DE1719313A1 - Schaumstoffe - Google Patents

Schaumstoffe

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DE1719313A1
DE1719313A1 DE19681719313 DE1719313A DE1719313A1 DE 1719313 A1 DE1719313 A1 DE 1719313A1 DE 19681719313 DE19681719313 DE 19681719313 DE 1719313 A DE1719313 A DE 1719313A DE 1719313 A1 DE1719313 A1 DE 1719313A1
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VNII NOWYCH STR MATERIALOW
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    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
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Description

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SW)O MC-U-U)1I 22
i"*eiutv is·.·:. :tr 5
Vsesojuznyj nau&io-issledovatelskij 16. Januar 1968
institut novych stroitelnych mate- SJ/Hu
rialov
Moskau / UdSSR P 16 457
Schaumstoffe
Die Erfindung "betrifft Schaumstoffe auf der Grundlage Mineralf üllstofffe enthaltender Kunststoffe, wie Phenolformaldehyd-, Polystyrol-, Polyvinylchlorid- und Polyurethan-Schaumstoffe, die bekanntlich vor allem zur Wärmeisolierung, Schalldämmung und Schallabsorption sowie Verpackung dienen.
Bekannt sind Schaumstoffe, die zur Erhöhung der Festigkeit sowie zur Verminderung der während der Herstellung und Anwendung auftretenden Temperatur- und Schwindungsverformung kleinere Mengen verstärkender Zusätze, wie Glasfasern und Asbest, enthalten. Jedoch wird durch diese !Füllstoff zu sät ze der Verbrauch an Kunststoff nicht herabgesetzt und die Feuerfestigkeit des Schaumstoffes nicht erhöht.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Entwicklung von Schaumstoffen mit erhöhter Feuerfestigkeit und Steifheit sowie erniedrigter Wärmeleitfähigkeit und verringertem Kunststoffbedarf.
109822/1946 ...2
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch. Schaumstoffe gelöst, die gekennzeichnet sind durch den Gehalt von höchstens 55 Vol.% eines porösen Mineralfüllstoffs, dessen spez. Volumengewicht höchstens das Doppelte des spez. Volumengewichts des Schaumstoffes beträgt.
Als poröse Füllstoffe sind vor allem Blähperlit und Blähvermiculit, feine Blähton-(Keramsit)-Fraktionen, gesinterte
Aschenschlacken, Schaumglasscherben und Hüttenbims verwendbar.
Da das spez. Volumengewicht von Schaumstoffen in einem sehr weiten Bereich von 20 bis 250 kg/nr schwanken kann, muß die Wahl des porösen Füllstoffes im Einzelfall entsprechend dem oben angegebenen Verhältnis der Volumgewichte erfolgen; für Schaumstoffe mit verhältnismäßig hohem Volumgewicht und erhöhter Festigkeit ist es zweckmäßig, schwerere Arten von
Füllstoffen zu wählen.
Der poröse Füllstoff kann im Schaumstoff zum Teil in einer
bis zu einer spez. Oberfläche von 1500 bis 6000 cm /g zerkleinerter Form vorliegen, worüber weiter unten Näheres angegeben wird.
Beispiel 1:
Ein Ansatz für einen Schaumstoff mit einem spez. Volumgewicht
109822/1946
- 3 - 1/19313
von 50 kg/ur enthält in Gewichtsteilen etwa:
Polyvinylchlorid 100
Methylmethakrylat 25
Ammoniumkarbonat 16
Blähvermiculit , 50 (Vol.Gew. 75 kg/m^) Diisobutyroäzodinitril 1,1% (vom Monomergewicht)
Beispiel 2:
Ein Ansatz für einen Schaumstoff mit einem spez. Volumgewicht von 100 kg/nr erhält in Gewichtsteilen annähernd:
