DE2101612A1 - Pumpbare, spruhbare Mastix-Zementmasse - Google Patents

Description

Universal Fire-Bar, Inc.
Arlington, Virginia / USA

Pumpbare, sprühbare Mastix-Zementmasse

Die Erfindung bezieht sich auf eine pumpbare, sprühbare Mastix-Zementmasse. Diese stellt eine geschäumte Mastixmasse dar, die einen Magnesiumoxidzement darstellt. Sie bezieht sich weiterhin auf Baugegenstände, die mit einem leichten porösen Schaum überzogen sind, der verbesserte Peuerbeständigkeits- und Schallisolierungseigenschaften aufweist. Schließlich bezieht sie sich auf ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Dichte eines hydraulischen oder Portlandzements durch Einschluß eines Schaums zu vermindern, wobei zur Bildung des Schaums verschiedene Arten von Verschäummitteln benutzt wurden. Solche Zemente, die ziemlich schwere Peststoffe oder andere Aggregate als Füllmittel enthalten, sind poröser und leichter, doch neigt ein solcher in einem schweren Material gebildeter Schaum zu einem raschen Zusammenbrechen und ist darüber hinaus nicht sprühbar. So enthält beispielsweise der Schaumzement dieses Typs nur eine geringe Menge von Luft, z.B. 20 %, wobei die Luftblasen nicht stabil sind, so daß der erhaltene Beton, der zwar etwas leichter ist, trotzdem gegenüber dem erfindungsgemäß hergestellten nicht porös ist. Der fertige Mastix , der aus einem solchen Beton gebildet wird, ist jedoch zu schwer, um nützlich als sprühbarer Überzug auf Baugegenstände aufgebracht zu werden. Darüber hinaus ist ein solcher Überzug nicht genügend porös, noch verbindet er sich stark genug mit metallischen Bauelementen. Schließlich ist er nicht genügend leicht und porös, als daß er leicht darauf verbreitet werden könnte.

Demgegenüber wird nach der Erfindung eine pumpbare, sprühbare Mastix-Zementmasse zur Bildung eines porösen getrockneten Produkts zur Verfügung gestellt, welches ein Schaummaterial in einer Magnesiumoxid-Zement-Aufschlämmung darstellt.

Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Masse zur Verfügung, bei welchem ein Schaum gebildet wird, in-dem eine Lösung eines Schaummittels belüftet wird und hierauf mit den Zementmaterialien zur Bildung einer Magnesiumoxid-Zement-Aufschlämmung kombiniert wird.

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Die Masse stellt insbesondere einen Magnesiumoxid-Zement und ein vorgeschäumtes animalisches Proteinhydrolysat dar. Die Masse kann Füllstoffe, als Feuerhemmstoffe und schaumstabilisierende Mittel enthalten, wovon die einen entweder das Wasser in ihrer natürlichen mineralischen Bedingung zurückhalten, z.B. Asbestfasern darstellen, oder worin die anderen das Wasser aus der Mastixmasse bei der Bildung des anfänglichen Schlamms absorbieren. Weiterhin wirkt, was gleich wichtig ist, das Füllmittel mit dem Schaum- und Bindemittel, einem hydrolisierten animalischen Protein zusammen, um eine größere Luftmenge zum Einschluß zu bringen, die gewöhnlich 4o Vol.-# übersteigt. Die Luftmenge liegt in der Form von kleinen im wesentlichen stabilen Blasen vor, welche die Mastixmasse leicht pumpbar und sprühbar macht. Die Blasen bleiben in der fertigen Mischung nach dem Absetzen zurück und ergeben eine leichte, festgebundene poröse Mastixmasse auf dem Bauelement, auf welches sie aufgebracht wird. Die Mastixmasse kann somit nach einer Ausführungsform der Erfindung eine Kombination von Magnesiumoxid-Zement, einem feuerbeständigen Schaumstabilisierungsmittel und einem vorgeschäumten animalischen Protein hydrolysat bestehen.

Das animalische Proteinhydrolysat-Schäum- und Bindemittel, welches als Schaummittel bevorzugt wird, kann dadurch charakterisiert werden, daß es ein Protolysat oder ein künstliches Verdauungsprodukt eines animalischen Proteins darstellt, welches durch saure, alkalische, enzymatische oder auf andere Weise erfolgende Hydrolyse von solchen animalischen Proteinen, wie Kasein, Lactalbumin, Fibrin erhalten wird. Es kann auch auf die gleiche Weise aus technischen Proteinen, z.B. getrocknetem Blut, Albumin, Fischmehl, Feder mehl, Huf- und Hornmehl oder anderen geeigneten Proteinen

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erhalten werden, die das ungefähre Aminosäureäquivalent der Proteinquelle in Form der die Bestandteile darstellenden Aminosäuren zur Verfügung stellt. Diese müssen mehr als die Hälfte des gesamten Stickstoffs in Form von alpha-Amino-Stickstoff aufweisen.

