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: DD120212A5; DE2520079C2; BE828997A; ATA357675A; FR2271246A1; DE2520079A1; JPS50158699A; FI751374A; FR2271246B1; IT1035701B; AT339051B; ES437585A1; JPS5747686B2; GB1504929A; SE414636B; SE7505431L

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. The invention has for its object to avoid the disadvantages of the known materials described and to produce inorganic-organic porous moldings, in particular foams, which have the advantages of quick setting times, high compressive strengths in relation to bulk density, good heat and sound insulation as well as good flame resistance and excellent Have fire resistance duration, and this object is achieved by the moldings that are obtained by the inventive method. The method according to the invention is defined in claim 1.

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. In this process, up to 93 percent by weight, based on the total mixture, of water-binding additives can also be used; a pore-containing molded body is formed. Alkali silicate and / or organic substances which are reactive with isocyanate groups may also be used as reactants.

Dabei kann das Reaktionsgemisch zusätzlich Treibmittel, Katalysatoren, Emulgatoren und/oder Stabilisatoren sowie weitere Hilfsstoffe wie z. B. flammhemmende Substanzen, organische und anorganische Füllstoffe enthalten. The reaction mixture can additionally blowing agents, catalysts, emulsifiers and / or stabilizers and other auxiliaries such. B. contain flame retardant substances, organic and inorganic fillers.

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, Preferred is the reaction of a mixture of 20-80% by weight, based on the total mixture, of silica sol, preferably with a content of 20 to 60% by weight of silica; 10-80 percent by weight, based on the total mixture,

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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 io of organic polyisocyanate, with the exception of non-ionically hydrophilic groups containing polyisocyanate prepolymers, and 10-70 percent by weight, based on the total mixture of water-binding additives. 5

Bei der Herstellung geschäumter Materialien ist bevorzugt, dass anorganische oder organische Treibmittel der an sich bekannten Art mitverwendet werden. In the production of foamed materials, it is preferred that inorganic or organic blowing agents of the type known per se are also used.

Es ist auch vorteilhaft, die Isocyanatreaktion beschleunigende Aktivatoren sowie Schaumstabilisierungsmittel und/ oder Emulgierhilfsmittel mitzuverwenden. It is also advantageous to use activators that accelerate the isocyanate reaction, as well as foam stabilizers and / or emulsifying agents.

Oft werden auch organische, feuerhemmende Zusätze sowie polymere Substanzen mitverwendet. Organic, fire-retardant additives and polymeric substances are also often used.

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. It has been found that the use of inert inorganic and / or organic, particulate and / or fibrous materials can also be expedient.

Mit Vorteil werden Verbindungen mit gegenüber Iso-cyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen vom Moleku- 20 largewicht 62—10 000 mitverwendet. Compounds with hydrogen atoms of molecular weight 62-10,000 which are reactive towards isocyanates are advantageously used.

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. Silica sol is understood to mean aqueous, colloidal silica solutions which, depending on the type, have a bluish opalescent to milky, cloudy appearance. They usually contain uncrosslinked, spherical particles made from highly pure 25 amorphous silica. The silica particles hydroxylated on the surface generally have no internal porosity. The size of the particles is usually in the submicroscopic, colloidal range and can be 7-200 nm, but is preferably 10-50 nm. In individual cases, the diameter of the particles can go down to 2 nm, but agglomerates with a particle diameter are also > 200 (i possible. The silica content is generally between 20 and 60 percent by weight, preferably between 25 and 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: Commercial silica sols can contain a trace of sodium or other alkali metal ions or an acid to stabilize the colloidal system. The pH is usually 3 to 12. Colloidal silicas are produced either by peptizing a silica hydrogel or by gradually destabilizing alkali silicates. For further literature see:

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. Kirk-Othmer; Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 18 (1969), pages 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 and 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 In addition to the silica sols mentioned, it is also possible to use aqueous solutions of alkali silicates which generally have a solids content of 20-60% by weight. Suitable aqueous solutions of alkali silicates are the known solutions of sodium and / or potassium silicate in water, which are usually referred to as “water glass”, as are described, for example, in German Offenlegungsschrift No. 2,227,147. 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 Suitable organic polyiso-cyanates to be used according to the invention are aliphatic, cycloaliphatic, aliphatic, aromatic and heterocyclic polyisocyanates, as described, for. B. by W. Siefken in Justus Liebig's Annals der Chemie, 562, pages 75 to 136, 60, for example ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1.12 -Dodecanedi-isocyanate, cyclobutane-l, 3-diisocyanate, cyclohexane-1,3- and -1,4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, l-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane 65 (DAS 1202 785), 2,4- and 2,6-hexahydrotoluenedensocyanate and any mixtures of these isomers, hexahydro-1,3-and / or-1, 4-phenylene diisocyanate, perhydro-2,4'- and / or

