DE2254880A1 - Verfahren zur herstellung von hydrophobierten asbestschaeumen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hydrophobierten asbestschaeumen

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DE2254880A1 DE19722254880 DE2254880A DE2254880A1 DE 2254880 A1 DE2254880 A1 DE 2254880A1 DE 19722254880 DE19722254880 DE 19722254880 DE 2254880 A DE2254880 A DE 2254880A DE 2254880 A1 DE2254880 A1 DE 2254880A1
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Description

DR. BERG DIPL.-fNG. STAPF
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245
225488Q
Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 86, P. O. Box 86 0245
Unser Zeichen
Our ref.
8 MÖNCHEN 80 MauerklrcherstraBe 45
Anwaltsakte 2o 869
Protex Corporation Ltd. Nassau, Bahamas / #./>./.
Verfahren zur Herstellung von hydrophobierten Asbestschäumen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydrophobierten Asbestschäumen.
V/bm/bo
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·· 2 —
Aebesterzeugnisse sind auch heute noch, obwohl auf einigen Verwendungegebieten durch Austauschstoffe wie Glaswolle» Schlackenwolle, Steinwolle usw. ersetzbar» auf zahlreichen Gebieten völlig unentbehrlich geblieben, well sie wie kein anderer Faserstoff eine Reihe von Eigenschaften wie Temperaturbeständigkeit, Geschmeidigkeit, verepinnbarkeit, Nichtbrennbarkeit, gutes Isolier— vermögen und auch eine gewisse chemische Beständigkeit aufweisen.
Asbesterzeugnisse finden beispielsweise als feuerfeste Kleidungsstucke, säurefeste Schutsbekleidungen, Dichtungsmaterialien in Form von Seilen und Schnüren, als Asbestpappen und Asbestpapiere, Isolier"iaterlel, Filter- und Diaphragmamaterial Verwendung.
In anwendungstechnischer Hinsicht stellt jedoch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Wasser eine Beschränkung ihrer Einsatzmöglichkeiten dar. Diese Wasserempfindlichkeit ist vor allem bei Asbestschäumen nachteilig·
Dies gilt im besonderen für solche Schäume, die unter Verschäumen einer Dispergiermittel enthaltenden Asbestfaserdlspersion und Verformen und Verfestigen des
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Schaums erhalten werden. Solche Asbestschäume weisen im besonderen für Isolierzwecke gegenüber bekannten Schaumstoffen trotz einer gewissen Wasserempfindlichkeit beträchtliche Vorteile auf· Beispielsweise haben Isolierschaumstoffkörper auf organischer Basis, die sowohl Hartschäume als auch flexible, schwammartige Produkte sein können, zwar Wasserfestigkeit, aber eine unbefriedigende thermische Stabilität. Wenn die Gertistsubstanz selbst nicht entflammbar 1st, so wird βIe doch unter dem Einfluß höherer Temperaturen zersetzt. Schaumkörper mit anorganischem Gerlistmaterial wie z.B. Schaumbeton, Zellenbeton und dergleichen haben gegenüber organischen Produkten den ITachteil des hohen spezifischen Gewichts und der fehlenden schwammartigen Plexibilität. lediglich Asbestschaumstoffkörper, wie sie insbesondere aus der DS-AS 1 219 378 (GB-PS 1 131 und US-PS 3 461 191) bekannt sind, die durch Verschäumen von Asbestfaserdispersionen und anschließend durch Verformen und Irocknen hergestellt werden, weisen die den vorgenannten Stoffen eigenen artspezifIschen Nachtelle nicht mehr auf. Sie besitzen ein Baumgewicht zwischen 2 und 30 km/m , sind somit extrem leicht, unbrennbar und haben, obwohl sie aus
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anorganischen Fasern bestöhenf den Vorteil, bauschelastisch zu sein. Auch bei ihnen macht eich jedoch in am/endungstechniseher Hinoicht eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Wasser bemerkbar, was eine Beschränkung hinsichtlich ihrer- Einsatamöglicbkoiten zur PoIge hat.
Aus der DT-PS 834 002 ist es bekannt, Asbest beispielsweise mit Di- und Irialkylsilanen, deren restlich© Si-Substituenten unter Reaktionobedingungen abspaltbar sind, zur Herstellung wasserabweisender Produkte zu behandein. Die abspaltbaren Reste können u.a. Halogen- oder Alkoxy-Reste sein. Die Hydrophobierung von Asbosterzeugnissen, im besonderen Aebe st schäumen, die nach dem NaCvsrfahren aus eines Dispergiermittel enthaltenden Asbestfaserdlspersion unter Verschäumen erhalten worden sind, ist dort 3©doch nicht beschrieben.
