezeichneter Feuerwiderstandsdauer aufweisen, und diese Aufgabe wird durch die Formkörper gelöst, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhalten werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Patentanspruch 1 definiert.

Bei diesem Verfahren sind bis zu 93 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, an wasserbindenden Zuschlagstoffen mitverwendbar; es bildet sich ein porenhalti-ger Formkörper. Als Reaktionspartner werden gegebenenfalls noch Alkalisilikat und/oder mit Isocyanatgruppen reaktionsfähige organische Substanzen eingesetzt.

Dabei kann das Reaktionsgemisch zusätzlich Treibmittel, Katalysatoren, Emulgatoren und/oder Stabilisatoren sowie weitere Hilfsstoffe wie z. B. flammhemmende Substanzen, organische und anorganische Füllstoffe enthalten.

Bevorzugt ist die Reaktion eines Gemisches aus 20—80 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, an Kieselsol, vorzugsweise mit einem Gehalt von 20 bis 60 Gewichtsprozent Kieselsäure; 10—80 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung,

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io an organischem Polyisocyanat, ausgenommen nichtionisch hydrophile Gruppen aufweisende Polyisocya-nat-Präpolymere, und 10—70 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung an wasserbindenden Zuschlagstoffen. 5

Bei der Herstellung geschäumter Materialien ist bevorzugt, dass anorganische oder organische Treibmittel der an sich bekannten Art mitverwendet werden.

Es ist auch vorteilhaft, die Isocyanatreaktion beschleunigende Aktivatoren sowie Schaumstabilisierungsmittel und/ oder Emulgierhilfsmittel mitzuverwenden.

Oft werden auch organische, feuerhemmende Zusätze sowie polymere Substanzen mitverwendet.

Es hat sich herausgestellt, dass auch die Mitverwen- 15 dung von inerten anorganischen und/oder organischen, teil-chenförmigen und/oder faserförmigen Materialien zweckmässig sein kann.

Mit Vorteil werden Verbindungen mit gegenüber Iso-cyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen vom Moleku- 20 largewicht 62—10 000 mitverwendet.

Unter Kieselsol sind wässrige, kolloide Kieselsäurelösungen zu verstehen, die je nach Typ bläulich opaleszierendes bis milchig trübes Aussehen haben. Sie enthalten normalerweise unvernetzte, kugelförmige Partikeln aus hochreiner 25 amorpher Kieselsäure. Die an der Oberfläche hydroxylierten-Kieselsäurepartikeln haben im allgemeinen keine innere Porosität. Die Grösse der Partikeln liegt in der Regel im submikroskopischen, kolloiden 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 Agglomerate mit einem Teilchendurchmesser > 200 (i möglich. Der Kieselsäuregehalt liegt im allgemeinen zwischen 20 und 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 25 und 40.

Handelsübliche Kieselsole können eine Spur Natriumoder andere Alkalimetall-Ionen oder eine Säure enthalten, um das kolloide 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 Alkalisilikaten hergestellt. Weitere Literatur siehe:

Kirk-Othmer; Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 18 (1969), Seite 61—72. R. K. Her; The Colloid Chemistry of Silica and Silicates, Cornell University Press 45 New York, 1955. J. G. Vail; Soluble Silicates, Vol. I und II, Reinhold, New York, 1952.

Zusätzlich zu den erwähnten Kieselsolen können auch wässrige Lösungen von Alkalisilikaten mitverwendet werden, die im allgemeinen einen Feststoffgehalt von 20—60 Ge- 50 wichtsprozent aufweisen. Als wässrige Lösungen von Alkalisilikaten kommen die üblicherweise als «Wasserglas» bezeichneten bekannten Lösungen von Natrium- und/oder Kaliumsilikat in Wasser in Frage, wie sie beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 227 147 beschrieben werden. 55

Als erfindungsgemäss einzusetzende organische Polyiso-cyanate kommen aliphatische, cycloaliphatische, aliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs An-nalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben wer- 60 den, beispielsweise Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendi-isocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandi-isocyanat, Cyclobutan-l,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, l-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan 65 (DAS 1202 785), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendnsocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3-und/oder-l,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,4'- und/oder

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-4,4'-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendi-isocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-l,5-diisocyanat, Triphenyl-methan-4,4',4"-triisocyanat, Polyphenyl-polymethylen-poly-isocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschliessende Phosgenierung erhalten und z. B. in den Britischen Patentschriften 874 430 und 848 671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z. B. in der Deutschen Auslegeschrift 1 157 601 beschrieben werden. Carboiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der Deutschen Patentschrift 1 092 007 beschrieben werden, Diisocyanate, wie sie in der Amerikanischen Patentschrift 3 492 330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der Britischen Patentschrift 994 890, der Belgischen Patentschrift 761 626 und der veröffentlichten Holländischen Patentanmeldung 7 102 524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in den Deutschen Patentschriften 1 022 789, 1 222 067 und 1 027 394 sowie in den Deutschen Offenlegungsschriften 1 929 034 und 2 004 048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der Belgischen Patentschrift 752 261 oder in der Amerikanischen Patentschrift 3 394 164 beschrieben werden, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäss der Deutschen Patentschrift 1 230 778, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in der Deutschen Patentschrift 1 101 394, in der Britischen Patentschrift 889 050 und in der Französischen Patentschrift 7 017 514 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z. B. in der Belgischen Patentschrift 723 640 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z. B. in den Britischen Patentschriften 965 474 und 1072 956, in der Amerikanischen Patentaschrift 3 567 763 und in der Deutschen Patentschrift 1 231 688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der oben genannten Isocyanate mit Acetalen gemäss der Deutschen Patentschrift 1072 385.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanather-stellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.

Bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren («TDI»), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschliessende Phosgenierung hergestellt werden («rohes MDI») und Carbo-diimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate («modifizierte Polyisocyanate»).

Besonders bevorzugt werden Ionengruppen aufweisende Polyisocyanate, wobei ionische Gruppen verschiedenartiger chemischer Konstitution in Betracht kommen. Beispielhaft seien erwähnt:

I (+) (+) I (+) (-) (-) (-)

-N- , -S- , -P- , -COO , -SOs , -O-SO3 ,

O O

(-) / /

-so2 , -P , -P

II \ ll\

o OH O R

Ganz besonders bevorzugt werden Sulfonsäure- und/oder Sulfonatgruppen aufweisende Polyisocyanate.

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Derartige Isocyanate können gemäss einem älteren Vorschlag dadurch hergestellt werden, dass man flüssige Mehrkomponentengemische aromatischer Polyisocyanate, welche einen NCO-Gehalt von 10—42 Gew.-°/o und eine Viskosität von 50—10 000 cP bei 25° C aufweisen, mit 0,1 bis 10 Gew.-% Schwefeltrioxid oder einer äquivalenten Menge Oleum, Schwefelsäure bzw. Chlorsulfonsäure bei — 20 bis + 200° C vermischt und ausreagieren lässt und die auf diese Weise erhaltenen Sulfonierungsprodukte gegebenenfalls ganz oder teilweise mit einer basischen Verbindung neutralisiert (Deutschè Patentanmeldung P 22 27 111.0).

Nichtionisch-hydrophile Gruppen aufweisende Polyiso-cyanatpräpolymere kommen nicht in Betracht, da ihre analoge Verwendung bereits Gegenstand eines älteren Vorschlages ist.

Zusätzlich einzusetzende Ausgangskomponenten sind ferner an sich bekannte wasserbindende Zuschlagstoffe organischer oder anorganischer Natur, wobei bevorzugt anorganische Materialien wie Wasserzemente, synthetischer Anhydrit, Gips oder gebrannter Kalk Verwendung finden. Sie reagieren zugleich mit den Isocyanatgruppen mit Wasser und binden dieses.

Als Wasserzement kommt hierbei insbesondere Portlandzement, schnellbindender Zement, Hochofen-Portlandzement, niedrig gebrannter Zement, sulfatbeständiger Zement, Mauerzerient, Naturzement, Kalkzement, Gipszement, Puz-zolanzement und Calciumsulfatzement zum Einsatz.

Es können zusätzlich auch inerte Füllstoffmaterialien mitverwendet werden.

Die Füllstoffmaterialien können organisch oder anorganisch, vorzugsweise faserig oder teilchenförmig oder beliebige Gemische davon sein, z. B. Sand, Aluminiumoxid, Alumi-niumsilicate, Magnesiumoxid und andere teilchenförmige feuerfeste Materialien, Metallfasern, Asbest, Glasfasern, Steinwolle oder Mineralfasern, Aluminiumsilicat-, Calcium-silicatfasern und andere faserartige feuerfeste Materialien, Säge- oder Holzmehl, Koks und andere organische oder kohlenstoffhaltige Teilchen, Papierbrei, Baumwollabfall, Baumwolle, Jute, Sisal, Hanf, Flachs, Rayon oder synthetische Fasern, z. B. Polyester-, Polyamid- und Acrylnitrilfasern und andere organische faserige Materialien.

Oft werden leicht flüchtige anorganische und/oder organische Substanzen als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton, Äthylacetat, Methanol, Äthanol, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthylidenchlorid, Vinylidenchlorid, Monofluor-trichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan, ferner Butan, Hexan, Heptan oder Diäthyläther in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, zum Beispiel von Stickstoff, sich zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen wie Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff-Hand-buch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf Seiten 108 und 109, 453 bis 455 und 507 bis 510 beschrieben. Jedoch kann auch das in der Mischung enthaltene Wasser die Funktion des Treibmittels übernehmen. Ferner können feine Metallpulver, z. B. Calcium, Magnesium, Aluminium oder Zink durch Wasserstoffentwicklung mit ausreichend alkalischem Wasserglas als Treibmittel dienen, wobei sie gleichzeitig eine härtende und verstärkende Wirkung ausüben.

