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Die
Erfindung betrifft spritz- und spachtelfähige Massen auf
Basis von Schaumstoffpartikeln und wässrigen Polymerdispersionen,
sowie Verfahren zum Verfüllen von Hohlräumen.
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Wasserlösliche
Polymerdispersionen sind in großtechnischem Maßstab
erhältlich. Sie dienen als Ausgangstoff unterschiedlichster
Formulierungen im Baubereich. Wässrige Polymerdispersionen
auf Basis von Acrylaten, Styrol/Acrylaten, Vinylacetaten (Vac),
Ethyl-Vinylacetaten (EVA) oder Styrol/Butadien stellen den größten
Bereich dar.
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Wärmedämmmaterialien
aus EPS werden heute mit Dampf aufgeschäumt und die einzelnen
EPS-Kügelchen verkleben dabei untereinander.
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Zur
Wärmedämmung im Bauwesen werden häufig
Schaumstoffplatten aus expandierbarem Polystyrol eingesetzt. Diese
können sowohl auf der Innen- als auch Außenwand
als Wärmedämm-Verbundsystem aufgebracht werden.
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Für
eine wirtschaftliche Bauweise werden auch spezielle Hohlblock-Bausteine
eingesetzt, deren Kammern mit vorgeschäumten Schaumstoffpartikeln
verfüllt und anschließend mit Dampf punktförmig
verschweißt werden.
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Zur
Verfüllung von Spalten und Leerstellen innerhalb von WDVS-Systemen
werden heute PU-Schäume Mineralwolle oder speziell geformte
EPS-Stecklinge verwendet, deren Handhabung aufwendig ist.
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Das
Verfüllen von Hohlräumen in Mauersteinen zur Optimierung
der Wärmeleitfähigkeit wird heute ebenfalls mit
den oben beschriebenen Maßnahmen durchgeführt.
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Heutige
WDVS-Platten oder Formteilen werden entweder mit zementären,
pastösen oder PU-Schaumklebern befestigt. Hierbei treten
immer wieder Fugen oder Leerstellen im WDVS-System auf, die mühevoll
geschlossen werden müssen (z. B. im Fenster/Türbereich
oder an Stosskanten). Z. Zt. kommen hier PU-Schäume oder
Stecklinge zum Einsatz. Hoher Arbeitsaufwand und hohe Rohstoffpreise
zwingen die Verarbeiter nach kostengünstigeren Alternativen
zu suchen. Hier könnten EPS-geschäumte Kügelchen
(z. B. Neopor), die einfach mit wasserbasierender Dispersion versetzt
werden, eine Alternative bieten.
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Durch
die hohen Anforderungen der neuen Energieverordnung sind Mauersteinhersteller
gezwungen die Hohlräume in den Steinen mit Dämmmaterial
zu versehen, um die geforderten Wärmeleitfähigkeitswerte zu
erreichen. Z. Zt. werden diese Hohlräume entweder mit EPS-Formteilen
(Stecklingen), Mineralwolle oder PU-Schäumen gefüllt.
Hoher Arbeitsaufwand und teilweise sehr hohe Materialkosten zwingen
die Mauersteinhersteller nach Alternativen zu suchen.
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Für
komplizierte Formteile aus EPS-Materialien, die aufwendig mit Dampf
geschäumt werden müssen könnte eine Masse
aus EPS-Kügelchen, die mit Dispersion versetzt wird eine
Alternative darstellen. Durch die Möglichkeit spritzfähiger
Formulierungen könnten damit auch komplizierte Formen ohne
großen Aufwand produziert werden.
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Schüttungen
zur Wärmeisolierung oder auch zu Schallschutzzwecken könnten,
bei entsprechender Formulierungseinstellung, fixiert werden und
die Rieselgefahr somit verhindern. Einsatzgebiete wären
z. B. auch im Bereich von Holzboden oder Dielenverfüllung
zu sehen.
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Die
EP-A 1 634 911 beschreibt
die Verwendung von Polymerschaumpartikeln und Polymerbindemitteln
zur Herstellung von Bodenausgleichsschüttungen und eine
schüttfähige Mischung aus Polymerschaumpartikeln,
Zement, Kalkzement oder Gips und redispergierbaren Polymerpartikeln.
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Die
EP-A 1 854 620 beschreibt
ein Verfahren zum Verfüllen von Holräumen mit
Schaumstoffpartikeln, bei dem der Hohlraum mit Schaumstoffpartikeln,
welche mit einer wässrigen Dispersion benetzt wurden, befüllt wird
und anschließend die wässrige Polymerdispersion
mit einem Koagulationsmittel, beispielsweise einer Carbonsäure,
koaguliert und verfestigt wird.
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Aus
der
DE-A 10 2007
012 626 ist ein Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierend
beschichteten Partikeln aus vorgeschäumtem Polystyrol bekannt.
Die vorgeschäumten Polystyrolpartikel werden hierbei mit
einer Polymerdispersion und einem Superabsorber vermischt.
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Für
verschiedene Verarbeiter ist die Geschwindigkeit der Härtung
der Füllstoffe entscheidend. Hauptsächlich die
Oberflächenerhärtung ist entscheidend, da verfüllte
Materialien teilweise schon nach kurzer Zeit (innerhalb von 5–10
min) transportfähig sein müssen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war es, eine schnell verfestigende spritz-
oder spachtelfähige Masse zu finden, die insbesondere als
Schall- und Wärmedämmendes Material zur Ausfüllung
von Lücken in Wärmedämmverbundsystemen
geeignet ist und ein einfaches und kostengünstiges Verfahren
zur Befüllung von Hohlräumen mit Schaumstoffpartikeln
ermöglicht.
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Dem
gemäß wurde eine spritz- und spachtelfähige
Masse, enthaltend
- A) Schaumstoffpartikel,
- B) 5 bis 100 Gewichtsteile, bezogen auf Feststoff, wässrige
Polymerdispersion,
- C) 0 bis 5 Gewichtsteile eines Schäumungsmittel,
- D) 0 bis 5 Gewichtsteile eines Verdickers,
- E) 0 bis 100 Gewichtsteile eines Füllstoffes,
- F) 0 bis 20 Gewichtsteile eines Flammschutzmittels,
- G) 10 bis 300 Gewichtsteile Wasser,
- H) 0,1 bis 10 Gewichtsteile eines Superabsorbers,
wobei
sich die Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile Schaumstoffpartikel
beziehen, gefunden.
