DE2117091A1

DE2117091A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaumprodukten aus einem hydratisierten Alaklimetallsilikat

Info

Publication number: DE2117091A1
Application number: DE19712117091
Authority: DE
Inventors: Francis W. Sarnia Ontario Maine (Kanada)
Original assignee: Fiberglas Canada Inc
Current assignee: Owens Corning Canada Inc
Priority date: 1970-04-07
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1971-10-21
Also published as: FR2089269A5; GB1352762A

Description

2117091 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel. 29 84

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FIBERGLAS CANADA LIMITED, 48 St. Clair Ave. W., Toronto 7, Ont. /Kanada

Verfahren zur Herstellung von Schaumprodukten aus einem hydratisleiten Alkalimetallsilikat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumproduktes aus einem hydratislerten Alkalimetallsilikat.

Es ist bekannt, Schaumartikel aus einer Natrium Silikatlösung nach Erhitzen derselben herzustellen. Das so hergestellte Schaumprodukt ist jedoch wasserlöslich. Aus diesem Grunde ist der Anwendungsbereich der Produkte insbesondere in der Bauindustrie beschränkt. Ih der

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Automobilindustrie und der Baustoffindustrie besteht jedoch seit langer Zeit ein Bedürfnis, feuerfeste oder feuerhemmende Materialien billig und in wirkungsvoller Weise herzustellen. Im Augenblick auf dem Markt befindliche Materialien sind zu teuer, als daß sie eine weitverbreitete Verwendung finden könnten. So ist beispielsweise bekannt, daß feste Urethanschäume nur eine beschränkte gewerbliche Verwertbarkeit aufgrund der hohen Herstellungskosten und der Brennbarkeit gefunden haben.

Es zeigte sich nun in jüngster Zeit, daß Natriumsilikatschäume so stabilisiert werden können, daß sie nicht mehr wasserlöslich sind. Es wird in diesem Zusammenhang auf die eigene ältere Anmeldung P 20 55 283.4 Bezug genommen. In Weiterentwicklung des dort beschriebenen Verfahrens zeigt es sich nun überraschenderweise, daß die im folgenden noch beschriebenen Silikatmaterialien bei einer Behandlung mit Wasser, d. h. wenn sie hydratisiert werden, zähelastisch werden. Es zeigte sich also mit anderen Worten, daß die in Rede stehenden hydratisierten Silikatmaterialien, gleichgültig, ob sie stabilisiert sind oder nicht, die Eigenschaft einer Viskoelastizität zeigen, die früher noch nicht wahrgenommen wurde. Weiterhin zeigte es sich, daß diese Viskoelastizität es möglich macht, die hydratisierten Silikatmaterialien mit bereits marktgängigen Einrichtungen zu behandeln und zu bearbeiten. Dieses Ergebnis ist insofern ungewöhnlich, als der Fachmann annimmt, daß Silikatmaterial, also Glas, schmirgelartig und abriebfähig ist. Weiterhin zeigt es sich, daß körniges oder pulverisiertes Natrium silikat hydratisiert werden kann. Wenn dann ein oder mehrere bestimmte stabilisierende oder komplexbildende Substanzen zugegeben werden, dann kann man die so hergestellte Mischung nach Anwendung von Hitze oder Druck auf dieselbe verschäumen. Die viskoelastische Natur gibt dem hydratisierten Silikat Eigenschaften, die derjenigen einer üblichen plastischen Schmelze ähnlich sind, ohne daß jedoch die hohen Temperaturen angewendet werden müßten, wie sie im allgemeinen zur Erzielung einer Glasschmelze erforderlich sind. Im Sprachgebrauch der vorlie-

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genden Erfindung soll also die Umwandlung eines hydratisierten Alkalimetallsilikats sich auf die physikalische Umwandlung des Silikats zu einem flüssigkeitsähnlichen Zustand beziehen, der viskoelastische Eigenschaften ähnlich einer plastischen Schmelze besitzt, ohne daß jedoch das Silikat dabei höheren Temperaturen unterworfen werden müßte, wie sie · im allgemeinen erforderlich sind, um Glas schmelzflüssig zu machen. Tatsächlich sind diese viskoelastischen Eigenschaften bei Temperaturen bereits erreichbar, wie sie bei üblichen Kunststoffschmelzen angewendet werden. Im Speziellen kann die Anwendung von Hitze und Druck mittels einer üblichen Strangpresse oder einer Spritzgußvorrichtung erfolgen.