Eine zweite Komponente der Mastixmasse der Erfindung ist ein Magnesiumoxid-Zement, der Magnesiumoxid und ein Magnesiumsalz aus der Gruppe Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat umfaßt. Diese Materialien ergeben die Magnesiumoxychlorid- und Oxysulfat-Zemente, die der Fachwelt bekannt sind. Im allgemeinen sind diese Gemische aus Magnesiumoxid (plastisches, calciniertes, akustisches Magnesiumoxid), Magnesiumchlorid und/oder Magnesiumsulfat in Form ihrer Lösungen und verschiedenen Aggregaten oder Gemischen von Aggregaten als Füllstoff zusammengesetzt.

Bei der Herstellung von Mastixmassen aus solchen Materialien erfordern optimale Festigkeiten ein ziemlich definiertes Verhältnis zwischen dem Magnesiumoxid oder dem Magnesit und der Konzentration der Magnesiumchlorid- oder Magnesiumsulfat-Lösungen. Magnesiumoxychlorid-Zemente, die sonst auch als Sorel-Zemente bezeichnet werden, werden erhalten, wenn das Magnesiumoxid mit einer Lösung von etwa 20 % Magnesiumchlorid vermischt wird. Hierauf erfolgt eine Umsetzung unter Freisetzung von Wärme und der Bildung eines Oxychlorids oder die entsprechende Umsetzung zur Bildung des Oxysulfats.

Die Mastixmasse kann ein anorganisches feuerbeständiges Füllmittel des Typs enthalten, welches beim Erhitzen Feuchtigkeit freisetzt und/oder expandiert. Es handelt sich vorzugsweise um Fasern, wie Asbest, obgleich auch andere

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feuerbeständige verwandte Materialien, z.B. Glimmer, ohne weiteres verwendet werden können,wenn es gewünscht wird. Diese Materialien können der Mastixmasse einfach zugesetzt werden, wodurch feuerbeständige und schallisolierende Eigenschaften der Mastixmasse erhalten werden oder diese verbessert werden.

Die geschäumte Mastixmasse gemäß der Erfindung ist durch ihre relativ leichte schäumige Textur charakterisiert, welche etwa 40 bis 60 Vol.-# Luftblasen in okkludierter ' ä Form enthält, welche stabil sind, wodurch die Masse beim Vermischen mit dem vorgeschäumten Schaummittel pumpbar und sprühbar wird. Nach dem Absetzen oder Trocknen wird ein festgebundener, sehr leichter und hochporöser Überzug erhalten, der die metallischen Bauelemente wirksam beschichtet und damit fest verbunden ist und ihnen feuerbeständige Eigenschaften verleiht. Diese Strukturen oder Bauelemente schließen beispielsweise Feuertüren ein, I-Bäume, Kanäle, vorfabrizierte Wandplatten und ähnliche Gegenstände ein. Ferner können gewünschtenfalls zahlreiche andere Gegenstände oder Bauelemente mit den Massen der Erfindung beschichtet werden.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen die Herstellung einer Aufschlämmung einer Mastixmasse benötigt, welche Magnesiumoxid-Zement und einen Füllstoff enthält. Ferner ist die Herstellung eines geschäumten Proteinhydrolysats und die Einführung des geschäumten Proteinhydrolysats in die Aufschlämmung erforderlich. Sodann wird die das Hydrolysat enthaltende Aufschlämmung als Überzug auf solche metallische Bauelemente, beispielsweise durch Aufsprühen aufgebracht. Bei der Durchführung

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der Erfindung hat es sich herausgestellt, daß es kritisch ist, das Proteinhydrolysat vor der Einbringung in die Aufschlämmung des Magnesiumoxid-Zements aufzuschäumen, um zu einem hochporösen, festgebundenen Überzug zu kommen, der in wirksamer Weise feuerbeständige und schallisolierende Eigenschaften verleiht, und wobei die zahlreichen Nachteile, die den bekannten Massen und Aufbringungsmethoden eigen sind, vermieden werden können. Dementsprechend wird nach der Erfindung, welche die Aufschäumung eines animalischen Proteinhydrolysate vor der Zugabe zu dem Magnesiumoxid-Zement vorsieht, um den Zement in eine poröse Form zur Aufbringung auf ebene metallische Bauelemente umzuwandeln, eine unerwartete Verwertbarkeit der neuen Masse zur Verfugung gestellt.

Ein bevorzugtes Schaummittel, das beim Verfahren der Erfindung als animalisches Proteinhydrolysat verwendet wird, ist ein unter dem Warenzeichen Aeroeell von der Mearle Corporation of New Jersey vertriebenes Produkt. Diese Schaummittel können als Proteinhydrolysate charakterisiert werden, die sich von animalischen Proteinrückständen, z.B. Huf- und Hornmehl herleiten, welches mit einem starken Hydrolysiermittel, z.B. Natriumhydroxid oder dergleichen hydrolysiert wird.