Weiterhin werden bevorzugt Katalysatoren mitverwendet. Als mitzuverwendende Katalysatoren kommen solche der an sich bekannten Art in Frage, z. B. tertiäre Amine, wie Tri-äthylamin, Tributylamin. N-Methyl-morpholin, N-Äthyl-morpholin, N-Cocomorpholin, N,N,N',N'-Tetramethyl-äthy-

lendiamin, l,4-Diaza-bicyclo-(2,2,2)-octan. N-Methyl-N'-di-methylaminoäthylpiperazin, N,N-Dimethylbenzylamin, Bis-(N,N-diäthylaminoäthyl)-adipat, N,N-Diäthylbenzylamin, Pentamethyldiäthylentriamin, N,N-DimethyIcycIohexylamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-l,3-butandiamin, N,N-Dimethyl-/;-phenyläthylamin, 1,2-Di-methylimidazol, 2-Methylimidazol sowie insbesondere auch Hexahydrotriazin-derivate.

Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z. B. Triäthanolamin, Tri-isopropanolamin, N-Methyl-diäthanolamin, N-Athyl-diätha-nolamin, N,N-Dimethyl-äthanolamin, sowie deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Äthylenoxid.

Als Katalysatoren kommen ferner Silaamine mit Kohlen-stoff-Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der Deutschen Patentschrift 1 229 290 beschrieben sind, in Frage, z. B. 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, 1,3-Diäthylaminomethyl-tetra-methyl-disiloxan.

Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht.

Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden.

Auch können organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden.

Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-octoat, Zinn(H)-äthylhexoat und Zinn(H)-laurat und die Di-alkylzinnsalze von Carbonsäuren, wie z. B. Dibutyl-zinndi-acetat, Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-maleat oder Dioctyl-zinn-diacetat in Betracht.

Weitere Vertreter von mitzuverwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben.

Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew.-°/o, bezogen auf die Menge an Isocyanat, eingesetzt.

Es können auch oberflächenaktive Zusatzstoffe (Emul-gatoren und Schaumstabilisatoren) mitverwendet werden. Als Emulgatoren kommen z. B. die Natriumsalze von Rici-nusölsulfonaten, Natriumsalze sulfonierter Paraffine oder auch von Fettsäuren oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ölsaures Diäthylamin oder stearinsaures Diäthanolamin in Frage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäu-ren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthyl-methandisulfonsäure oder auch von Fettsäuren wie Ricinol-säure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.

Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasserlösliche Polyäthersiloxane in Frage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, dass ein Copolymerisat aus Äthylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxan-rest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in der amerikanischen Patentschrift 2 764 565 beschrieben.

Zweckmässig können ferner auch Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art. z. B. Tris-chloräthylphosphat oder Ammoniumphosphat und -Polyphosphat. anorganische Salze der Phosphorsäure, chlorierte Paraffine, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen.

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Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Russ oder Schlämmkreide mitverwendet werden.

Weitere Beispiele von gegebenenfalls mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren, 5 flammhemmende Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Hand-buch, Band VII, herausgegeben von Viewg und Höchtlen, io Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.

Vorzugsweise mitzuverwendende Ausgangskomponenten sind ferner Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem 15 Molekulargewicht in der Regel von 62—10 000. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Polyhydroxylverbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche 20 vom Molekulargewicht 400 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 6000, z. B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis 4 Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen 25 und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind.

Diese Verbindungen werden in der Regel in einer Menge bis

1—30 Gew.-°/o, bezogen auf das Gemisch aus Polyisocyanat, Kieselsol und wasserbindendem Zuschlagstoff, mitverwendet.

Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisen- 30 den Polyester sind z. B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen, Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride 35 oder entsprechende Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer und/oder heterocycli-scher Natur sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogen- 40 atome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Tri-mellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäurean-hydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthal- 45 säureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere und trimere Fettsäuren wie Ölsäure, gegebenenfalls in Mischung mit monomeren Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester, Terephthalsäure-bis-glycol- 50 ester. Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Äthylenglycol, Propylenglycol-(l,2) und -(1,3), ButylenglycoI-(l,4) und -(2,3), Hexandiol-(l,6), Octandiol-(l,8), Neopentylglycol, Cyclohexandimethanol (1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan),

2-Methyl-l,3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, 55 Hexantriol-(l,2,6), Butantriol-(l,2,4), Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Methylglycosid, ferner Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, Tetraäthylenglycol, Polyäthylenglycole, Dipropylenglycol, Polypropylenglycole, Dibutylenglycol und Polybutylenglycole in Frage. Die Poly-ester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen, z. B. e-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. co-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar. Erfindungsgemäss können auch die oben genannten niedermolekularen Polyole eingesetzt werden. Auch niedermolekulare Amine wie Alkylendiamin kommen in Frage. 65

Auch die in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetra-hydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF3, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoff atomen wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Äthylenglycol, Propylenglycol-(l,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Di-hydroxydiphenylpropan, Anilin, Ammoniak, Äthanolamin, Äthylendiamin hergestellt. Auch Sucrosepolyäther, wie sie z. B. in den Deutschen Auslegeschriften 1 176 358 und 1 064 938 beschrieben werden, kommen erfindungsgemäss in Frage. Vielfach sind solche Polyäther bevorzugt, die überwiegend (bis zu 90 Gew.-°/o, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyäther) primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Vinylpolymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z. B. durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril in Gegenwart von Polyäthern entstehen (Amerikanische Patentschriften 3 383 351, 3 304 273, 3 523 093, 3 110 695, Deutsche Patentschrift 1 152 536) sind ebenfalls geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.