Auf diesem Gebiet durchgeführte Studien zeigten daß, daß folgende physikalischen Eigenschaften erfüllt sein müssen, um die Produktion von Silikatschäumen großtechnisch attraktiv zu machen:

1. Wasserunlöslichkeit in großem Ausmaß,

2. Unverbrennbarkeit,

3. - Wärmeleitfähigkeit von etwa 0, 024808 kcal m/m²/h/°C bei 21,1⁰C, um die erwünschten Isoliereigenschaften zu erzielen,

4. gute Maschinenverarbeitbarkeit, damit das Schaumprodukt geschnitten, gesägt oder in anderer Weise durch bereits vorhandene Maschinen bearbeitet werden kann und

5. gute physikalische und chemische Stabilität innerhalb eines breiten Temperaturbereiches und unter verschiedenen Umwelteinflüssen.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, Schaumprodukte unter Verwendung von hydratisiertem anorganischem Material herzustellen.

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Das Ausgangsmaterial soll vorzugsweise stabilisiert sein oder zur Komplexbildung veranlaßt sein, indem wenigstens ein anorganisches oder organometallisches Zusatzmittel verwendet wird= Selbstverständlich können auch mehr als ein Zusatzmittel oder Stabilisierungsmittel verwendet werden. Insbesondere sollen die Schaumprodukte unter Verwendung eines hydratisierten Alkalimetallsilikats hergestellt werden, indem mit denselben eine übliche Strangpresse oder eine Spritzgußmaschine mit denselben beschickt wird. Die mit diesen Maschinen angewendeten Drücken und Temperaturen reichen aus, um dem Produkt die Zähelastizität zu verleihen, so daß das Schäumen nach einer rapiden Verminderung des Druckes bewirkt werden kann, welchem das hydratisierte Alkalimetallsüikat ausgesetzt war.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierte Alkalimetallsüikat in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand,wobei es unter Druck stehendes Wasser enthält, umge-· setzt wird, daß der Druck schlagartig vermindert wird, wobei die Ausdehnung des Alkalimetallsüikats während des Ausschäumens beschränkt wird, so daß die gewünschte Schaumform erzielt wird.

Vorzugsweise wird das hydratisierte Alkalimetallsüikat noch stabilisiert, um es wasserunlöslich zu machen, während die Umsetzung bewirkt wird, indem man die Mischung durch eine übliche Strangpresse leitet. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Umsetzung und das Ausschäumen in eine Form unter Verwendung einer Spritzgußvorrichtung bewirkt. Als Ausgangsmaterial wird vorzugsweise ein Alkalimetallsüikat in einer körnigen Form oder in Form von Einzelteüchen verwendet. Das Ausgangsmaterial kann jedoch auch in anderen Formen, z.B. als Gelhydrat, von einem flüssigen Natriumsüikat sein.

Auf den beüiegenden Zeichnungen sind zwei bevorzugte Ausführungsformen

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- 5-erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer üblichen Strangpresse;

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt einer üblichen Spritzgußmaschine.