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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. -4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3- and 1,4-phenylene di-isocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and any mixtures of these isomers, diphenylmethane-2,4'- and / or - 4,4'-diisocyanate, naphthylene-l, 5-diisocyanate, triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate, polyphenyl-polymethylene-poly-isocyanates, as obtained by aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation and eg, in British Patents 874 430 and 848 671, perchlorinated aryl polyisocyanates as described, for example, in German Laid-Open Specification 1 157 601. Polyisocyanates containing carboiimide groups, as described in German Patent 1,092,007 , Diisocyanates as described in US Pat. No. 3,492,330, polyisocyanates containing allophanate groups, as described, for example, in British Pat. No. 994,890, Belgian Pat. No. 761,626 and published Dutch Patent Application 7,102,524 are polyisocyanates containing isocyanurate groups, such as z. B. in German patents 1 022 789, 1 222 067 and 1 027 394 and in German Offenlegungsschriften 1 929 034 and 2 004 048 are described, urethane-containing polyisocyanates such as z. B. in the Belgian patent specification 752 261 or in the American patent specification 3 394 164, acylated urea group-containing polyisocyanates according to German patent specification 1 230 778, biuret group-containing polyisocyanates, as described for. B. in German Patent 1 101 394, British Patent 889 050 and French Patent 7 017 514, polyisocyanates prepared by telomerization reactions such as z. B. be described in Belgian Patent 723,640, ester group-containing polyisocyanates, such as z. B. in British Pat. Nos. 965 474 and 1072 956, in American Pat. No. 3,567,763 and in German Pat. No. 1,231,688, reaction products of the above-mentioned isocyanates with acetals according to German Pat. No. 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. It is also possible to use the distillation residues containing isocyanate groups obtained in the technical production of isocyanates, optionally dissolved in one or more of the aforementioned polyisocyanates. It is also possible to use any mixtures of the aforementioned polyisocyanates.

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»). In general, the technically easily accessible polyisocyanates, e.g. B. the 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and any mixtures of these isomers ("TDI"), polyphenyl-polymethylene polyisocyanates, such as those produced by aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation ("crude MDI") and Polyisocyanates containing carbodiimide groups, urethane groups, allophanate groups, isocyanurate groups, urea groups or biuret groups (“modified polyisocyanates”).

Besonders bevorzugt werden Ionengruppen aufweisende Polyisocyanate, wobei ionische Gruppen verschiedenartiger chemischer Konstitution in Betracht kommen. Beispielhaft seien erwähnt: Polyisocyanates containing ion groups are particularly preferred, ionic groups of various chemical constitution being suitable. Examples include:

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

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

O O O O

(-) / / (-) / /

-so2 , -P , -P -so2, -P, -P

II \ ll\ II \ ll \

o OH O R o OH O R

Ganz besonders bevorzugt werden Sulfonsäure- und/oder Sulfonatgruppen aufweisende Polyisocyanate. Polyisocyanates containing sulfonic acid and / or sulfonate groups are very particularly preferred.

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4 4th

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). According to an older proposal, such isocyanates can be prepared by adding 0 to liquid multicomponent mixtures of aromatic polyisocyanates which have an NCO content of 10-42% by weight and a viscosity of 50-10,000 cP at 25 ° C , 1 to 10 wt .-% sulfur trioxide or an equivalent amount of oleum, sulfuric acid or chlorosulfonic acid mixed at - 20 to + 200 ° C and allowed to react and the sulfonation products obtained in this way, if necessary, completely or partially neutralized with a basic compound (German patent application 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. Polyiso-cyanate prepolymers containing nonionic-hydrophilic groups are out of the question since their analogous use has already been the subject of an older proposal.

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. In addition, starting components to be used are known water-binding additives of an organic or inorganic nature, preference being given to using inorganic materials such as water cements, synthetic anhydrite, gypsum or quicklime. They also react with the isocyanate groups with water and bind it.

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. Portland cement, fast-setting cement, blast furnace Portland cement, low-fired cement, sulfate-resistant cement, masonry cement, natural cement, lime cement, gypsum cement, polyurethane cement and calcium sulfate cement are used in particular as water cement.

Es können zusätzlich auch inerte Füllstoffmaterialien mitverwendet werden. Inert filler materials can also be used.

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. The filler materials can be organic or inorganic, preferably fibrous or particulate, or any mixture thereof, e.g. B. sand, aluminum oxide, aluminum silicates, magnesium oxide and other particulate refractory materials, metal fibers, asbestos, glass fibers, rock wool or mineral fibers, aluminum silicate, calcium silicate fibers and other fibrous refractory materials, sawdust or wood flour, coke and other organic or carbonaceous materials Particles, pulp, cotton waste, cotton, jute, sisal, hemp, flax, rayon or synthetic fibers, e.g. B. polyester, polyamide and acrylonitrile fibers and other organic fibrous materials.

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. Highly volatile inorganic and / or organic substances are often used as blowing agents. As organic blowing agents such. B. acetone, ethyl acetate, methanol, ethanol, halogen-substituted alkanes such as methylene chloride, chloroform, ethylidene chloride, vinylidene chloride, monofluorotrichloromethane, chlorodifluoromethane, dichlorodifluoromethane, butane, hexane, heptane or diethyl ether in question. A blowing effect can also be achieved by the addition of compounds which decompose at temperatures above room temperature, with the elimination of gases, for example nitrogen. B. azo compounds such as azoisobutyronitrile can be achieved. Further examples of blowing agents as well as details on the use of blowing agents are in the plastic handbook, Volume VII, edited by Vieweg and Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Munich, 1966, z. B. on pages 108 and 109, 453 to 455 and 507 to 510. However, the water contained in the mixture can also act as a blowing agent. Furthermore, fine metal powders, e.g. B. calcium, magnesium, aluminum or zinc by hydrogen evolution with sufficient alkaline water glass as a blowing agent, while simultaneously exerting a hardening and strengthening effect.

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- Furthermore, catalysts are preferably used. As catalysts to be used are those of the type known per se, for. B. tertiary amines, such as tri-ethylamine, tributylamine. N-methyl-morpholine, N-ethyl-morpholine, N-cocomorpholine, N, N, N ', N'-tetramethyl-ethy-

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. lendiamine, 1,4-diaza-bicyclo (2,2,2) octane. N-methyl-N'-dimethylaminoethylpiperazine, N, N-dimethylbenzylamine, bis (N, N-diethylaminoethyl) adipate, N, N-diethylbenzylamine, pentamethyldiethylenetriamine, N, N-dimethylycyclohexylamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-l, 3-butanediamine, N, N-dimethyl - /; - phenylethylamine, 1,2-dimethylimidazole, 2-methylimidazole and in particular also hexahydrotriazine derivatives.