Bei dem Versuch, die Wasserempfindlichkeit von Asbestäispersionsprodukten wie im besonderen von Asbestdisperslonsschaumen zu beseitigen, traten unerwartet erhebliche Schwierigkeiten auf. Zwar ist es möglich, durch einfaches Auftragen üblicher hydrophobierender Mittel eine gewisse Stabilität gegenüber V/asser zu erzielen. Hierbei handelt es sich jedoch nur um vorübergehende Effekte, die in Abhängigkeit von Art und Kengo des.eingesetzten Mittels nach wiederholter Be7.astung versagen»
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Y/ill Ban jedoch eine dauerhafte Hydrophobierung erzielen, so ist dies praktisch nur auf dem Wege einer chemischen Reaktion zwischen hydrophobierendem Mittel und dom Asbestschaumötoff möglich«. Ebenso wie in man- -·· " eben fällen des einfachen Auftragens des Hydrophobierungsmittels traten bei Verwendung chemisch reaktionsfähiger Hydrophobierungsraittel Versprödungserscheinungen auf, die beispielsweise bei Asbsstsch&umstoffen zu einer spürbaren Verringerung, sum Seil sogar jsu einem Verlust der Bauochelastizität führten. In anderen fällen könnt© nur eine Oberflächenhydropbobierung erzielt werdenp während beispielsweise der Schaumstoff in tieferen Schichten weiterhin gegenüber Wasser keine ausreichende Hesiotens zeigte· Ein vjoiterer Hachteil der hsrkösmlich verwendeten HydroTihobieruagsmittel ißt herstellungßtechnisch in deren Brennbarkeit jau sehen«
Aufgabe eier Erfindung ist die Schaffung von Asbest&isperGionsprodukten, im besonderen AsbeGtöispersionsßcb&umöJi,, welch© die oben beschriebene Erapf indlicVikeit gegenüber Vfasser nicht mehr aufv/öisen. ■
Überraschenderweise vjuräe nunmehr gefundon, daß öiö Hörstellung, ""..'_'■'" "."""" 'voa. hydrophobieEten Asböstschaumen göliagt» wenn das Asbeotaiaterial iait eines; Ves-
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Bad
bindung der allgemeinen Formel
worin η = 1, 2 oder 3 und Y eine bei der Reaktion mit Asbest sich abspaltende Gruppe ist, in Gegenwart von Wasserdampf in der Dampfphase hydrophobiert wird, wobei vorzugsweise vor der Hydrophobierungsbehandlung eine Temperbehandlung stattfindet, bei der das Material mindestens Io min. einer Temperatur von 400°C ausgesetzt wird.
Mit Vorteil werden dieser Behandlung Asbestschaumstoffe unterworfen, wie sie nach dem Verfahren der DT-AS 1 219 durch Verschäumen einer dispergiermittelhaltigen Asbestfaserdispersion und anschließender Trockung und Verfestigung des Schaums erhalten werden. Dem Verfahren sind auch Asbestschaumkörper, wie sie beispielsweise nach dem Verfahren der deutschen Patentanmeldung P 21 27 668.6 erhalten werden, zugänglich. Auch andere Asbestformkörper, wie beispielsweise Asbestplatten, wie sie nach dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 224 653 erhalten werden, sind nach dem vorliegenden Verfahren hydrophobierbar. Dem Verfahren sind auch andere im Naßverfahren wie z.B. nach DT-PS 1 168 ol2 hergestellte Produkte zugänglich.
überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Hydrophobierung ohne nachteilige Beeinflussung anderer mechanischer Eigenschaften,
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im besonderen ohne nachteilige Beeinflussung der Bauschelastizität, von Asbestschaumkörpern ermöglicht. Erfinäungsgemäß wird daß Silan vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 20 Gew»?&, bezogen auf das Gewicht des Asbestmaterials, eingesetzt·
Die Hydrophobierung erfolgt bei Semperaturen im Bereich von 110 bis 250 0C, vorzugsweise zwischen 160 und 2000C. Es kann bei normalem Druck gearbeitet t/erden. Die Anwendung von Unter- baw. Überdruck aur Erleichterung der Durchdringung des Schaumstoffs mit dem Bydrophobierungsmittel ist möglich. So kann beispielsweise in der 3?yärophobierungskammer vor Zugabe des Bydrophobien^agsiaittels zunächst ein .Unterdruck hergestellt werden.
Das Hydrophobierungsmittel wird in Gegenvfart von Wasserdampf eingesetzt. Die Reaktion des Silane mit dem Asbestßchaumstoff kann durch an sich bekannte Katalysatoren gefordert werden, wobei die Verwendung von Dibutylbislauroyl» oxy ζ inn als Katalysator bevorzugt wird«
Kit "Vorteil werden zur Durchfuhrung des erfindungsgaaiäßen. Verfahrens solche Silane vorwendet, deren Alkylgr-uppea niedrige Alkylgruppenp 5.m besonderen Methyl- oder Ithylgruppen, sind, ferner η β 1 oder 2 und Y niedrige Alkosygruppen unä/oder Halogenatome bedeuten, wobei die
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gen Alkoxygruppen vorzugsweise Methoxy- und Äthoxygruppen und die Halogenatome vorzugsweise Chloratome sind. Aus arbeitshygienischen Gründen wird die Hydrophobierung mit Methyltriäthoxysilan der mit Methyltrimethoxysilan Vorgezogen. Vor der erfindungsgemäßen Hydrophobierung werden die Asbestmaterialien vorzugsweise zur Entfernung noch vorhandener Dispergiermittel einer Temperaturbehandlung unterworfen. Für diese Temperbehandlung sind im allgemeinen Temperaturen zwischen 100 und 5000C geeignet. Abhängig von der Art des Asbestproduktes und dessen Zuschlagstoffen, Ofenfüllung und dgl. kann die Zeitdauer dieser Behandlung variieren.