In Fig. i bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein eine übliche Strangpreßeinheit. Das Ausgangsmaterial, aus welchem die Schaumprodukte hergestellt werden sollen, wird der Strangpresse 10 durch eine Zuführungsöffnung 12 zugeführt. Die Zuführungsöffnung 12 führt zu einem Extruderzylinder 14, welcher sich in Längsrichtung der Strangpresse 10 erstreckt. In dem Zylinder 14 ist eine Schnecke 16 koaxial angeordnet, welche von einem Antriebsmotor 18 über ein Untersetzungsgetriebe 20 angetrieben wird. Der Motor 18 und das Untersetzungsgetriebe 20 können, wie dies schematisch dargestellt ist, an der Grundplatte 22 der Strangpresse angeordnet sein. Durch die Drehung der Schnecke 16 wird, wie dies bekannt ist, das Ausgangsmaterial längs des Extruderzylinders 14 vorwärts getrieben, wobei es unter einen !progressiv steigenden Druck kommt. Da die Strangpresse 10 normalerweise so ausgelegt ist, daß sie bei hohen und kontinuierlichen Drücken bis hinauf zu 703 at arbeitet, ist der Extruderzylinder 14 mit einer schweren Innenwand 24 versehen. Wenn erwünscht, kann die Extruderschnecke 16 eine oder mehr Stufen zwecks entsprechender Steigerung des Druckes besitzen. Konzentrisch um den Extruderzylinder 14 sind eine Anzahl von elektrischen Hochtemperaturheizwicklungen 26 angeordnet. Diese haben die Aufgabe, die zur physikalischen Umsetzung des zu extrudierenden Materials in eine flüssigkeitsähnliche Kondition erforderliche Hitze zu erzeugen. Das Material enthält unter Druck stehendes Wasser. Dieses Wasser kann entweder in gasförmiger oder , flüssiger Form oder als Kombination aus beiden Möglichkeiten vorliegen, wie dies aus den Phasendiagrammen der Zustandsformen von Wasser bei

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verschiedenen Drücken und Temperaturen hervorgeht. Es können auch andere äquivalente Formen der Erhitzung angewendet werden, z.B. Gasheizung, Mikrowellenenergie o. dgl. Die Strangpreßeinheit 10 hat einen vorderen oder Nasenteil 28, an welchen eine Preßform angebracht werden kann. Die Öffnung der Preßform hat einen bestimmten erwünschten Querschnitt. Durch diese öffnung wird das Material extrudiert. Die Preßöffnung kann so gewählt werden, daß massives oder röhrenförmiges Produkt mit kreisförmigem oder vieleckförmigem Querschnitt extrudiert wird.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Verwendung der Anordnung gemäß Fig. 1 wird körniges Ausgangsmaterial, wie es mit 30 bezeichnet ist, in die Zuführungsöffnung 12 eingefüllt. Sie wird von dort durch die Extruderschnecke 16 nach unten in den Extruderzylinder 14 gezogen. Die Extruderschnecke 16 ist, wie dies in der Technik bekannt ist, so geformt, daß das Eingangsmaterial 30 einem ständig steigenden höherem Druck ausgesetzt wird, der in Verbindung mit der Zufuhr der Wärmeenergie, in vorliegendem Fall von den elektrischen Heizern 26, das Eingangsmaterial 30 physikalisch in eine Form umwandelt, in der es viskoelastische Eigenschaften besitzt. In einigen Fällen wird auch unter

die
dem hohen Druck Wasser iiy Dampfform übergeführt. In anderen Fällen kann man jedoch annehmen, daß kein Wasser verdampft wird. Es sei besonders bemerkt, daß die Verwendung eines mit einer Schnecke ausgerüsteten Extruders von Vorteil ist, um das Silikatmaterial mit komplexbildenden oder stabilisierenden Mitteln in denjenigen Fällen, in welchen das letztere absorbiert wird, innig und gleichmäßig zu mischen. Die Extruderschnecke 16 dreht sich konstant mit dem Ergebnis, daß das zugeführte Eingangsmaterial einer Mischung unterzogen wird, als Teil der Verfahrensstufe der Umsetzung des festen Eingangsmaterials in eine flüssigkeitsähnliche Form, in welcher es viskoelastische Eigenschaften zeigt. Dementsprechend kann ein getrennt erfolgendes und zusätzliches Vormi-

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schen der verschiedenen Bestandteile des Ausgangsmaterials bei dieser Ausführungsform völlig vermieden oder wenigstens reduziert werden. Eine gewisse Mischung tritt bereits in dem Zuführungsbehälter oder in einer ähnlichen Vorrichtung auf, welche mit der Eingangsöffnung 12 gekuppelt ist, die jedoch nicht dargestellt ist. Das Ausmaß einer Durchmischung ist jedoch dabei ziemlich beschränkt.

