DE2241130B2

DE2241130B2 -

Info

Publication number: DE2241130B2
Application number: DE2241130A
Authority: DE
Inventors: Henri Lievremont
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-18
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2241130C3; CA991330A; AU4578572A; IL40171A0; ZA725831B; AU467544B2; DE2241130A1; JPS4944595A; JPS5720336B2; FR2193077B1; FR2193077A1; US3813356A; GB1386887A; IL40171A

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbund-Schaumwerkstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zur Herstellung desselben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

In der französischen Patentschrift 15 04 522 sind ein Verbundwerkstoff bzw. Rezepturen zu dessen Herstellung beschrieben. Eine Überprüfung der in dieser Druckschrift gegebenen Lehre ergab, daß sich mit den erwähnten Rezepturen lediglich ein in der Praxis nicht verwendbarer Verbundwerkstoff erzeugen läßt Ein mit den bekannten Rezepturen hergestellter Werkstoff mußte aus dem ReaktionsgefäB praktisch herausgebrochen werden, er besaß eine extreme Härte und war nicht schäumbar. Zur Herstellung von extrudierten Bauelementen mit hoher Feuerfestigkeit sind demnach das bekannte Verfahren bzw. die bekannten Rezepturen nicht geeignet

In der Praxis besteht jedoch ein großer Bedarf an einem Verbund-Schaumwerkstoff, insbesondere zur Herstellung von extrudierten Bauelementen mit hoher Feuerfestigkeit, der die Produktion von Bauelementen zuläßt, welche den behördlichen Sicherheitsvorschriften für das Bauwesen, insbesondere für den Hochbau entspricht

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verbund-Schaumwerkstoff, insbesondere zur Herstellung von extrudierten Bauelementen mit hoher Feuerfestigkeit zu schaffen, der zu Platten oder mit anderen Stoffen zu Schichtbaustoffen, in denen der neue Werkstoff eine Schicht bildet, verarbeitet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Verbund-Schaumwerkstoff der im Oberbegriff des Anspruchs I erwähnten Art 100 Gewichtsteile Phenol-Formaldehydharz und insgesamt etwa 33^ bis 111 Gewichtsteile Füllstoffe enthält, von denen etwa 15 bis 25 Gewichtsteile tvs pulverisiertem Magnesiumsilikat bestehen.

Die Wahl der erfindungsgemäßen Zusammensetzung führte erstmalig 7U einem Verbund-Schaumwerkstoff, der die geforderten Eigenschaften aufwies. Bei dem Stand der Technik gemäß FR-PS 15 04 522 wurden die erfindungsgemäß gegebenen Rahmenbedingungen nicht eingehalten und dies führte zu völlig unbefriedigenden und unzureichenden Ergebnissen. Auch der Anmelder hat mit von der erfindungsgemäßen Lehre abweichenden Gewichtsverhältnissen experimentiert und auch dabei festgestellt, daß in solchen Fällen nur völlig unbefriedigende Versuchsergebnisse entstanden.

Bevorzugte Beispiele des erfindungsgemäßen Verbund-Schaumwerkstoffs sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Werkstoffs ist im Unteranspruch 6 beschrieben.

Es hat sich herausgestellt, daß bei einem geringeren,

d.h. unter 12 Gew,-% liegenden Säureanteil sich eine geringere Dichte und damit eine stärkere Expansion ergibt Bei einem höheren, d.h. über 15 Gew.'% liegenden Säureanteil ist die Dichte höher und die Expansion schwieriger.

Unter »praktisch sofortiger Extrusion« ist eine Extrusion zu verstehen, die in einem Zeitraum von weniger als 120 Sekunden und vorzugsweise weniger als 90 Sekunden nach dem Zusetzen von Kondensationsund Treibmittel ausgeführt wird. Das verwendete Phenol-Formaldehyd-Harz weist bei einer Temperatur von 40° C und unter atmosphärischem Druck vorzugsweise eine Viskosität zwischen 400 bis 750 Centipoise und insbesondere 500 bis 650 Centipoise auf.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 7 bis 11 erwähnt

Die Wärmedurchgangszahl des erfindungsgemäßen Werkstoffs liegt niedrig und es wird eine gute Schalldämmung mit diesem Werkstoff erzielt, wenn in dem Verbund-Wer!istoff kein Asbest, Glimmer, Siliziiffiidioxid und Schiefer enthalten ist Dar. auf Korngrößen im Mikrometerbereich zerkleinerte Blei verbessert die Schalldämmung.

