DE2119722A1

DE2119722A1 - Foam cladding - using a powdered stabiliser to prevent compsn from running when sprayed on a vertical surface

Info

Publication number: DE2119722A1
Application number: DE19712119722
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Impatex Ag, Zug (Schweiz)
Priority date: 1971-04-22
Filing date: 1971-04-22
Publication date: 1972-11-09
Also published as: DE2119722B2

Abstract

The powder stabiliser, of asbestos or similar material, is added in an amount of pref. 20 g/l of air used to spray the foam, and a polymethylsiloxane surface activator is included in an amout of pref. 0.1 - 2.0% of the foam wt. The purpose is to prevent the compsn. from running or dripping down the vertical surface before being foamed and hardened to give a consistent and even foam thickness.

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Schäumen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Schäumen auf Flächen, insbes. harten Polyurethan-Schäumen, wobei die für die Bildung des Kunststoffes üblichen Reaktionskomponenten nach Zugabe von Füllstoffen und gegebenenfalls Treibmitteln in flüssiger Form zu einer homogenen Reaktionsmasse aufbereitet werden, welche nachfolgend auf die Flächen aufgebracht wird, dort aufschäumt und erhärtet. Process for the production of plastic foams The invention relates to a process for the production of plastic foams on surfaces, especially hard Polyurethane foams, with the reaction components customary for the formation of the plastic after the addition of fillers and optionally blowing agents in liquid form a homogeneous reaction mass, which is then applied to the surfaces is applied, foams and hardens there.

Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Schäumen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, insbes. ist es zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen bekannt (vergl.Processes for producing plastic foams are available in various Versions known, in particular. It is known for the production of polyurethane foams (cf.

Kunststoff-Handbuch, Band VII, "Polyurethane", Carl Hanser-Verlag München 1966), das Polyurethan aus Polyisocyanaten sowie hydroxylgruppenhaltigen und/oder aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen, wie Polyolen, durch Polyaddition zu bilden. Je nach den verwendeten Reaktionskomponenten entsteht bei der Polyadditionsreaktion Kohlendioxid, welches das Polyurethan aufschäumt. Den Reaktionskomponenten kennen auch Treibmittel in flüssiger Form beigegeben sein, welche beispielsweise durch exotherme Reaktionswärmen in den gasförmigen Zustand überführt werden und dadurch die Reaktionsmasse zusätzlich aufschäumen. Wesentlich für die Verarbeitbarkeit solcher Reaktionsmassen ist die sog. Topfzeit, die den Zeitabschnitt vom Vermischen der Reaktionskomponenten bis zum Einsetzen des AuSschäum- und Erhärtungsprozesses definiert. Diese Topfzeit ist durch Einsatz geeigneter Beschleuniger in gewissen Grenzen einstellbar.Kunststoff-Handbuch, Volume VII, "Polyurethane", Carl Hanser-Verlag Munich 1966), the polyurethane made from polyisocyanates and those containing hydroxyl groups and / or compounds containing active hydrogen atoms, such as polyols To form polyaddition. Depending on the reaction components used, is formed at the polyaddition reaction carbon dioxide, which foams the polyurethane. The Reaction components also know that propellants can be added in liquid form, which, for example, by exothermic heat of reaction in the gaseous state are transferred and thereby additionally foam the reaction mass. Essential for the processability of such reaction masses is the so-called pot life, which is the Period of time from mixing the reaction components to the onset of the foaming and hardening process. This pot life is due to the use of suitable accelerators adjustable within certain limits.

Zur Herstellung von Kunststoff-Schäumen auf Flächen wird die aufbereitete Reaktionsmasse zumeist durch Spritzen auf die zu überziehenden Flächen aufgebracht, wo die Masse aufschäumt und erhärtet. Beim Erzeugen von Schäumen auf nichthorizontalen Flächen, wie Wänden, Decken, Hohlräumen und dergl. ergeben sich besondere Schwierigkeiten, da die Reaktionsmasse im allgemeinen nach dem Aufbringen abläuft oder verfließt bzw. zur Tropfenbildung neigt. Zur Vermeidung des Verfließeffektes arbeitet man daher in solchen Fällen mit sehr geringen Topfzeiten, die eine schnelle Verarbeitung der Reaktionsmasse erzwingen, da die Reaktionsmasse unmittelbar nach dem Auftragen aufschäumt und erhärtet. Die Erzeugung von Schäumen gleichmäßiger Stärke ist auf diese Weise nur sehr schwer zu verwirklichen.For the production of plastic foams on surfaces, the processed Reaction mass mostly applied by spraying onto the surfaces to be coated, where the mass foams and hardens. When creating foams non-horizontal Surfaces such as walls, ceilings, cavities and the like result in particular difficulties, since the reaction mass generally runs off or flows off after application or tends to form droplets. One works to avoid the flow effect therefore in such cases with very short pot life that a quick processing Force the reaction mass, as the reaction mass immediately after application foams and hardens. The production of foams of uniform strength is on very difficult to achieve in this way.

