DE19913511A1

DE19913511A1 - Verfahren zum Brandhemmendmachen von Kunststoffschaum

Info

Publication number: DE19913511A1
Application number: DE1999113511
Authority: DE
Inventors: Albert Fleury
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 1999-09-30
Also published as: NL1011642C1; FR2776665A3; FR2776665B3

Abstract

Verfahren zum Brandhemmendmachen von Kunststoffschaum, wobei, bevor die Schaumbildung stattfindet, Graphit zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor die Schaumbildung stattfindet, nicht nur Graphit, sondern auch untrennbare Fasern zugesetzt werden.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brandhemmend machen von Kunststoffschaum, der an sich wenig brand hemmend ist, wobei, bevor die Schaumbildung stattfindet, Graphit zugefügt wird.

Kunststoffschaum und insbesondere Polyurethanschaum wird aufgrund seiner guten Isolationseigenschaften bei Baukon struktionen viel verwendet. Die meisten Kunststoffschäume und unter anderem Polyurethanschaum sind jedoch meist brennbar oder schmelzbar und somit für Anwendungen, worin Brandsicherheit wichtig ist, nicht verwendbar.

Aus diesen Gründen ist es bereits bekannt, vor der Schaumbildung Graphit zuzusetzen.

Der Kunststoffschaum wird jedoch bei Erhitzung schwamm artig und schwillt auf, wodurch die Stabilität zu wün schen läßt.

Diese Erfindung bezweckt ein Verfahren zum Brandhemmend machen von Kunststoffschaum, das den vorgenannten Nachteil nicht aufweist und das gestattet, einen Schaum mit sowohl einer guten Brandhemmung als auch einer guten Stabilität beim Erhitzen zu erhalten.

Dieser Zweck wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß, bevor die Schaumbildung stattfindet, nicht nur Graphit, sondern auch unbrennbare Fasern zugesetzt werden.

Diese Fasern können Mineralfasern sein, insbesondere Glasfasern oder Steinwollefasern.

Der Kunststoffschaum kann ein Zweikomponentenkunststoff, beispielsweise ein Zweikomponenten-Urethan, sein, und in diesem Fall werden die unbrennbaren Fasern der einen Komponente und das Graphit der anderen Komponente zugesetzt, bevor diese Komponenten zusammengebracht werden und somit die Schaumbildung stattfindet.

Die Graphitmenge hängt ab von dem gewünschten Grad der Brandhemmung, dies ist die Zeitdauer, während der der Kunststoffschaum einem Brand widerstehen muß. Die Graphitmenge kann somit von 1 bis 60 Gewichtsprozent des totalen Kunststoffgewichts betragen, die Menge unbrenn barer Fasern zwischen 60 und 80 Gewichtsprozent der Graphitmenge.

Mit der Absicht, die Merkmale der Erfindung besser zu verdeutlichen, ist hiernach, als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter, eine bevorzugte Ausführungs form eines Verfahrens zum Brandhemmendmachen von Kunststoffschaum gemäß der Erfindung beschrieben.

Um Kunststoffschaum gemäß der Erfindung brandhemmend zu machen, werden, bevor der Kunststoffschaum geformt ist, eine Graphitmenge und eine bestimmte Menge unbrennbarer Fasern zugesetzt.

Der eigentliche Kunststoff kann ein Einkomponenten kunststoff sein, und das Graphit und diese Fasern können dem Monomer oder dem Präpolymer zugesetzt werden.

Der Schaumkunststoff kann auch ein Zweikomponenten kunststoff sein.

In diesem Fall werden die unbrennbaren Fasern einer der Komponenten zugesetzt und das Graphit der anderen Komponente, bevor diese zwei Komponenten zusammengebracht werden und das Aufschäumen beginnt.

Die Graphitmenge hängt ab von dem gewünschten Grad der Brandhemmung und kann 1 bis 60 Gewichtsprozent oder mehr betragen, berechnet auf das totale Gewicht des eigentlichen Kunststoffs, dies ist das totale Gewicht der zwei Komponenten, falls es sich um einen Zweikomponenten kunststoff handelt. Diese Menge beläuft sich vorzugsweise auf rund 50 Gewichtsprozent.

Als Graphit kann natürliches Graphit verwendet werden, dies ist das Mineral, das in der Natur gefunden wird. Es kann in Form von Pulver oder in Form von Schüppchen, deren größte Abmessung vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm beträgt, zugesetzt werden.

Als nicht brennbare Fasern können Mineralfasern verwendet werden, beispielsweise Steinwolle oder Glasfasern.