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Eine
bevorzugte spritz- und spachtelfähige Masse bestehend aus
- A) Schaumstoffpartikel,
- B) 20 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf Feststoff, wässrige
Polymerdispersion,
- C) 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines Schäumungsmittel,
- D) 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines Verdickers,
- E) 1 bis 50 Gewichtsteile eines Füllstoffes,
- F) 5 bis 10 Gewichtsteile eines Flammschutzmittels,
- G) 10 bis 300 Gewichtsteile Wasser,
- H) 0,5 bis 5 Gewichtsteile eines Superabsorbers,
wobei
sich die Gewichtsteile jeweils auf 100 Gewichtsteile Schaumstoffpartikel
beziehen.
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Komponente A)
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Als
Schaumstoffpartikel können Polymerschaumpartikel aus thermoplastischen
Polymeren verwendet werden.
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Bevorzugt
werden als Polymerschaumpartikel vorgeschäumte, expandierbare
Styrolpolymere (EPS) oder Polyolefinschaumpartikel, wie expandiertes
Polypropylen (EPP) eingesetzt. Die Polymerschaumpartikel weisen
in der Regel einen mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von
2 bis 10 mm und eine Schüttdichte im Bereich von 5 bis
20 g/l, bevorzugt im Bereich von 8 bis 16 g/l auf.
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Polymerschaumpartikel
auf Basis von Styrolpolymeren können durch Vorschäumen
von EPS mit Heißluft oder Wasserdampf in einem Vorschäumer
auf die gewünschte Dichte erhalten werden. Durch ein- oder
mehrmaliges Vorschäumen in einem Druck- oder kontinuierlichen
Vorschäumer können hierbei Endschüttdichten
unter 10 g/l erhalten werden.
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Legt
man Wert auf eine besonders gute Schalldämmung, so verwendet
man möglichst Polymerschaumpartikel mit großem
mittleren Partikeldurchmesser und möglichst enger Partikelgrößenverteilung.
Für eine besonders hohe Wärmedämmung
verwendet man zweckmäßig Polymerschaumpartikel
mit höherer Dichte.
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Aufgrund
ihrer hohen Wärmedämmfähigkeit verwendet
man besonders bevorzugt vorgeschäumte, expandierbare Styrolpolymerisate,
die athermane Festkörper, wie Ruß, Aluminium oder
Graphit, insbesondere Graphit einer mittleren Partikelgröße
im Bereich von 1 bis 50 μm Partikeldurchmesser in Mengen
von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf
EPS, enthalten und beispielsweise aus
EP-B 981 574 und
EP-B 981 575 bekannt sind.
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Die
Polymerschaumpartikel sind insbesondere mit Flammschutzmitteln ausgerüstet.
Sie können hierzu beispielsweise 1 bis 6 Gew.-% einer organischen
Bromverbindung, wie Hexabromcylcodecan (HBCD) und gegebenenfalls
zusätzlich 0,1 bis 0,5 Gew.-% Dicumyl oder eines Peroxides
enthalten.
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Komponente B)
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Als
Komponente B) werden 5 bis 100 Gewichtsteile, bevorzugt 20 bis 30
Gew.-Teile, bezogen auf Feststoff, einer wässrigen Polymerdispersion
eingesetzt. Üblicherweise beträgt der Feststoffgehalt
10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wir als Komponente
B) der wässrigen Zusammensetzung bevorzugt eine wässrige
Polymerdispersion eingesetzt, welche nach Trocknung zu einem getrockneten
Polymerfilm mit einer Glasübergangstemperatur im Bereich
von –60 bis +100°C, bevorzugt im Bereich von –30° bis +80°C,
besonders bevorzugt im Bereich von –10° bis +60°C
führt. Die Glasübergangstemperatur kann mittels Differential
Scanning Calorimetrie (DSC) bestimmt werden. In der Regel wird die
Glasübergangstemperatur mit DSC nach ISO 11357-2 bei
einer Aufheizrate von 20 K/min ermittelt.
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Es
können auch Dispersionen von Blockcopolymeren oder Mischungen
unterschiedlicher Polymerdispersionen eingesetzt werden, die zwei
oder mehrere Glasübergangstemperaturen aufweisen. Hierdurch
kann beispielsweise eine Kombination von niedriger Filmbildungstemperatur
bei erhöhter mechanischer Stabilität, besserer
Kompatibilität oder erhöhter Hydrophobie möglich
sein.
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Als
Komponente B) eigenen sich beispielsweise Polymere auf Basis von
Monomeren wie vinylaromatischen Monomeren, wie α-Methylstyrol,
p-Methylstyrol, Ethylstyrol, tert.-Butylstyrol, Vinylstyrol, Vinyltoluol, 1,2-Diphenylethylen,
1,1-Diphenylethylen, Alkenen, wie Ethylen oder Propylen, Dienen,
wie 1,3-Butadien, 1,3-Pentadien, 1,3-Hexadien, 2,3-Dimethylbutadien,
Isopren, Piperylen oder Isopren, α,β-ungesättigten
Carbonsäuren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure,
deren Estern, insbesondere Alkylester, wie C1-10-Alkylester
der Acrylsäure, insbesondere die Butylester, vorzugsweise
n-Butylacrylat, und die C1-10-Alkylester
der Methacrylsäure, insbesondere Methylmethacrylat (MMA),
oder Carbonsäureamide, beispielsweise Acrylsäureamid
und Methacrylsäureamid.
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Die
Polymeren können gegebenenfalls 1 bis 5 Gew.-% Comonomere,
wie (Meth)acrylnitril, (Meth)acrylamid, Ureido(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat,
3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Acrylamidpropansulfonsäure,
Methylolacrylamid oder das Natriumsalz der Vinylsulfonsäure
enthalten.
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Bevorzugt
sind die Polymeren aus ein oder mehreren der Monomeren Styrol, Butadien,
Acrylsäure, Methacrylsäure, C1-4-Alkylacrylaten,
C1-4-Alkylmeth-acrylaten, Acrylsäureamid,
Methacrylsäureamid und Methylolacrylsäureamid
aufgebaut.
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Als
Polymere eignen sich insbesondere Acrylatharze, die erfindungsgemäß als
wässrige Polymerdispersionen, gegebenenfalls zusätzlich
mit hydraulischen Bindemitteln auf Basis von Zement, Kalkzement
oder Gips eingesetzt werden. Geeignete Polymerdispersionen sind
beispielsweise durch radikalische Emulsionspolymerisation von ethylenisch
ungesättigten Monomeren, wie Styrol, Acrylate oder Methacrylate,
wie in
WO 00/50480 beschrieben,
erhältlich.
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Besonders
bevorzugt sind reine Acrylate oder Styrol-Acrylate, welche aus den
Monomeren Styrol, n-Butylacrylat, Methylmetharcylat (MMA), Methacrylsäure,
Acrylamid oder Methylolacrylamid, aufgebaut sind.