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. Tertiary amines which have active hydrogen atoms over isocyanate groups are e.g. B. triethanolamine, tri-isopropanolamine, N-methyl-diethanolamine, N-ethyl-diethanolamine, N, N-dimethyl-ethanolamine, and their reaction products with alkylene oxides, such as propylene oxide and / or ethylene oxide.

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. Silaamines with carbon-silicon bonds such as z. B. are described in German Patent 1,229,290, in question, for. B. 2,2,4-trimethyl-2-silamorpholine, 1,3-diethylaminomethyl-tetra-methyl-disiloxane.

Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht. Suitable catalysts are also nitrogen-containing bases such as tetraalkylammonium hydroxides, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, alkali phenolates such as sodium phenolate or alkali metal alcoholates such as sodium methylate.

Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden. Hexahydrotriazines can also be used as catalysts.

Auch können organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden. Organic metal compounds, in particular organic tin compounds, can also be used as catalysts.

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. As organic tin compounds are preferably tin (II) salts of carboxylic acids such as tin (II) acetate, tin (II) octoate, tin (H) ethylhexoate and tin (H) laurate and the di-alkyl tin salts of carboxylic acids, such as e.g. B. dibutyl tin di-acetate, dibutyl tin dilaurate, dibutyl tin maleate or dioctyl tin diacetate.

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. Further representatives of catalysts to be used as well as details on the mode of action of the catalysts are in the plastics manual, volume VII, edited by Vieweg and Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Munich 1966, z. B. described on pages 96 to 102.

Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew.-°/o, bezogen auf die Menge an Isocyanat, eingesetzt. The catalysts are generally used in an amount between about 0.001 and 10% by weight, based on the amount of isocyanate.

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. Surface-active additives (emulsifiers and foam stabilizers) can also be used. As emulsifiers such. B. the sodium salts of castor oil sulfonates, sodium salts of sulfonated paraffins or of fatty acids or salts of fatty acids with amines such as oleic acid diethylamine or stearic acid diethanolamine in question. Alkali or ammonium salts of sulfonic acids such as dodecylbenzenesulfonic acid or dinaphthylmethane disulfonic acid or also of fatty acids such as ricinoleic acid or of polymeric fatty acids can also be used as surface-active additives.

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. Water-soluble polyether siloxanes are particularly suitable as foam stabilizers. These compounds are generally constructed in such a way that a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide is linked to a polydimethylsiloxane residue. Such foam stabilizers are such. B. described in U.S. Patent 2,764,565.

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. Reaction retarders, for. B. acidic substances such as hydrochloric acid or organic acid halides, cell regulators of the type known per se, such as paraffins or fatty alcohols or dimethylpolysiloxanes, and pigments or dyes and flame retardants of the type known per se. B. Tris-chloroethyl phosphate or ammonium phosphate and polyphosphate. inorganic salts of phosphoric acid, chlorinated paraffins, also stabilizers against the effects of aging and weathering, plasticizers and fungistatic and bacteriostatic substances.

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Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Russ oder Schlämmkreide mitverwendet werden. Fillers such as barium sulfate, diatomaceous earth, soot or chalk can also be used.

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. Further examples of surface-active additives and foam stabilizers as well as cell regulators, reaction retarders, stabilizers, 5 flame-retardant substances, plasticizers, dyes and fillers as well as fungistatic and bacteriostatic substances as well as details on the use and mode of action of these additives can be found in the Plastic Handbook, Volume VII , edited by Viewg and Höchtlen, io Carl-Hanser-Verlag, Munich 1966, z. B. described on pages 103 to 113.

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. Starting components which are preferably to be used are furthermore compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms of a molecular weight of generally 62-10,000. In addition to amino groups, thiol groups or carboxyl group-containing compounds, these are preferably polyhydroxyl compounds, in particular two to eight hydroxyl group-containing compounds, especially those 20 of molecular weight 400 to 10,000, preferably 1000 to 6000, e.g. B. at least two, usually 2 to 8, but preferably 2 to 4 hydroxyl-containing polyesters, polyethers, polythioethers, polyacetals, polycarbonates, polyesteramides, as are known per se for the production of homogeneous and cellular polyurethanes.

Diese Verbindungen werden in der Regel in einer Menge bis These compounds are usually in an amount up

1—30 Gew.-°/o, bezogen auf das Gemisch aus Polyisocyanat, Kieselsol und wasserbindendem Zuschlagstoff, mitverwendet. 1-30% by weight, based on the mixture of polyisocyanate, silica sol and water-binding additive, also used.