Die Steinwollefasern haben vorzugsweise eine Länge zwi schen 0,5 und 5 mm, beispielsweise eine Länge von 3 mm.

Die Glasfasern haben vorzugsweise eine Länge zwischen 3 und 10 mm und beispielsweise eine Länge von 5 mm.

Die Menge unbrennbarer Fasern beträgt vorzugsweise zwischen 60 und 80 Gewichtsprozent der Graphitmenge und ist beispielsweise gleich 70 Gewichtsprozent davon.

Es wurde festgestellt, daß das Graphit und die unbrennbaren Fasern die Schaumbildung nicht nachteilig beeinflussen.

Nach der Schaumbildung und dem Aushärten sind dieses Graphit und die Fasern gleichmäßig über den Kunststoff schaum verteilt.

Indem bei einem Zweikomponentenkunststoffschaum das Graphit und die Fasern auf die hiervor beschriebene Weise separat angebracht werden, wird erhalten, daß diese Stoffe gleichmäßig in dem aufgeschäumten Kunststoff ver teilt sind.

Es wurde festgestellt, daß, wenn der ausgehärtete Kunst stoffschaum erwärmt wurde, beispielsweise durch Brand, das Graphit aufschwillt und das Volumen Schaum, das eventuell weggebrannt wird, unmittelbar durch das aufgeschäumte und somit in Volumen stark vergrößerte Graphit ersetzt wird.

Dieses aufgeschäumte Graphit bleibt dabei an den Fasern hängen und wird durch diese Fasern festgehalten.

Durch die unbrennbaren Fasern bleibt die Stabilität des Kunststoffschaums jedoch sehr gut.

Graphit und unbrennbare Mineralfasern sind relativ billig, so daß das Zusetzen hiervon den Preis des Kunststoffschaums nur in begrenztem Maß beeinflußt.

Dennoch sind die Brandresistenz und Stabilität hervor ragend, so daß der behandelte Kunststoffschaum beispiels weise als Kern oder als Verkleidung brandhemmender Türen und Wände verwendet werden kann.

Ein besonders geeigneter Kunststoff zur Anwendung des hiervor beschriebenen Verfahrens, vor allem ausgehend von zwei Komponenten, ist Urethan. Insbesondere kann ein Polyurethanschaum, der beispielsweise aus einem Isocyanat und einem Polyol gebildet wird, auf die hiervor beschriebene Weise durch Zusetzen von Graphit und unbrennbaren Fasern brandhemmend gemacht werden.

Die Erfindung wird anhand des folgenden praktischen Beispiels näher erläutert:
Zu 1000 g einer der flüssigen Komponenten eines Zweikomponenten-Polyurethans werden 1000 g Graphit, in Form von Schüppchen, zugesetzt.

Zu 1000 g der anderen Komponente dieses Zweikomponenten-Polyur ethans werden 700 g Glasfasern mit einer Länge von 5 mm zugesetzt.

Durch das Zusammenbringen dieser zwei Gemische beginnt die Schaumbildung. Nach dem Aufschäumen und Aushärten besitzt eine Schicht oder Platte dieses Polyurethan schaums mit einer Dicke von 5 cm einen Brandwiderstand von 1 Stunde oder mehr und widersteht somit mindestens 1 Stunde einer Temperatur über 1000°C.

Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die hiervor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und ein derartiges Verfahren und derartiger brandhemmender Kunststoffschaum können in verschiedenen Varianten verwirklicht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Brandhemmendmachen von Kunststoff schaum, wobei, bevor die Schaumbildung stattfindet, Graphit zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor die Schaumbildung stattfindet, nicht nur Graphit, sondern auch unbrennbare Fasern zugesetzt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern Mineralfasern zugesetzt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Glasfasern oder Steinwollefasern zugesetzt werden.

4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Zweikompo nentenkunststoff ist, wobei der Kunststoffschaum durch das Zusammenbringen von zwei Komponenten geformt wird und das Graphit mit einem der Komponenten gemischt wird und die unbrennbaren Fasern mit der anderen Komponente, bevor diese Komponenten zusammengebracht werden.

5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschaum Polyure thanschaum ist.

6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Graphitmenge zugesetzt wird, die zwischen 1 und 60 Gewichtsprozent des Gesamt gewichts des eigentlichen Kunststoffs beträgt.

7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als unbrennbare Fasern Glas fasern oder Steinwollefasern zugesetzt werden.

8. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menge von unbrennbaren Fasern zugesetzt wird, die zwischen 60 und 80 Gewichts prozent der Graphitmenge beträgt.