DE1646512A1

DE1646512A1 - Formmassen mit vermindertem Raumgewicht

Info

Publication number: DE1646512A1
Application number: DE19671646512
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Bartl; Frank Dr Wingler
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1967-03-10
Filing date: 1967-03-10
Publication date: 1971-07-29
Also published as: DE1646512B2; FR1563234A; BE711938A; GB1216244A; SE349792B; NL6802888A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG 16465T2

LEVERKU S EN-B*yerwerk Patent-Abteilung

Fr/Kr

Formmassen mit vermindertem Raumgewicht

Die Erfindung betrifft Formmassen mit vermindertem Raumgewicht aus Hohlperlen von Äthylen-Vinylchlorid-Copolymerisaten, erhärteten Feststoffen und gegebenenfalls Zuschlagstoffen.

Es ist bekannt, Formmassen mit vermindertem Raumgewicht, insbesondere Leichtbaustoffe dadurch herzustellen, daß man Stoffe, wie beispielsweise Zement, mit Stoffen von niedrigem spezifischen Gewicht wie Bims, Kieselgur, Holzwolle, Holzspäne, Kork usw. vermiscnt und erhärten läßt. Ein Nachteil solcher Leichtbaustoffe liegt in ihrer unregelmäßigen Struktur und in den zu geringen Festigkeiten. Außerdem ist die Verminderung des Raumgewichts durch die Raumgewichte der Zusätze stark eingeschränkt. ^v

Auch ist es bekannt, Baustoffen vor dem Abbindeprozeß oder während des Abbindeprozesses Schaummittel oder Treibmittel wie Wasserstoffperoxid-Chlorkalk, Calziumcarbid usw. zuzumischen, um Leichtbaustoffe zu erhalten. Ein großer Nachteil ist auch hier die uneinheitliche Porengröße. Weiter können

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die Gasblasen bereits vor dem Abbindeprozeß leicht entweichen, wodurch ein erheblicher Schrumpf auftreten kann (vgl. "Die Baustoffe" Otto Graf, 1950, K. Wittwer-Verlag, Stuttgart).

Gemäß einem eigenen älteren Vorschlag (vgl. deutsches Patent , deutsche Patentanmeldung F 49 964 IVc/39b) werden unbrennbare Schaumstoffe mit sehr geringem spezifischen Gewicht dadurch hergestellt, daß aaan Copolymerisate auö 70 - 92 Gewichtsteilen Vinylchlorid und 30-8 Gewichtsteilen Äthylen oder Äthylen und Propylen mit Hilfe von Treibmitteln verschäumt.

Weiterhin können gemäß dem eigenen älteren Vorschlag (.vgl.

deutsches Patent , deutsche Patentanmeldung F 50

IVc/39b) die vorstehend beschriebenen Hohlperlcopolymerisate mit Hilfe von Adhäsionsmitteln zu unbrennbaren Formkörpern verklebt werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung sind nun Leichtbaustoffe mit einheitlicher Porengröße, geringem spezifischen Gewicht und guten Festigkeitswerten.

Gegenstand der Erfindung sind somit Formmassen mit vermindertem Raumgewicht insbesondere geformte Leichtbaustoffe auf der Basis von erhärteten Feststoffen und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Hohl-

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perlen von Copolymerisaten aus

70 - 92 Gewichtsteilen Vinylchlorid und 30-8 Gewichtsteilen Äthylen oder Äthylen und Propylen.

Unter erhärteten Peststoffen werden anorganische Peststoffe verstanden, die nach dem Austrocknen an der Luft und der Wasserabgabe oder nach Aufnahme von Kohlendioxid oder nach Aufnahme von Wasser und anschließender teilweiser Wasserabgabe erhärtet sind, wie Kalke, Weißkalke, Dolomitkalke, Alkalisilikate, Lehm, Tone, Gips, Magnesia, Sorelzemente, Tonerdenzemente, Portland zemente, Hochofenzemente, Hüttenzemente u. dgl.

Weiter werden unter erhärteten Peststoffen organische feste Urasetzungsp^cdukte aus Epoxidharzen und Yernetzern, polymerisierte Polyesterharze, gehärtete Phenolformaldehydharze, Harnstofformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, feste Umsetzungsprodukte aus Polyisocyanaten und aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen, Vernetzungsprodukte von Polymerisaten aus olefinischen ungesättigten Monomeren und reaktive % vernetzbare Gruppen tragenden Monomeren verstanden.

Vorzugsweise sind anorganische erhärtete Peststoffe in den leichtbaustoffen enthalten.

Als Zuschlagstoffe kommen in gemahlener, zerschnittener,

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allgemein in zerkleinerter oder geschmolzener Form in Frage: Haar, Stroh, Filze, Watte, Teer, Asphalt, Bitumen, Holzmehl, Holzspäne, Zorkmehl, Glasfasern, Tuff, Puzzolanerde, Hochofenschlacke, Bimsstein, Bimsmehl, Zeolithe, Tonerde, Asbest, Quarzsand, allgemein natürliche Silicate, Schwefelschiefer, gemahlener Trümmerschutt, Metalloxide, Anhydrifbildner, wie Alkalisulfate, Alaune, Löschkalk usw. Weiter werden unter Zuschlagstoffen Pigmente, Farbstoffe und Stabilisatoren verstanden.