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Die
Herstellung der Polymerdispersion erfolgt in an sich bekannter Weise,
etwa durch Emulsions-, Suspensions-, oder Dispersionspolymerisation,
bevorzugt in wässriger Phase. Man kann das Polymer auch durch
Lösungs- oder Massepolymerisation herstellen, ggf. zerteilen
und die Polymerpartikel anschließend in Wasser in üblicher
Weise dispergieren. Bei der Polymerisation werden die für
das jeweilige Polymerisationsverfahren üblichen Initiatoren,
Emulgatoren bzw. Suspensionshilfsmittel, Regler bzw. sonstigen Hilfsstoffe
mitverwendet; und man polymerisiert kontinuierlich oder diskontinuierlich
bei den für das jeweilige Verfahren üblichen Temperaturen
und Drucken in gebräuchlichen Reaktoren.
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Als
wässrige Polymerdispersion eignen sich beispielsweise die
in
WO 03/106365 beschriebenen
Polymerdispersionen. Bevorzugt werden Acrylat-Dispersionen, Styrol-Acrylat-Dispersion,
Styrol-Butadien-Dispersionen und Vinylacetat-Dispersionen eingesetzt.
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Des
Weiteren eignen sich Polyurethan-Dispersionen, wie sie beispielsweise
in
DE-A 19 708 451 beschrieben
sind. Diese können durch Herstellung von Präpolymeren
aus monomeren oder polymeren Diolen, beispielsweise Polyesterdiolen,
Polycarbonatdiolen oder Polyetherdiolen wie Polytetrahydrofuran
mit Isocyanaten, insbesondere Hexamethylendiisocyanat (HDI), Dicyclohexylmethandiisocyanat
(HMDI), Isophorondiamin (IPDA) oder Isophorondiisocyanat (IPDI)
erhalten werden. Anschließend kann die Dispersion nach
Neutralisation, beispielsweise mit einem Amin oder Natriumhydroxid
und anschließender Wasserzugabe hergestellt werden.
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Durch
die Kombination zweier Dispersionen mit unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen
kann die Haftung zu dem zu befüllenden Material verbessert
werden. Ebenso verbessert sich die innere Kohäsion der
spritz- und spachtelfähigen Masse, so dass es möglich
ist, befüllte Mauersteine problemlos auf der Baustelle
zu schneiden.
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Besonders
bevorzugt wird als wässrige Dispersion eine Mischung einer
harten Dispersion, welche nach Verfilmung eine Glasübergangstemperatur
im Bereich von 15 bis 25°C aufweist, und einer weichen
Dispersion, welche nach Verfilmung eine Glasübergangstemperatur
im Bereich von 5 bis 10°C aufweist, eingesetzt werden.
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Bei
geeigneter Wahl des Mischungsverhältnisses von harter Dispersion
zu weicher Dispersion kann die Verarbeitung auch bei niedrigen Temperaturen
bis ca. +5°C auch ohne zusätzliche Filmbildehilfsmittel
sichergestellt werden. Ein Mischung harter zu weicher Dispersion
im Gewichtsverhältnis 1:1 bis 3:1, bevorzugt 2:1 hat sich
hierbei als optimal herausgestellt.
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Komponente C)
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Es
ist vorteilhaft zur Erzeugung und Stabilisierung des aus der Polymerdispersion
generierten Schaums als Komponente C) 0 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise
0,1 bis 3 Gewichtsteile eines Schäumungsmittels, beispielsweise
eines Tensides oder Kombinationen mehrerer Tenside zu verwenden.
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Das
Tensidsystem sollte mit der Polymerdispersion verträglich
sein. Besonders vorteilhaft sind Tensidsysteme, die zur Erzeugung
und Stabilisierung von wässrigen Schäumen in alkalischen
Medien und bei hohen Elektrolytkonzentrationen geeignet sind.
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Als
Tenside können anionische, kationische, nichtionische oder
ambivalente Tenside oder deren Mischungen verwendet werden. Es können
sowohl niedermolekulare als auch polymere Tenside eingesetzt werden.
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Nichtionische
Tenside sind beispielsweise Additionsprodukte von Alkylenoxiden,
insbesondere Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid an Alkohole,
Amine, Phenole, Naphthole oder Carbonsäuren. Vorteilhaft
setzt man als Tenside Additionsprodukte von Ethylenoxid und/oder
Propylenoxid an mindestens 10 Kohlenstoffatome enthaltende Alkohole
ein, wobei die Additionsprodukte pro Mol Alkohol 3 bis 200 Mol Ethylenoxid
und/oder Propylenoxid angelagert enthalten. Die Additionsprodukte
enthalten die Alkylenoxid-Einheiten in Form von Blöcken
oder in statistischer Verteilung. Beispiele für nichtionische
Tenside sind die Additionsprodukte von % Mol Ethylenoxid an 1 Mol
Talgfettalkohol, Umsetzungsprodukte von 9 mol Ethylenoxid mit 1 Mol
Talgfettalkohol und Additionsprodukte von 80 Mol Ethylenoxid mit
1 Mol Talgfettalkohol.
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Weitere
handelsübliche nichtionische Tenside bestehen aus Umsetzungsprodukten
von Oxoalkoholen oder Ziegler-Alkoholen mit 5 bis 12 Mol Ethylenoxid
pro Mol Alkohol, insbesondere mit 7 Mol Ethylenoxid. Weitere handelsübliche
nichtionische Tenside werden durch Ethoxylierung von Rizinusöl
erhalten. Pro Mol Rizinusöl werden beispielsweise 12 bis
80 Mol Ethylenoxid angelagert. Weitere handelsübliche Produkte
sind beispielsweise die Umsetzungsprodukte von 18 Mol Ethylenoxid
mit 1 Mol Talgfettalkohol, die Additionsprodukte von 10 Mol Ethylenoxid
an 1 Mol eines C„/C„-Oxoalkohols, oder die Umsetzungsprodukte
von 7 bis 8 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines C„/C„-Oxoalkohols.
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Weitere
geeignete nichtionische Tenside sind Phenolalkoxylate wie beispielsweise
p-tert.-Butylphenol, das mit 9 Mol Ethylenoxid umgesetzt ist, oder
Methylether von Umsetzungsprodukten aus 1 Mol eines C„-C„-Alkohols
und 7,5 Mol Ethylenoxid.
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Weitere
geeignete nichtionische Tenside sind alkoxylierte, vorzugsweise
ethoxylierte Silikone. Bevorzugt sind hier wasserlösliche
Silikontenside, die durch Umsetzung von kurzkettigen Silikonen (Diemthicone) mit
einem hohen Molanteil Ethylenoxid erhalten werden.