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), The hydroxyl groups in question have the polyester z. B. reaction products of polyhydric, preferably dihydric and optionally additionally trihydric alcohols with polyhydric, preferably dihydric, carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, the corresponding polycarboxylic anhydrides 35 or corresponding polycarboxylic esters of lower alcohols or mixtures thereof can also be used to produce the polyesters. The polycarboxylic acids can be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic and / or heterocyclic in nature and optionally, e.g. B. by halogen 40 atoms, substituted and / or unsaturated. mentioned as examples: succinic acid, adipic acid, azelaic acid, phthalic acid, tri-mellitic acid, phthalic anhydride, Tetrahydrophthalsäurean hydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic 45 anhydride, endomethylene, glutaric anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, dimeric and trimeric Fatty acids such as oleic acid, optionally in a mixture with monomeric fatty acids, dimethyl terephthalate, bis-glycol terephthalate 50. As polyhydric alcohols such. B. ethylene glycol, propylene glycol (1,2) and - (1,3), butylene glycol (1,4) and - (2,3), hexanediol (1,6), octanediol (1,8), Neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol (1,4-bis-hydroxymethylcyclohexane),

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 2-methyl-l, 3-propanediol, glycerol, trimethylolpropane, 55 hexanetriol- (1,2,6), butanetriol- (1,2,4), trimethylolethane, pentaerythritol, quinite, mannitol and sorbitol, methylglycoside, also diethylene glycol, Triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycols, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol and polybutylene glycols in question. The polyesters can have a proportion of terminal carboxyl groups. Lactone polyester, e.g. B. e-caprolactone or hydroxycarboxylic acids, e.g. B. co-hydroxycaproic acid can be used. According to the invention, the above-mentioned low molecular weight polyols can also be used. Low molecular weight amines such as alkylenediamine are also suitable. 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. The polyethers in question, at least two, usually two to eight, preferably two to three, hydroxyl groups are those of the type known per se and are known, for. B. by polymerization of epoxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetra-hydrofuran, styrene oxide or epichlorohydrin with themselves, for. B. in the presence of BF3, or by addition of these epoxides, optionally in a mixture or in succession, to starting components with reactive hydrogen atoms such as alcohols or amines, for. B. water, ethylene glycol, propylene glycol (1,3) or - (1,2), trimethylolpropane, 4,4'-di-hydroxydiphenylpropane, aniline, ammonia, ethanolamine, ethylenediamine. Also sucrose polyether, such as z. B. are described in German interpretations 1 176 358 and 1 064 938, come into question according to the invention. In many cases, those polyethers are preferred which predominantly (up to 90% by weight, based on all OH groups present in the polyether) have primary OH groups. Also modified by vinyl polymers polyethers such as z. B. by polymerization of styrene, acrylonitrile in the presence of polyethers (American patents 3,383,351, 3,304,273, 3,523,093, 3,110,695, German patent 1,152,536) are also suitable, as are OH groups containing polybutadienes.

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. Among the polythioethers, the condensation products of thiodiglycol with themselves and / or with other glycols, dicarboxylic acids, formaldehyde, amino-carboxylic acids or amino alcohols should be mentioned in particular. Depending on the co-components, the products are polythio ether, polythio ether ester, polythio ether ester 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. As polyacetals such. B. from glycols, such as diethylene glycol, triethylene glycol, 4,4'-dioxethoxy-diphenyldi-methylmethane, hexanediol and formaldehyde compounds in question. Suitable polyacetals according to the invention can also be prepared by polymerizing cyclic acetals.

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. Suitable polycarbonates containing hydroxyl groups are those of the type known per se, which, for. B. by reacting diols such as propanediol (1,3), butane-diol (1,4) and / or hexanediol (1,6), diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol with diaryl carbonates, e.g. B. diphenyl carbonate or phosgene can be produced.

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. The polyester amides and polyamides include e.g. B. the predominantly linear condensates obtained from polyvalent saturated and unsaturated carboxylic acids or their anhydrides and polyvalent saturated and unsaturated amino alcohols, diamines, polyamines and their mixtures.

Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxylverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate, Stärke, Also polyhydroxyl compounds already containing urethane or urea groups and optionally modified natural polyols, such as castor oil, carbohydrates, starch,

sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylen-oxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäss einsetzbar. are usable. Addition products of alkylene oxides on phenol-formaldehyde resins or also on urea-formaldehyde resins can also be used according to the invention.

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. Representatives of these compounds to be used are e.g. B. High Polymers, Vol. XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology", written by Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, volume 1.1962, pages 32-42 and pages 44-54 and volume II, 1964, pages 5-6 and 198-199, as well as in the plastics manual, volume VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Munich, 1966, z. B. on pages 45 to 71.

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 The inorganic-organic moldings are generally produced by mixing the described reaction components in one stage or in several stages in a batchwise or continuously operating mixing device and in most cases the resulting mixture is foamed and solidified outside the mixing device in molds or on suitable supports

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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. leaves. The reaction temperature lying between approx. 0 ° C and 200 ° C, preferably between 50 ° C and 160 ° C, can either be reached by preheating one or more reaction components before the mixing process or heating the mixing apparatus itself or the reaction mixture produced heats up after mixing. Combinations of these or other procedures are of course also suitable for setting the reaction temperature. In most cases, sufficient heat is generated during the reaction itself so that the reaction temperature can rise to values above 100 ° C after the start of the reaction.

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. When the components are mixed, the procedure is generally such that the water-binding additive is first metered into the polyisocyanate or the silica sol or both the polyisocyanate and the silica sol. However, the water-binding additive can also be subsequently added to the mixture of isocyanate and silica sol without disadvantages, or vice versa.

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. Excipients such as B. blowing agents, catalysts, stabilizers, emulsifiers, flame retardants and inert fillers can be added to the various reactants. However, the blowing agent is preferably added to the isocyanate and the catalyst to the silica sol.

Die Vermischung der Reaktionskomponenten erfolgt bevorzugt bei Raumtemperatur, doch kann die Verarbeitungstemperatur durchaus auch — 20° C bis + 80° C betragen. The reaction components are preferably mixed at room temperature, but the processing temperature can also be from -20 ° C. to + 80 ° C.