Im allgemeinen kann das animalie Proteinhydrolysat dadurch hergestellt werden, daß man von animalischem Proteinmaterial, wie Huf- oder Hornmehl ausgeht, Wasser zusetzt und hierauf erhitzt und zu einem im wesentlichen gleichförmigen Gemisch verrührt. Sodann kann zusammen mit Natriumhydroxid ein Material, z.B. Kalk, zugesetzt werden. Das Gemisch wird hierauf über einen Zeitraum von 7 bis 10 Stunden, gewöhnlich von etwa 8 Stunden, langsam vermischt und sodann auf

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etwa 1O4,4°C erhitzt. Danach wird eine genügende Menge einer Säure, z.B. von Schwefelsäure zugesetzt und den pH auf etwa 3 bis 5 einzustellen, Das angesäuerte Hydrolysat' wird hierauf über einen weiteren Zeitraum von 1 bis 2 Stunden, gewöhnlich 1 1/2 Stunden, auf eine Temperatur von etwa 87,8⁰C erhitzt, wobei das Reaktionsgemisch kontinuierlich gerührt wird. Sodann wird der pH des Gemisches durch Zugabe von Kalk auf etwa 8 eingestellt. Das so erhaltene Hydrolysat wird abfiltriert und schließlich auf eine Dichte von etwa 0,02 g/cnr eingedampft, um eine Flüssigkeit zu erhalten. Die Flüssigkeit wird sodann im Verlauf von etwa 15 Minuten unter Rühren mit Natriumsulfat vermischt, welches in heißem Wasser aufgelöst ist. Das Hydrolysat wird hierauf auf etwa 104,4°C erhitzt und unter konstantem Rühren mit einer Calciumchloridlosung versetzt, die mit Isopropanol in Wasser vermischt ist. Das Vermischen des Hydrolysats kann über einen weiteren Zeitraum von etwa 1 Stunde weitergeführt werden. Das erhaltene Produkt ist ein geschäumtes,hydrolysiertes, animalisches Protein, welches unter Druck in einer Verschäumungseinrichtung mit einer geringen Menge von Wasser und mit Luft versetzt wird. Hierauf ist der Schaum für die Zugabe in die Mastix-Aufschlämmung fertig.

Im allgemeinen können die hier in Betracht gezogenen animalischen Proteinhydrolysate auch nach den in den US-Patentschriften 2 324 951, 2 568 623, 2 481 875 und 2 864 714 beschriebenen Methoden hergestellt werden.

Nach der Herstellung der geschäumten Mastixmasse der Erfindung kann sie durch Aufsprühen auf alle beliebigen metallischen Gebilde aufgebracht werden, die in der Bauindustrie verwendet werden. Die geschäumte Mastixmasse

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kann ohne weiteres an jedem beliebigen metallischen Material haften, welches in der Technik zur Herstellung beispielsweise von I-Bäumen, Decks und dergleichen verwendet wird. Diese Materialien schließen solche aus Stahl, Edelstahl, galvanisiertem Stahl, galvanisiertem Eisen, Morelmetall, Aluminium und deren Legierungen ein.

Die geschäumte Mastixmasse, die einen Magnesiumoxid-Zement und ein geschäumtes animalisches Proteinhydrolysat enthält, kann in beliebigen Einrichtungen, beispielsweise in Zementmischern oder Kunststoffmischern zusammengemischt werden. Das Vermischen der Zementaufschlämmung mit dem vorgeschäumten animalischen Protein erfordert nur geringe Zeiträume, die gewöhnlich weniger als 10 Minuten betragen. Das Vermischen wird naturgemäß unterbrochen, wenn das gewünschte Volumen des Schaummastix erhalten wird. Die Dichte oder das Schaumvolumen der geschäumten Mastixmasse der Erfindung liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 0,15 bis 0,48 g/cm , was vom Ausmaß des Mischens, dem verwendeten Aggregat und anderen Betriebsvariablen abhängt.

Bei der gewöhnlichen Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird zunächst eine genügende Menge Wasser mit einer Temperatur zwischen etwa 0,0⁰C und 82,2⁰C mit dem zu verschäumenden Proteinhydrolysat vermischt. Das Schaummittel macht gewöhnlich etwa 0,10 bis etwa 5 Gew.-% der geschäumten Mastixmasse, vorzugsweise etwa 0,10 bis etwa 1 Gew.-% des Trockengewichts der geschäumten Mastixmasse aus.

Die Erfindung stellt vorzugsweise eine Vormischung eines Schaums zur Verfügung, die mit einer Mastixmasse kombiniert wird, welche Magnesiumoxid-Zement enthält. Das Proteinhydrolysat kann zunächst mit dem Wasser vermischt und

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sodann unter einem hohen Luftdruck, der zwischen 3,52 und etwa 10,5 kg/cm variiert, kombiniert werden. Dieses vorläufige Verschäumen des Proteinhydrolysats kann unter Verwendung der üblichen Schaumerzeuger geschehen, bei welchen eine Belüftung vorgesehen ist.

Nach dem Verschäumen des animalischen Proteinhydrolysats wird dieses mit einem vorher gebildeten Schlamm der Mastixmasse vermischt, welche einen Magnesiumoxid-Zement enthält, um eine feuerbeständige und schallisolierende Masse herzu-stellen, die auf metallische Bauteile aufgebracht werden kann. Beim Aufbringen durch Sprühen kann der Druck auf die den Sprühkopf verlassende Masse zwischen etwa 2,8l und 8,79 kg/cm variieren.