Es ist bekannt, den Reaktionskomponenten vor oder beim Vermischen Füllstoffe zuzugeben, wodurch die Viskosität der Reaktionsmasse erhöht wird; auf der anderen Seite wird dadurch aber auch das spezifische Gewicht der Reaktionsmasse erhöht, so daß wiederum nur mit entsprechend geringeren Aurtragstärken gearbeitet werden kann, wenn die Vermeidung des Verfließeffektes und die Erzeugung gleichmäßiger Schäume als extreme Bedingung gestellt wird. Ganz abgesehen davon bedingt die Herstellung und Verarbeitung hochviskoser Reaktionsmassen einen wesentlich erhöhten Maschinen- und Energieaufwand.It is known to use the reaction components before or during mixing Adding fillers, thereby increasing the viscosity of the reaction mass; on on the other hand, however, this also increases the specific weight of the reaction mass increased, so that again only worked with correspondingly lower application strengths can be if the avoidance of the flow effect and the generation more evenly Foams are placed as an extreme condition. Quite apart from that, it depends on the manufacturing process and processing of highly viscous reaction masses a significantly increased machine and energy expenditure.

Zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen im Spritzverfahren auf senkrechten Flächen ist es bekannt, den Reaktionskomponenten wässrige Iosungen von Polyacrylamid mit bestimmter Viskosität zuzusetzen, die zu thixotropen Reaktionsmassen führen und ein Ablaufen der aufgespritzten Masse vermeiden; nachteilig ist hierbei jedoch, daß das Polyacrylamid sehr schnell in unerwünschter und schwer kontrollierbarer Weise mit den Reaktionskomponenten reagiert.For the production of polyurethane foams by spraying on vertical It is known surfaces to use aqueous solutions of polyacrylamide as the reaction components to be added with a certain viscosity, which lead to thixotropic reaction masses and prevent the sprayed mass from running off; The disadvantage here is, however, that the polyacrylamide very quickly becomes undesirable and difficult to control Way reacts with the reactants.

Ebenfalls bekannt ist es, den Reaktionskomponenten ein Treibmittelgemisch aus einem niedriger siedenden und einem höher siedenden Treibmittel als Flüssigkeit, d.h. unter Druck, zuzuführen, wobei das niedriger siedende Treibmittel unmittelbar nach dem Vermischen der Reaktionskomponenten zu verdampfen beginnt, wodurch eine stetige Verschäumung eintritt, der in der zweiten Phase, hervorgerufen durch die beispielsweise bei einer exothermen Härtungsreaktion erfolgende Verdampfung des höher siedenden Treibmittelanteils, eine weitere Aufschäumung des Systems folgt; diesem sekundären Schäumvorgang-läuft dann die Aushärtung des Schaumstoffes parallel. Dieses als Vorschäum- oder auch "frothing"-Verfahren bekannte Verfahren ist für die Herstellung gleichmäßiger Schäume an Flächen nicht geeignet, da die Reaktionsmasse bereits beim Spritzen einem stetigen Aufschäumen unterliegt.It is also known to add a propellant mixture to the reaction components from a lower boiling and a higher boiling propellant as a liquid, i.e. under pressure, with the lower boiling propellant immediately after mixing the reaction components begins to evaporate, creating a constant foaming occurs, which occurs in the second phase, caused by the for example, in the case of an exothermic hardening reaction, evaporation of the higher boiling propellant content, a further foaming of the system follows; The curing of the foam then runs parallel to this secondary foaming process. This known as a pre-foaming or "frothing" process is for the production of uniform foams on surfaces is not suitable because the reaction mass is subject to constant foaming even during spraying.