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. The ratio of the three reaction components polyisocyanate, silica sol and the water-binding additive has already been mentioned. It can fluctuate within wide limits, e.g. B. between 5: 2: 93 parts by weight and 5: 95: 0 parts by weight and 98: 2: 0 parts by weight. Materials with optimal usage properties, in particular high strength, elasticity, heat resistance and good fire-resistant properties, are obtained if the proportion of silica sol is between 20 and 80% by weight, based on the total mixture, organic polyisocyanate between 10 and 80% by weight. ° / o, based on the total mixture, and between 10 and 70% by weight, based on the total mixture, of water-binding additives. This range is therefore preferred.

Vom Standpunkt eines sowohl überragenden Eigenschaftsbildes als auch hoher Wirtschaftlichkeit sind Mischungen aus From the standpoint of an outstanding property profile as well as high efficiency, mixtures are made of

20—70 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, wässriges Kieselsol; 20-70% by weight, based on the total mixture, of aqueous silica sol;

10—50 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmischung, organischem Polyisocyanat, ausgenommen nichtionisch hydrophile Polyisocyanat-prepoly-mere; 10-50% by weight, based on the total mixture, of organic polyisocyanate, with the exception of nonionically hydrophilic polyisocyanate prepolymers;

20—70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, wasserbindenden Zuschlagstoffen ganz besonders bevorzugt. 20-70% by weight, based on the total mixture, of water-binding additives is particularly preferred.

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. The quantitative ratios show that the quantitative ratio is not critical for the production of inorganic-organic moldings from polyisocyanate, silica sol and water-binding filler. This is particularly advantageous for continuous production, since it is not necessary to pay attention to an exact dosage. This means that robust conveyor systems such as gear pumps and Monho pumps or screws can be used.

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. The properties of the inorganic-organic moldings obtained according to the invention, in particular the foams, for. B. their density is for a given recipe from the details of the mixing process, e.g. B. Shape and number of revolutions of the stirrer, design of the mixing chamber etc. and the chosen reaction temperature when initiating the foaming somewhat dependent. The density can vary between approximately 10 and 200 kg / m3. However, foamed materials with bulk densities between 20 and 800 kg / m3 are preferred.

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. An inorganic-organic foam obtained according to the invention can have a closed or open-pore character, but in most cases it is largely open-pore and has a compressive strength between 0.1 and 150 kp / cm2 at densities between 20 and 800 kg / m3.

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. Foamable reaction mixtures can also be poured into cold or heated molds and allowed to harden in these molds, be they relief or solid or hollow molds, at room temperatures or temperatures up to 200 ° C, if necessary under pressure.

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. When using this mold foaming technique, molded parts with densified edge zones and completely non-porous, smooth surfaces can be obtained. The use of reinforcing elements, be it inorganic and / or organic or metallic wires, fibers, nonwovens, foams, fabrics, scaffolds, etc., is entirely possible. The moldings accessible in this way can be used directly as components or z. B. in the form of directly or subsequently produced by lamination with metal, glass, plastic, etc. sandwich moldings.

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. In addition to the favorable fire behavior, these materials are characterized by the fact that subsequently applied organic or inorganic materials, e.g. B. paint materials, plaster, putty or sand, adhere well.

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. From the foamed materials produced according to the invention, it is of course also possible to produce blocks which can be broken down into slabs or lightweight building blocks by subsequent sawing and optionally laminated in the manner described above or provided with cover layers by other techniques. However, the embodiment in which the desired molded parts are produced directly is preferred.

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. The compressive strengths achieved according to the invention on porous materials are highly dependent on the mixing ratio of the starting components and the resulting density, for. B. densities between 200 and 600 kg / m3 and compressive strengths from 10 to 100 kp / cm2 when using a mixture of approximately equal parts of polyisocyanate, silica sol and water-binding filler with simultaneous use of about 5% by weight (based on the total amount) of a low-boiling blowing agent.

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. Important other advantages are the short mixing times (mixing takes place within 15 seconds to a maximum of about 5 minutes in the discontinuous mode of operation) and the rapid curing, which generally takes less than 30 minutes.

Bei einer Produktion lassen sich durch diese Vorteile kurze Formstandzeiten und damit rasche Fertigungscyclen erreichen. In production, these advantages mean that short mold downtimes and thus rapid production cycles can be achieved.

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. Excellent fire-retardant materials are obtained if the sum of the inorganic constituents is more than 30% by weight, but preferably more than 50% by weight, based on the total mixture.

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. The machinability of a foamed material produced according to the invention offers considerable advantages. For example, it can be excellently sawed, screwed, nailed, drilled and milled and therefore has a wide range of possible applications.

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. Depending on the composition and structure, the inorganic-organic shaped bodies obtained according to the invention are capable of absorbing water and / or water vapor or of having considerable diffusion resistance to water and / or water vapor.

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Die neuen Materialien eröffnen neue Möglichkeiten im Hoch- und Tiefbau, sowie bei der Herstellung von Fertigteilen und Elementen. The new materials open up new possibilities in building construction and civil engineering, as well as in the manufacture of finished parts and elements.

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. Examples of possible uses include the manufacture of wall elements in prefabricated buildings, lost formwork, roller shutter boxes, window sills, railway and subway sleepers, curbs, stairs, the foaming of joints and the back-foaming of ceramic tiles.