Das Vermischungsverhältnis des konzentrierten Proteinhydrolysats variiert bei der Vermischung mit Wasser in Mengen von etwa 1 1 Proteinhydrolysat (z.B. Aerocell) auf etwa 8 bis 25 1 Wasser, was im Einzelfall von.der Dichte des gewünschten Schaums abhängt. Unter einem Luftdruck, der bis zu etwa 7,03 kg/cm variiert und der erforderlichen Vermischungszeit kann die Aufbringung des geschäumten Proteinhydrolysats auf eine Mastixmasse, die einen Magnesium oxid-Zement enthält, eine Pumpzeit im Schaumerzeuger erfordern, die von etwa 20 bis 6o Sekunden variiert. Bei dem Mischverfahren wird es als kritisch erachtet, daß zunächst eine Aufschlämmung eines Magnesiumoxid-Zements mit einem schaumstabilisierenden, feuerbeständigen Füllstoff hergestellt wird und daß hiernach das vorgeschäumte animalische Proteinhydrolysat über einen Zeitraum von 2 bis etwa 10 Minuten zugemischt wird. Obgleich auch längere Mischzeiten verwendet werden können, wird hierdurch dennoch die Porosität der Masse für das Aufsprühen nicht erhöht.

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Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden 22,7 Magnesiumoxid enthaltender Zement, der einen Füllstoff, wie Asbest, enthält, mit etwa 30,3 bis 45,4 1 Wasser vermischt. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß, wenn das Feststoffgemisch eine Charge von 22,7 kg darstellt, diese Wassermenge im Volumen vergrößert werden soll, was von dem Grad abhängt, welchen die Betriebsperson erwartet, um den geschäumten Zement zu pumpen, um ein Produkt mit annehmbarer Dichte zu erhalten und beizubehalten. Demgemäß kann, wenn ein geschäumter Zement bis in den 3. Stock, beispielsweise durch Sprühen, hinaufgepumpt werden soll, eine 22,7 kg Charge des festen Materials aus etwa 5 bis 8 Gewichtsteilen Magnesiumsulfat . 7HpO und/oder Magnesiumchlorid, etwa 4 bis 9 Gewichtsteilen Magnesiumoxid und etwa 4l Gewichtsteilen kurzem Asbest oder einem entsprenden feuerbeständigen Füllstoff hergestellt werden. Diese verschiedenen trockenen Materialien werden mit etwa 37»9 bis 53*0 1 Wasser etwa 1 bis 2 Minuten lang vermischt, um eine Magnesiumoxid-Zement-Aufschlämmung herzustellen. Hierzu wird ein Volumen des vorgeschäumten animalischen Proteinhydrolysate gegeben, welches in einer Schaumerzeugungseinrichtung bei einem Druck von etwa 70,3 kg/cm erhalten worden ist. Dieser Schaum ist ausreichend, um etwa 20 bis etwa 6o Sekunden nach der Schaumbildung verwendet zu werden. Das vorgeschäumte Proteinhydrolysat umfaßt etwa 3*79 1 eines konzentrierten Proteinhydrolysate pro 37,9 1 Wasser. Die Gesamtmenge des Wassers, das in der sprühbaren geschäumten Mastixmasse vorhanden ist, kann von etwa 20 bis etwa 400 Gew.-% der Feststoffe mit Einschluß des Schaumnittels variieren und insbesondere von etwa 25 bis etwa 150 Gew.-% der trockenen Mastixmasse, die sowohl den Magnesiumoxid-Zement als auch das Proteinhydrolysat enthält. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß der Wassergehalt von etwa 60

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bis 8O Gew.-% des Gesamtgewichtes des angewendeten vermischten Mastixmaterials variieren kann, wodurch eine Dichte von etwa 0,13 bis 0,48 g/cnr erhalten wird.

Die stabilisierte geschäumte Mastixmasse enthält Füllstoffe, wie Glimmer, Vermiculit, Schiefer, granulierte Hülsen, Asbest, calciniertes Calciumsulfat und andere bekannte wasserhaltige Aggregate. Solche Füllstoffe stabilisieren den Schaum während der Stufen des Pumpens, Sprühens und Absetzens, wodurch ein stark poröser Überzug erhalten wird. Derartige Füllstoffe halten das Wasser entweder in ihrer natürlichen mineralischen Bedingung zurück oder sie absorbieren das Wasser aus der Mastixmasse. Nach dem Absitzenlassen enthalten solche inerten Füllstoffe typischerweise chemisch gebundenes Wasser. Diese Art von Füllstoffen neigt dazu, beim Erhitzen, beispielsweise bei den hohen Temperaturen, die man während eines Feuers antrifft, Wasser abzugeben, »ober* entsprechend erhebliche Wärmemengen absorbiert werden, und zwar durch die Verdampfungswärme oder die Dissoziation der hydratisierten Füllstoffe. Auf diese Weise erfolgt eine Kühlung, und eine Verstärkung der feuerbeständigen Eigenschaften des Überzugs materials. Darüber hinaus wird die Festigkeit des aufgebrachten Überzugs weiter durch den Einsatz von faserartigen Füllstoffen des Asbestcharakters verstärkt, wodurch die Kohäsion der Mastixmasse weiter verstärkt wird.

Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Hydrolysate sind gewünschtermaßen animalische Proteinhydrolysate, wie Huf- und Hornmehl-, getrocknete Blut-, Albumin-, Fischmehl- und verwandte Proteinhydrolysate, die in typischer Weise mit starken Alkalien, wie Natriumhydroxyd hydrolysiert werden können. Es wurde gefunden, daß diese Materialien

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anderen nicht-ionogenen Schäummitteln sowie anderen Proteinhydrolysaten in der Hinsicht überlegen sind, daß sie in dem vorgeschäumten Zustand nach Zusatz zu der Magnesiumoxid-Zement-Aufschlämmung besser verschäumt werden können und daß sie eine bessere Masse ergeben, die wirksam an metallischen Bauteilen haftet.

Typische geschäumte Mastixmassen können dadurch hergestellt werden, daß z.B. ein Gemisch von etwa 10 bis etwa 4O Gewichtsteilen calciniertem Magnesit und etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsteilen eines inerten Füllstoffs hergestellt wird. Diese Materialien können mit etwa 10 bis etwa 40 Gewichtsteilen einer Magnesiumchloridlösung mit etwa 18 bis etwa 22° Be kombiniert werden. Die Füllstoffe werden vorzugsweise in Mengen zwischen 10 bis etwa 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe, die den Magnesiumoxid-Zement bilden, zugesetzt.

Wenn es gewünscht wird einen relativ glatten Gegenstand zu beschichten, z.B. einen Balken aus Baustahl, dann wird die Masse der Erfindung aufgebracht und erscheint in trokkener und abgesetzter Form als kleine begrenzte Poren in einer Zementmatrix. Wenn eine wasserlösliche Mastixmasse aufgebracht wird, dann scheint es, daß die wasserlösliche Komponente in Lösung geht und daß die darauffolgende Hydrolyse des Gemisches einen komplexen hydratisierten porösen Zement bildet, in welchem die lösliche Komponente in den Zwischenräumen Kristalle bildet. Die Bildung dieser Kristalle bildet sehr kleine Kerne von Materialien in Lösung, die Kristalle bilden, die anscheinend eine schließende physikalische Bildung mit den glatten Oberflächen bildet und die somit theoretisch die ungewöhnlich zähe Verklebung des porösen Zements mit dem metallischen Grundmaterial ergibt.

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Es scheint, daß diese Kristalle oder Kerne in die Mikrorisse, Korngrenzen oder anderen Unregelmäßigkeiten, die sich immer auf glatten Oberflächen von Gegenständen, die aus metallischen Massen gebildet sind, finden, hineinwachsen und dadurch die starken physikalischen Bindungen ausbilden.

Bei Durchführung der Erfindung hat es sich allgemein als wichtig herausgestellt, daß der pH-Wert des Magnesiumoxid-Zements innerhalb des Bereichs von 6,0 bis etwa 9*0 gehalten wird, wobei der durchschnittliche pH-Wert sich bei- % spielsweise für Magnesiumsulfat im Bereich von etwa 8 bis etwa 8,5 bewegt. Es ist wichtig, daß die Mastixmasse hinsichtlich des pH-Werts fast neutral ist, so daß sie mit anderen Materialien, insbesondere mit den Metallen, auf welche sie aufgebracht werden sollen, nicht reagiert. Der pH kann durch Zugabe von geringen Mengen von Säuren, z.B. von Schwefelsäure oder Salzsäure oder durch Zugabe von Kalk oder Natriumhydroxid auf den gewünschten Bereich eingestellt werden.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein Proteinhydrolysat, das zur Herstellung eines Schaums vor der Einarbeitung in einen Magnesiumoxid-Zement geeignet ist, wird hergestellt, indem 4,54 kg Huf- und Hornmehl zu j57>9 1 Wasser gegeben werden und das Ganze auf 93i3°C erhitzt wird. Das Gemisch wird sodann etwa 15 Minuten gerührt. Zu diesem Gemisch werden hierauf etwa 0,90 kg gebrannter Kalk gegeben und etwa 113*4 S konzentriertes Natriumhydroxid. Die erhaltene Mischung wird etwa 8 Stunden

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bei Temperaturen von 93,j5°C langsam vermischt. Hierauf werden etwa 0,47 1 konzentrierte Schwefelsäure zugesetzt und der pH-Wert des Systems wird auf etwa 4,5 eingestellt. Dieses angesäuerte Hydrolysat wird sodann weitere 1 1/2 Stunden auf etwa 87,8⁰C erhitzt, wobei das System kontinuierlich gerührt wird. Danach wird der pH erneut auf 8 durch Zugabe von etwa 0,90 kg gebranntem Kalk eingestellt. Das so erhaltene Proteinhydrolysat wird filtriert und zu einer Dichte von etwa 0,018 g/cnr eingedampft. Auf diese Weise wird eine Flüssigkeit erhalten, die unter Rühren langsam über einen Zeitraum von etwa 15 Minuten zu einer wäßrigen Lösung von etwa 1,36 kg Natriumsulfat in 1,89 1 heißem Wasser gegeben. Das Hydrolysat wird sodann auf 104,4°c erhitzt und unter konstantem Rühren mit einer Calciumchloridlösung versetzt, die mit 242 1 Isopropanol und etwa 60 1 Wasser kombiniert ist. Es wird eine weitere Stunde gemischt. Das erhaltene Produkt ergibt ein schaumbildendes Proteinhydrolysat, das für die Zwecke der Erfindung geeignet ist. Das nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 hergestellte Produkt entspricht dem technischen Produkt "Aerocell" der Mearle Corporation of New Jersey.