Unter den Polythioäthern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodiglycol mit sich selbst und/oder mit anderen Glycolen, Dicarbonsäuren, Formaldehyd, Amino-carbonsäuren oder Aminoalkoholen angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es sich bei den Produkten um Polythiomischäther, Polythioätherester, Polythioätherester-amide.

Als Polyacetale kommen z. B. die aus Glycolen, wie Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, 4,4'-Dioxäthoxy-diphenyldi-methylmethan, Hexandiol und Formaldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Polymerisation cycli-scher Acetale lassen sich erfindungsgemäss geeignete Polyacetale herstellen.

Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die z. B. durch Umsetzung von Diolen wie Propandiol-(l,3), Butan-diol-(l,4) und/oder Hexandiol-(l,6), Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, Tetraäthylenglycol mit Diarylcarbonaten, z. B. Diphenylcarbonat oder Phosgen, hergestellt werden können.

Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z. B. die aus mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Aminoalkoholen, Diaminen, Polyaminen und ihre Mischungen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.

Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxylverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate, Stärke,

sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylen-oxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäss einsetzbar.

Vertreter dieser mitzuverwendenden Verbindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI, «Polyurethanes, Che-mistry and Technology», verfasst von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band 1,1962, Seiten 32—42 und Seiten 44—54 und Band II, 1964, Seiten 5—6 und 198—199, sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf den Seiten 45 bis 71, beschrieben.

Die Herstellung der anorganisch-organischen Formkörper erfolgt in der Regel so, dass man in einer diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung die beschriebenen Reaktionskomponenten einstufig oder in mehreren Stufen miteinander vermischt und das entstandene Gemisch zumeist ausserhalb der Mischvorrichtung in Formen oder auf geeigneten Unterlagen aufschäumen und erstarren

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lässt. Hierbei kann die zwischen ca. 0° C und 200° C, bevorzugt zwischen 50° C und 160° C, liegende Reaktionstemperatur entweder so erreicht werden, dass man eine oder mehrere Reaktionskomponenten bereits vor dem Mischpro-zess vorwärmt oder die Mischapparatur selbst beheizt oder das hergestellte Reaktionsgemisch nach dem Mischen aufheizt. Selbstverständlich sind auch Kombinationen dieser oder anderer Verfahrensweisen zum Einstellen der Reaktionstemperatur geeignet. In den meisten Fällen entwickelt sich während der Reaktion selbst genügend Wärme, so dass die Reaktionstemperatur nach Beginn der Reaktion auf Werte über 100° C ansteigen kann.

Bei der Vermischung der Komponenten wird im allgemeinen so verfahren, dass der wasserbindende Zuschlagstoff zunächst dem Polyisocyanat oder dem Kieselsol oder sowohl dem Polyisocyanat als auch dem Kieselsol zudosiert wird. Ohne Nachteile kann der wasserbindende Zuschlagstoff aber auch nachträglich dem Gemisch aus Isocyanat und Kieselsol zugemischt werden oder umgekehrt.

Hilfsstoffe wie z. B. Treibmittel, Katalysatoren, Stabilisatoren, Emulgatoren, Flammschutzmittel und inerte Füllstoffe können den verschiedenen Reaktionspartnern zugesetzt werden. Vorzugsweise wird jedoch das Treibmittel zum Isocyanat und der Katalysator zum Kieselsol gegeben.

Die Vermischung der Reaktionskomponenten erfolgt bevorzugt bei Raumtemperatur, doch kann die Verarbeitungstemperatur durchaus auch — 20° C bis + 80° C betragen.

Das Mengenverhältnis der drei Reaktionskomponenten Polyisocyanat, Kieselsol und dem wasserbindenden Zuschlagstoff wurde bereits genannt. Es kann in weiten Grenzen schwanken, z. B. zwischen 5:2:93 Gewichtsteilen und 5:95:0 Gewichtsteilen und 98:2:0 Gewichtsteilen. Materialien mit optimalen Gebrauchseigenschaften, insbesondere hohe Festigkeit, Elastizität, Wärmeformbeständigkeit und gute brandwidrige Eigenschaften, erhält man, wenn der Anteil an Kieselsol zwischen 20 und 80 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, organischem Polyisocyanat zwischen 10 und 80 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, und an wasserbindenden Zuschlagstoffen zwischen 10 und 70 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt. Dieser Bereich ist daher bevorzugt.

Vom Standpunkt eines sowohl überragenden Eigenschaftsbildes als auch hoher Wirtschaftlichkeit sind Mischungen aus

20—70 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, wässriges Kieselsol;

10—50 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, organischem Polyisocyanat, ausgenommen nichtionisch hydrophile Polyisocyanat-prepoly-mere;

20—70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, wasserbindenden Zuschlagstoffen ganz besonders bevorzugt.