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Die
oben beschriebenen Tenside können beispielsweise durch
Veresterung mit Schwefelsäure in die entsprechenden Schwefelsäurehalbester überführt
werden. Die Schwefelsäurehalbester werden in Form der Alkalimetall-
oder Ammoniumsalze als anionische Tenside eingesetzt. Als anionische
Tenside eignen sich beispielsweise Alkalimetall- oder Ammoniumsalze
von Schwefelsäurehalbestern von Additionsprodukten von Ethylenoxid
und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, Alkalimetall- oder Ammoniumsalze
von Alkylbenzolsulfonsäure oder Alkylphenolethersulfaten.
Produkte der genannten Art sind im Handel erhältlich.
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Auch
kationische Tenside sind geeignet. Beispiele hierfür sind
die mit Dimethylsufat quaternären Umsetzungsprodukte von
6,5 Mol Ethylenoxid mit 1 Mol Oleylamin, Distearyldimetyhlammoniumchlorid,
Lauryltrimethylammoniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid und mit Dimethylsulfat
quaternären Umsetzungsprodukte der Stearinsäuretriethanolaminester.
Aufgrund von Wechselwirkungen mit anionischen Silikaten sind ausschließlich
kationische Tenside häufig nicht zur Schaumstabilisierung
geeignet. Die Kombination von kationischen Tensiden mit anionisch
stabilisierter Polymerlatex kann zur Destabilisierung der Dispersion
führen.
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Die
Tenside sind in der wässrigen Zusammensetzung vorzugsweise
in einer Menge in einem Bereich von 0,1 bis 15 Gewichtsteilen, besonders
bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 10 Gewichtsteilen, jeweils
bezogen auf das Gewicht der wässrigen Zusammensetzung,
enthalten.
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Komponente D)
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Als
Hilfsstoffe können in dem erfindungsgemäßen
Verfahren Stabilisatoren, Verdicker, oder Mischungen hiervon eingesetzt
werden. Es kann vorteilhaft sein, zusätzliche Thixotropierungsmittel
zu verwenden, die z. B. eine Kontrolle der Viskosität des
zu schäumenden Bindemittels ermöglichen. Diese
Zusätze können organischer oder anorganischer
Natur sein. Häufig verwendete Zusätze sind z.
B. Schichtsilikate, Polyphosphate, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrolidon,
etc. Es ist von Vorteil, wenn diese Zusätze keine negativen
Effekte im Hinblick auf die Brandeigenschaften aufweisen.
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Verdicker
werden beispielsweise zur Optimierung der Schaumstruktur und zur
Verbesserung der Schaumstabilität eingesetzt. Als Verdickungsmittel
kommen alle hierfür bekannten natürlichen und
synthetischen Polymere in Betracht, die die Viskosität
eines wässrigen Systems stark erhöhen. Hierbei
kann es sich um wasserquellbare oder wasserlösliche synthetische
oder natürliche Polymere handeln.
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Komponente E)
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Als
Füllstoffe werden vorzugsweise Kreiden, Betonite, Talkum,
Gips, Zement, Kieselgele oder Kieselsäure, Aktivkohlen,
Graphite, Calciumoxid, Zinkoxid, Alumophosphate, Borphosphate, Pigmente,
wie Titandioxid und Eisenoxid oder deren Mischungen eingesetzt werden.
Es können auch intumeszierend wirkende Additive, z. B.
Blähgraphit oder Kohlenhydrate, eingesetzt werden. Strukturverstärkungen
durch Zugabe von Leichtfüllstoffen mit niedrigen Wärmeleitfähigkeiten
(z. B. Blähglas, Poraver, Blähton, Perlite, etc.)
sind möglich. Einlagen aus Faservliesstoffen sind ebenfalls
möglich und verstärken die Systemstruktur zusätzlich.
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Komponente F)
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Bevorzugt
enthalten die als Komponente A) eingesetzten Schaumstoffpartikel
bereits halogenierte oder halogenfreie Flammschutzmittel. Insbesondere
bei hohen Anteilen der als Komponente B) eingesetzten wässrigen
Dispersion kann jedoch die Entflammbarkeit wieder erhöht
werden. Daher werden bevorzugt zusätzlich Flammschutzmittel
der spritz- und spachtelfähigen Masse zugegeben. Bevorzugt
werden halogenfreie, Flammschutzmittel, beispielsweise Aluminiumoxid,
Aluminiumhydroxide, Borsäure und Borste eingesetzt. Besonders
bevorzugt wird Aluminiumhydroxid (Al(OH)3)
eingesetzt. Derartige Flammschutzmittel sind beispielsweise unter
der Bezeichnung Apyral im Handel erhältlich.
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Neben
der Flammschutzwirkung kann Aluminiumhydroxid auch eine schnellere
Durchtrocknung der spritz- und spachtelfähigen Masse bewirken.
Die Masse zeigt bei der Verarbeitung hervorragende Standfestigkeiten.
Eine Zugabe von ca. 20 Gewichtsanteilen Flammschutzmittel ist hierfür
ausreichen.
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Komponente H)
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Zur
Beschleunigung der Härtung der spritz- oder Spachtelfähigen
Masse wird erfindungsgemäß ein Wasserreduktionsmittel
(Superabsorber) eingesetzt.
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Der
erfindungsgemäß eingesetzte Superabsorber ist
ein üblicher Superabsorber, der ein Mehrfaches seines Eigengewichts
an Wasser absorbieren und unter gewissem Druck zurückhalten
kann. Im Allgemeinen weist er eine CRC („Centrifuge Retention
Capacity”) von mindestens 5 g/g, vorzugsweise mindestens
10 g/g und in besonders bevorzugter Form mindestens 15 g/g auf.
Vorzugsweise ist der Superabsorber ein vernetztes Polymer auf Basis
teilneutralisierter Acrylsäure, und in besonders bevorzugter
Form ist er oberflächennachvernetzt. Ein Superabsorber
kann auch ein Gemisch stofflich verschiedener einzelner Superabsorber
sein, es kommt hier weniger auf die stoffliche Zusammensetzung an
als auf die superabsorbierenden Eigenschaften.
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Verfahren
zur Herstellung von Superabsorbern, auch oberflächennachvernetzten
Superabsorbern, sind bekannt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine
superabsorbierende Polymer ein Homo- oder Copolymer, welches ungesättigte
Mono- oder Dicarbonsäuren enthält.
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Als
Superabsorber eignen sich Säuregruppen-tragende Polymere,
insbesondere vernetzte oder teilvernetzte Polyacrylsäure,
Polymethacrylsäure oder ein Copolymer auf Basis von Acrylsäure,
deren Säuregruppen zu 10 bis 90 mol-% neutralisiert sind.
