DE1915108C - Verfahren zum Imprägnieren von Poly urethanweichschaumformkorpern mit Bitumen - Google Patents

Description

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Polyurethanweichschaumformkörper, die durch wenn dies ge'änge, müßte, ähnlich dem Lösungsmittel,

formgebendes Verschäumen son mehrwertigen Poly- das Wasser der verwendeten Emulsion aus d?m

ätheralkoholen oder Polyestern mit organischen Di- getränkten Schaumstoff entfernt werden, was nur ι it

isocyanaten erhältlich sind, werden in großem Umfang erheblichem technischem Aufwand und nicht ohne

für Isolierungszwecke verwendet. Derartige z. B. unter 5 Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften

der Bezeichnung Moltopren S und T im Mandel be- des getränkten Schaumstoffes möglich wäre,

findliche Polyurethanschaumstoffe haben eine offene Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß

Zellstruktur. Sie sind deshalb nicht wasserdicht und es möglich ist, Polyiirethanweichschaumformkörper

haben auch im komprimierten Zustand einen niedrigen direkt mit Bitumen zu imprägnieren.

Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor. Um bei- io Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb dadurch

rpielsweise Isolierbänder aus solchem Material dennoch gekennzeichnet, daß man die Formkörper kurzzeitig,

im Hoch- und Tiefbau als Isoliermittel gegen Feuchtig- vorzugsweise wenige Sekunden, in die heiße, auf

keit und sogar Druckwasser verwenden zu können, maximal 230C erhitzte Schmelze des Bitumens mit

werden entsprechend dem Stand der Technik diese einem Erweichungspunkt von höchstens '1O⁰C,

Polyurethanschaumstoffbänder mit Bitumen im- 15 bestimmtnachderRing-undKugelmethodetDIN 1995),

prägniert. Die so behandelten Bänder sind im korn- eintaucht.

primierten Zustand wasserdicht und haben einen Die direkte Imprägnierung und Tränkung mit hohen Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor. Da- heißen Bitumenschmelzen ist insofern überraschend, neben haben sie die verarbeitungstechnisch besonders als die thermische Beanspruchbarkeit der für die Hergünstige Eigenschaft, nach dem Komprimieren nur ao stellung imprägnierter Polyurethanweichschaumformrelativ. langsam ihr Rückstellvermögen zu entfalten, körper geeigneten Produkte von den Herstellern der sofern die Imprägnierung mit einer geeigneten Bitumen- Schaumrohstoffe mit höchstens 12CTC angegeben wird, type vorgenommen wurde. Diese Eigenschaft ist eine Bei einer solchen Temperatur ist aber die Imprägnie-Folge des Kräftespiels zwischen der Elastizität des rung mit Bitumen nicht möglich, da Bitumen, je Schaumstoffes und der Plastizität des Bitumens. Die 35 nach der Type, noch fest hart oder zumindest zu hoch-Rückstel'.kraft des Schaumstoffes überwindet nur viskos für eine Tränkung ist. Es war deshalb nicht zu langsam die einer schnellen Formänderung entgegen- erwarten, daß man Polyurethanschaumstoffe in bis wirkende hohe Viskosität des Bitumens. auf 230 C erhitztes Bitumen eintauchen kann, ohne

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 281 678 ist ein dadurch dem Schaumstoff zu zerstören. Es ist bei-

Verfahren zur Herstellung eines mit Bitumen im- 30 spielsvveise die nach DIN 53571 bestimmte Zugfestig-

prägnierten Schaumkunststoffes bekannt, welches keit eines erfindungsgemäß behandelten Schaum-

dadurch gekennzeichnet ist, daß nach der Tränkung Stoffkörpers niedriger Dichte nicht geringer als vor

des Schaumkunststoffes der Überschuß des Imprägnie- der Behandlung mit der Bitumenschmelze,

rungsmittels durch Schleudern entfernt wird. Die Es ist einleuchtend, daß das erfindungsgemäße

Entfernung des überschüssigen Imprägnierungsmittels 35 Verfahren besonders wirtschaftlich ist, da die Not-

durch Schleudern gelingt nur, solange das Imprägnie- wendigkeit der Herstellung von Bitumenlösungen oder

rungsmittel flüssig ist. Verwendet man ein zähflüssiges Bitumenemulsionen entfällt und weder Lösungsmittel

Bitumen, wie dies z. B. nach dem Gegenstand der wiedergewonnen noch Wasser aus dem Schaumstoff

Erfindung möglich ist, läßt sich das Bitumen nicht entfernt werden muß.

