DE1769181B2 - WärmelsoHerstoffplatte aus Schaumkunststoff, sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeisolierstoffplatte aus Schaumkunststoff, die auf einer Seite mit einer entflammungshemmenden Schutzschicht versehen ist, sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Als Ver|Mckungsmaterial und als Wärmeisolationsmaterial wird in immer größerem Umfange verhältnismäßig billig herstellbarer Schaumkunststoff benutzt, der in Form von Platten oder Kö>-pern durch Aufschäumen stark porös gemacht v/orden ist. Zu diesem Aufschäumen ist es z. B. üblich, mit Körnchen des Kunststoffs ein Treibmittel, z. B. Petroleumäther, zu vereinigen, wonach die Körnchen bei einer Erhitzung und entsprechender Vergasung des Petroleumäthers stark anschwellen. Sie können danach durch weitere Erhitzung auch miteinander zusammengeschweißt werden, weil der verwendete Kunststoff, z. B. ein Polystyrolkunst-Stoff, in der Regel schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schmilzt. Diese Kunststoffe sind aber leider auch brennbar und ihre Benutzung kann deshalb zu einer erhöhten Feuergefahr führen. Insbesondere kann der entflammte und schmelzende Kunststoff durch abtchmelzende brennende Kunststofftropfen leicht zur weiteren Ausbreitung des Feuers führen. Auch kann der brennende und insbesondere tropfende Kunststoff die Löscharbeiten durch eine Bedrohung der feuerlö- »chenden Personen wesentlich erschweren.

Durch die FR-PS 1482 115 ist es zwar bekannt, Ichall- und wärmeisolierende Platten aus einem Zeilkunststoff herzustellen, an den an einer Seite eine Asbestscheibe geklebt ist Abgesehen davon, daß das Asbest« welches als eine mineralische Verbindung nur in einer Faserstruktur vorkommt, zunächst in eine hinreichend formhaltige Platten· oder Tuchform gebracht bzw, gewebt werden muß, sehr teuer und zumindest in de Plattenform auch verhältnismäßig dick ist, muß es an der Isolierstoffplatte auch noch durch ein besonderes Klebemittel festgelegt werden. Derart geschützte Schaumkunststoffplatten kommen deshalb für die hier in Betracht gezogenen und ihrer Verwendung nach stets in größeren Mengen benötigten Verpackungsund Wärmeisolaiionsmateralien schon aus Kosten'

gründen nicht in Frage.

Als billigere Feuerschutzmaßnahme ist in der gegenüber der vorliegenden Erfindung nicht vorveröffentlichten DT-AS 1 646 074 bereits vorgeschlagen worden, den Kunststoff mit flüssigem Wasserglas zu beschichten, dem vor der Verwendung wasserfreies Wasserglas in einer Menge zwischen 10 und 150% der Menge des flüssigen Wasserglases zugesetzt wurde. Hierdurch ist ein Polymerisationsverfahren eingeleitet worden, welches beim Erhärten des Wasserglases bewirkt, daß ein darin eingeschlossener Schaumkunststoff weder entzündbar noch brennbar ist Nachteilig ist aber auch hierbei noch, daß wegen der verhältnismäßig geringen Temperaturbeständigkeit des Kunststoffs nur niedrige Trocknungstemperaturen in Frage kommen, weshalb eine solche Beschichtung durch die entsprechend langen Trocknungszeiten unwirtschaftlich wird. Viele bekannte Entflammungsschutzmittel und insbesondere die Wasserglasverbindungen unterliegen nach ihrer Auftragung einer allmählichen Alterung, was bei den Wasserglasverbindungen z. B. darauf zurückzuführen ist. daß ein durch die Verbindung eingeleitetes Polymerisationsverfahren dem Halbierungsgcetz von Curie folgt und somit bei der Beschichtung noch nicht beendet ist. Die Polymerisation, die insgesamt eine verhältnismäßig lange Zeit beansprucht, kann bei der Anwendung des Schutzmittels beispielsweise etwa erst zur Hälfte stattgefunden haben. Würde man langer warten, so würde mit der zunehmenden Polymerisation auch die entfiammungshemmende Wirkung der Wasserglasverbindung nachlassen und somit der ganze Wert der Schutzbehandlung verringert werden.