Be sonders bevorzugt sind 35 bis 80, insbesondere 40 bis 75 mol-% der
Säuregruppen neutralisiert. Die Superabsorber werden im
allgemeinen in feinteiliger Form mit einer mittleren Teilchengröße
im Bereich von 1 bis 100 µm und einem Wasseraufnahmevermögen
im Bereich von 10 bis 360 g/g, insbesondere im Bereich von 20 bis
250 g/g, eingesetzt.
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Besonders
bevorzugt ist als Superabsorber ein Polymer auf Basis einer vernetzten
Acrylsäure.
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Synthetische
Superabsorber werden beispielsweise durch Polymerisation einer Monomerlösung,
enthaltend
- a) mindestens ein ethylenisch ungesättigtes,
säuregruppentragendes Monomer, beispielsweise Acrylsäure oder
Methacrylsäure und deren Natrium-Salze
- b) mindestens einen Vernetzer, beispielsweise Triacrylate des
3- bis 5-fach ethoxylierten und/oder propoxylierten Glycerins.
- c) wahlweise mindestens ein mit dem Monomeren a) copolymerisierbares
ethylenisch und/oder allylisch ungesättigtes Monomer, beispielsweise
Acrylamid, Methacrylamid, Crotonsäureamid, Dimethylaminoethylmethacrylat,
Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminopropylacrylat, Diethylaminopropylacrylat,
Dimethylaminobutylacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat,
Dimethylaminoneopentylacrylat und Dimethylaminoneopentylmethacrylat
und
- d) wahlweise mindestens ein oder mehrere wasserlösliche
Polymere, auf die die Monomere a), b) und gegebenenfalls c) zumindest
teilweise aufgepfropft werden können, beispielsweise Polyvinylalkohol
und Stärke,
erhalten.
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Superabsorber
werden üblicherweise durch Polymerisation einer wässrigen
Monomerlösung und wahlweise einer anschließenden
Zerkleinerung des Hydrogels erhalten. Geeignete Herstellverfahren
sind in der Literatur beschrieben.
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Das
getrocknete Hydrogel wird vorzugsweise gemahlen und gesiebt, wobei
zur Mahlung üblicherweise Walzenstühle, Stiftmühlen,
Hammermühlen, Schneidmühlen oder Schwingmühlen
eingesetzt werden können. Die Partikelgröße
(Siebschnitt) des gesiebten, trockenen Superabsorbers liegt vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 500 µm, besonders bevorzugt im Bereich
von 10 bis 150 µm. Die Partikelgröße
wird gemäß der von der EDANA (European Disposables
and Nonwovens Association) empfohlenen Testmethode Nr. 420.2-02 ”Particle
size distribution” bestimmt.
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Die
so hergestellten trockenen superabsorbierenden Polymere werden vorzugsweise
anschließend oberflächennachvernetzt. Die Oberflächennachvernetzung
kann in an sich bekannter Weise mit getrockneten, gemahlenen und
abgesiebten Polymerpartikeln geschehen. Hierzu werden Verbindungen,
die mit den funktionellen Gruppen des Grundpolymers unter Vernetzung
reagieren können, meist in Form einer Lösung auf
die Oberfläche der Grundpolymerpartikel aufgebracht. Geeignete
Nachvernetzungsmittel sind beispielsweise sind beispielsweise Di-
oder Polyglycidylverbindungen wie Ethylenglykoldiglycidylether,
die Umsetzungsprodukte von Polyamidoaminen mit Epichlorhydrin, 2-Oxazolidinon
und N-Hydroxyethyl-2-oxazolidinon.
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Des
Weiteren können zusätzlich Koagulationsmittel
zur schnelleren Verfestigung eingesetzt werden. Als Koagulationsmittel
eignen sich unter anderem Salze einwertiger oder mehrwertiger Kationen,
wie Kalziumnitrat, Kalziumchlorid, Aluminiumsulfat, Magnesiumnitrat
oder Zinknitrat, die bevorzugt eine gute Wasserlöslichkeit
aufweisen, sowie Bronstedtsäuren, insbesondere starke Säuren
wie Ameisensäure, Essigsäure, Zitronensäure
oder Milchsäure. Auch Gemische solcher Koagulationsmittel
kommen in Betracht. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren werden bevorzugt auf 100 Gew.-Teile Schaumstoffpartikel
0,1 bis 10 Gew.-Teile, insbesondere 1 bis 5 Gew.-Teile der wässrigen
Polymerdispersion, bezogen auf Festkörper, eingesetzt.
Der Feststoffgehalt der wässrigen Polymerdispersion beträgt
in der Regel 30 bis 80 Gew.-%, insbesondere 45 bis 75 Gew.-%.
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Der
Wasserentzug aus der spritz- oder Spachtelfähigen Masse
kann zusätzlich mit Hilfe von Wasserbindemitteln wie z.
B. Zemente, Perlite, Gips, Sägespänen erfolgen
Wenn keine hydraulisch abbindenden Materialien (Zement) verwendet
werden, sind die Wärmeleitfähigkeitswerte jedoch
deutlich besser.
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Erfindungsgemäß wird
die spritz- oder spachtelfähige Masse aus den Komponenten
A) und B), sowie gegebenenfalls den Komponenten C), D), E), F) G)
und H) in den Hohlraum gefüllt. Bevorzugt werden die genannten
Komponenten mit einem Paddelmischer bei niedriger Umdrehungszahl
vorgemischt. Der Paddelmischer dient hierbei zum erhöhten
Lufteintrag in die Formulierung. Die aufschäumende Dispersion
wird hierbei durch Komponente C) unterstützt. Komponente
D) trägt zur Schaumstabilisierung bei. Die Masse wird nach einer
Rührzeit von ca. 5 min über eine geeignete Einfüllhilfe
(große Spritze oder Schütttrichter mit Stampfer) in
den Hohlraum gefüllt. Durch die Zugabe des Superabsorbers
und gegebenenfalls Koagulationsmitteln erfolgt ein schnelles Abbinden
nach dem Befüllen des Hohlraumes. Bevorzugt werden Superabsorber
am Ende des Mischvorgangs zugegeben und die Hohlsteine dann sofort,
bevorzugt innerhalb 1 Minute, befüllt. Die verzögerte
Aufschlusszeit des Superabsorbers sorgt dafür, dass der
Wasserentzug dann erst im Hohlstein stattfindet und zu dem gewünschten
Ansteifen der Mischung führt.
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Erfindungsgemäß erfolgt
die Verfestigung der wässrigen Polymerdispersion mit einem
Superabsorber in dem mit Schaumpartikeln befüllten Hohlraum.
Hierbei kann die wäss rige Polymerdispersion mit den Schaumstoffpartikeln
und dem Superabsorber gleichzeitig in den Hohlraum eingetragen werden.