Beispiel 2

Es wird eine zum Sprühen vorgesehene geschäumte Mastixmasse hergestellt, indem zunächst 22,7 kg 7M-Asbestfasern zu etwa 3,18 kg calciniertem Magnesit und etwa 2,7 kg Magnesiumsulfat gegeben werden. Diese Materialien werden unter Bildung eines Magnesiumoxid-Zements kombiniert, wobei zunächst die drei trockenen Materialien in einen üblichen Gipsmischer gebracht werden. Dann werden ^4,1 1 Wasser zugegeben und die Materialien werden etwa 2 bis 3

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Minuten zur Bildung einer Aufschlämmung gerührt. Hierauf werden etwa 226., δ g animalisches Proteinhydrolysat in Form eines flüssigen Konzentrats gemäß der Arbeitsweise des Beispiels 1 zu der Aufschlämmung gegeben und die Aufschlämmung wird etwa ²K) Minuten gerührt. Zu diesem Zeitpunkt besitzt das Material schaumige Eigenschaften, wobei eine erhebliche Luftmenge in dem Gemisch okkludiert ist. Es erscheint, daß so viele Blasen gebildet werden wie zerbrochen werden. Das erhaltene Gemisch war jedoch ziemlich schwer. Das Gemisch wurde durch einen Schlauch-mit einer Länge von 76,2 m gepumpt und hierauf durch eine Düse und mit großen Schwierig- . ™ keiten auf einen Metallkanal gesprüht. Dessen Abmessungen waren 6o,9 cm χ 6O,9 cm. Die Höhe war 3,05 m. Die Dicke war 16 gauge. Es wurde festgestellt, daß der Überzug der Aufschlämmung auf dem Kanal eine Dicke von etwa 0,14 cm hatte. Das Gemisch war schwer. Es schien, daß zu wenig Luftblasen in dem versprühten Material enthalten waren, so daß die Mastixraasse weder leicht noch homogen war, sondern schwere stellen enthielt. Der getrocknete Überzug auf dem Kanal wurde untersucht, indem durch den Kanal heiße Ofengase geleitet wurden. Innerhalb ¹VJ Minuten erfolgte ein Abstreifen des größten Teils des Überzugs auf dem Kanal.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß getrennt in einen Schaumerzeuger 226,8 g Proteinhydrolysat des Beispiels 1 gegeben wurden, und zwar

zusammen mit Luft unter einem Druck von 7,03 kg/cm und einer kleinen ungefähr gleichen Wassermenge. Der Schaum aus dem Erzeuger wurde abgestochen, wie er sich in der Aufschläm-

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mung der Mastixmasse bildete. Das Vermischen des vorgebildeten Schaums mit der Aufschlämmung erfolgte über einen Zeitraum von etwa 1 Minute. Hierdurch wurde genügend Zeit zur Verfugung gestellt, um das geschäumte Proteinhydrolysat in der Aufschlämmung im wesentlichen gleichförmig zu verteilen. Dieses schaumige Gemisch der Zementaufschlämmung und des vorgebildeten Schaums wurde sodann durch einen Schlauch und eine Düse, wie in Beispiel 2, gepumpt und auf eine ähnliche Oberfläche eines Metallkanals aufgesprüht. Auf diese Weise wurde ein Überzug mit einer Dicke von 2,86 cm gebildet. Es wurde festgestellt, daß das aufgesprühte Material eine Konsistenz eines leichten Schaums mit kleinen schweren Stellen hatte und daß es an dem Kanal ohne ein Abfallen gut haftete. Der Kanal wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 unter Verwendung der gleichen heißen Gase untersucht. Nach 2-stündigem Erhitzen hatte trotz der Bildung einiger geringer Risse keine Abschälung stattgefunden.

Beispiel 4

Die Arbeitsweisender Beispiele 2 und 3 wurden wiederholt, mit Ausnahme, daß kein Asbest verwendet wurde. Es wurden entsprechende Ergebnisse erhalten, was darauf hindeutet, daß die Zugabe eines vorgeschäumten animalischen Proteinhydrolysat s zu einem Magnesiumzement eine verbesserte geschäumte Mastixmasse ergibt.

Beispiel 5

Die Arbeitsweisen der Beispiele 2 und 3 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle des gebildeten Magnesium-

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oxysulfatzements MagnesiumoxyChloridzement verwendet wurde. Bei Verwendung eines vorgeschäumten animalischen Proteinhydrolysats wurden entsprechende Ergebnisse erhalten.

