DE1203953B - Verfahren zum Schwerentflammbarmachen von Formteilen aus Polystyrolschaum - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schwerentflammbarmachen von Formteilen aus Polystyrolschaum Es ist bekannt, daß flammwidrige Styrolpolymerisate durch Zumischen von Halogenverbindungen vor oder nach der Polymerisation oder durch Zugabe von solchen Halogenderivaten, die an der Polymerisation mit teilnehmen, erhalten werden können. Diese Einstellungen müssen vor der Verschäumung jeweils gesondert hergestellt werden.
• Weiterhin ist bekannt, daß Polystyrolschaum durch Aufspachteln von erwärmten, festen, chlorierten Paraffinen oder durch Auftragen von unter Mitverwendung von organischen Bindemitteln hergestellten Dispersionen fester, organischer, unter anderem auch hochmolekularer Chlorverbindungen, wie z. B. Polyvinylchlorid, flammwidrig gemacht werden kann. Eine Mitverwendung von organischen Bindemitteln ist jedoch notwendig, um eine Fixierung der festen Chlorverbindungen auf dem Polystyrolschaum zu etmöglichen.
• Für diese flammwidrige Einstellung ist jedoch, bezogen auf das Gewicht vom Polystyrolschaum, die mehrfache Menge an organischen Chiorverbindungen erforderlich.
• Bekannt ist ferner, vorverschäumtes Polystyrol zusammen mit festen Chlorkohlenwasserstoffen und Antimontrioxyd zu vermischen und in einem zweiten Verschäumungsprozeß (Nachverschäumung) aus diesem Gemisch den gewünschten Schaumstoffkörper herzustellen. Das Verfahren zeigt aber erhebliche Schwierigkeiten, und nur bei Einhaltung bestimmter Bedingungen gelingt es, einwandfreien, flammwidrigen Polystyrolschaumstoff herzustellen. Außerdem erfordert das Mischen des sehr leichten vorverschäumten Polystyrols mit dem festen pulverförmigen Chlorkohlenwasserstoff und Antimontrioxyd besondere Vorsichtsmaßnahmen. Im Nachverschäumungsprozeß muß darauf geachtet werden, daß sich die Komponenten nicht wieder entmischen. Vorgenannte Verfahren sind nur beschränkt anwendbar, da sich in vielen Fällen die Notwendigkeit ergibt, bereits fertiggestellte und als Bauelemente eingesetzte Schaumkörper aus Polystyrol in irgendwelchen Konstruktionen nachträglich flammfest auszurüsten.
• Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen schwer entflammbarer Formteile aus Polystyrolschaum mit Hilfe von Antimontrioxyd und chlorierten Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß bereits endgültig geformte Formteile aus Polystyrolschaum mit einer Antimontrioxyd enthaltenden wäßrigen Emulsion eines festen, nicht kristallinen oder zähflüssigen chlorierten Kohlenwasserstoffs mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen und einem Chlorgehalt von mindestens 40 Gewichts- prozent und 20 bis 720/o, bezogen auf das Gewicht des chlorierten Kohlenwasserstoffs, eines nicht über 1200C siedenden Benzins, überzogen werden.
• Als Rohstoffe für die festen bzw. zähflüssigen, organischen Chlorverbindungen eignen sich Kohlenwasserstoffe, wie sie bei der Erdöldestillation oder der Fischer-Tropsch-Synthese anfallen, z. B. solche mit einem Siedebereich zwischen 70 und 3500 C, weiterhin Paraffine sowie aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Diphehyl. Um eine nicht klebende Oberflächenbeschichtung zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, daß die Viskosität der zähflüssigen, chlorierten Kohlenwasserstoffe höher als 50 000 cPoise/20°C liegt.
• Zum Zwecke der leichteren Herstellbarkeit der Emulsionen werden die chlorhaltigen Kohlenwasserstoffe in benzinischer Lösung angewendet, und zwar in Mengen von 20 bis 72°/o Benzin, bezogen auf das Gewicht des chlorierten Kohlenwasserstoffs, so daß der Polystyrolschaum praktisch nicht angelöst wird.
• Als weitere Pigmente neben Antimontrioxyd können den Emulsionen z. B. Eisenoxyde, Titandioxyd und Kaolin zugesetzt werden. Außerdem sind auch Zusätze von Farbstoffen möglich.