Dies hat den Vorteil, dass eine schnelle Filmbildung an der Oberseite
des Hohlraumes, beispielsweise eines Hohlblocksteines, erfolgt und
die Schüttung schnell verfestigt.
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Alternativ
ist es auch möglich, die wässrige Dispersion und
Schaumstoffpartikel in den Hohlraum zu geben, und anschließend
die Verfestigung, beispielsweise durch Aufstreuen des Superabsorbers
zu bewirken. Das Aufstreuen kann hierbei mittels eines feinen Siebes
mit einer bevorzugten Maschenweite im Bereich von 0,25–0,5
mm, geschehen. Die Auftragsmenge liegt hierbei zwischen 0,1–1
g/cm2.
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Das
Einbringen eines Zellgases in die spritz- oder spachtelfähige
Masse kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen.
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Das
Aufschäumen der wässrigen Zusammensetzung erfolgt
vorzugsweise durch mechanische Einwirkungen, insbesondere Scherung,
besonders bevorzugt durch starkes Rühren oder Mixen unter
Vermischung mit Luft. Die Schäume können sehr
leicht durch einfaches Rühren mit Hilfe bekannter Mischtechnologien
erzeugt werden (z. B. mit Hilfe von Handmischgeräten oder
Putzmaschinen). Es ist jedoch erfindungsgemäß auch
möglich, die Zusammensetzung durch das Dispergieren eines
inerten Gases in Form von feinen Gasblasen aufzuschäumen.
Das Eintragen von Gasblasen in die wässrige Zusammensetzung
erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Schlag-, Schüttel-,
Rühr- oder Peitschvorrichtungen.
-
Ferner
ist es auch möglich, die Zusammensetzung dadurch aufzuschäumen,
dass Gase aus einer flüssigkeitsbedeckten Öffnung
ausströmen oder durch das Ausnutzen von Turbulenzerscheinungen
in Strömungen. Des Weiteren kann auch die Ausbildung von
Lamellen an Drähten oder Sieben für diesen Zweck
genutzt werden. Diese unterschiedlichen Methoden können
auch gegebenenfalls miteinander kombiniert werden. Als inerte Gase
eignen sich beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid, Helium, Neon
und Argon.
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Zur
Herstellung des Schlagschaums wird in die wässrige Zusammensetzung,
gegebenenfalls mit Zusätzen und vor dem Einbringen von
Polymerschaumpartikel, ein Gas, vorzugsweise Luft, eingetragen.
Diese kann beispielsweise durch einen geeigneten Mischer, Dispenser
oder eine poröse Membran erfolgen. In den gebildeten Schlagschaum
können anschließend thermoplastische Schaumpartikel,
beispielsweise vorgeschäumte EPS Partikel eingetragen und
in einer Form frei geschäumt oder gegebenenfalls verpresst
werden. Das Verpressen empfiehlt sich insbesondere bei höheren
Anteilen an Schaumstoffpartikel.
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Dem
Bindemittel kann auch unter Druck eine gasförmige Substanz
als physikalisches Treibmittel zugeführt werden, die bei
einer Entspannung auf Normaldruck zu einer Volumenzunahme führt.
Es kann auch eine Flüssigkeit eingesetzt werden, die durch Änderungen
des Druckes oder der Temperatur in den gasförmigen Aggregatzustand überführt
wird. Die Substanz kann in dem, im wesentlichen wässrigen
Bindemittel, homogen gelöst vorliegen (z. B. Methanol,
Ethanol, Isopropanol, CO2, Ameisensäuremethylester
oder Ameisensäureethylester oder eigene Phasen bilden,
z. B. Pentan, etc. Bei mehrphasigen Systemen ist der Einsatz eines
Dispergiermittels vorteilhaft.
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Es
können auch chemische Treibmittel eingesetzt werden, die
z. B. aufgrund chemischer Zersetzungsprozesse ein Gas bilden; beispielsweise
Carbonate, Azide, Hydrazide, Hydroxide oder Peroxide. Die Freisetzung
des Gases kann durch Reaktion von ein, zwei oder mehr Komponenten
erfolgen und durch Änderung der Umgebungsbedingungen, z.
B. der Temperatur, initiiert werden. Weitere Beispiele sind Säuren
oder Säureanhydride in Kombination mit Carbonaten oder
Isocyanate in Kombination mit Wasser.
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Zur
Verfestigung der spritz- und spachtelfähigen Masse kann
der Superabsorber in die Masse eingearbeitet werden oder auf die
Oberfläche des verfüllten Hohlraumes aufgestreut
werden.
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Eine
spachtelfähige Masse erhält man insbesondere,
wenn man die gesamte Menge an Superabsorber in die Masse einarbeitet.
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Ein
Verfahren zum Verfüllen eines Hohlraumes, umfasst die Stufen
- i) Herstellung eines Schlag- oder Treibschaumes
aus einer wässrigen Zusammensetzung, enthaltend
- A) Schaumstoffpartikel,
- B) 5 bis 100 Gewichtsteile, bezogen auf Feststoff, einer wässrigen
Polymerdispersion,
- C) 0 bis 5 Gewichtsteile Schäumungsmittel,
- D) 0 bis 5 Gewichtsteile Verdicker,
- E) 0 bis 100 Gewichtsteile Füllstoffe,
- F) 0,1 bis 10 Gewichtsteile Superabsorber,
- G) 0 bis 20 Gewichtsteile Flammschutzmittel,
- H) 10 bis 300 Gewichtsteile Wasser,
wobei sich die Gewichtsteile
jeweils auf 100 Gewichtsteile Schaumstoffpartikel beziehen.
- ii) Befüllen des Hohlraumes mit dem Schlag- oder Treibschaum.
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Alternativ
kann man eine spritzfähige Masse ohne oder mit geringen
Anteilen an Superabsorber herstellen, diese in den Hohlraum eintragen
und anschließend durch Bestreuen der Masse mit Superabsorber
verfestigen.
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Ein
alternatives Verfahren zum Verfüllen von Hohlräumen,
umfasst die Stufen
- i) Herstellung eines Schlag-
oder Treibschaumes aus einer wässrigen Zusammensetzung,
enthaltend
- A) Schaumstoffpartikel,
- B) 5 bis 100 Gewichtsteile, bezogen auf Feststoff, wässrige
Polymerdispersion,
- C) 0 bis 5 Gewichtsteile Schäumungsmittels,
- D) 0 bis 5 Gewichtsteile Verdicker,
- E) 0 bis 100 Gewichtsteile Füllstoffe,
- F) 0 bis 5 Gewichtsteile Superabsorber,
- G) 0 bis 20 Gewichtsteile Flammschutzmittel,.