Aus den angeführten Mengenverhältnissen geht hervor, dass für die Herstellung von anorganisch-organischen Formkörpern aus Polyisocyanat, Kieselsol und wasserbindendem Füllstoff das Mengenverhältnis nicht kritisch ist. Dies ist für eine kontinuierliche Herstellung besonders vorteilhaft, da nicht auf eine exakte Dosierung geachtet werden braucht. So lassen sich robuste Fördereinrichtungen wie Zahnrad- und Monho-Pumpen oder Schnecken einsetzen.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäss erhaltenen anorganisch-organischen Formkörper, insbesondere der Schaumstoffe, z. B. ihre Dichte ist bei gegebener Rezeptur von den Einzelheiten des Mischprozesses, z. B. Gestalt und Tourenzahl des Rührers, Gestaltung der Mischkammer usw. sowie der gewählten Reaktionstemperatur beim Einleiten der Verschäumung etwas abhängig. Die Dichte kann zwischen ungefähr 10 und 200 kg/m3 variieren. Bevorzugt werden jedoch geschäumte Materialien mit Rohdichten zwischen 20 und 800 kg/m3.

Ein erfindungsgemäss erhaltener anorganisch-organischer Schaumstoff kann geschlossen- oder offenporigen Charakter haben, zumeist ist er jedoch weitgehend offenporig und weist bei Dichten zwischen 20 und 800 kg/m3 Druckfestigkeiten zwischen 0,1 und 150 kp/cm2 auf.

Man kann schaumfähige Reaktionsgemische auch in kalte oder erhitzte Formen giessen und es in diesen Formen, seien es Relief- oder massive oder Hohlformen, bei Raumtemperaturen oder Temperaturen bis 200° C, gegebenenfalls unter Druck, erhärten lassen.

Bei Anwendung dieser Formverschäumungstechnik lassen sich Formteile mit verdichteten Randzonen und völlig porenfreien, glatten Oberflächen erhalten. Hierbei ist die Mit Verwendung von verstärkenden Elementen, seien es anorganische und/oder organische bzw. metallische Drähte, Fasern, Vliese, Schaumstoffe, Gewebe, Gerüste usw. durchaus möglich. Die so zugänglichen Formteile können direkt als Bauelemente oder aber z. B. in Form von direkt oder nachträglich durch Laminieren mit Metall, Glas, Kunststoff usw. hergestellten Sandwich-Formteilen verwendet werden.

Ausser durch das günstige Brandverhalten zeichnen sich diese Materialien dadurch aus, dass nachträglich aufgebrachte organische oder anorganische Massen, z. B. Anstrichmaterialien, Gips, Kitt oder Sandmassen, hervorragend haften.

Aus den erfindungsgemäss hergestellten geschäumten Materialien lassen sich selbstverständlich auch Blöcke herstellen, die durch nachträgliches Zersägen in Platten oder Leichtbausteine zerlegt und gegebenenfalls in der oben beschriebenen Weise laminiert oder durch andere Techniken mit Deckschichten versehen werden können. Bevorzugt ist aber die Ausführungsform bei der direkt die gewünschten Formteile hergestellt werden.

Die gemäss der Erfindung an porigen Materialien erzielten Druckfestigkeiten sind in hohem Masse vom Mischungsverhältnis der Ausgangskomponenten sowie dem resultierenden Raumgewicht abhängig, z. B. werden Dichten zwischen 200 und 600 kg/m3 und Druckfestigkeiten von 10 bis 100 kp/ cm2 bei Anwendung eines Gemisches aus etwa gleichen Teilen Polyisocyanat, Kieselsol und wasserbindendem Füllstoff unter gleichzeitiger Verwendung von ca. 5 Gew.-°/o (bezogen auf die Gesamtmenge) eines niedrigsiedenden Treibmittels erreicht.

Wichtige weitere Vorteile sind die kurzen Mischzeiten (die Vermischung erfolgt bei der diskontinuierlichen Arbeitsweise innerhalb von 15 Sekunden bis maximal etwa 5 Minuten) sowie die rasche Aushärtung, die im allgemeinen weniger als 30 Minuten dauert.

Bei einer Produktion lassen sich durch diese Vorteile kurze Formstandzeiten und damit rasche Fertigungscyclen erreichen.

Man erhält ausgezeichnet feuerwidrige Materialien, wenn die Summe der anorganischen Bestandteile mehr als 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, beträgt.

Beachtliche Vorteile bietet die Bearbeitbarkeit eines erfindungsgemäss hergestellten geschäumten Materials. So lässt es sich beispielsweise ausgezeichnet sägen, schrauben, nageln, bohren und fräsen und hat dadurch vielseitige Anwendungsmöglichkeiten.

Je nach Zusammensetzung und Struktur sind die erfindungsgemäss erhaltenen anorganisch-organischen Formkörper in der Lage, Wasser und/oder Wasserdampf aufzunehmen oder aber auch gegen Wasser und/oder Wasserdampf beträchtlichen Diffusionswiderstand aufzuweisen.

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Die neuen Materialien eröffnen neue Möglichkeiten im Hoch- und Tiefbau, sowie bei der Herstellung von Fertigteilen und Elementen.

Beispielhaft seien als Anwendungsmöglichkeiten die Herstellung von Wandelementen im Fertigbau, verlorene Schalungen, Rolladenkästen, Fensterbänken, Eisenbahn- und U-Bahn-Schwellen, Bordsteinen, Treppen, die Ausschäumung von Fugen sowie die Hinterschäumung von Keramikfliesen genannt.