Nachstehend wird die Erfindung genauer anhand von verschiedenen Beispielen erläutert:

Beispiel 1

In einer Walzpresse oder einem Mischer mit Kühl- und Absaugvorrichtungen, vermittels welcher der größte Teil der eingeschlossen Gase entfernt werden kann, werden die nachfolgend angegebenen Substanzen bis zur Erzielung einer guten Homogenität und unter Einhaltung einer Temperatur von =»5° C miteinander vermischt:

Phenol-Formaldehyd-Harz
Pulverisiertes Magnesiumsilikat
(handelsüblicher Talk)
Pulverisierter Holzstaub
Fein zerkleinertes Blei
Sogenannter Perlit
(entblätterter und in körnigen
Zustand übergeführter Glimmer) Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Werkstoffs erfolgt 24 Stunden nach der Extrusion. Es werden die folgenden Weite erhalten:

Druckfestigkeit 6 kp/em²,

Biegefestigkeit (nach Y ο u η g) 300 kp/cm², sehr gute Schalldämmung,
Jfc-Wert <1 für 20 mm Dicke bei 20⁰C, und der Werkstoff ist schwer entflammbar.

ίο Der Werkstoff hat einen niedrigen A-Wert und gute Schalldämmungseigenschaften.

Beispiel 2

Es wird der in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensganp angewandt, ausgehend von folgenden Substanzen:

20

25

30

	Gewichts
	teile
— Phenol-Formaldehyd-Harz	100
— Pulverisiertes Magnesiumsilikat	25
— Perlit	9
— Pulverisiertes Magnesiumkarbonat	20
— Pulverisiertes TiO₂	4
— Fein zerkleinertes Blei	3
— Pulverisierter Asbest	20
— Pulverisierter Schiefer	5
— Pulverisierter Glimmer	20
— Pulverisiertes Siliziumdioxid	5

Die Extrusion erfolgt in gleicher Weise wie in Beispiel 1, nach Zugabe von 13,5 Gewichtsteilen H₂SO₄ und 1,5 Gewichtsteilen NaHCO₃.

Der erhaltene Verbundwerkstoff hat die folgenden physikalischen Eigenschaften:

	— Schalldämmung:	mittelmäßig
Gewichts- "	— Feuerfestigkeit:	hochfeuerfest
teile	- Jt-Wert:	>1 für 30 mm Dicke
100		bei 20⁰C
	Druckfestigkeit:	15 kp/cm²
Il	— Biegefestigkeit:	45C kp/cT»>
22 5		Beispiel 3

Gleicher Verfahrensgang wie in Beispiel 1, ausgehend

2,2 von:

45

Bei 45" C werden dann 13,5 Gewichtsteile H₂SO₄ von 22° Be zugesetzt, die im doppelten Volumen Methanol, einem Lösungsmittel für das Harz, gelöst sind; gleichzeitig werden 2 Gewichtsteile NaHCO₃ zugesetzt. Das Lösungsmittel verursacht eine örtliche Verdünnungs des Harzes, wodurch das Einführen von H₂SO₄ in das mitlösliche Harz verbessert wird. Aufgrund der exothermen Reaktion verdampft CH₃OH. Das Zusetzen erfolgt in einem Mischgerät mit einem Rührwerk, dessen Umlaufgeschwindigkeit zwischen 1500 U/min zu Anfang und 750 U/min veränderlich einstellbar ist. Der Mischer hat ein Fassungsvermögen von 25 Litern.

Die Wärmeabgabe im Mischer wird gesteuert, und durch Außenkühlung mit Wasser dafür gesorgt, daß die Temperatur 180⁰C nicht überschreitet.

Die auf diese Weise erhaltene Masse wird dann extrudiert, wobei die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Zugabe von H₂SO₄ und NaHCO₃ und dem eigentlichen Extrusionsvorgang 90 Sekunden nicht überschreiten darf. Der Extrusionsdurchsatz liegt in der Größenordnung von 40 kg/min.

Binnen drei Minuten nach der Extrusion bindet der Werkstoff ab. Die Bestimmung der physikalischen

	Gewichts
	teile
Phenol-Formaldehyd-Harz	100
Pulverisiertes Magr.esiumsilikat	15
Perlit	3
Pulverisierter Asbest	10
Pulverisierter Glimmer	2,5
Pulverisiertes TiO₂	3

55

Vor der Extrusion werden 3,5 Gewichtsteile H₂SO₄ und 2 < Jewichtsteile NaHCO₃ zugesetzt.

