DE2341919A1 - Verfahren zur herstellung von flammwidrigen kunstharzbeschichtungen oder kunstharzbetons aus reaktionsmassen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von flammwidrigen kunstharzbeschichtungen oder kunstharzbetons aus reaktionsmassenInfo
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
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Description
Paientanv/älte
6 flankiuri a. M. I 2341919
SavineT S.A., Poikstraße 13 Fribourg (Schweiz)
Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen Kunstharzbeschichtungen
oder Kunstharzbetons aus Reaktionsmassen
Es ist bekannt, Reaktionsharze - Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze, Methacrylatharze - mit vorzugsweise mineralischen
Füllstoffen, auch Zuschlagstoffe genannt, zu mischen und die Reaktionsharze durch spezifische Härtungssysteme zur
Polyaddition bzw. Polymerisation zu bringen. Diese Mischungen können - wenn in Formen eingebracht - zu Formteil
en wie Fassadenplatten, Wandplatten, Bodenplatten, Treppen-* stufen usw. aber auch auf andere Werkstoffe, z. B· Beton, Metalle,
Asbest-Zementplatten usw. als Beschichtungen mit Dicken von 1 bis 20 mm aufgebracht werden. In der Regel besitzen diese
kunstharzgebundenen V/erkstoffe hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften, wie hohe Biegezug-, Druck- und Zugfestigkeiten,
und - abhängig von den verwendeten Reaktionsharzen im Vergleich zu den anderen Werkstoffen eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit
gegen Tausalze, Säuren, Laugen, Lösungsmittel
Der wesentlichste Nachteil dieser entweder als Kunstharzbeton und/oder als Kunstharzbeschichtung verwendeten Mischungen aus
Reaktionsharzen und vorzugsweise mineralischen Füllstoffen konnte bisher nicht befriedigend gelöst werden: die Brennbarkeit!
Dieser Nachteil schränkt die Verwendung von Kunstharzbeton und Kunstharzbeschichtungen erheblich ein, da gesetzliche Bestimmungen
in vielen Fällen die Anwendung brennbarer V/erkstoffe in Bauten einschränkt oder sogar verbietet.
Zwar sind seit Jahren Zusätze von beispielsweise organischen Halogenverbindungen, vorzugsweise Chlorverbindungen, allein oder
in Kombination mit Antiinontrioxid sowie Copolymerisate von KET-Süure
ir.it ungesättigten Polyesterharzen bekannt, doch all diese Produkte haben zwei gravierende Kachteile:
X/WR/st - 1 - 28 369 a
27.7-7-3
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1) Bei Feuereinwirkung entstenen giftige und korrodierende
Gase, die in Verbindung mit Wasser, und damit ist bei der Brandbekämpfung nun einmal zu rechnen, Halogenwasserstoffsäuren
- bei C* lorverbindungen die sehr korrosiv wirkende Salzsäure - bilden. Es entstehen dadurch Folgeschäden, die
in vielen Fallen den durch den Brand verursachten Schaden weit übertretten.
Daß durch diese giftigen Gase die Brandbekämpfung sehr erschwert und Menschenleben gefährdet werden, ist einleuchtend
und braucht keiner näheren Erklärung.
2) Alle bekannten und bisher als Flammschutzmittel den Kunstharzen zugesetzten organischen Vefbhdungen wirken als
Weichmacher in den flammwidrig einzustellenden Kunststoffen und erniedrigen dadurch in sehr starkem Maße die Y/ärmeformbeetändigkeit.
Dadurch wird die Anwendung von flammwidrig eingestellten Kunstharzbeschichtungen
und/oder Kunstharzbeton, besonders die der Freibev/itterung ausgesetzt sind, beispielsweise Fassadenelemente, praktisch
unmöglich gemäht, da auch in unseren europäischen Breiten im Sommer Fassaden sich auf Temperaturen bis 90° C erwärmen
können.
Auf Suche nach Verbindungen, die in der Lage sind, Kunststoffen flammwidrige Eigenschaften zu verleihen, gleichzeitig aber die
obenangeführten zwei Kachteile der bisher üblichen Zusätze nicht aufweisen, vnirden nun überraschenderweise die Hydrogencarbonate
als außerordentlich wirksame Kittel entdeckt. Im Bavandfall tritt, bedingt durch äen sich zwangsweise ergebenden
Temperaturanstieg, thermische Zersetzung der Hydrogencarbonate
nach: 2 MeHCOv-^Me2CO7 + H2O + CO2 ein^. worin Me für das Äquivalent
eines Alkalimetalls steht»
Durch die erforderliche hohe Verdampfungswärme von V/asser, der
gleichzeitigen Bildung einer Inertgasat. \jsosphare und Kettenabbruchsreaktionen wird eine ausgezeichnete Feuerrecistenz erreicht.