mehr abschleudern, bzw. es verklebt einzelne Lagen 40 Eine besonders bevorzugte Ausführung des erdes Dichtungsbandes miteinander zu einer nicht mehr findungsgemäßen Verfahrens bestellt darin, daß man trennbaren Masse. Gleichzeitig wird die Zentrifuge die Formkörper vor dem Eintauchen in die erhitzte verstopft. Verwendet man aber dünnflüssige Im- Bitumenschmelze oder in der Bitumenschmelze komprägnierungsmittel, so werden diese Imprägnierungs- primiert und in der Bitumenschmcl7e expandieren läßt, mittel bei der Verwendung, nämlich beim Zusammen- 45 Man erhält auf diese Weise gleichmäßig durchpressen des Bandes, aus dem Dichtungsband heraus- imprägi'erte Schaumstoffe, auch wenn die Verweilzeit gedrückt. der Schaumstoffe im Bitumen beispielsweise nur

Entsprechend dem Stand der Technik tränkt man 4 Sekunden beträgt, sofern die Viskosität der Schmelze

den Schaumstoffkörper mit Bitumcnlösungen. Hierbei unterhalb 20OcSt liegt. Läßt man die Schaumstoffe

darf das Lösungsmittel den Schaumstoff nicht an- 5" in der Schmelze nicht völlig expandieren bzw. kom-

greifen und muß nach dem Tränken unter Zurück- primiert man die Schaumstoffe nach der Behandlung

lassen des Bitumens leicht aur. dem Schaumstoff zu außerhalb der Schmelze und läßt sic erneut außerhalb

entfernen sein. Aus <licsem Grunde werden meistens der Schmelze expandieren, kann man den Anteil des

niedrigsiedende, vorwiegend aliphatische Kohlen- vom Schaumstoff aufgenommenen Bitumens variieren.

Wasserstoffe verwendet. Von besonderem Nachteil 55 Man erhält einen Schaumstoff verschiedenen spezifi-

ist dabei die Notwendigkeit der Entfernung und sehen Gewichtes. Mit anderen Worten ist das spe-

Wiedergewinnung der brennbaren Lösungsmittel. zifische Gewicht vom Bitumengehalt der Schaumstoffe

Man hat auch bereits versucht, Polyurelhanweich- abhängig, wobei der Bitumengehalt vom Grad der

schaumformkörper mit Bitumenemulsionen zu be- Kompression nach dem Imprägnieren während des

handeln. Hierzu ist es jedoch notwendig, daß das 6« Expandierens in der Schmelze abhängig ist.

Bitumen in den benötigten Emulsionen in außer- Man kann auf diese Weise z. B. Schaumstoffe vom

ordentlich feiner Verteilung vorliegt, um den fein- spezifischen Gewicht 0,04 zu mit Bitumen imprägnierten

porigen Schaumstoff vollständig und gleichmäßig Schaumstoffen vom spezifischen Gewicht 0,16 veir-

m,l Bitumen zu durchtränken. Es ist jedoch schwierig, arbeiten.

derartige Emulsionen herzustellen. Aus diesem Grunde 65 Man erhält nach dem erfindungsgemäßen Ver läßt sich deshalb noch kein technisch brauchbares fahren bitumenimprägnierte Schaumstoffkörper, due Verfahren zur Behandlung der Weichschaumform- denen auf dem Markt befindlichen Schaumstoffmit Bitumenemulsionen verwirklichen. Selbst körpern zumindest gleichwertig sind. Jedoch er-

piöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, sehr viel Iiärtere Bitumensorten als Destillatbitumen mit der Penetration 80 zu verarbeiten. Bei dem Verfahren des Standes der Technik unter Verwendung von Bitumenlösungen benötigt man aber um so mehr Lösungsmittel, je härter das Bitumen ist, da bei konstantem Lösungspnittelgehalt die Viskosität der Bitumenlösungen um IO höher ausfällt, je härter das Bitumen ist. Beim Imprägnieren mit Bitumenlösungen aus härterem Bitumen steigen damit einerseits did Kosten für die lösungen, da die Lösungsmittel teurer als das verwendete Bitumen sind, zum anderen die Kosten für das Entfernen der Lösungsmittel aus den imprägnierten Schaumstoffen.

Selbst wenn es möglich wäre, entsprechend feinteilige Biturnenemulsionen aus harten Bitumensorten herzustellen, wären solche Emulsionen zur Imprägnierung von Polyurethanschaumstoffen wenig geeignet, da hartes Bitumen schlecht an Polyurethanschaumstoffen haftet. Das Bitumen darf jedoch keinesfalls aus den imprägnierten Schaumstoffen auswaschbar sein.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man Bitumensorten mit Erweichungspunkten (gemessen nach DIN 1995) bis zu HO¹C. Bei Verwendung so harter Bitumensorten erhält man als Verfahrensprodukte feste Schaumstoffkörper mit spezifischen Gev. Achten, welche — wie oben ausgeführt — zwi eben dem spezifischen Gewicht des Schaumstoffes und c.*m des Bitumens, je nach Anforderung, liegen können. Zur Herstellung besonders schwerer Schaumstoffkörper, wie Bänder, Stäbe oder Platten, ist es auch möglich, mit feinsten Gesteinsmehlen oder Bariumsulfat gefülltes Bitumen zu verwenden.