Ein weiterer Mangel der vorgenannten bisher üblichen Oberflächenbehandlungen liegt darin, daß das in trockenem Zustand völlig harte Wasserglas in feuchtgesättigter Luft weich und klebrig wird, so daß es schon vorgekommen ist, daß bereits mit der Wasserglasverbindung beschichtete fertige Platten während der Lagerung aneinander festklebten. Es war bisher jedoch nicht möglich, diesen Mangel zu beheben, zumal die Auffassung begründet erschien, daß ein den brennbaren Schaumkunststoff schützendes Schutzmittel nur an der von einer Flamme zuerst beaufschlagten äußeren Oberfläche des Kunststoffs zur vollen gewünschten Wirkung kommen kann, selbst wenn anläßlich der Beschichtung auch eine geringfügige Imprägnierung des Kunststoffs erfolgen sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte, mit einer vorgenannten entflammungshemmenden Schutzschicht versehene Wärmeisolierstoffplatte so zu vervollkommnen, daß sowohl der vorgenannte Mangel einer den Wert der Schutzschicht herabsetzenden Alterung des Schutzmittels als auch die Gefahr eines Zusammenlebens gestapelter und mit der Schutzschicht versehener Isolierstoffplatten vermieden wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schutzschicht aus einer Wasserglasverbindung besteht und auf ihrer der Platte abgekehrten Oberfläche eine zweite Schaumkunststoffplatte trägt, wobei eine der Platten eine Wandstärke im Bereich von etwa 03 bis 10 cm aufweist

Eingehende Versuche haben überraschend gezeigt, daß die Schutzschicht auch noch in einem Abstand zwischen 03 und 10 cm unterhalb der Außenfläche der Isolierstuffplatte zur vollen und gleichen Wirkung kommt wie wenn sie an der Außenfläche selbst vorgesehen wäre. Man gewinnt bei einer solchen »inneren« Anord-

nung der Schutzschicht jedoch den großen Vorteil, daß die Schutzschicht gegenüber der atmosphärischen Luft praktisch abgeschlossen ist und dadurch mangels der Möglichkeit des Zutritts von Luftsauerstoff zur Schicht die Nachteilige weitere Polymerisation der Schicht praktisch unterbunden oder zumindest ganz wesentlich zeitlich hinausgezögert wird. Überdies entfällt auch noch die Gefahr von Erweichungen der Schutzschicht und eines Zusammenlebens aneinanderliegender Isolierstoffplattsn im Falle einer größeren Luftfeuchtig- ip keit Schließlich sind die so ausgebildeten Isolierstoff platten auch unempfindlicher gegen Stoßbeschädigungen, da sich die bei trockener Luft verhältnismäßig spröde und entsprechend bruchempfindliche Schutzschicht nicht mehr an der Außenseite der Isolierstoffplatte befindet

Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist eine der beiden Platten eine Wandstärke zwischen 5 und 10 mm auf. Dabei kann wenigstens die eine der beiden Platten aus Zeil-Polystyrol bestehen. Man kann die Isoliprstoffplatten auch aus mehr als zwei Platten zusammensetzen und in den Spalträumen dann mehr als eine Schutzschicht vorsehen, für die vorteilhaft eine Verbindung von flüssigem und wasserfreiem Wasserglas verwendet wird.

Die Erfindung umfaßt schließlich auch ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Isolierstoffplatte, welches darin besteht, daß die Wasserglasverbindung in noch flüssigem Zustand auf eine der beiden Platten aufgebracht und diese Platte mit der in noch klebrigem Zustand befindlichen Schutzschicht gegen die weitere Platte bis zum Abbinden der Wasserglasverbindung mit beiden b.-nachb ,-ten Platten angedrückt wird. Bei einer solchen Herstellung wird die Schutzschicht zugleich als Bindemittel zum Zusammenkleben der die Schutzschicht zwischen sich aufnehmenden Platten verwendet und es erübrigt sich somit die Anwendung eines besonderen Klebemittels.

Zur Erläuterung der Bedeutung der Erfindung werden nachstehend drei Versuche beschrieben, die an drei Bus einer einzigen größeren Zell-Polystyrolplatte ausgeschnittenen quadratischen Platten einer Kantenlänge von 50 cm und eines spezifischen Gewichtes von 15 kg/m¹ vorgenommen wurden.

Die erste Platte wurde unbehandelt gelassen, und gegen die Mitte der Platte wurde so dicht wie möglich die Flamme einer Lötlampe gerichtet. Nach nur wenigen Sekunden entflammte die ganze Platte und brannte mit klar sichtbarer Flamme innerhalb von 30 Sekunden ganz ab, ausgenommen jedoch geringe geschmolzene Restbestandteile, die zum Teil in Form brennender Tröpfchen nach unten abtropften und wegflössen, zum Teil jedoch auch ähnlich Schweißfunken wegspritzten Und eine besondere Gefahr für die Umgebung und für etwa in der Nähe stehende Menschen darstellten.