Im übrigen sind. Substanzen bekannt, an denen Gase infolge Physisorption adsorptiv gebunden werden können, das hat jedoch die Herstellung von Kunststoff-Schaumstoffen bisher nicht beeinflußt.Otherwise are. Substances known to which gases as a result of physisorption Can be bound adsorptively, but that has the production of plastic foams not influenced so far.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung so zu führen, daß sich bei verlängerter Topfzeit der Reaktionsmasse Schäume praktisch gleicher Stärke erzeugen lassen.The invention is based on the object of the method of the opening paragraph to lead described genus so that with a prolonged pot life of the reaction mass Produce foams of practically the same strength.

Die Erfindung löst-diese Aufgabe dadurch, daß den Raktionskomponenten als Füllstoffe Gase adsorptiv bindende Strukturstabilisatoren beigegeben werden und beim Vermischen der Reaktionskomponenten durch Eindüsen von Gas eine Reaktionsmasse mit an den Strukturstabilisatoren adsorptiv gebundenen, feindispergierten Gasblasen erzeugt wird. Diese Reaktionsmassen lassen sich ohne Schwierigkeiten selbst an senkrechten Wänden in größeren Schichtstärken auftragen, ohne zu verfließen, bevor der AuSschäumungs- und Erhärtungsprozeß einsetzt. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, daß feindispergierte Gasblasen mit Strukturstabilisatoren in der Reaktionsmasse zu einem Verbundgerüst zusammengekettet werden können, welches überraschenderweise bereits vor dem Aufschäumen der Reaktionsmasse eine lokale Fixierung der Reaktionsmasse bewirkt. Dabei dienen die an den homogen in der Reaktionsmasse verteilten Strukturstabilisatoren gleichsam aufgehängten und verankerten Gasblasen zugleich als Keimzellen für die nachfolgend die Reaktionsmasse aufschäumenden Treibmittel, woraus im Ergebnis ein Kunststoff-Schaum mit extrem gleichmäßiger Schaumstruktur resultiert.The invention solves this problem in that the reaction components Adsorptively binding structural stabilizers are added as fillers to gases and a reaction mass when the reaction components are mixed by injecting gas with finely dispersed gas bubbles adsorptively bound to the structure stabilizers is produced. These reaction masses can be applied even to verticals without difficulty Apply walls in thicker layers without flowing before the foaming and hardening process begins. The invention uses the knowledge that finely dispersed Gas bubbles with structure stabilizers in the reaction mass to form a composite framework Can be chained together, which surprisingly even before foaming the reaction mass causes a local fixation of the reaction mass. Serve thereby the homogeneous in the reaction mass distributed structure stabilizers suspended and anchored gas bubbles at the same time as germ cells for the subsequently the reaction mass foaming propellant, resulting in a The result is plastic foam with an extremely uniform foam structure.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die Strukturstabilisatoren in einer Menge von wenigstens 20 g/l bezogen auf das Volumen des eingedüsten Gases beigegeben. Um eine besonders homogene Verteilung der Strukturstabilisatoren in der Reaktionsmasse zu erreichen, empfiehlt es sich, diese in pulverförmiger Struktur beizugeben. Besonders geeignet sind als Strukturstabilisatoren solche Substanzen, die aufgrund ihrer Oberflächenstruktur kapillaraktive Eigenschaften aufweisen und die Gasblasen durch Physisorption zu halten vermögen, wie Asbestmehl oder -fasern, Talkum, Mikrohornblende, Montmorillonit, Aktivkohle, kolloidale Kieselsåure, Kaolin, Chinà Clay, Schwerspat, Aluminiumoxid, geschnittene oder gemahlene Kunsts toffasern.According to a preferred embodiment of the invention, the structure stabilizers in an amount of at least 20 g / l based on the volume of the injected gas added. In order to ensure a particularly homogeneous distribution of the structural stabilizers in To achieve the reaction mass, it is advisable to use this in a powdery structure to be added. Substances that are particularly suitable as structure stabilizers are which have capillary-active properties due to their surface structure and are able to hold the gas bubbles through physisorption, such as asbestos flour or fibers, Talc, microhorn diaphragm, montmorillonite, activated carbon, colloidal silica, kaolin, Chinà clay, barite, aluminum oxide, cut or ground plastic fibers.

Beim Vermischen der Reaktionskomponenten zur Reaktionsmasse wird vorzugsweise Luft, und zwar in einer Menge von 8 bis 250 Volumenprozent bezogen auf das Volumen der Reaktionsmasse eingedüst.When mixing the reaction components to form the reaction mass, preference is given to Air, in an amount of 8 to 250 percent by volume based on the volume injected into the reaction mass.