Polystyrol (Backpolymerisat) 100 Diisobutyroazodinitril 0,75 bis
Ammoniumkartionat 3 bis
Äthanol 2 bis
Blähperlit - 35 (Vol.Gew. 130 kg/m5)
Beispiel 3: ,
Ein Ansatz für einen Schaumstoff mit einem spez. Volumgewicht von 200 kg/nr erhält in Gewichtsteilen annähernd:
Polyester 35
Isocyanat 4-5
substituiertes Isocyanat 20
Emulgator 0,5 bis
Katalysator 0,05 bis 0,5
Wasser 0,0 bis 0,5
Keramsitkies (Korngröße ,30 2,5-5 mm, Vol.Gew.350 kg/m5)
Ί 0 9 8 2 2 / Ί Γ /* 6
-4- i/10313
Beispiel 4:
Ein Ansatz für einen Schaumstoff mit einem spez. Volumgewicht von 200 kg/nr enthält in Gewichtsteilen annähernd:
Phenolf ormaldehyd-Novola(|kharz 100
Hexamethylentetramin 10
Akrylnitrilkautschuk 20
Schwefel 0,6
Diisobutyroazodinitril 5 bis 7
Blähperlit (Korngröße 1,2-1,5 mm, 25 Vol.Gew. 180 kg / m3)
Blähperlit zerkleinert ρ 15
(spez.Oberfläche 2000 cmVg)
Der in den erfiÄdungsgemäßen Schaumstoffen vorliegende poröse Mineralfüllstoff bedingt die Bildung eines eigenartigen Bewehrungsgerüstes im Schaumstoff durch Verankerung des Kunststoffes in den offenen Poren an der Oberfläche des Füllstoffes und durch Kontaktanordnung seiner Körner im Baum des Schaumstoffes. Durch eine derartige Materialstruktur entstehen zweckmäßige Bedingungen für die gemeinsame Wirksamkeit des als Schaumbindemittel dienenden Kunststoffs und des porösen Füllstoffes bei der Einwirkung verschiedener Spannungen, zu denen es sowohl während der Herstellung als auch der Anwendung von Schaumstoffen kommt.
Selbst beim Vorliegen des Füllstoffes in verhältnismäßig geringen Mengen, wodurch eine Kontaktverteilung der Körner im
109822/1946
I 710313
Raum herbeizuführen unmöglich ist und der Füllstoff sich im sogenannten "schwimmenden" Zustand befindet, wird - wie aus der nachfolgenden !Tabelle zu ersehen - keine Verschlechterung der physikalisch-mechanischen Kennwerte bei den erfindungsgemäßen Schaumstoffen gegenüber füllstoffreien Schaumstoffen desselben Volumgewichtes beobachtet.
Schaumstoff aus Eigenschaften pvc Polystyrol Phenolharz
Volumgewicht kg/nr 30 100 200
Druckfe stigkeit kp/cm2
Biegefe stigkeit kg/cm2
Reißfestigkeit kp/cm2
x) Im Zähler Werte für Schaumstoff ohne Füllstoff, im Nenner mit Füllstoff.
Somit werden durch Einführung poröser Füllstoffe in Schaumstoffmassen deren physikalisch-mechanischen Kennwerte nicht
in
verschlechtert,- vielmehr kommt es hier—bei/allen Fällen zu einer starken Verringerung des Bedarfs an Kunstetoff durch dessen teilweisen Ersatz im Schaumstoff durch den mineralischen Füllstoff.
Bö' 120 180
2,0 10,2 16,0
2,3 11,3 17,4
4,2 22,3 8,8
4,9 22,1
Χ Q 19,5
4,3 22,i
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I / Ί y 3 T 3
Bekanntlich wird das Aufschäumen und Aushärten von Schaumstoffmassen in einer Reihe von Fällen vom Auftreten von Temperatur- und Schwindungsverformungen begleitet, wodurch Schwierigkeiten bei der Herstellung von Formkörpern bestimmter Abmessungen sowie unerwünschte Veränderungen in der Materialstruktur auftreten, die durch eine Kontraktion der Elementarzellen und das Auftreten von Mikrorissen gekennzeichnet sind. Wie nun zuästzlich gefunden wurde, ist eine teilweise oder vollständige Ausschaltung dieser Erscheinungen durch Einführen eines Teils des porösen Füllstoffes im feingemahlenen Zustand mitleiner spez. Oberfläche von 1500