Die zweite Platte wurde an ihrer Oberfläche mit einer Schutzschicht behandelt, die aus 100 g Natron-Wasserglas (Na2O:SiO2) in einer Lösungskonzentration von 1:27 Be bestand und mit 20 g kurzfaserigem Asbest vermischt war. Unmittelbar vor der Behandlung wurde 40 g wasserfreien Wasserglases zugesetzt und die Bestandteile wurden schnell, aber gründlich vermischt und die Mischung auf die eine Seitenfläche der Pfatte aufgestricheh. Nach 10 Minuten war eine 03 mm dicke, harte Schicht aus der Wasserglasverbindung gebildet. Nun mehr wurde in gleicher Weise die Flamme derselben Lötlampe auf die Mitte dieser Platte gerichtet. Nach etwa 30 Sekunden begannen sich in der Mitte der Platte Blasen zu bilden und nach etwa 5 Minuten war hinter der Schutzschicht ein praktisch kreisrundes Loch durch die Zell-Polystyrolplatte entstanden. Dieses Loch erweiterte sich anschließend langsam, wobei der Bereich von Blasen und Schaum entsprechend größer wurde. Auch bei noch längerem Bestreichen der Platte mit der Flamme der Lötlampe konnte keine Neigung zur Entzündung der Platte beobachtet werden.

Die dritte der vorgenannten Platten wurde parallel zu ihrer einen Seitenfläche so aufgespalten, daß eine dünne Platte von nur 5 mm Stärke entstand. Diese Platte wurde in gleicher Weise wie die vorgenannte zweite Flaue behandelt Noch vor der Bindung der Wasserglasverbindung auf dieser Platte durch die eben erwähnte Polymerisation, d. h. während die Schutzschicht noch eine starke klebrige Konsistenz hatte, wurde die dünne Platte mit dieser Schicht gegen die übriggebliebene dickere andere Platte gepreßt Nach einer Bindungszeit von ebenfalls etwa 10 Minuten war die Wasserglasverbindung erhärtet, wobei die beiden Platten durch die Schutzschicht fest miteinander verbunden waren. Die Bindungszeit für die Wasserglasverbindung war auch ohne die Möglichkeit eines Zutritts äußerer Luft zur Schutzschicht gleich geblieben.

Nunmehr wurde gegen die Außenfläche der genannten dünneren Teilplatte der dritten Platte in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Versuchen die Flamme der Lötlampe gerichtet Hierbei traten zwar verhältnismäßig schnell einige Blasen auf, die jedoch bald wieder zurückgingen. Nach derselben Zeit wie bei der zweiten Platte traten dann in der Mitte der Platte Blasen auf. Es dauerte jedoch wesentlich länger als 5 Minuten, bis die Zell-Polystyrolplatte in ihrer Mitte durchlöchert war, und auch die Aufweitung des mittleren Loches ging v/esentlich langsamer als bei dem zweiten Versuch vor sich.

Weitere Versuche zeigten, daß die beste Wirkung erzielbar ist wenn die Wandstärke der dünneren der beiden miteinander verbundenen Platten zwischen 5 und 10 mm liegt. Aber auch unter 5 mm bzw. über 10 mm starke Einzelplatten ergeben in Verbindung mit der zwischen zwei Planen aufgenommenen Schutzschicht noch eine gegenüber den vorbekannten Platten vorteilhafte Schutzwirkung.

Selbstverständlich muß die andere der beiden zusammengefügten Platten nicht etwa stärker als die vorstehend als »dünnere Platte« beschriebene Platte sein. A'jch ist es natürlich nicht notwendig, die beiden Teilplatten aus einer vorher homogenen dickeren Platte auszuschneiden. In der Praxis wird man selbstverständlich für sich hergestellte Einzelplatten über die Schutzschicht miteinander verbinden. Dabei ist es auch nicht etwa erforderlich, daß die beiden Teilplatten aus dem gleichen Isolierstoff bestehen. Die Isolierstoffplatte kann weiterhin auch aus mehr als zwei Teilplatten zusammengefügt sein, so daß zwischen den Platten wenigstens zwei Spalträume entstehen. Dabei tst es besonders vorteilhaft, wenn dann jeder dieser Spalträume eine Schutzschicht aufnimmt und die Teilplatten der Verbundplatte durch die Schutzschicht zugleich fest miteinander verklebt sind.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Warmeisolierstoffplatte aus Schaumkunststoff, die auf einer Seite mit einer entflammungshemmenden Schutzschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einer Wasserglasverbindung besteht und auf ihrer der Platte abgekehrten Oberfläche eine zweite Schaumkunststoffplatte trägt, wobei eine der Platten eine Wandstärke im Bereich von etwa 0,5 bis 10 cm aufweist

2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Platten eine Wandstärke zwischen 5 und 10 mm aufweist ι S

3. Verfahren zum Herstellen einer Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserglasverbindung in noch flüssigem Zustand auf eine der beiden Platten aufgebracht und diese Platte mit der in noch klebrigem Zustand befindlichen Schutzschicht gegen die weitere Platte bis zum Abbinden der Wasserglasverbindung mit beiden benachbarten Platten angedrückt wird.