Die genauen Temperatur- und Druckbedingungen, bei denen die Strangpreßeinheit 10 arbeiten soll, können variiert werden. Normalerweise wird jedoch die Arbeitstemperatur so sein, daß eine Verdamfpung des Wassers aus dem Material sichergestellt ist, wenn dieses die Strangpresse verläßt,und zwar bei jedem vorgegebenen Arbeitsdruck der Strangpreßeinheit. Darüber hinaus können aufgrund der unerwarteten viskoelastischen Natur der hydratisieren Mischung die Temperaturen in den Bereichen gehalten werden, wie sie normalerweise den Schmelzen von plastischen Kunststoffmaterialien zugeordnet sind, im Gegensatz zu den Temperaturbereichen von geschmolzenem Glas, die höher liegen und bei denen andere Gattungen von Silikatschäumen bereits hergestellt wurden. Der Arbeitsdruck hängt auch teilweise etwas davon ab, welches Ausmaß an einer Verschäumung erwünscht ist. Wenn die abgedampfte Mischung durch die in einem bestimmten vorgegebenen Fall speziell verwendete Preßdüse hindurchtritt, dann kommt es zu einem sehr schnellen Abfall des Drukkes in der Mischung mit dem Ergebnis, daß die Feuchtigkeit in dem hydrierten Material sich ausdehnt und dabei das Material zum Verschäumen bringt. Die Feuchtigkeit, d.h. also das Wasser, wirkt hier als schaumbildendes Mittel.

Zur Herstellung von wasserunlöslichen Schäumen ist es notwendig, wenigstens ein komplexbildendes oder stabilisierendes Mittel oder einen Zusatz dem Ausgangsmaterial zuzugeben. Das komplexbildende oder stabilisierende Material wird ein bestimmtes anorganisches oder organome-

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tallisches Additiv sein oder eine Mischung derartiger Additive. Das Ausgangsmaterial kann Natriumsilikat in Pulverform sein, welches als trokkenes Pulver oder in Tablettenform vorliegt. Es kann jedoch auch in der Form verwendet werden, wie es dem Fachmann als "Wasserglas" bekannt ist. In jedem Fall ist jedoch ein hohes Kieselsäure- zu Alkalioxydverhältnis, z.B. im Bereich von 1:1 bis 4:1 erwünscht. Je nachdem, welches spezielle komplexbildende oder stabilisierende Mittel mit dem Ausgangematerial verwendet wird, werden in der Strangpreßeinheit 10 verschiedene Gase erzeugt, wenn die Umwandlung der Mischung vor sich geht. Dementsprechend kann, wenn erwünscht, die Strangpreßeinheit 10 eine entlüftbare Maschine sein, so daß die verschiedenen Gase, die normalerweise nicht erwünscht sind, abgeblasen werden können. Die Entlüftung kann jedoch auch dazu verwendet werden, mehr Gas, z.B. Dampf, einzuführen. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die in den Zellen des extrudieren Schaumes eingeschlossenen Gasblasen einige der Eigenschaften des erzeugten Produktes beeinflussen. Insbesondere wird die Wärmeleitfähigkeit durch die eingeschlossenen Gasblasen und in einem geringeren Ausmaß das spezifische Gewicht beeinflußt. Man kann erwarten, daß mit dem Verfahren hergestellte Schäume ein spezifisches Gewicht be-

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sitzen, das im Bereich von etwa 0,016 g/cm bis etwa 0,48 g/cm liegt, eventuell etwas mehr. Vorzugsweise wird jedoch das spezifische Gewicht des Schaumes im Bereich von 0,048 g/cm bis etwa 0,16 g/cm liegen. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Schaumproduktes mit dem spezifischen Gewicht, der Zellgröße und der Zellwandausrichtung variieren.