- H) 10 bis 300 Gewichtsteile Wasser,
wobei sich die Gewichtsteile
jeweils auf 100 Gewichtsteile Schaumstoffpartikel beziehen,
- ii) Befüllen des Hohlraumes mit dem Schlag- oder Treibschaum
- iii) Verfestigung der Oberfläche des befüllten
Hohlraumes durch Bestreuen des Schlag oder Treibschaums mit 0,1
bis 1 Gewichtsteilen Superabsorber F pro cm2.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere
zum Befüllen von Kammern in Hohlblocksteinen mit Schaumpartikeln.
Als Hohlblocksteine können beispielsweise solche aus Ton
mit einer oder mehreren Hohlkammern eingesetzt werden. Des weiteren
eignen sich Hohlblocksteine aus Leichtbeton, die zur Reduzierung
der Dichte des Bauelementes beispielsweise aus einer wässrigen
Zementmörtel-Mischung und einem Leichtzuschlagstoff, beispielsweise
Bims, Hüttenbims, Perlit, Blähton, Blähglas
oder Blähschiefer bestehen und wie in
WO 03/106365 beschrieben, hergestellt
werden können.
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Durch
die Verwendung unterschiedlicher Konzentrationen der Nasskomponente
(Dispersion + Additiven) können unterschiedlichste Konsistenzen
in Kombination mit den EPS-Kügelchen erzeugt werden (von Schaumstruktur über
spachtelfähige Systeme, fixierten Schüttungen
bis hin zu selbstverlaufenden Massen). Die ermöglicht einen
sehr flexiblen Anwendungsspielraum.
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Die
neuen Schaumformulierungen sind ohne Treibmittel, wie sie bei PU-Schäumen
zum Einsatz kommen möglich.
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Die
Schäume haben keine Volumenzunahme, was bei Verfüllung
in nicht formstabile Materialien vorteilhaft ist (z. B. Verfüllung
in noch weiche, nicht erhärtete Mauersteine) Bei größeren
Anwendungen kann auf bekannte maschinengängige Technologien
wie Siloverarbeitung zurückgegriffen werden (EPS-Kügelchen
im Silo, Dispersionskomponente wird direkt aus IPC's in der Siloschnecke
zugemischt) Bei der Füllung von Mauersteinen kann die spachtelfähige
oder schaumförmige Formulierung ohne hohen maschinentechnischen
Aufwand verfüllt werden. Dampflanzen zur Aufschäumung
des Dämmmaterials sind nicht notwendig.
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Durch
den Einsatz von wasserbasierender Dispersion ist die Reinigung der
Arbeitsgeräte, sowie die Entsorgung von Reststoffen einfach
und leicht möglich.
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Beispiele
-
Einsatzstoffe:
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Komponente A)
-
Graphithaltiges,
expandierbares Polystyrol (Neopor® N
2400 mit mittlere Durchmesser ca. 2 mm bzw. Neopor® N
2200 mit einem mittlerer Durchmesser ca. 5 mm der BASF SE) wurde
auf einem kontinuierlichen Vorschäumer auf eine Dichte
von ca. 10 g/l vorgeschäumt.
-
Komponente B)
-
- Acronal® 290 D (Styrol-Acrylatdispersion,
Feststoffgehalt 50 Gew.-%, Tg ca. 22°C) Acronal® S 400 (Tg ca. 8°C)
-
Komponente C)
-
- Comperlan® KD (Schäumungsmittel,
Fettsäurediethanolamid der Fa. Cognis)
-
Komponente D)
-
- Latekoll® DS 6269 X (Verdicker)
-
Komponente E)
-
- Poraver® (Blähglas,
Körnung 0,2 mm, Fa. Dennert)
-
Komponente F)
-
- Apyral® 16 (Flammschutzmittel,
Aluminiumhydroxid der Fa. Nabaltec AG)
-
Komponente G)
-
-
Komponente H)
-
- Superabsorber VP PWS 3002
-
Beispiel 1
-
- a) Verklebung von Neopor®-Schaumstoffkügelchen
mit Dispersion:
Im ersten Versuch wurde die grundsätzliche
Möglichkeit der Verklebung von Neopor®-Schaumstoffkügelchen
mit wässriger Dispersion geprüft. Hierzu wurde
eine marktgängige Styrol/Acrylatdispersion (Acronal 290D)
verwendet. Die Dispersion weist einen Feststoffanteil von 50% auf.
Nach Verdünnung der Dispersion mit Wasser (1:5) wurde diese
Lösung mit Neopor®-Schaumstoffkügelchen
der Körnung 2400 (feine ca. 1,8 mm Durchmesser) versetzt.
Das Mischungsverhältnis beträgt hierbei ca. 1:3.
Die Mischung wurde dann in Styroporformen mit den Abmessungen 50 × 220 × 80
mm eingefüllt. Nach Trocknung wurden die Proben entschalt
und auf Festigkeit geprüft.
Die Prüfkörper
zeigen eine ausreichende Buch- und Abriebfestigkeit.
-
| Formulierung: |
Nasskomponente: |
30
g Acronal® 290D |
| |
|
160
g Wasser |
| |
Mischung: |
100
g Neoporkugeln 2400 |
| |
|
290
g Nasskomponente |
-
- b) Erzeugung spritzfähiger Mischungen:
Die
unter a) beschriebene Mischung wurde durch einen geeigneten Rührer,
der viel Luft in die Mischung einträgt zusätzlich
gemischt und dadurch eine schaumartige Struktur erzeugt. Zur Stabilisierung
des Schaums und zur Erhöhung der Schaumausbeute wurde ein
konventionelles Schaummittel (Comperlan® KD)
sowie ein Verdicker Latekoll® DS
6269x verwendet.
Der Schaum wurde händisch in eine
große Spritze gefüllt und in die oben bereits
beschriebenen Formen gespritzt. Nach Trocknung wurden die Proben
wieder entschalt und auf Festigkeit geprüft. Die Festigkeiten und
das Abriebverhalten entsprachen dabei der Probe aus Versuch a)
-
| Formulierung
der Mischung: |
100
g Neoporkugeln 2400 |
| |
30
g Acronal® 290D |
| |
160
g Wasser |
| |
1
g Comperlan® KD |
| |
0,6
g Latekoll® DS 6269x |
- Die Dichte des erzeugten Schaums
liegt bei ca. 53 g/l.
- c) Zusatz von Leichtfüllstoffen zur Strukturverbesserung:
Bei
Zugabe von Leichtfüllstoff Blähglas Typ Poraver® kann eine spachtelfähige
Masse formuliert werden, die nach Trocknung eine höhere
Festigkeit aufweist, als die Mischung ohne Leichtfüllstoff.