Durch die Verwendbarkeit geblasenen Bitumens zum Tränken und Imprägnieren der Schaumsfoffkörper läßt sich der Temperaturanwendungsbereich der erfindungsgemäß hergestellten Formkörper im Vergleich zu denen des Standes der Technik erheblich erweitern. So kann die Dauerbelastbarkeit von 8O⁰C auf 120^C gesteigert werden. Eine ähnliche Verbesserung ergibt sich bei der Kältebeanspruchbarkeit. Mit geblasenem Bitumen hergestellte Bänder sind fioch bei niedrigeren Temperaturen plastisch als solche mit destilliertem Bitumen.

Die Temperatur der Bitumenschmelze zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Bitumentype entsprechend zu wählen. Während beim Imprägnieren mit Bitumen 300 eine Badtemperatur Von etwa 130'C ausreichend ist, benötigt man beiipielsweise für ein geblasenes Bitumen 105/15 eine Temperatur von 23O°C und für ein Hochvakuum-Öitumen 85/95 eine Temperatur von 210° C.

Durch Zusatz von Substanzen, die die Viskosität des Bitumens in gewünschten Temperaturbereichen stark herabsetzen, hat man zusätzlich die Möglichkeit, die Mindestbehandlungstemperatur zu erniedrigen. Derartige Substanzen sind beispielsweise Amine, Paraffine, Wachse, wie z. B. Aminwachse, Harze, wie z. B. Cumaronharze, Destillatrückstände, wie z. B. Stearir.peche, Extrakte oder Extraktionsrückstände, wie sie z. B. bei der Erdölraffination mit Propan unter Druck anfallen, oder Dcsiill 'e organischer Produkte, wie z. B. Naphthensäuren. Dabei ist es durch derartige Zusatzgrundstoffe möglich, besondere Eigenschaften der imprägnierten Schuum-Stoffkörper, wie etwa Klebrigkeit, Steifigkeit, Haftung. Hydronhobie, Wasserdampfdurehlässigkeit, Witterungsbeständigkeit, in gewünschtem Sinne zu beeinflussen.

Der nachfolgende Versuchsbericht zeigt d> Eigenschäften des erfindungsgemäß beschichtete ι PoIyurethanweichschaumformkörpers. In diesem Versuchsbericht wird die Wasserdichtigkeit, die Druckwasserdichtigkeit und die Wasserdampfdichtigkeit der mit Bitumen imprägnierten Schaumstoffe an· gegeben, und zwar in Abhängigkeit von der Dichte der imprägnierten Schaumstoffe und der Kompression, unter der sich die imprägnierten Schaumstoffe befinden. Kompression 5: 1 heißt also, das der imprägnierte Schaumkörper auf ein Fünftel seines

ao ursprünglichen Volumens zusammengedrückt ist.

Dichte des imprägnier ten Schaum stoffes	Kompression	Dichtigkeit einer Fuge, die mit dem imprägnierten Schaum gefüllt ist
0,17	5-1
0,20 0,27	5;!
0,40	2: 1
0.18	5: 1
0,23	4: 1
0,30	3:1
0,45	2:1
0,19	5:1
0,24	3: 1
0.32	3: 1
0,48	2:1
wasserdicht
druckwasserdicht
bei 0,5 atü Wasserdruck
wasserdampfdicht
entsprechend einem
Diffusionswiderstands
faktor μ von etwa 30000

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Imprägnieren von PoIyurethanweichschaumformkörpem mit Bitumen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper kurzzeitig, gegebenenfalls wenige Sekunden, in die heiße, auf maximal 230 C erhitzte Schmelze des Bitumens mit einem Erweichungspunkt von höchstens 110³C, bestimmt nach der Ring- und Kugelmcthodc (DIN 1995), eintaucht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper vor dem Eintauchen in die Bitumenschmelze oder in dicker komprimiert, in der Schmelze expandieren läßt und gegebenenfalls anschließend außerhalb oder innerhalb der Schmelze nochmals komprimiert und zuletzt außerhalb der Schmelze expandieren läßt,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bitumen verwendet, welches Füllstoffe und/oder organische Zusatzstoff? üblicher Art wie Paraffine, Wachse, Harze, Amine enthält.