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. The compositions can also be used advantageously for binding gravel, marble pieces, etc. You can get decorative panels such as those used as facade elements.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert: The invention is explained in more detail below with the aid of examples:

Beispiele Examples

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). Starting compounds A) polyisocyanate component: P 1: polyphenyl polymethylene polyisocyanate, obtained by aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation. Viscosity at 25 ° C 400 cP, NCO content: 31% by weight (2-core fraction: 45.1% by weight, 3-core fraction: 22.3% by weight, percentage of higher-core polyisocyanates: 32 , 6% by weight / 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). P 2: Sulfonated polyphenyl polymethylene polyisocyanate (P 1) obtained by aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation and sulfonation with gaseous sulfur trioxide (sulfur content: 0.98% by weight, NCO content: 30.2% by weight / o, viscosity at 25 ° C: 1200 cP).

B) Silikatkomponente: B) silicate component:

S 1: Natriumwasserglas (44 % Feststoff, Molgewichtsverhältnis Na20/Si02 = 1:2) (Fa. Henkel) S 1: sodium water glass (44% solids, molar weight ratio Na20 / Si02 = 1: 2) (from Henkel)

S 2: Kieselsol, S 2: silica sol,

Bayer-Kieselsol Bayer silica sol

100 100

Si02-Gehalta) Si02 salary)

ca. 30 % approx. 30%

Na20-Gehaltb) Na20 contentb)

ca. 0,15 o/o pH-Wert ca. 9,0 0.15 o / o pH approx.9.0

Dichte density

1,20 g/cm3 1.20 g / cm3

Viskosität0) Viscosity0)

2—3 cp spez. Oberfläche4) 2-3 cp spec. Surface4)

ca. 100 m2/g approx. 100 m2 / g

Teilchengrösse Particle size

25—30 nifi 25-30 nifi

Ionogenität anionisch Ionogenicity anionic

Farbe milchig trübe Color milky cloudy

Geruch geruchlos a) bestimmt durch Trocknen der Sole bei 110° C Odor odorless a) determined by drying the brine at 110 ° C

b) durch Titration bestimmt c) bestimmt mit dem Haake-Kugelfall-Viskosimeter d) BET-Wert, bestimmt nach Brunauer, Emmett, Teller b) determined by titration c) determined using the Haake falling ball viscometer d) BET value, determined according to Brunauer, Emmett, Teller

S 3: Kieselsol, S 3: silica sol,

Bayer-Kieselsol Bayer silica sol

200 200

Si02-Gehalta) Si02 salary)

ca. 30 % approx. 30%

Na20-Gehaltb) Na20 contentb)

ca. 0,15 % approx.0.15%

pH-Wert ca. 9,0 pH approx. 9.0

Dichte density

1,20 g/cm® 1.20 g / cm®

Viskosität0) Viscosity0)

3—4 cp spez. Oberfläche11) 3-4 cp spec. Surface11)

140—180 m2/g 140-180 m2 / g

Teilchengrösse Particle size

15—20 rn.fi 15-20 rn.fi

Ionogenität anionisch Ionogenicity anionic

Farbe transparent Color transparent

b) durch Titration bestimmt c) bestimmt mit dem Haake-Kugelfall-Viskosimeter d) BET-Wert, bestimmt nach Brunauer, Emmett, b) determined by titration c) determined using the Haake falling ball viscometer d) BET value, determined according to Brunauer, Emmett,

Teller Plate

S 4: Kieselsol, S 4: silica sol,

Bayer-Kieselsol Bayer silica sol

200 E 200 E.

Si02-Gehalta) Si02 salary)

ca. 30 °/o approx. 30 ° / o

Na20-Gehaltb) Na20 contentb)

ca. 0,15 % approx.0.15%

pH-Wert ca. 9,0 pH approx. 9.0

Dichte density

1,20 g/cm3 1.20 g / cm3

Viskosität0) Viscosity0)

ca. 4 cp spez. Oberfläche^) approx. 4 cp spec. Surface ^)

ca. 200 m2/g approx. 200 m2 / g

Teilchengrösse Particle size

12—15m,tt 12-15m, dd

Ionogenität anionisch Ionogenicity anionic

Farbe leicht opaleszierend Color slightly opalescent

S 5: Kieselsol, S 5: silica sol,

Bayer-Kieselsol Bayer silica sol

200 S 200 p

Si02-Gehalta) Si02 salary)

ca. 30 °/oe) approx. 30 ° / oe)

Na20-Gehaltb) Na20 contentb)

— -

pH-Wert ca. 3,4 pH approx.3.4

Dichte ca. 1,20 g/cms Density approx.1.20 g / cms

Viskosität0) Viscosity0)

2—3 cp spez. Oberfläche^) 2-3 cp spec. Surface ^)

Teilchengrösse Particle size

Ionogenität kationisch Ionogenicity cationic

Farbe leicht trübe Color slightly cloudy

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 b) determined by titration c) determined with the Haake falling ball viscometer d) BET value, determined according to Brunauer, Emmett, Teller e) solids content, which is composed of silica and basic aluminum chloride

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

620 693 620 693

8 8th

C) Zusatzmittel C) Additive

Z1: Emulgator, 50%ige wässrige Lösung des Na-Salzes eines sulfochlorierten Paraffingemisches Cio-Cw (Mersolat K30) 5 Z1: Emulsifier, 50% aqueous solution of the Na salt of a sulfochlorinated paraffin mixture Cio-Cw (Mersolat K30) 5

Z 2: 331/3%ige wässrige Lösung von Di-ammoniumhydro-genphosphat (NH^HPO* Z 2: 331/3% aqueous solution of di-ammonium hydrogen phosphate (NH ^ HPO *

Z 3: Katalysator, bestehend aus 75 Gew.-% N,N-Di-methylaminoäthanol und 25 Gew.-°/o Diazabicyclooctan Z 3: catalyst consisting of 75% by weight of N, N-dimethylaminoethanol and 25% by weight of diazabicyclooctane

Z 4: Stabilisator, Polyätherpolysiloxan (OS 710, Bayer AG) Z 4: stabilizer, polyether polysiloxane (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. Z 5: chlorinated paraffin (Witaclor 63, Dynamit Nobel), chlorine content: 62-64% by weight, viscosity: at 20 ° C: approx. 40,000 cP.