• Derartig hergestellte Emulsionen lassen sich leicht auftragen, lösen praktisch den Polystyrolschaum nicht an, geben nach dem Verdunsten der flüchtigen Bestandteile eine trockene Oberflächenbeschichtung und zeigen eine gute Wasserfestigkeit. Bei Einwirkung von Feuer oder Hitze sintert der Schaumstoff zusammen, und es findet dabei eine ausreichende Durchmischung der flammhemmenden Substanzen mit dem Polystyrol statt. Weder der Polystyrolschaum noch die abgetropfte, geschmolzene Masse brennen bei mengenmäßiger Abstimmung von Beschichtungsmasse zu Polystyrol, die von der Stärke des Polystyrolschaumkörpers abhängig ist und sich durch Vorversuche leicht ermitteln läßt, nach Wegnahme der Flamme von selbst weiter.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß die Ausrüstung der Polystyrolschaumkörper nur da angewandt zu werden braucht, wo es auf Grund der gestellten Flammschutzbedingungen erfordellich erscheint. Der Hersteller von Polystyrolschaumkörpern ist somit nicht genötigt, zwei Sorten Polystyrolschaumkörper herzustellen, einerseits unpräparierte, die dort eingesetzt werden, wo es auf den Flammschutz nicht ankommt, andererseits eine flammwidrige Sorte, die in den Fällen Verwendung findet, wo die Gefahr einer Flammeinwirkung besteht. Nach dem beanspruchten Verfahren kann jedoch jeder beliebige Polystyrolschaumkörper, d. h. auch eingebaute Isolier- und Bauelemente aus Polystyrolschaumstoff, durch einfaches Auftragen einer wäßrigen Emulsion nachträglich flammwidrig gemacht werden. Gegen die Aufbringung eines flammwidrigen Anstriches bestand bis jetzt in der Fachwelt ein berechtigtes Vorurteil, da die Anstriche infolge stets vorhandenen Lösungsmittelzusatzes den Polystyrolschaumkörper mehr oder weniger vollständig auflösen, zumindest aber stark anquellen. Diese Nachteile bestehen bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Anstriches nicht. Es ist wesentlich, daß die angegebene Zusammensetzung eingehalten wird.
• Beispiel 1 Herstellung des Imprägniermittels Aus 25 Gewichtsteilen eines chlorierten, festen Paraffins (Chlorgehalt 700/o, Schmelzbereich 65 bis 75°C), 2 Gewichtsteilen Stearinsäure und 18 Gewichtsteilen Benzin, mit Siedegrenzen von 80 bis 120"C, wird ein homogenes Gemisch hergestellt. Das Gemisch wird bei ungefähr 70"C unter intensivem Rühren mit einer wäßrigen Lösung aus 1 Gewichtsteil Triäthanolamin und 5 Gewichtsteilen Wasser emulgiert. Zu dieser Emulsion wird dann eine vorher über eine Farbmühle gegebene Paste aus 1 Gewichtsteil wasserlöslicher Methylcellulose, 12 Gewichtsteilen Antimontrioxyd und 36 Gewichtsteilen Wasser langsam eingetragen.
• Die auf diese Weise erhaltene pigmenthaltige Emulsion ist verhältnismäßig niedrigviskos, über Monate hinaus haltbar und kann mit Wasser in jedem Verhältnis verdünnt werden.
• Präparieren des Polystyrolschaumes: Das in oben beschriebener Weise hergestellte Beschichtungsmittel wird mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt. Das Aufbringen dieser verdünnten Emulsion auf die Oberfläche des Polystyrolschaumkörpers kann durch einmaliges oder auch mehrmaliges Aufstreichen oder Aufspritzen erfolgen. Das aufgetragene Präparierungsmittel trocknet an der Luft schnell und fest auf.
• Zur Erzielung eines selbstlöschenden Effektes beträgt für eine 6 cm starke Polystyrolschaummasse der trockene Beschichtungsauftrag ungefähr 400/o der Gewichtsteile des nicht präparierten Polystyrolschaumes.
• Beispiel 2 Aus 25 Gewichtsteilen eines hochviskosen Chlordiphenyls mit 60 0/o Chlorgehalt, 5 Gewichtsteilen Leichtbenzin und 2 Gewichtsteilen Stearinsäure, emulgiert mit 1 Gewichtsteil Triäthanolamin in 5 Gewichtsteilen Wasser und verrührt mit einer Paste aus 1 Gewichtsteil Methylcellulose, 10 Gewichtsteilen Antimontrioxyd in 51 Gewichtsteilen Wasser, kann ebenfalls ein Beschichtungsmittel, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt werden, das einen selbstlöschenden Effekt für Polystyrolschaummassen zeigt.
• Um einer 2 cm starken Polystyrolschaumplatte einen selbstlöschenden Effekt zu verleihen, ist ein trockener Auftrag von etwa 30 Gewichtsprozent erforderlich, bezogen auf das Gewicht des nicht präparierten Polystyrolschaumes.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zum Herstellen schwer entflammbarer Formteile aus Polystyrolschaum mit Hilfe von Antimontrioxyd und chlorierten Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß bereits endgültig geformte Formteile aus Polystyrolschaum mit einer Antimontrioxyd enthaltenden wäßrigen Emulsion eines festen, nicht kristallinen oder zähflüssigen chlorierten Kohlenwasserstoffs mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen und einem Chlorgehalt von mindestens 40 Gewichtsprozent und 20 bis 72°/o bezogen auf das Gewicht des chlorierten Kohlenwasserstoffs, eines nicht über 120"C siedenden Benzins, überzogen werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 133 807; britische Patentschrift Nr. 785 993.