Die Leichtbaustoffe enthalten 1-99 Volumenprozent, vorzugsweise 20 - 80 Volumenprozent des Hohlperlencopolymerisats und 99-1 Volumenprozent, vorzugsweise 80 - 20 Volumenprozent an erhärteten Feststoffen. Die Volumenprozente sind stets auf die Mischung des Hohlperlencopolymerisats und erhärteten Feststoffs bezogen. Gegebenenfalls können in den Leichtbaustoffen bis 90 Gew. %, vorzugsweise bis 70 Gew. #, bezogen auf das Gewicht der Mischung aus Hohlperlencopolymerisat und erhärtetem Feststoff, an Zuschlagstoffen enthalten sein.

Die Herstellung der Hohlperlencopolyraerisate aus Vinylchlorid und Äthylen bzw. aus Vinylchlorid, Äthylen und Propylen ist

in den deutschen Patenten und , deutsche

Patentanmeldungen F 49 964 IVc/39b und F 50 864 IVc/39b beschrieben. Die Copolymerisate besitzen spezeifische Gewichte

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von ca. 0,1 - 0,01 g/cm und darunter. Der Durchmesser der verwendeten Hohlperlencopolymerisate beträgt zweckmäßigerweise 0,1 - 2.0mm, jedoch können diese Maße unter- oder überschritten werden.

Die Herstellung der Leichtbaustoffe erfolgt durch Abmischen der Hohlperlen mit den oben aufgezählten Stoffen noch vor dem Abbinde- und Erhärtungsprozeß. Das Abbinden and das Erhärten erfolgt durch Trocknen an der Luft, Aufnahme von Kohlendioxid, Wasser oder durch Vernetzungsreaktionen nach Zufügen eines Ver- Λ netzers bzw, eines Katalysators. Bei der Herstellung von hydraulisch erhärteten Feststoffen mit vermindertem Raumgewicht geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man die noch von der Suspensionspolymerisation her mit Wasser benetzten Vinylchlorid /Copolymer isathohlperlen unter die fertige Mischung aus erhärtbarem Feststoff und Zuschlagsstoff mischt und aus der noch breiförmigen Mischung Platten oder größere Blöcke gießt, die dann anschließend aushärten. Durch Sägen oder Frässen lassen sich die Formkörper nachträglich bearbeiten. Diese Methode ist besonders vorteilhaft zur Herstellung von Platten aus Schaumgips oder Schaumzement. Stört das an den Hohlperlen von der Polymerisation her anhaftende Wasser, so werden diese zuerst an der luft getrocknet und anschließend mit den härtbaren Formmassen vermischt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Leichtbaustoffe

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liegt darin, daß sich durch Wahl des Verhältnisses von Hohlperlen zu erhärtetem Peststoff und gegebenenfalls Zuschlagstoffen das Raumgewicht und die Festigkeiten der Formkörper in weiteren Grenzen beeinflußen läßt.

Beispielsweise besitzen Platten aus Schaumgips und Schaumbeton mit dem Raumgewicht 0,3-1 g/cm⁵ gute mechanische Festigkeiten, die ihre Verwendung als Leichtbauplatten, als Wandelemente und als Isolierplatten in der Fertigbauweise ermöglichen. Kommt es nicht auf die mechanische Festigkeit, sondern auf gute Isolierwirkung an, so werden bevorzugt Formkörper des Raumgewichtes von 0,05 -0,5 g/cm eingesetzt. Zur Herstellung von Fugenmassen mit guter Wärmeisolierwirkung geht man z. B. so vor, daß man 400 Raumteile Hohlperlen der Dichte 0,008 bis 0,1 g/cm⁵, bevorzugt 0,01 bis 0,015, mit 50 bis 200 Raumteilen Wasser benetzt und hierzu 10 bis 500, bevorzugt 40 bis 200 Raumteile in Gegenwart von Wasser aushär⁺bare Feststoffe wie Zement, Gips, Kalk, Wasserglas (als wäßrige Lösung) untermischt. Die schaumigen Massen lassen sich vor dem Abbindeprozeß als Fugen- und Isoliermassen einsetzen, z. B. als Estrichgrund, zum Auffüllen von Rohrleitungsschächten, zum Isolieren von in Wänden verlegten Wasserleitungen, als wärmeisolierender Verputzuntergrund usw. Bei all diesen Anwendungen können auch Mischungen mit höherem erhärteten Feststoffanteil und gegebenenfalls Zuschlagstoffen eingesetzt werden. Mischungen

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aus 400 Raumteilen Hohlperlen der Dichte 0,01 bis 0,015t 50 bis 200 Raumteilen Wasser und 40 bis 1000 Raumteilen Gips lassen sich vorzüglich im Modellbau einsetzen. Man erreicht hierbei eine erhebliche Gewichtseinsparung. Blöcke aus abgebundenem mit Hohlperlen aufgelockertem Gips lassen sich besonders leicht nachträglich verarbeiten. Will man die Luftdurchlässigkeit der porösen Stoffe erhöhen, so kann man die Hohlperlen durch Tränken des porösen Formkörpers mit einem Lösungsmittel für das Copolymerisat, z. B. Toluol, Benzol, Xylol, Aceton, Chloroform, Methylenchlorid, Dioxan oder Tetrahydrofuran auflösen.