Beispiele

In einem speziellen Fall, von dem anzunehmen ist, daß er großtechnisch auswertbar 1st, war das Ausgangsmaterial ein Alkalimetallsilikat, vorzugsweise ein Silikat von Na, K, Rb oder Cs, welches ein hohes Kiesel-

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säure- zu Alkalioxydverhältnis hatte. Das Verhältnis lag im Bereich von etwa 1:1 bis 4:1. Darüber hinaus lag das Ausgangsmaterial in Form eines Pulvers vor (US-Siebmaß, Maschenweite von etwa 10 bis 300 US-Standard), Dem Ausgangsmaterial wurde ein spezielles komplexbildendes oder stabilisierendes Mittel zugegeben und eine Mischung gebildet. Dieses bestimmte komplexbildende oder stabilisierende Mittel war eines oder mehrere von den folgenden: Borsäure, hydratisierte Tonerde (0, 8 u Teilchen), metallisches Magnesium in Pulverform. Hinsichtlich einer vollständigeren Liste der Rezeptur der verschiedenen Ausgangsmaterialien, stabilisierenden und komplexbildenden Mitteln und den verschiedenen physikalischen Eigenschaften des verschäumten Silikatmaterials wird auf die bereits erwähnte ältere Anmeldung P 20 55 283.4 Bezug genommen, welche ■ auf die Herstellung von Silikatschäumen aus in Teilchenform vorliegenden Alkalimetallsilikaten gerichtet ist. Die Mischung wurde dann hydratisiert, um einen Feuchtigkeitsgehalt vorzusehen, der im Bereich von etwa 5% bis etwa 40% Wasser liegt. Das Wasser wirkt als schaumbildendes Mittel. Die hydratisierte Mischung wurde sodann anschließend in eine übliche Strangpresse gefüllt, welche für Betriebstemperaturen von etwa 95°C bis etwa 400⁰C und für Drücke von etwa 1,4 at bis etwa 350 at ausgelegt war. Um das erwünschte Silikatschaumformprodukt herzustellen, wurde die physikalisch umgewandelte Mischung, welche Wasser unter Druck (entweder in.flüssiger oder in Gasform oder in beiden) enthielt, durch eine Auszugsdüse gepreßt, in welcher der Druck schlagartig auf etwa den Umgebungsdruck abgesenkt wurde. Infolge der Ausdehnung des schaumbildenden Mittels trat ein Verschäumen des Silikatmaterials auf, wogegen die Düse zumindest eine teilweise Formung des Schaumproduktes sicherstellte.

Bestimmte Abwandlungen und alternative Materialien können bei den obi-, gen Ausführungsformen ebenfalls verwendet werden. So kann beispiels weise das Mischen des Ausgangsmaterials zusammen mit einem bestimm-

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ten ausgewählten komplexbildenden Mittel oder mit mehreren derartiger Mittel sowohl vor als auch nach der Hydratation stattfinden. Darüber hinaus kann die Hydratation entsprechend bekannten Techniken durchgeführt werden. Bei dem speziell angegebenen Beispiel wirlt das Wasser als schaumbildendes Mittel, in anderen Fällen kann jedoch das schaumbildende Mittel auch eine wässrige Lösung eines organischen Lösungsmittels, a. B. wässriges Methanol oder andere derartiger Zusammensetzungen sein. Allgemein gesprochen ist also anzunehmen, daß z. B. jedes wässrige organische Lösungsmittel, das dem Silikatausgangsmaterial eine viskoelastische Natur gibt, in dem vorliegenden Verfahren akzeptabel ist. Aufgrund der jüngsten Arbeiten/Üieser Materie wird angenommen, daß, solange als Wasser vorliegt und ein geschlossenes System vorhanden ist, das ermöglicht, die umgesetzte Mischung unter Druck zu setzen, das nachfolgende rasche Nachlassen des Druckes die erwünschte Verschäumung./üäs in einem bestimmten Fall zu verwendende spezielle schaumbildende Mittel hängt von den Einrichtungen ab, mittels welcher die Hitzeenergie in die Mischung eingebracht wird, von dem Arbeitsdruck und der Temperatur in der Preßeinrichtung und davon ab, ob das Vorliegen oder Nichtvorliegen von eingeschlossenen Gasblasen in den Zellen des verschäumten Produktes von Vorteil oder von Nachteil ist. Dies ist jedoch dem Fachmann bekannt.