10 10th

15 15

Beispiel 1—8 Example 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. The examples are summarized in the following table. Component I and component II were mixed well on their own and then mixed together in a paper cup using a high-speed stirrer. If Z 2 (di-ammonium hydrogen phosphate solution) was also used, this was separated as component III and was added directly after the other two components had been combined.

Es bedeuten: It means:

tB = Rührzeit (Mischzeit der Mischung aus Komponente I und Komponente II sowie gegebenenfalls Komponente HI tB = stirring time (mixing time of the mixture of component I and component II and possibly component HI

tL = Liegezeit, Zeitraum von Beginn des Mischens bis zum tL = lay time, period from the start of mixing to

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). Start of foaming tA = setting time, period from the start of mixing to the end of the foaming process (in general, this is also the time at which the hardening begins).

Alle Mengen sind in Gew.-Teilen (g) angegeben. All quantities are given in parts by weight (g).

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. Hard inorganic-organic foams are obtained which have a generally regular, albeit often coarse-pored structure, which are distinguished by high compressive strengths and excellent fire behavior. Bulk weight and compressive strength were determined one day after production.

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

o & o &

SO SO

"53 PQ "53 PQ

45 45

SO SO

SS SS

60 60

o M o M

0 % 0%

1 1

CS CS

O O

ö a> ö ö a> ö

0 0

1 1

*4 * 4

s a o s a o

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M ^ Ë M ^ Ë

O 60 ü O 60 ü

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05 yy 05 yy

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M W M M W M

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NNtonntntn NNtonntntn

OOOOOOVÎU-» OOOOOOVÎU- »

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ooviooooo mmnnmnpim in in in in oo m ooviooooo mmnnmnpim in in in in oo m

I I I ° I I I I I ° I I

CS C4 CS C4

o o" o o "

o o s o o s

o o o o o o o o o o llN I ! I o o o o o o o o o o llN I! I.

co »o ! en es en es «s co »o! en es en es «s

IMI IMI

IO OK

OOOOQOOO oooooooo OOOOQOOO oooooooo

H^COi-lOVO^OÛ H ^ COi-lOVO ^ OÛ

65 65

9 9

620 693 620 693

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. Example 9-18 The examples are summarized in the following table. The foams were produced according to Examples 1-8, the respectively lower-viscosity component being added to the higher-viscosity component.

Die Abkürzungen entsprechen denen in Beispiel 1—8, alle Mengenangaben sind in g. The abbreviations correspond to those in Examples 1-8, all quantities are in g.

Raumgewichte und Druckfestigkeiten der erhaltenen o, Densities and compressive strengths of the o

CO CO

'S M 'S M

CS CS

o % o%

■8 ■ 8

H H

3 '-S " 3 '-S "

k M Ä k M Ä

S.ti °h 11! S.ti ° h 11!

Pi pi

<5 co <5 co

O O

M M

ö o c o ö o c o

i § N S i § N S

•è £'3 £ S I • è £ '3 £ S I

1 1

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1 S6 1 S6

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Os 00 04 Os 00 04

I> (N r* VO l> t> CO Tt" oo" Vö" H vo" in rH in N H N m Ol rH 1-1 I> (N r * VO l> t> CO Tt "oo" Vö "H vo" in rH in N H N m Ol rH 1-1

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N M M H N N M C} N M M H N N M C}

o" o" o" o" o" o" o" o" o" o" o "o" o "o" o "o" o "o" o "o"

T-l t-H r-l r-l T-< T-l t-H r-l r-l T- <

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MMNrtMNNNMM MMNrtMNNNMM

OOOOOOOOOO c-~c-ininomoooo OOOOOOOOOO c- ~ c-ininomoooo

THr-iT-HT-irH*—ITHT—)T-4 THr-iT-HT-irH * —ITHT—) T-4

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

O O

ni ni

Ü Ü

d" d "

â 45 â 45

e § e §

11 11

43 4) 60 43 4) 60

50 50

CD CD

S? S?

cd tì i-l 3 T3 cd tì i-l 3 T3

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55 55

g S g p

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T3 T3

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13 c 13 c

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60 60

65 65

harten anorganischen Schaumkunststoffe, die im allgemeinen regelmässige Zellstruktur aufweisen, wurden einen Tag nach der Herstellung bestimmt. hard inorganic foams, which generally have a regular cell structure, were determined one day after production.

Aufgrund des ausgezeichneten Brandverhaltens sind diese Werkstoffe als wärmedämmende Konstruktionsmaterialien für den Bausektor von besonderem Interesse. Due to the excellent fire behavior, these materials are of particular interest as heat-insulating construction materials for the construction sector.

Beispiel 19 Example 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. A mixture of 100 parts by weight was added to a mixture consisting of 15 parts by weight of cement (PZ 350 F according to DIN 1164), 150 parts by weight of building sand (washed Rhine sand, 0-3 mm) and 175 parts by weight of water. Parts of silicate component S 3 and 50 parts by weight of polyisocyanate component P 2 were added and the entire mixture was mixed intensively for 2 minutes using a high-speed stirrer. The pourable mass was poured out in a layer thickness of 20 mm, began to solidify 10 minutes later and the test specimen could be removed from the mold after 35 minutes while maintaining the contours. The inorganic-organic composite obtained was accessible 3 hours after production.