Die Wirkung der Strukturstabilisatoren läßt sich noch verstärken, wenn der Reaktionsmasse zusätzlich oberflächenaktive Substanzen zugesetzt werden, die die Oberflächenspannung der Reaktionsmasse gegenüber den Gasblasen herabsetzen. Die oberflächenaktiven Substanzen, die vorzugsweise aus Polymethylsiloxanen bestehen, werden zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew. % bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmasse zugesetzt.The effect of the structure stabilizers can be increased, if surface-active substances are additionally added to the reaction mass, which reduce the surface tension of the reaction mass compared to the gas bubbles. The surface-active substances, which preferably consist of polymethylsiloxanes, are expediently in an amount of 0.1 to 2 wt.% Based on the weight added to the reaction mass.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichmäßige Kunststoff-Schäume mit wesentlich vergrößert'er, einstellbarer Dicke hergestellt werden können, wobei infolge des gleichsam thixotropen Verhaltens der Reaktionsmasse unabhängig von den 3 Jeweils eingesetzten Reaktionskomponenten eine längere Topfzeit ermöglicht wird. Diese verlängerte Topfzeit und die Tatsache, daß sich das Volumen der Reaktionsmasse im Gegensatz zum bekannten Verfahren mit stetiger Treibmittelverdampfung während des Auftragens nicht verandert, führen im Ergebnis zu einer wesentlich einfacheren Handhabung des Verfahrens.The advantages achieved by the invention are that with Using the method according to the invention uniform plastic foams with essential enlarged, adjustable thickness can be produced, as a result of the quasi thixotropic behavior of the reaction mass regardless of the 3 each reaction components used a longer pot life is made possible. This extended Pot life and the fact that the volume of the reaction mass is in contrast to the known method with constant evaporation of the propellant during application not changed, result in a much easier handling of the Procedure.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungs beispiele zur Herßtellung von Polyurethan-SchaumUberzügen näher erläutert.In the following the invention with reference to some execution examples for the production of polyurethane foam coatings.