Weiter sei bemerkt, daß der Auszugsdüse ein Formkragen o. dgl., welcher in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zugeordnet werden kann, j welcher die endgültige Querschnittsform des zu extrudierenden Schaumproduktes bestimmt.

Eine andere alternative Anordnung zur Herstellung von Schaumprodukten nach der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 100 allgemein eine übliche Spritzgußvorrichtung, welche einen an einem Spritzgußzylinder 104 angeordneten Einfülltrich-

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-liter 102 enthält. Der Spritzgußzylinder besitzt eine Zylinderbüchse 106, welche satt einen Spritzgußstempel 108 aufnimmt. Um den stromabwärts gelegenen Teil der Zylinderbüchse 106 sind Heizeinrichtungen, z. B. elektrische Heizbänder 110, vorgesehen, um das zugeführte Material in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand, bei dem es unter Druck stehendes Wasser enthält, physikalisch umzusetzen. Das unter Druck stehende Wasser kann dabei flüssig oder gasförmig oder in Kombination aus diesen beiden Aggregatzuständen vorliegen. Im Inneren der Zylinderbüchse 106 ist ein Torpedo 112 vorgesehen, und zwar im allgemeinen innerhalb des erwärmten Teils· Der Torpedo 112 wird durch geeignete, je- · doch nicht dargestellte Streben gehalten. Er dient dazu, einen Ringraum in dem erhitzten Teil des Spritzgußzylinders 104 vorzusehen. Dies erleichtert, daß das zu verspritzende Material sich in flüssigkeitsähnlichem Zustand befindet, wie es für das Injizieren in die Form erforderlich ist. Außerdem wird durch den Hingraum eine wirksamere Zuführung der Wärme und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung in der umgewandelten Mischung erzielt. Das Injektionsende des Spritzgußzylinders 104 besitzt eine Höhlung, welche einen Spritzgußkopf oder eine Spritzgußdüse 114 dicht aufnimmt und hält. Der Sprftzgußkopf 114 besitzt eine innere Höhlung, welche in einer Ausstoßöffnu^g Ιχί würdet, die zu dem Formhohlraum einer Spritzgußform 118 führt. Die Spritzgußform 118 kann verschiedene Formen aufweisen. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform besteht sie aus zwei Hälften. Es kann dementsprechend ein Formartikel 120 hergestellt werden, in dem die physikalisch umgewandelte Mischung in den Formhohlraum injiziert wird. Auf diese Weise ist es möglich, daß eine Einheit nach der anderen eines derartigen Artikels in gleicher Form hergestellt wird. Weiterhin ist ein Halteflansch 122 an dem kolbenführenden Ende des Spritzgußzylinders 104 vorgesehen, womit letzterer wirkungsmäßig / einer nicht dargestellten Vorrichtung zum Antrieb des Kolbens 108 verbunden wird.

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BAD ORfGlNAU

Die Arbeit der Spritzgußvorrichtung 100 kann automatisch erfolgen entsprechend den in der Technik bekannten Verfahren. Für den vorliegenden Zweck genügt es anzudeuten, daß ein spezielles Alkalimetallsilikatausgangsmaterial mit einem geeigneten komplexbildenden und stabilisierenden Mittel in einem an sich bekannten Verfahren gemischt wird, dann anschließend z. B. durch Dampf hydratisiert wird, bevor es in die Spritzgußvorrichtung 100 eingefüllt wird. Das Material gelangt von dem Zuführungstrichter 102 zu dem Ausstoßende des Spritzgußzylinders 104, wobei es nach und nach erhitzt wird und dabei viskoelastisch gemacht wird. Der