Zusätzlich wird eine zweite Dispersion Acronal S400 zur
Flexibilisierungssteigerung der Endformulierung verwendet.
-
| Formulierung
der Mischung: | 100
g Neopor®-Schaumstofffkugeln 2400 |
| | 33
g Poraver® Körnung 0,2
mm |
| | 25
g Acronal® 290D |
| | 25
g Acronal® S400 |
| | 200
g Wasser |
| | 1,7
g Comperlan® KD |
| | 1,3
g Latekoll® DS 6269x |
- d) Beschleunigung der Erhärtung
der Formulierungen durch Koagulation
Zur Trockenzeitreduzierung
wurde im ersten Versuch Untersuchungen der Koagulierung verschiedener Dispersionen
durchgeführt. Die Koagulierung mit Zitronensäure
zeigte bei der Dispersion Acronal® 290
D die größten Effekte.
Das Besprühen
der Oberfläche der Formulierung aus Versuch b) mit Zitronensäure
zeigt eine schnelle Oberflächenverfestigung innerhalb von
1–5 min. Nachteilig hierbei ist, dass durch die hohe Glasstemperatur
der Dispersion (+22°C) die Koagulation bei niedrigen Temperaturen
(< +5°C)
unzureichend ist. Um den Einsatz von zusätzlichen Weichmachern
zu verhindern wurde der unter e) beschriebene Weg untersucht
- e) Beschleunigung der Oberflächenerhärtung
der Formulierung durch Wasserentzug Ausgangspunkt ist der Gedanke,
durch geeignete Hilfsmittel nur das Wasser aus der Formulierung
zu ziehen, ohne dass die Dispersionspartikel mit absorbiert werden.
Durch den Wasserentzug verfilmt die Dispersion sehr schnell. Der natürliche
Verdunstungseffekt des Wassers wird durch geeignete Additive stark
beschleunigt. Im Test wurde die Oberfläche der unter Versuch
b beschriebene Formulierung mit den Additiven bestreut und nach
ca. 5–10 min der Festigkeitszustand geprüft. Die
Versuche wurden bei +5°C durchgeführt.
Tabelle 1: | Additiv | Beschleunigung
der Oberflächenerhärtung innerhalb 5–10
min nach Auftrag |
| Zement | Mangelhaft |
| Gips | Mangelhaft |
| Sägespäne,
fein | Mangelhaft |
| Pangel
S9 | Nicht
ausreichend |
| Standard
Superabsorber BASF | Nicht
ausreichend |
| Superabsorber
Typ VP PWS 3002 (Mahlfeinheit < 50 µm;
Standard BASF Superabsorber fein gemahlen) | Gut |
| Superabsorber
Typ VP PWS 1000F (Mahlfeinheit < 175 µm;
salzstabil aus Trostberg) | Gut |
| Superabsorber
Typ VP PWS 1000F (Mahlfeinheit < 125 µm;
salzstabil aus Trostberg) | Sehr
gut |
- f) Beschleunigung der Erhärtung
der Gesamtformulierung durch Verwendung von Superabsorbern
Ausgehend
von den guten Ergebnissen aus Versuch e wurde die Gesamtformulierung
mit Superabsorber versetzt. Als Einsatzmenge dienten hierbei ca.
20 l des formulierten Schaums aus Versuch b). Bereits bei Zusatz
von ca. 50 g Superabsorber Typ VP PWS 1000F findet eine starke Versteifung
des Schaums statt. Die Masse ist nicht mehr spritzfähig,
jedoch wesentlich schneller erhärtend.
- g) Im Gegensatz zu dem Standard BASF Superabsorber gibt der
Superabsorber aus Trostberg das Wasser schneller wieder ab, was
zu einer deutlich schnelleren Durchhärtung der Gesamtformulierung
aus f) führt.
-
Beispiel 2 (spritzfähige Formulierung)
-
Die
spritzfähigen Formulierungen der Beispiele 2a, 2b und 2c
wurden analog Beispiel 1b unter Verwendung von Apyral 16 als Flammschutzmittel
als spritzfähige Formulierung gemäß der
in Tabelle 2 zusammengestellten Zusammensetzung hergestellt.
-
Beispiel 3 (spachtelfähige Formulierung)
-
Die
spachtelfähigen Formulierungen der Beispiele 3a, 3b, 3c)
und 3d) wurden analog Beispiel 1b unter Verwendung von Apyral 16
als Flammschutzmittel als spritzfähige Formulierung gemäß der
in Tabelle 2 zusammengestellten Zusammensetzung hergestellt.
-
-
Beispiel 4
-
Analog
Beispiel 1c wurden spritzfähige Massen (4b) und Spachtelmassen
(4a, 4c) hergestellt und wie unter 1e) beschrieben mit Superabsorber
VP PWS zu Prüfplatten mit einer Dicke von ca. 50 mm verfestigt. Hierzu
wurde eine Form aus Styrodur® (XPS)
mit einer Kantenlänge von 1 × 1 m und einer Tiefe
von 50 mm hergestellt. In diese wurde dann die Masse eingefüllt
und leicht an der Oberfläche mit einer handelsüblichen Traufel
geglättet und leicht angestampft. Die Prüfplatten
wurden nach ca. 7 Tagen. Trockenzeit ausgeschalt und für
weitere 21 Tage bei Normklima (23°C/50% rel. Luftfeuchtigkeit)
getrocknet. Vor der Messung der Wärmeleitfähigkeit
wurden die Platten noch einmal bei 40°C für 24
h konditioniert, um evtl. Restfeuchte zu eliminieren.
-
Die
Wärmeleitfähigkeit wurde gemäß
DIN
52612 an eine Einplattenapparatur EP500 bei 10°C
gemessen. Die Dicke der Prüfplatten betrug ca. 50 mm. Die
in Tabelle 3 angegebenen Lambda-Werte sind nicht dickenkorrigiert. Tabelle 3:
| Beispiel | Schaumstoffpartikel | Dichte
der Platte [kg/m3] | Plattendicke
[mm] | Lambda
10°C [mW/m·K] |
| 4a | Neopor® N 2200/N2400 | 25,7 | 49,9 | 31,9 |
| 4b | Neopor® N 2200/N2400 | 27,0 | 52,9 | 32,6 |
| 4c | Neopor® N N2400 | 29,6 | 55,0 | 31,5 |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1634911
A [0012]
- - EP 1854620 A [0013]
- - DE 102007012626 A [0014]
- - EP 981574 B [0023]
- - EP 981575 B [0023]
- - WO 00/50480 [0031]
- - WO 03/106365 [0034, 0080]
- - DE 19708451 A [0035]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ISO 11357-2 [0026]
- - DIN 52612 [0092]