Der Werkstoff hat die folgenden physikalischen Eigenschaften:

— Druckfestigkeit:
,„ — Biegefestigkeit:

- *.Wert:

8 kp/cm²

400 kp/cm²

< 1 bei 40 mm Dicke

und 20⁰C

65

Der Werkstoff eignet sich zur Herstellung von Zwischen- oder Trennwänden.

Beispiel 4

Der Verfahrensgang ist der gleiche wie in Beispiel I, wobei jedoch lediglich Phenol-Formaldehyd-Harz an-

st und diesem vor dem Extrudieren die gleichen entstelle NaHCCh und rhSO« zugesetzt werden.
r dabei erhaltene Werkstoff weist eine geringere unmbarkeit auf, zerfällt jedoch, wenn er einer leratur in der gleichen Größenordnung, d. h. von 3000⁰C, wie die Werkstoffe der Beispiele 1 bis 3 setzt wird, welche bei der gleichen Temperatur η Zerfall zeigen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verbund-Schaumwerkstoff, insbesondere zur Herstellung von extrudierten Bauelementen mit hoher Feuerfestigkeit, welcher ein aus Phenol-Formaldehyd bestehendes Bindemittel und Füllstoffe enthält und unter Verwendung eines sauren Kondensationsmittels und eines Treibmittels hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der 100 Gewichtsteile Phenol-Formaldehydharz und insgesamt 33,5 bis 111 Gewichtsteile Füllstoff enthält, von denen etwa 15 bis 25 Gewichtsteile aus pulverisiertem Magnesiumsilikat bestehen.

Z Verbund-Schaumwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe einen 2$. bis 9 Gewichtsteile ausmachenden Anteil an entblättertem und in körnigen Zustand überführten Glimmer (sog. »Perlit«) enthalten.

3. Verbund-Schaumwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er IGG Gewehtsteile Formaldehydharz, 15 Gewichtsteile pulverisiertes Magnesiumsilikat, 22 Gewichtsteile pulverisierten Holzstaub, 5 Gewichtsteile fein zerkleinertes Blei und 2,2 Gewichtsteile Perlit enthält

4. Verbund-Schaumwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er 100 Gewichtsteile Phenol-Formaldehydharz, 25 Gewichtsteile pulverisiertes Magnesiumsilikat, 9 Ge- so wichtsteile Perlit, 20 Gewichtsteile pulverisiertes Magnesiumkarbonat, 4 Gewichteile TiO₂, 3 Gewichtsteile fein zerkleinertes Blei, 20 Gewichisteile pulverisierten Asbest, 5 Gewichtsteile pulverisierten Schiefer, 20 Gewichtsteile pulverisierten Glimmer und 5 Gewichtsteile pulverisiertes Siliziumdioxyd enthält

5. Verbund-Schaumwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er 100 Gewichtsteile Phenol-Formaldehydharz, 15 Gewichtsteile pulverisiertes Magnesiumsilikat, 3 Gewichtsteile Perlit, 10 Gewichtsteile pulverisierten Asbest 23 Gewichtsteile pulverisierten Glimmer und 3 Gewichtsteile pulverisiertes ΊΊΟ2 enthält.

6. Verfahren zum Herstellen eines Werkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Phenol-Formaldehyd-Harz bei einer Temperatur zwischen 20⁰C und 80° C und vorzugsweise zwischen 40⁰C und 50⁰C ein oder mehrere der genannten Füllstoffe vermischt >o und dann dem kräftig bewegten Harz 12 bis 15 Gew.-% eines sauren Kondensationsmittels und 1 bis 23 Gew.-% eines Treibmittels, jeweils bezogen auf das Gewicht des Harzes, zugesetzt werden, und das auf diese Weise erhaltene Gemisch unter Einhaltung einer unter 180° C liegenden Temperatur praktisch sofort extrudiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion in einem Zeitraum von weniger als 120 Sekunden und vorzugsweise weniger als 90 Sekunden nach dem Zusetzen von Kondensations- und Treibmittel ausgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als saures Kondensationsmittel HCI, H₂SO₄, H3PO4 und Benzolsulfonsäure verwendet wird, die insbesondere in einem Harzlösungsmittel gelöst ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß die kräftige Bewegung vermittels einer Mischvorrichtung mit einem Rührwerk erfolgt, dessen Umlaufgeschwindigkeit zwischen 1500 und 750 U/min verändert wird.

10, Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionsgeschwindigkeit des Gemischs pro Minute das 1- bis 3fache und vorzugsweise das 1,5- bis 2fache des Volumens der Mischvorrichtung beträgt