Vorteilhaft kann man die Kompositionen auch zum Binden von Kies, Marmorstücken: usw. einsetzen. Man kann so dekorative Platten erhalten, wie sie beispielsweise als Fassadenelemente Verwendung finden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert:

Beispiele

Ausgangsverbindungen A) Polyisocyanatkomponente: P 1: Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat, erhalten durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschliessende Phosgenierung. Viskosität bei 25° C 400 cP, NCO-Gehalt: 31 Gew.-% (2-Kernanteil: 45,1 Gew.-%, 3-Kernanteil: 22,3 Gew.-°/o, Anteil an höherkernigen Polyisocyanaten: 32,6 Gew.-°/o).

P 2: Sulfoniertes Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat (P 1) erhalten durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschliessender Phosgenierung und Sulfonierung mit gasförmigem Schwefeltrioxid (Schwefelgehalt: 0,98 Gew.-%, NCO-Gehalt: 30,2 Gew.-°/o, Viskosität bei 25° C: 1200 cP).

B) Silikatkomponente:

S 1: Natriumwasserglas (44 % Feststoff, Molgewichtsverhältnis Na20/Si02 = 1:2) (Fa. Henkel)

S 2: Kieselsol,

Bayer-Kieselsol

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Si02-Gehalta)

ca. 30 %

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ca. 0,15 o/o pH-Wert ca. 9,0

Dichte

1,20 g/cm3

Viskosität0)

2—3 cp spez. Oberfläche4)

ca. 100 m2/g

Teilchengrösse

25—30 nifi

Ionogenität anionisch

Farbe milchig trübe

Geruch geruchlos a) bestimmt durch Trocknen der Sole bei 110° C

b) durch Titration bestimmt c) bestimmt mit dem Haake-Kugelfall-Viskosimeter d) BET-Wert, bestimmt nach Brunauer, Emmett, Teller

S 3: Kieselsol,

Bayer-Kieselsol

200

Si02-Gehalta)

ca. 30 %

Na20-Gehaltb)

ca. 0,15 %

pH-Wert ca. 9,0

Dichte

1,20 g/cm®

Viskosität0)

3—4 cp spez. Oberfläche11)

140—180 m2/g

Teilchengrösse

15—20 rn.fi

Ionogenität anionisch

Farbe transparent

Geruch geruchlos a) bestimmt durch Trocknen der Sole bei 110° C

b) durch Titration bestimmt c) bestimmt mit dem Haake-Kugelfall-Viskosimeter d) BET-Wert, bestimmt nach Brunauer, Emmett,

Teller

S 4: Kieselsol,

Bayer-Kieselsol

200 E

Si02-Gehalta)

ca. 30 °/o

Na20-Gehaltb)

ca. 0,15 %

pH-Wert ca. 9,0

Dichte

1,20 g/cm3

Viskosität0)

ca. 4 cp spez. Oberfläche^)

ca. 200 m2/g

Teilchengrösse

12—15m,tt

Ionogenität anionisch

Farbe leicht opaleszierend

Geruch geruchlos a) bestimmt durch Trocknen der Sole bei 110° C

S 5: Kieselsol,

Bayer-Kieselsol

200 S

Si02-Gehalta)

ca. 30 °/oe)

Na20-Gehaltb)

—

pH-Wert ca. 3,4

Dichte ca. 1,20 g/cms

Viskosität0)

2—3 cp spez. Oberfläche^)

Teilchengrösse

Ionogenität kationisch

Farbe leicht trübe

Geruch geruchlos a) bestimmt durch Trocknen der Sole bei 110° C

b) durch Titration bestimmt c) bestimmt mit dem Haake-Kugelfall-Viskosimeter d) BET-Wert, bestimmt nach Brunauer, Emmett, Teller e) Feststoffgehalt, der sich aus Kieselsäure und basischem Aluminiumchlorid zusammensetzt

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C) Zusatzmittel

Z1: Emulgator, 50%ige wässrige Lösung des Na-Salzes eines sulfochlorierten Paraffingemisches Cio-Cw (Mersolat K30) 5

Z 2: 331/3%ige wässrige Lösung von Di-ammoniumhydro-genphosphat (NH^HPO*

Z 3: Katalysator, bestehend aus 75 Gew.-% N,N-Di-methylaminoäthanol und 25 Gew.-°/o Diazabicyclooctan

Z 4: Stabilisator, Polyätherpolysiloxan (OS 710, Bayer AG)

Z 5: chloriertes Paraffin (Witaclor 63, Fa. Dynamit Nobel), Chlorgehalt: 62—64 Gew.-°/o, Viskosität: bei 20° C: ca. 40 000 cP.

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Beispiel 1—8

Die Beispiele sind in der folgenden Tabelle zusammenge-fasst. Komponente I und Komponente II wurden für sich gut durchgemischt und anschliessend zusammen in einem Pappbecher mittels Schnellrührer vermischt. Im Falle der Mitverwendung von Z 2 (Di-ammoniumhydrogenphosphatlö-sung) wurde dieses als Komponente III getrennt und zwar direkt nach Vereinigung der beiden anderen Komponenten zugegeben.