2 Spritzgußstempel, welcher Drücke in der Größenordnung von 560 kg/cm

bis 2800 kg/cm Kolbenfläche entwickelt, zwingt die umgesetzte zu injizierende Mischung in die Form oder in die Formkammer des Kanals. Wenn die Mischung durch die Ausstoßmündung hindurchtritt und in die Form oder in die Formkammer eintritt, kommt es zu einem plötzlichen Druckabfall. Dieser Druckabfall ermöglicht, daß die Feuchtigkeit, d. h. das Wasser, expandiert, daß dementsprechend das Silikatmaterial schäumt und in der Form oder in der Formkammer geformt wird. Wie bereits angedeutet, können verschiedene spezielle Materialien bei diesem Verfahren zur Spritzgußherstellung von Silikatschäumen angewendet werden. Die genauen Arbeitsbedingungen in der Spritzgußvorrichtung 100 hängen jedoch von dem zu verschäumenden Silikatmaterial und von dem erwünschten Ausmaß der Schäumung ab. Die hinsichtlich des Strangpreßverfahrens beschriebenen Beispiele sind auch auf das Verfahren unter Verwendung einer Spritzgußvorrichtung anwendbar.

Als spezielle Zusammensetzungen der Gemische seien die folgenden angegeben:

a) Natriumsilikat SS-65 (SiOg/NagO Molverhältnis 3,22) 653 g Wasser 129 g

Triton X-100 0,8 g

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b) SS-65 Al (OH)₃ ^H3^BO3 Zn-Staub

Ti (OH)₄ H₂O Triton XrIOO

c) SS-65 H₃BO₃ Ti(OH)₄ . nH₂O H₂O Zn

Igepol CO

653	g
52	(30
40	(30
JtO	5g
2,	5g
231	(30
1	g
653	(3D
45	g
25	g
231	(30
2,5	g
0,5	g

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Claims

- 14 Patentansprüche

TlJVerfahren zur Herstellung von Schaumprodukten aus einem hydratisierten Alkalimetallsilikat, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierte Alkalimetallsilikat in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand, wobei es unter Druck stehendes Wasser enthält, umgewandelt wird, daß der Druck schlagartig vermindert wird und daß das Alkalimetallsilikat während des Ausschäumens in seiner Ausdehnung beschränkt wird, so daß ein geformter Schaumkörper desselben entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierte Alkalimetallsilikat stabilisiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Umwandlung des hydratisierten Silikats und die Zugabe des stabilisierenden Mittels beim Durchlauf desselben durch eine Strangpresse bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierenden Zusätze dem Alkalimetallsilikat vor . seiner Hydratation beigemischt werden.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilisierenden Zusätze mit dem Alkalimetallsilikat nach der Hydratation gemischt werden.
6. Verfahren zur Herstellung von Schaumprodukten für die Bauindustrie, Ausrüstungs- oder Automobilindustrie o.dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst wenigstens ein bestimmter stabilisierender Zusatz mit einem Alkalimetallsilikat gemischt wird, daß das stabilisierte Alkalimetallsilikat hydratisiert wird, daß die hydratisierte Mischung

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in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand, in dem sie unter Druck stehendes Wasser enthält, umgesetzt wird, indem die Mischung einer Hitzeeinwirkung und einer hohen Druekein~wirkung ausgesetzt wird und daß man den Druck sehr plötzlich vermindert, indem die umgewandelte Alkalimetallsilikatmischung durch eine Düse ausgepreßt wird, wobei ein Verschäumen derselben in eine bestimmte Querschnittsform bewirkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallsilikat in Körnchenform oder Teilchenform vorliegendes Natriumsilikat ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallsilikat pulverisiertes Natriumsilikat ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Druck niedriger als etwa 700 at ist.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als schaumbildendes Mittel eine wässrige Lösung eines organischen Lösungsmittels, Methanol oder eine wasserähnliche Lösung eines organischen Lösungsmittels anstelle von Wasser verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung desselben eine Spritzgußvorrichtung verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als schaumbildendes Mittel anstelle von Wasser eine wässrige Lösung eines organischen Lösungsmittels oder Methanol verwendet wird.

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