Die Formmassen mit vermindertem Raumgewicht können auch nach dem Abbindeprozeß mechanisch zerkleinert und anderen Feststoffen zur Verminderung ihres Raumgewichtes und zur Auflockerung untergemischt werden.

Da die Hohlperlen aus dem Vinylchlorid-Äthylen-Copolymerisat nicht entflammbar sind und in geringen Gewichtsmengen untergemischt werden, wird die Brennbarkeit der oben aufgeführten organischen Feststoffe und Zuschlagstoffe nicht erhöht. Im Falle der Verwendung von organischen erhärteten Feststoffen und Zuschlagstoffen wird eine Verringerung der Entflammbarkeit erzielt.

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Beispiel 1

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400 cm Hohlperlen der Dichte 0,01 g/cm (Zusammensetzung: 85,4 Gew. i° Vinylchlorid, 14,6 Gew. % Äthylen) und einem Durchmesser von 0,5 - 1,5 mm werden in 200 cm Wasserglaslösung der Dichte 1,36 g/cm⁵ (25 $> SiO₂) suspendiert und auf einem Sieb von der überschüssigen Lösung befreit. Die Formmasse wird auf eine Silikonfolie ausgestrichen und mehrere Tage bei Raumtemperatur getrocknet. Der poröse Formkörper besitzt nach mehrtägiger Lagerung die Dichte 0,16 g/cm . Der Schaumstoff ist wasserfest und verträgt Temperaturen von über 150 C.

Beispiel 2

Die in den Beispielen 2 bis 7 verwendeten Hohlperlcopolymerisate bestehen aus 85,4 Gew. % Vinylchlorid und 14,6 Gew. % Äthylen.

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400 cm Hohlperlen werden mit 100 cm Wasser angeteigt und hierunter 150 g Zement gemischt. Man läßt bei Raumtemperatur innerhalb von drei Tagen unter öfterer Befeuchtung mit Wasser abbinden. Man erhält einen Formkörper der Dichte 0,54 g/cm . Der abgebundene Formkörper läßt sich zu Platten zersägen.

Beispiel 5

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400 cm Hohlperlen werden mit 100 cm Wasser vermischt. Man mischt hierunter 150 g Gips und gießt mit der Mischung eine

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Form aus. Nach dem Abbinden und Trocknen bei 50° C erhält man einen Formkörper der Dichte 0,49 g/cm . Der Formkörper kann durch Sägen, Fräsen oder Schnitzen nachträglich bearbeitet werden.

Beispiel 4

200 cm Hohlperlen werden mit 50 cm Wasser vermischt und mit 150 g Dentalgips zu einem Brei verarbeitet. Mit dieser Masse, die innerhalb von 15 Minuten erstarrt, können Abdrücke von Formteilen gemacht werden. Nach Trocknen bei 50 C erhält man einen Gipsabdruck der Dichte 0,73 g/cm .

Beispiel 5

Man stellt 100 cm einer Mischung aus einem Bisphenoldiepoxid (Epoxidäquivalent 200) und Triäthylentetramin im Verhältnis 100 : 15 her und mischt nach 30 Min. 400 cm Hohlperlen unter, Nach dem Abbinden bei Raumtemperatur erhält man einen festen Formkörper der Dichte 0,46 g/cm .

Beispiel 6

400 Volumenteile feuchte Hohlperlen werden mit 200 Volumenteilen einer Betonmasse aus 150 Gewichtsteilen Hochofenzement, 150 Gewichtsteilen Sand und 100 Gewichtsteilen Wasser vermischt. Man läßt abbinden und unter mehrmaligem Befeuchten erhärten.

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Der erhaltene Beton besitzt eine Dichte von 0,6 g/cm . Beispiel 7

Zu 200 Volumenteilen einer Mischung, bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer Silikonabdruckpaste (50 Gewichtsteile Polysiloxan, 35 Gewichtsteile Quarzmehl, 15 Gewichtsteilen Cellit (Celluloseester) und 5 Gewichtsteilen eines Vernetzers (bestehend aus Methyltriäthoxysilan und Dibutylzinndilaurat im Gewichtsverhältnis 3:1) fügt man 1000 Volumenteile Hohlperlen, mischt und formt eine Platte von 4 cm Dicke. Nach dem Abbindeprozeß (2 Stunden) erhält man einen elastischen Schaumstoff der Dichte 0,33 g/cm³.

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Claims

If

Patentanspruch:

Formmassen mit vermindertem Raumgewicht auf der Basis von erhärteten Feststoffen und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Hohlperlen von Copolymerisaten aus

70 - 92 Gewichtsteilen Yinylchlorid und 30 - 8 Gewichtsteilen Äthylen oder Äthylen und Propylen.

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