Es ist zwar aus der DT-PS 834 oo2 bekannt, kieselartige Gegenstände, z.B. Glas, Porzellan, Asbest, Quarz, Glimmer und dgl. mit hydrolysierbaren Organosilanen zu behandeln und anschließend auf Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur der Organosilane zu erhitzen. Bei den dort behandelten Materialen traten jedoch die bei der Hydrophobierung von'Asbestschäumen, bzw. von im Naßverfahren hergestellten Asbestdispersionsprodukten zu beachtenden Sonderheiten und Schwierigkeiten nicht auf. So war bei den dort genannten Produkten weder eine Koagulation des Schaums noch ein Redispergieren zu befürchten.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Hydrophobierung von Asbestschaumstoff näher erläutert.
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B e 1 S ρ i e 1 1
Es wurden Aöbestschaumplatten in Gestellen aus Alumlnlumrohr aufrecht in Abständen von 10 mm in einen explosionsgeschützten Umluftofen eingesetzt, dessen Heizregister eine maximale Oberflächentemperatur von 2000C hatte· Nach Schließen der Ofentür wurde auf 1400G aufgeheizt. Während des Aufheizens werden 10 Gew.^ Wasser» bezogen auf Asbestgewicht, in die im Ofen befindliche Verdampferschale gegeben. Hach Verdampfen des Wassers werden 10 G^js Methyltriäthoxysilan, bezogen auf das Gewicht des Asbest, in das Verdampfergefäß eingebracht. Mit Hilfe des eingebauten
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BAD ORIGfNAl;
Ventilators wurde Methyltrimethoxysilan unter ständiger Umwälzung verdampft.
Nach einer Reaktionszeit von einer Stunde, bei der die Kairanerluft auf 180 - 19O0C gehalten wurde, wurde die Heizung abgestellt und die Kammer zur Entfernung des als Reaktionsprodukt entstandenen Äthanols während 3o min. mit Frischluft gespült. Anschließend wurde der Umluftofen geöffnet und die hydrophobierte Charge Asbestschaum entnommen,
Beispiel 2
Es wurden Asbestschaumplatten in Gestellen aus PVC-Rohren in eine säurefest ausgekleidete Kammer eingesetzt.
Durch Abstandshalter wurde zwischen den Platten ein Spalt von etwa 10 mm hergestellt, damit die durch einen Ventilator umgewälzten Silan-Dämpfe allseitig an das zu hydrophobierende Gut gelangen konnten.
Nach Schließung der gutdichtenden Tore wurden Io Gew.% Methyltrichlorsilan, bezogen auf das Asbestgewicht, in das Verdampfergefäß aufgegeben. Nach Verdampfung des Silans wurde die Kammerluft für weitere 6,5 Stunden umgewälzt.
Nach Ablauf dieser Zeit wurde der als Reaktionsprodukt
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entstandene Chlorwasserstoff rait Hilfe eines Wäschers außerhalb der Kammer entfernt. Anschließend wurde mit !frischluft während 60 Minuten gespült. Die bydrophobierte Asbestsehaum wurde entnommen.
Ein Hachteil dieser Arbeitsweise besteht im Freiwerden dee bei der Reaktion gebildeten Chlorwasserstoffß, wodurch Chloride gebildet werden, v/elche eine Peuchtigkeitßauf nähme und Korrosionserseheinungen aur Folge haben.
Dies© Fachteile werden dadurch vermieden, daß man den hydrophobieren Asbestschaumkörper einer nachbehandlung durch Viaschen der Oberfläche mit Wasser und nachfolgender Erwärmung auf 30O0C während 1 Stunde untersieht.
- 11 (Patentansprüche)
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Claims (4)

-It- Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von hydrophobierten Asbestschäumen, dadurch gekennzeichnet, daß man die, vorzugs weise aus einer Dispergiermittel enthaltenden Asbestfaserdispersion unter Verschäumen erhaltenen Asbestschäume einer Behandlung mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
worin η = 1, 2 oder 3 und Y eine mit Asbest, gegebenenfalls unter Abspaltung, reaktionsfähige Gruppe ist, in der Dampfphase in Gegenwart von Wasserdampf bei Temperaturen zwischen 160 und 2000C unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Hydrophobierung in Gegenwart von Katalysatoren durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysator Dibutylbislauroyloxyzinn verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man die SChäume vor der Hydrophobierungs-
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behandlung einer Temperbehandlung bei Temperaturen zwischen 100 uhä 5000O unterwirft.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0002502A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-27 Wacker-Chemie GmbH Verfahren zum Verbessern von Wärmeschutzgegenständen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0002502A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-27 Wacker-Chemie GmbH Verfahren zum Verbessern von Wärmeschutzgegenständen

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