Beispiel 20 Example 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. 200 parts by weight of silicate component S 3 were stirred into a mixture of 100 parts by weight of polyisocyanate P 1 and 100 parts by weight of cement according to Example 30 within 2 minutes. A filler was obtained which was spread out in a layer thickness of 20 mm. The mass began to solidify 20 minutes later and could be demolded 1 hour after the start of mixing while maintaining the contours. Another hour later the inorganic-organic composite plastic was accessible.

Beispiel 21 Example 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. 30 parts by weight of polyisocyanate P 2 were added to a mixture consisting of 250 parts by weight of silicate component S 3, 50 parts by weight of water and 40 parts by weight of cement according to Example 30, and the entire mixture was mixed for 1 minute using a Blender mixed. A pourable mass was obtained which was poured out in a 20 mm layer thickness, began to solidify 1 hour later and was walkable after 3 hours.

Beispiel 22 Example 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. 100 parts by weight of polyisocyanate P 2 and 3.5 parts by weight of triethylamine were added in succession to a mixture consisting of 200 parts by weight of silicate component S 3 and 400 parts by weight of construction sand according to Example 30, and the entire mixture was stirred using a high-speed stirrer 5 Min. Mixed intensively and spread in a 20 mm layer thickness. Within the next 30 minutes the mass began to set by increasing the volume by approx. 5% and 3 hours later it had hardened to a rock-hard yet elastic porous, inorganic-organic composite.

Beispiel 23 Example 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. 100 parts by weight of silicate component S 2 were added to a mixture of 100 parts by weight of polyisocyanate P 2 and 100 parts by weight of cement according to Example 30, and the entire mixture was mixed well for 1 minute. A filler was obtained which was spread out in a 20 mm layer thickness, began to set 50 minutes after production and hardened to a walkable inorganic-organic composite after a further 2 hours.

M M

Claims

620 693

1. A process for the preparation of pore-containing inorganic-organic moldings by reacting organic polyisocyanates with aqueous silica sol, which consists in that 2 to 95 percent by weight, based on 5 of the total mixture, of aqueous silica sol and 5 to

98 percent by weight, based on the total mixture, of organic polyisocyanates, with the exception of polyisocyanate prepolymers containing non-ionically hydrophilic groups, is reacted with one another to form a pore-containing molded body, alkali silicate and / or organic substances reactive with isocyanate groups additionally being able to be used as reactants.

2. The method according spoke 1, characterized in that up to 93% by weight, based on the total mixture, of water-binding additives are also used.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1, characterized in

that you also use a propellant.

4. The method according to claim 1, characterized in that one also uses an activator accelerating the isocyanate reaction.

5. The method according to claim 1, characterized in

that a foam stabilizer and / or an emulsifying aid are also used. 25th

6. The method according to claim 1, characterized in

that an aqueous silica sol is used which contains 20 to 60% by weight of silica.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that one uses a filler, namely inert 30 inorganic, particulate and / or fibrous material.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a filler, namely inert organic, particulate and / or fibrous material, is also used.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that compounds with isocyanate-reactive hydrogen atoms, in particular polymeric substances of this type, are also used as reactants.

10. The method according to claim 1, characterized in that a polyisocyanate having ion groups is used as the polyisocyanate.

11. The method according to claim 2, characterized in that 4S that water cement, synthetic anhydrite, gypsum or quicklime is also used as the water-binding additive.

It is already known that insulating materials can be obtained using mineral grains and synthetic resins. Processes for the production of plastic concrete from porous mineral materials and foamable mixtures are also state of the art (German Auslegeschrift 1239 229).

In these cases, the mineral material is always cemented or glued by the plastic. The plastic concrete materials produced in this way, however, have the disadvantage of inhomogeneity, which results in areas that can be subjected to different mechanical loads. Furthermore, considerable amounts of expensive, organic plastic are often required, which usually also has a negative impact on fire behavior. 6S

The leaning of concrete materials usually used for construction purposes with organic, porous plastics is known, as is the procedure for adding blowing agents to concrete mixtures or generating gases in situ, in order to thereby obtain porous materials with a reduced bulk density.

Disadvantages of these largely inorganic materials are the relatively high brittleness, the poor thermal insulation in comparison to organic foam structures and the relatively long setting times.

It is also known to produce components from porous organic plastics with solid, fire-resistant, mostly inorganic or metallic cover layers.

Due to their organic nature, these materials have the disadvantage that they cannot be used in building applications without fire-retardant cover layers.

It is also known to produce cement compositions from water cement, a silica filler and an organic compound with a plurality of isocyanate groups (German Offenlegungsschrift 1924 468). The main disadvantages of these porous cement compounds are the still quite long setting time of 5-6 hours and the not very good thermal insulation. A predominant area of application for these materials is screed coverings.

It has also been proposed to produce foams from isocyanates and alkali silicates (German Offenlegungsschrift 1770 384). According to this procedure, foams are obtained which have the disadvantages of generally being highly water-containing and of insufficient mechanical strength in relation to their bulk density.

Heat-resistant foams can be obtained from foamable or already cellular thermoplastic materials in the presence of aqueous alkali silicate solutions (German Auslegeschrift 1494 955). Disadvantages of this process are the heat input required to foam the thermoplastic materials, the problem of the curing of the alkali silicate solutions and the water content of the resulting composite material.

From DE-OS 2 227 147 it is known to use inorganic-organic plastics from aqueous silicate solutions and prepolymers containing ionic groups, e.g. B. polyisocyanates containing ionic groups. The silicates in aqueous solution must go through a hardening process. This hardening stage is avoided in the present process.