Es bedeuten:

tB = Rührzeit (Mischzeit der Mischung aus Komponente I und Komponente II sowie gegebenenfalls Komponente HI

tL = Liegezeit, Zeitraum von Beginn des Mischens bis zum

Beginn des Aufschäumens tA = Abbindezeit, Zeitraum von Beginn des Mischens bis zum Ende des Aufschäumprozesses (im allgemeinen ist dies gleichzeitig der Zeitpunkt der beginnenden Erhärtung).

Alle Mengen sind in Gew.-Teilen (g) angegeben.

Man erhält harte anorganisch-organische Schaumstoffe von im allgemeinen regelmässiger, wenngleich oft grobporiger Struktur, die sich durch hohe Druckfestigkeiten und hervorragendes Brandverhalten auszeichnen. Raumgewicht und Druckfestigkeit wurden einen Tag nach der Herstellung ermittelt.

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Beispiel 9—18 Die Beispiele sind in der folgenden Tabelle zusammenge-fasst. Die Herstellung der Schaumstoffe erfolgte gemäss Beispiel 1—8, wobei die jeweils niedrigviskosere Komponente zu der höherviskosen gegeben wurde.

Die Abkürzungen entsprechen denen in Beispiel 1—8, alle Mengenangaben sind in g.

Raumgewichte und Druckfestigkeiten der erhaltenen o,

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harten anorganischen Schaumkunststoffe, die im allgemeinen regelmässige Zellstruktur aufweisen, wurden einen Tag nach der Herstellung bestimmt.

Aufgrund des ausgezeichneten Brandverhaltens sind diese Werkstoffe als wärmedämmende Konstruktionsmaterialien für den Bausektor von besonderem Interesse.

Beispiel 19

Zu einer Mischung, bestehend aus 15 Gew.-Teilen Zement (PZ 350 F nach DIN 1164), 150 Gew.-Teilen Bausand (gewaschener Rheinsand, 0—3 mm) und 175 Gew.-Teilen Wasser wurde eine Mischung aus 100 Gew.-Teilen Silikatkomponente S 3 und 50 Gewichtsteilen Polyisocyanatkomponente P 2 gegeben und die Gesamtmischung 2 Minuten mittels eines Schnellrührers intensiv vermischt. Die giessfähige Masse wurde in einer Schichtdicke von 20 mm ausgegossen, begann sich 10 Min. später zu verfestigen und der Probekörper konnte nach 35 Min. unter Erhalt der Konturen entformt werden. Der erhaltene anorganisch-organische Verbundstoff war 3 Stunden nach der Herstellung begehbar.

Beispiel 20

Zu einer Mischung von 100 Gew.-Teilen Polyisocyanat P 1 und 100 Gew.-Teilen Zement gemäss Beispiel 30 wurden innerhalb von 2 Minuten 200 Gew.-Teile Silikatkomponente S 3 eingerührt. Man erhielt eine spachtelbare Masse, die in einer Schichtdicke von 20 mm ausgestrichen wurde. Die Masse begann sich 20 Min. später zu verfestigen und konnte 1 Stunde nach Mischbeginn unter Erhalt der Konturen entformt werden. Eine weitere Stunde danach war der anorganischorganische Verbundkunststoff begehbar.

Beispiel 21

Zu einer Mischung, bestehend aus 250 Gew.-Teilen Silikatkomponente S 3, 50 Gew.-Teilen Wasser und 40 Gew.-Teilen Zement gemäss Beispiel 30 wurden 30 Gew.-Teile Polyisocyanat P 2 gegeben und die gesamte Mischung 1 Min. mittels eines Schnellrührers gemischt. Man erhielt eine giessfähige Masse, die in 20 mm Schichtdicke ausgegossen wurde, sich 1 Std. später zu verfestigen begann und nach 3 Std. begehbar war.

Beispiel 22

Zu einer Mischung, bestehend aus 200 Gew.-Teilen Silikatkomponente S 3 und 400 Gew.-Teilen Bausand gemäss Beispiel 30 wurden nacheinander 100 Gew.-Teile Polyisocyanat P 2 und 3,5 Gew.-Teile Triäthylamin gegeben und die Gesamtmischung mittels Schnellrührer 5 Min. intensiv gemischt und in 20 mm Schichtdicke ausgestrichen. Innerhalb der nächsten 30 Min. begann die Masse unter Volumenver-grösserung um ca. 5 % abzubinden und war 3 Stunden später zu einem steinharten und doch elastischen porigen, anorga-nisch-organischen Verbundstoff erstarrt.

Beispiel 23

Zu einer Mischung von 100 Gew.-Teilen Polyisocyanat P 2 und 100 Gew.-Teilen Zement gemäss Beispiel 30 wurden 100 Gew.-Teile Silikatkomponente S 2 gegeben und die Gesamtmischung 1 Min. gut vermischt. Man erhielt eine spachtelbare Masse, die in 20 mm Schichtdicke ausgestrichen wurde, 50 Min. nach der Herstellung abzubinden begann und nach weiteren 2 Std. zu einem begehbaren anorganischorganischen Verbundstoff erhärtet war.