bis 6000 cm /g möglich. Dieser Füllstoffanteil, der in den aus Kunststoff bestehenden dünnen Hüllen gleichmäßig verteilt ist, erhöht deren Festigkeit und dient gleichsam als Regler für die Gasdurchlässigkeit. Der letztere Umstand ist sehr wichtigpei der Herstellung von Schaumstoffen aus härtbaren Kunstharzen, z.B. von Phenolformaldehyd-Schaumstoffen, deren dünne Filme im gehärteten Zustand erhöhte Sprödigkeit aufweisen und bei stärkerem Gasdruck der aufgeschäumten Masse zerstört werden. Die Gewichtsverhältnisse zwischen den verschiedenen Anteilen des Füllstoffes können in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Kunststoffes und der Zweckbestimmung des Schaumstoffes in recht weiten Grenzen liegen.
...7 109822/19/, 6
7 _ · 17Ί9313
Die Einführung des porösen !Füllstoffes kann in "beliebiger Weise in Abhängigkeit von den sonstigen Herstellungsbedingungen erfolgen. Unter anderem ist es zweckmäßig, den feinzerkleinerten Füllstoffanteil unmittelbar während derBlock- oder Suspensionspolymerisation des angewandten polymeren Kunststoffes einzuführen. In anderen Fällen erscheint es beispielsweise möglich,den zwischenkörnigen Raum des Füllstoffes, der zuvor in eine Form eingebracht ist, mit Schaummasse aufzufüllen. Am zweckmäßigsten ist es jedoch, den Füllstoff mit der zubereiteten Schaummasse zu vermischen.
Zur Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften von Formkörpern aus Schaumstoff mit großer Oberfläche, wie Schalen und dünnwandige Zylinder, kann man in die aufzuschäumende Masse neben den porösen Füllstoffen bis zu 15 G-ew.% (vom Schaumstoffgewicht) verschiedene mineralische oder organische Fasern, wie Asbest, Glasfasern, Schlacken- oder Holzwolle, einführen, welche die Rolle eines zusätzlichen Bewehrungsmittels spielen, wobei die gleichmäßige Verteilung des faserigen Füllstoffs in hochviskosen schaumbaren Massen durch Mitbenutzung oberflächenaktiver Stoffe erreicht wird.
109822/1946

Claims (3)

16. Januar 1968 Patentanwälte QT/rr,, ZELLENTIN u. LUYKEM bd/liU Mönchen 22 P 16 4-57 r 6 Patentansprüche
1. Schaumstoffe auf der Grundlage Mineralfüllstoffe enthaltender Kunststoffe, gekennzeichnet durch den Gehalt von höchstens 55 Vol.% eines porösen Mineralfüllstoffs, dessen spez. VQlumengewicht höchstens das Doppelte des spez. Volumengewichts des Schaumstoffs beträgt.
2. Schaumstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an porösem Füllstoff, der teilweise in zerkleinerter Form mit eine spez. Oberfläche von bis zu I5OO bis 6000 cm /g vorliegt.
3. Schaumstoff nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von bis zu 15 Gew.% an faserigem Füllstoff.
109822/19/. 6
DE1719313A 1967-12-18 1968-01-18 Schaumstoffe Pending DE1719313B2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR132733 1967-12-18
GB29/68A GB1167701A (en) 1967-12-18 1968-01-01 Expanded synthetic plastics materials
DEV0035261 1968-01-18

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DE1719313A1 true DE1719313A1 (de) 1971-05-27
DE1719313B2 DE1719313B2 (de) 1975-07-24

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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