Beispiel 1 Reaktionskomponente A: Gewichtsteile Hydroxylgruppenhaltiger Polyäther (gebildet durch Anlagerung von Propylenoxid an Pentaerythrit) mit einem mittleren Nolekulargewicht von 400 und einer Hydroxylzahl 560 200,0 Hydroxylgruppenhaltiger Polyäther (gebildet durch Anlagerung von Polyproplenoxid an Äthylendiamin) mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 und einer Hydroxylzahl 450 50,0 Diamethylcyklohexylamin (Beschleuniger) 1,2 Bleioktoat (Beschleuniger) 0,5 Triäthanolamin (Vernetzer) Wasser 0,5 Monofluortrichlormethan (Treibmittel) 58,0 Mikrohornblendeasbestmehl mit einer polzahl 26 bis 27 (Strukturstabilisator) 40,0 Mikrotalkum mit einer polzahl 48 bis 49 (Strukturstabilisator) 4Q,0 Kolloidale KieselsäuEe mit einer spezifischen Oberfläche von 380 m'/g (Strukturstabilisator) 12,0 Oberflächenaktive Substanz auf der Basis Polyäthersiloxan 2,0 Reaktionskomponente B: Gewichtsteile Polyisocyanat (gebildet durch Phosgenierung von Anilinformaldehydkondensaten) mit einem Isocyanatgehalt von 31 % 342,0 Wasserfreie kolloidale Kieselsäure mit 2 einer spezifischen Oberfläche von 200 m /g 17,0 Beispiel 2 Reaktionskomponente A: Gewichtsteile Polyätherpolyol aus Glyzerin und Propylenoxid mit einer Hydroxylzahl 520 94,0 Dimethylcyklohexylamin (Beschleuniger) 0,75 Kobaltoktoat (Beschleuniger) 0,2 Triäthanolamin (Vernetzer) 6,0 Wasser 0,25 Talkum (Strukturstabilisator) 15,0 Aluminiumoxid (Strukturstabilisator) 15,0 Kolloidale Kiesels-äuie mit einer spezifischen Oberfläche von38om/g (Strukburstabilisator) 6,0 Oberflächenaktive Substanz auf der Basis Polyäthersiloxan 0,8 Reaktionskomponente B: Gewichtsteile Polyisocyanat (gebildet durch Phosgenierung von Anilinformaldehydkondensaten) mit einem Isoxyanatgehalt von 31. % 128,5 Wasserfreie kolloidale Kieselsäur mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m /g 7,2 Die Reaktionskomponenten A und B wurden in einer Mischkammer intensiv durchmischt, wobei gleichzeitig Luft in einer Menge von 30 bis 60 Volumenprozent bezogen auf das Volumen der Reaktionsmasse eingedüst wurde. Nach dem Vermischen wurde die erzeugte Reaktionsmasse auf eine senkrechte Fläche aufgespritzt. Auf einer Fläche von 1 konnte eine Menge von 3,75 kg fixiert werden, ohne zu verfließen oder abzulaufen. Die Schichtdicke betrug 5 mm. Nach dem Aufschäumen und Erhärten besaß der Schaum ohne Veränderung der geometrischen Lage eine Schichtdicke von gleichbleibend 100 mm. Example 1 Reaction component A: parts by weight of hydroxyl group-containing Polyether (formed by the addition of propylene oxide to pentaerythritol) with a average molecular weight of 400 and a hydroxyl number of 560 200.0 hydroxyl groups Polyether (formed by the addition of polypropylene oxide to ethylenediamine) with a average molecular weight of 500 and a hydroxyl number of 450 50.0 diamethylcyklohexylamine (Accelerator) 1.2 lead octoate (accelerator) 0.5 triethanolamine (crosslinker) water 0.5 monofluorotrichloromethane (propellant) 58.0 microhorn blend asbestos flour with a Pole number 26 to 27 (structure stabilizer) 40.0 Microtalk with a number of poles 48 to 49 (Structure stabilizer) 4Q, 0 Colloidal silica with a specific surface area of 380 m '/ g (structure stabilizer) 12.0 Surface active substance based on polyether siloxane 2.0 reaction component B: parts by weight of polyisocyanate (formed by phosgenation of aniline-formaldehyde condensates) with an isocyanate content of 31% 342.0 anhydrous colloidal silica with 2 specific surface area of 200 m / g 17.0 Example 2 Reaction component A: parts by weight of polyether polyol from glycerine and propylene oxide with a hydroxyl number 520 94.0 dimethylcyklohexylamine (Accelerator) 0.75 cobalt octoate (accelerator) 0.2 triethanolamine (crosslinker) 6.0 water 0.25 Talc (structure stabilizer) 15.0 aluminum oxide (Structure stabilizer) 15.0 Colloidal silica with a specific surface von38om / g (structural stabilizer) 6.0 Surface-active substance based on polyether siloxane 0.8 Reaction component B: parts by weight of polyisocyanate (formed by phosgenation of aniline-formaldehyde condensates) with an isoxyanate content of 31.% 128.5 anhydrous colloidal silica with a specific surface area of 200 m / g 7.2 The reaction components A and B were intensively mixed in a mixing chamber, with air at the same time in an amount of 30 to 60 percent by volume based on the volume of the reaction mass was injected. After mixing, the reaction mass produced was on a vertical Sprayed on the surface. On an area of 1 could an amount of 3.75 kg can be fixed without flowing or running off. The layer thickness was 5 mm. After foaming and hardening, the foam had no change the geometric position has a constant layer thickness of 100 mm.

Claims

Claims.

Process for the production of plastic foams on surfaces, in particular hard polyurethane foams, the ones usual for the formation of the plastic Reaction components after the addition of fillers and optionally blowing agents be prepared in liquid form to a homogeneous reaction mass, which subsequently is applied to the surfaces, foams and hardens there, characterized in that that the reaction components as fillers gases adsorptively binding structure stabilizers are added and when mixing the reaction components by injecting Gas is a reaction mass with adsorptively bound to the structure stabilizers, finely dispersed gas bubbles is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the structure stabilizers in an amount of at least 20 g / l based on the volume of the injected gas be added.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Structure stabilizers are added in powder form.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that as structure stabilizers asbestos powder or fibers, talc, Micro horn diaphragm, montmorillonite, activated carbon, colloidal silica, kaolin, China Clay, barite, aluminum oxide, cut or ground synthetic fibers are used will.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that air is injected as gas.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the gas in an amount of 8 to 250 volume percent based on the volume the reaction mass is injected.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that in combination therewith added to the reaction mass surface-active substances will.

8. The method according to claim 7, characterized in that as surface-active Substances polymethylsiloxanes are used.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the Surface-active substances in an amount of 0.1 to 2 wt. Based on the Weight of the reaction mass are added.