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Claims

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1. Verfahren zur Herstellung von porenhaltigen anorganisch-organischen Formkörpern durch Umsetzung organischer Polyisocyanate mit wässrigem Kieselsol, welches darin besteht, dass man 2 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen 5 auf die Gesamtmischung, an wässrigem Kieselsol und 5 bis

98 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, an organischen Polyisocyanaten, ausgenommen nicht-ionisch hydrophile Gruppen aufweisende Polyisocyanat-Präpolymere, unter Bildung eines porenhaltigen Formkörpers miteinander io umsetzt, wobei zusätzlich noch Alkalisilikat und/oder mit Isocyanatgruppen reaktionsfähige organische Substanzen als Reaktionspartner eingesetzt werden können.

2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bis zu 93 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamt- 15 mischung, an wasserbindenden Zusatzstoffen mitverwendet.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass man ein Treibmittel mitverwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, M dass man einen die Isocyanatreaktion beschleunigenden Aktivator mitverwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass man ein Schaumstabilisierungsmittel und/oder ein Emul-gierhilfsmittel mitverwendet. 25

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass man ein wässriges Kieselsol einsetzt, welches 20 bis 60 Gew.-#/o Kieselsäure enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Füllstoff, nämlich inertes 30 anorganisches, teilchenförmiges und/oder faserförmiges Material, mitverwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet^ dass man einen Füllstoff, nämlich inertes organisches, teilchenförmiges und/oder faserförmiges Mate- 35 rial, mitverwendet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen mit gegenüber Iso-cyanat reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, insbesondere derartige polymere Substanzen, als Reaktionspartner mitver- 40 wendet.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyisocyanat ein Ionengruppen aufweisendes Polyisocyanat verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 4S dass man als wasserbindenden Zuschlagstoff Wasserzement, synthetischen Anhydrit, Gips oder gebrannten Kalk mitverwendet.

Es ist bereits bekannt, dass unter Verwendung mineralischer Körner und von Kunstharzen Dämmstoffe erhalten werden können. Auch Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbeton aus porösen mineralischen Materialien und schäum- 55 fähigen Gemischen sind Stand der Technik (Deutsche Auslegeschrift 1239 229).

In diesen Fällen wird das mineralische Material stets durch den Kunststoff verkittet oder verklebt. Die so hergestellten Kunststoffbetonmaterialien haben indessen den Nach- 60 teil der Inhomogenität, was mechanisch unterschiedlich stark beanspruchbare Bereiche zur Folge hat. Weiterhin sind oft beträchtliche Mengen an teurem, organischem Kunststoff erforderlich, wodurch auch das Brandverhalten zumeist negativ beeinflusst wird. 6S

Die Magerung von für Bauzwecke üblicherweise verwendeten Betonmaterialien mit organischen, porösen Kunststoffen ist ebenso bekannt wie die Verfahrensweise, Betonmischungen Treibmittel zuzusetzen oder Gase in situ zu erzeugen, um dadurch poröse Materialien mit erniedrigter Rohdichte zu erhalten.

Nachteile dieser weitgehend anorganischen Materialien sind die relativ hohe Sprödigkeit, die im Vergleich zu organischen Schaumgebilden schlechte Wärmedämmung sowie die relativ langen Abbindezeiten.

Weiterhin ist bekannt, Bauelemente aus porösen organischen Kunststoffen mit festen, feuerwidrigen, meist anorganischen oder metallischen Deckschichten herzustellen.

Diese Materialien haben aufgrund ihrer organischen Natur den Nachteil, in der Bauanwendung ohne feuerhemmende Deckschichten nicht brauchbar zu sein.

Es ist ferner bekannt, Zementmassen aus Wasserzement, einem Kieselerde-Füllstoff und einer organischen Verbindung mit einer Mehrzahl von Isocyanatgruppen herzustellen (Deutsche Offenlegungsschrift 1924 468). Hauptnachteile dieser porigen Zementmassen sind die noch recht lange Abbinde-zeit von 5—6 Stunden sowie die nicht sehr gute Wärmedämmung. Ein vorwiegendes Einsatzgebiet für diese Materialien sind Estrichbeläge.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, Schaumstoffe aus Isocyanaten und Alkalisilikaten herzustellen (Deutsche Offenlegungsschrift 1770 384). Nach dieser Verfahrensweise erhält man Schaumstoffe, die die Nachteile haben, im allgemeinen stark wasserhaltig zu sein und im Verhältnis zu ihrer Rohdichte zu geringe mechanische Festigkeit aufzuweisen.

Hitzebeständige Schaumstoffe können aus verschäum-baren oder bereits zelligen thermoplastischen Kunststoffen in Gegenwart von wässrigen Alkalisilikatlösungen erhalten werden (Deutsche Auslegeschrift 1494 955). Nachteile dieses Verfahrens sind die erforderliche Wärmezufuhr, um die thermoplastischen Kunststoffe zum Aufschäumen zu bringen, das Problem der Aushärtung der Alkalisilikatlösungen sowie der Wassergehalt des resultierenden Verbundmaterials.

Aus der DE-OS 2 227 147 ist es bekannt, anorganischorganische Kunststoffe aus wässrigen Silikatlösungen und ionische Gruppen aufweisenden Präpolymeren, z. B. ionische Gruppen aufweisenden Polyisocyanaten, herzustellen. Die in wässriger Lösung vorliegenden Silikate müssen dabei einen Härtungsvorgang durchlaufen. Diese Härtungsstufe wird beim vorliegenden Verfahren vermieden.