DE10138099A1

DE10138099A1 - Weichelastischer offenzelliger Polyurethan-Schaumkunststoff

Info

Publication number: DE10138099A1
Application number: DE10138099A
Authority: DE
Inventors: Erich Kumpf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-02-13

Abstract

In einem weichelastischen offenzelligen Polyurethan-Schaumkunststoff sind kleinvolumige Auftriebskörper (11) in Form von geschäumtem Polystyrol-Granulat integriert, so dass sein Auftriebsverhalten verbessert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen weichelastischen offenzelligen Polyurethan-Schaumkunststoff.

Derartige PU-Schaumstoffe besitzen eine Dichte bzw. ein spezifisches Gewicht, das sie im Wasser schwimmen bzw. schweben lässt. Diese PU-Schaumstoffe besitzen hydrophoben (wasserabstoßenden) Charakter einerseits und ölophilen bzw. lipophilen (ölaufsaugenden) Charakter andererseits. Aus diesem Grunde ist in der deutschen Patentanmeldung 100 58 270.2 beschrieben, dass sich derartige PU-Schaumstoffe in Scheiben-, Schnipsel- bzw. Chip-Form zur Ölhavariebekämpfung auf den Meeren oder auf Binnengewässern eignen. Diese PU-Schaumstoff- Schnipsel werden in das ölkontaminierte Wasser eingebracht, wo sie sich mit dem Öl vollsaugen, so dass die vollgesaugten PU- Kunststoff-Schnipsel in vollgesaugtem Zustand abgefischt und entsorgt oder nach einer Trennung vom Öl wieder verwendet werden.

Bei solchen Öltankerhavarien besteht ein Problem darin, dass es zunächst unterschiedliche Öle gibt und dass sich auch leichte Öle mit der Verweildauer auf der Wasseroberfläche verdichten, verklumpen und dadurch schwerer werden, so dass sie absinken. Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass solche Öle mit relativ hoher Dichte in nicht ausreichender Weise von den PU-Schaumstoff-Schnipseln aufgenommen und am Absinken zum Gewässergrund hin gehindert werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen weichelastischen offenzelligen PU-Schaumkunststoff derart zu modifizieren, dass er in beispielsweise Schnipselform auch Öle relativ hoher Dichte aufnehmen kann und die Schnipsel in ölaufgesaugtem Zustand an die Oberfläche gelangen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem weichelastischen offenzelligen PU-Schaumkunststoff die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist erreicht, dass der PU- Schaumkunststoff eine insgesamt geringere Dichte erhält, so dass er auch dann, wenn er mit relativ schweren Ölen, d. h. Ölen relativ hoher Dichte, vollgesaugt ist, noch an die Gewässeroberfläche gelangt. Je nach der zu erreichenden Auftriebskraft ist die volumenmäßige Beimischung derartiger Auftriebskörper vollzogen.

Es sind zwar auch weichelastische offenzellige Schaumkunststoffe aus Polyäthylen (PE) bekannt, deren Dichte bzw. spezifisches Gewicht kleiner als PU-Schaumkunststoff ist und daher Öle relativ hoher Dichte aufnehmen könnten, jedoch sind derartige PE-Schaumkunststoffe relativ teuer, so dass sie für die genannte Anwendung nicht unbedingt in Frage kommen.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Merkmale nach Anspruch 2 vorgesehen, was zu einer einfachen Möglichkeit der Integration solcher Auftriebskörper führt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung sind gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 die kleinvolumigen Auftriebskörper durch Granulat aus expandierbarem bzw. geschäumtem Polystyrol (EPS) verwendet. Dies führt zu einer erheblich gesteigerten Auftriebskraft für die Schnipsel des so modifizierten PU-Schaumkunststoffes.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 4 kann das Granulat in unterschiedlicher Größe, von körnig bis mehlig, ausgestaltet sein.

Eine mögliche Ausführungsform der größenordnungsmäßigen Beimischung ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 5.