Beispiel 6

Aus einem galvanisierten Stahl mit 18 gauge wurden zwei Kanalzusammenstellungen hergestellt, deren Ellbogen an der Decke angebracht waren. Die freigelegten Oberflächen ■ J der beiden Kanäle wurden mit einer Lösung von Essig und ^w'

Salzsäure gründlich gereinigt. Sodann wurde eine Mastixmasse folgendermaßen hergestellt:

8,16 kg 7M-Asbest wurden zu 4,o8 kg Magnesiumoxid und 3*63 kg Magnesiumsulfat gegeben. Diese drei trockenen Komponenten wurden mit 22,7 1 Wasser etwa 3 Minuten lang gründlich gemischt. Am Ende dieses 3 Minuten dauernden Vermischens ; wurde ein vorgeschäumtes animalisches Proteinhydrolysat ' in einer Menge von etwa 35 g aus einem Schaumerzeuger zugesetzt, der mit etwa 70,3 kg/cm Druckluft betrieben wurde. Gleichzeitig wurde die gleiche Wassermenge dem konzentrierten Proteinhydrolysat zugesetzt. Das vorgeschäumte Protein- fj hydrolysat würde sodann mit der Zementaufschlämmung über einen Zeitraum von 3 Minuten vermischt. Das vorgeschäumte ' Proteinhydrolysat wurde sodann mit der Zementaufschlämmung über einen Zeitraum von 3 Minuten vermischt. Dieser geschäumte Zement wurde sodann auf die Metallkanäle mit einer Dicke von etwa 2,86 cm auf den ersten Kanal und mit einer Dicke von etwa 1,59 cm auf den zweiten Kanal aufgebracht. Nach der ASTM E 119-61 wurden Versuche unter Bestimmung der Zeit-Temperatur-Kurve durchgeführt. Dieser Versuch wurde über einen Zeltraum von etwa 2 1/2 Stunden durchgeführt.

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Während dieser Zeit widerstanden die Kanäle der Wirkung eines Dampfschlauchs über einen Zeitraum von 2 1/2 Minu-

ten ohne einen Durchbruch, der einen Druck von 2,11 kg/cm hatte. Die durchschnittlichen Ofentemperaturen während der Versuchszeit an der Oberfläche der etwa 2,86 cm variieren zwischen etwa 535 und etwa 1O3O°C. Der Kanal, der den 1,56 cm dicken Überzug enthielt, war durchschnittlichen Ofentemperaturen zwischen etwa 235 und etwa 999°C ausgesetzt. Ein entsprechender Test, der über einen Zeitraum von 2 1/2 Stunden vorgenommen wurde, deutete daraufhin, daß der Kanal den Wirkungen eines Dampfschlauches von

2,11 kg/cm 2 1/2 Minuten lang ohne Durchbruch widerstand.

Beispiel 7

268 Teile Wasser mit einer Temperatur von 37j8°C wurden zugesetzt, um ein Gemisch von 1,5 Gewichtsteilen animalisches Proteinhydrolysat gemäß Beispiel 1 herzustellen.

Das Gemisch wurde unter einem Druck von etwa 70,3 kg/cm mit Druckluft verschäumt. Das verschäumte Hydrolysat wurde hierauf zu einem während 2 Minuten vorgemischten Schlamm aus Mastixzement gemischt, der aus l80 g Magnesiumoxid und 300 g Magnesiumsulfat mit 240 g kurzem Asbest und 18,9 1 Wasser hergestellt worden war. Nach weiterem Rühren des Schaums mit dem Schlamm für etwa 5 Minuten bildete das Gemisch eine Flüssigkeit, die pumpbar und sprühbar war. Dieser verschäumte Mastixzement wurde auf eine Stahlplattengrundlage mit einer Dicke von 3*05 cm aufgebracht. Es wurde festgestellt, daß der Überzug nach dem Erhärten, das etwa 2 Stunden dauerte, eine ausgezeichnete Wärme- und Isolierungsbeständigkeit hatte und daß der Überzug beim Aussetzen

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einer offenen roten Flamme über einen Zeitraum von 20 Minuten keine Rißbildung zeigte.

Beispiel 8

Zu 500 Teilen Wasser wurden 25 g trockenes animalisches Proteinhydrolysatpulver gegeben. Dieses Material wurde einige Minuten bei l8,3°C gerührt und sodann einem Druck von etwa 7,j58 kg/cm in einem Schaumgenerator ausgesetzt. Das geschäumte Hydrolysat wurde sodann mit einem Magnesiumoxidzementseiilaram vermischt, der aus etwa JOO g Magnesiumsulfat und etwa 200 g Magnesiumoxid hergestellt worden war. Der ZementselilamiB enthielt ferner etwa 50 g kurze Asbeststücke und etwa 15*1 1 Wasser. Der Zementschlamm wurde mit dem vorgeschäumten Hydrolysat vermischt und ergab einen leichten aufgeschäumten Schlamm nach einem Vermischen von etwa 6 Minuten. Sodann wurde er auf einen Kanal mit einer Dicke von etwa 2,5^· cm gespritzt. Dieser Überzug zeigte ausgezeichnete Feuerbeständigkeitseigenschaften.