Die Ausgestaltung nach den Merkmalen des Anspruchs 6 ist in einfacher Weise, insbesondere durch die Beimischung der Auftriebskörper, gewährleistet, da beim Aufschäumen der so hergestellten Polyol-Mischung im Bereich der eingebrachten Auftriebskörper die Größe der offenen Zellen geringer ist als diejenige in davon entfernteren Bereichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung u. a. anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben und erläutert ist. Die einzige Figur zeigt in schematischer ausschnittsweiser Darstellung eine Draufsicht auf einen Schnipsel aus weichelastischem offenzelligem Polyurethan-Schaumkunststoff gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Zur Herstellung eines weichelastischen offenzelligen Polyurethan-Schaumkunststoffes in der gemäß der Erfindung modifizierten Art wird die zähfließende Polyol-Masse, die üblicherweise Ausgangsbasis für derartige PU-Schaumkunststoffe ist, mit kleinvolumigen Auftriebskörpern bzw. Auftriebs- Feststoffkörpern versetzt. Das Beimischen ist in möglichst gleichmäßiger Form vorgesehen. Als Auftriebs-Feststoffkörper sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Granulate aus unter der Marke Styropor der BASF bekanntem geschäumtem Polystyrol (EPS) verwendet. Beim in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Feststoffkörper bzw. Granulate 11 aus körnigen Elementen bestimmten kleinen Durchmessers. Es versteht sich, dass das geschäumte Polystyrol-Granulat auch eine mehlige Struktur, d. h. eine sehr feine Struktur, besitzen kann.
Diese Mischung aus der üblichen Polyol-Masse und den Auftriebs-Feststoffkörpern 11 wird dann in bekannter Weise mittels eines Schäumungsmittels, wie Polyisozyanat aufgeschäumt und dieser daraus entstehende geschlossenzellige PU-Schaum dann in bekannter Weise retikuliert, d. h. es werden die geschlossenen Zellen geöffnet, so dass der erfindungsgemäße weichelastische offenzellige PU- Schaumkunststoff entsteht.
Die Figur zeigt in schematischer Weise, dass die Zellen 12 um die Auftriebs-Feststoffkörper 11 relativ kleinvolumig und die davon entfernten und zwischen den Feststoffkörpern 11 sich befindenden Zellen 13 relativ großvolumig sind. Dabei ist es in nicht im einzelnen dargestellter Weise so, dass sich die um die Feststoffkörper bildenen Zellen 12 mit fortschreitendem bei größtem ausreichendem Abstand die Größe der Zellen 13 mit dem größten Volumen erreichen. Mit anderen Worten, da die aufzuschäumende Polyol-Mischung keine homogene Masse mehr ist, bilden sich an den Berührungsflächen der Auftriebs- Feststoffkörper 11 kleinere bzw. kleinvolumigere offene Zellen aus als im übrigen Bereich.
Das geschäumte Polystyrol-Feststoffgranulat besitzt beispielsweise einen Korndurchmesser von etwa 3 mm. Die Menge an untergemischtem geschäumtem Polystyrol-Granulat beträgt bspw. etwa 10 Vol.-% der aufzuschäumenden Polyol-Masse.
Es versteht sich, dass auch andere Auftriebs-Feststoffkörper 11 anstelle von geschäumtem Polystyrol-Granulat verwendet werden können. Wesentlich dabei ist, dass die Feststoffkörper eine geringere Dichte bzw. ein geringeres spezifisches Gewicht im Vergleich zu üblichem PU-Schaumkunststoff aufweisen, damit der erfindungsgemäß modifizierte PU-Schaumkunststoff einen größeren Auftrieb im Wasser erhält.

Claims

1. Weichelastischer offenzelliger Polyurethan- Schaumkunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass in ihn kleinvolumige Auftriebskörper (11) integriert sind.

2. PU-Schaumkunststoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Beimischung der kleinvolumigen Auftriebskörper (11) in die mittels beispielsweise Polyisozyanat aufzuschäumende zähfließende Polyol-Masse.

3. PU-Schaumkunststoff nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die kleinvolumigen Auftriebskörper (11) durch geschäumtes Polystyrol-Granulat (EPS) gebildet sind.

4. PU-Schaumkunststoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das geschäumte Polystyrol-Granulat (EPS) eine körnige bis mehlige Struktur besitzt.

5. PU-Schaumkunststoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimischung von Auftriebsfestkörpern (11) in die Polyol-Masse in der Größenordnung von 10 Vol.-% erfolgt.

6. PU-Schaumkunststoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er unterschiedliche Größen von offenen Zellen (12, 13) aufweist.