Beispiel 9

500 g Wasser mit einer Temperatur von etwa 10,0⁰C wurden mit etwa 50 g animalischem Proteinhydrolysat des Beispiels 1 vermischt. Das Gemisch wurde in einem Schaumerzeuger mit Druckluft verschäumt. Dieses vorgeschäumte Hydrolysat wurde zu einem Magnesiumoxidzementschlamm in Wasser gegeben, wobei 200 g Magnesiumoxid, 200 g Magnesiumsulfat und 75 g fein verteiltes expandiertes Glimmer verwendet wurden. Nach etwa 5-nrf.nütigem Rühren wurde das vorgeschäumte Hydrolysat zu dem Schlamm gegeben und etwa 1 Minute weiter

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gemischt, wodurch ein leichter, glatter, fließfähiger, geschäumter Schlamm erhalten wurde. Dieser Schaum wurde auf eine Metallgrundlage mit einer Dicke von etwa 1,91 cm gesprüht. Es wurde festgestellt, daß der Überzug nach einem etwa 4-stündigem Trocknen ausgezeichnete Metallfeuerungseigenschaften sowie ausgezeichnete Schalleigenschaften hatte.

Beispiel 10

Die Arbeitsweise des Beispiels 9 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 100 g nicht-expandiertes Vermiculit anstelle des Glimmers verwendet wurden. Der Schlamm wurde bei 4,44°C vorgeschäumt und auf einen I-Träger, aus Stahl mit einer Dicke von 2,54 cm gesprüht. Es wurde festgestellt, daß der Überzug nach dem Aufbringen ausgezeichnete feuerbeständige Eigenschaften und schalldämpfende Eigenschaften hatte.

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Claims (21)

1. Patentansprüche

   IJ Pumpbare, sprühbare Mastix-Zementmasse zur

   Bildung eines porösen, getrockneten Produkts, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Schaummaterial in einer Magnesiumoxidzement-Aufschlämmung umfaßt.
2. 2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekenn-. ^ zeichnet , daß der Zement aus Magnesiumoxid und ™ entweder Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat besteht.
3. 3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung ein anorganisches Füllmittel enthält.
4. 4. Masse nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet , daß das Füllmittel Asbestfasern oder Glimmer ist.
5. 5. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum ein vorge- (| bildeter Schaum ist, der durch Belüftung einer Lösung des Schaummittels erhalten wird.
6. 6. Masse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaum aus einem Proteinhydrolysat gebildet wird.
7. 7. Masse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Protein von Huf- und Hornmehl ableitet.

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8. 8. Masse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Protein in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewxcht der Mischung, vorhanden ist.
9. 9· Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrolysat in Mengen von 0,1 bis 1,0 %, bezogen auf das Trockengewicht der Masse, vorhanden ist.
10. 10. Masse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Wassergehalt 25 bis 150 Gew.-% beträgt.
11. 11. Masse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der pH-Wert β bis 9 ist.
12. 12. Masse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch "gekennzeichnet, daß sie auf ein metallisches Bauelement aufgebracht wird.
13. 13. Masse nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufschlämmung 10 bis 40 Gew.-% Magnesiumoxid, 1,67 bis 9»32 Gew.-^ Magnesiumsalz, 10 bis 90 Gew.-% Füllmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Peststoffe, und 25 bis 150 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Peststoffe, enthält.
14. 14. Verfahren zur Herstellung einer Masse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß man einen Schaum durch Belüften einer Lösung

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    des Schaummittels bildet und ihn mit Zementmaterialien zur Bildung einer föagnesiumoxidzement-Aufschlämmung versetzt.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 2 bis 10 Gew.-^ Schaummittel in Wasser enthält.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 und 15>

    dadurch gekennzeichnet , daß die Auf- Jj

    schlämmung,zu welcher der Schaum gegeben wird, 10 bis 35 Gewichtsteile Magnesiumoxid, 5 bis 9*3 Gewichtsteile Magnesiumsalz, 30 bis 90 GewichtsteiIe faserartige Bestandteile und 100 bis 200 Gewichtsteile Wasser enthält.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebildete Schaum zu der Aufschlämmung gegeben wird, um 0,1 bis 5 $3 bezogen auf das Trockengewicht des Schaummittels und auf das Trockengewicht der Aufschlämmung, zu ergeben.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17» % dadurch gekennzeichnet , daß die Belüf-

    tung unter einem Druck von 3,52 bis 10,5 kg/cm erfolgt.
19. 19· Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis l8,

    dadurch gekennzeichnet , daß der geschäumte Zement in eine Sprühdüse gepumpt wird und hierauf auf ein Substrat gesprüht wird, auf welchem es an der Luft getrocknet wird.

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20. 20. Verfahren nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt auf eine Dichte von etwa 0,10 bis 0,36 g/cm-⁵ getrocknet wird.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck auf die Mastix beim Verlassen des Spfühapplikators 2,8l bis 8,79 kg/cm² beträgt.

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