Die Bildung irgendwelcher Giftstoffe ist ausgeschlossen, da nur Wasserdampf und Kohlendioxid entsteht.
Ausserdem handelt es sich bei der bevorzugten Verwendung von
Hydrogencarbonaten der einwertigen Metalle um harte Kristalle,
die in keiner Weise die Wärmeformbeständigkeit der als Bindemittel verwendeten Reaktionsharze und dadurch der daraus hergestellten
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Formteile und/oder Beschichtungen beeinflussen, d.h. erniedrigen, können.
Als Zusatz können alle Hydrogencarbonate verwendet wer~
den, die bei erhöhter Temperatur in Carbonat, CO2 und V/asser zerfallen.
Unter den bekannten Bicarbonaten der Alkalimetalle (Li, Na, K, Rb, Cs) sind aus wirtschaftlichen Gründen diejenigen des Na und
K bevorzugt, insbesondere NaHCO3. Auch Bicarbonatmischungen sind
verwendbar.
Je nach gewünschtem Grad an Flammwidrigkeit, je nach · auszurüstendem Material und je nach Art des jeweiligen Bicarbonats
beträgt dessen Zusatz 10 bis 200$, vorzugsweise 80 bis 120$, bezogen
auf den Kunststoffanteil. Der extrem niedrige Preis der
meisten Hydrogencarbonate ist ein weiterer Vorteil der Erfindung.
Die Einarbeitung des Bicarbonats in die flammwidrig auszurüstenden Massen kann in bekannter V/eise, beispielsweise
durch Einmischen im Mischer, geschehen.
Neben den erfindungsgemäss verwendeten Hydrogencarbonaten
können auch die bisher als flammwidrige Zusätze bekannten Stoffe, z.B. Antimontrioxyd, Phosphate, organische Phosphor- und/oder Halogenverbindungen usw. zugesetzt v/erden.
BeiDPiel 1
Es wurden zv/ei Fassadenplatten, wie nachstehend beschrieben, hergestellt und das Brandv erhalt en vergleichsv/eise nach DIN
IfI 02 Brandklasse B 1 "schwer entflammbar" geprüft.
Platte 1 Platte 2
KHCO3 - - 10,00 kg
Kreidemehl 5 N ' 15,00 kg 5,00 kg
Quarz 1 - 3 5,00 kg 5,00 kg
Quarz 3-7 20,00 kg 20,00 kg
Methacrylatharz 10 ep ^,00 kg 4,00 kg
Benzoylperoxid 50 % 0,20 kg 0,20 kg
Beschleuniger 65/100 0,0*f kg 0,0^- kg
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Die Xunstharzbetonmischung wurde in Formen von 100 χ 100 cm
gegeben und mit Rüttelaggregaten von 9000 U/min verdichtet· Nach 60 Minuten war die Polymerisation beendet und die Platten
mit einer Dicke von 20 am konnten entformt werden. Anschließend wurden Streifen von 190 mm Breite abgesägt und diese entsprechend
den Prüfbedingungen, erschienen in 'Forschung und Technik
im Brandschutz1 12 H 2 (1963)» bzw» den Ergänzungsbestimmungen
vom Institut für Bautechnik Berlin geprüft· Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
Platte 1 | Platte 2 | |
Restlänge der Abschnitte Nr· 1: | 0 cm | 1OoO cm |
2: | O cm | 1000 cm |
3: | O cm | 1000 cm |
V. | O cm | 1000 era |
Mittel: | O cm | 1000 cm |
Mittlere Rauchgastemperatur | 295° C | 105° C |
Die aus der Platte Nr« 1 herausgesagten Streifen | brannten be- |
reits nach 5 Minuten. Die Flammen schlugen ca. 50 cm über den
oberen Plattenrand und die Proben brannten restlos ab, so daß der Versuch abgebrochen wurde.
Dagegen waren an den Probestreifen, die aus der Platte Nr. 2
herausgesagt worden waren, während der vorgeschriebenen 10-minütiecn
Bcflarumung keinerlei Flammen zu beobachten» Nach
abgeschlossener Prüfung war an zwei Platten nur eine oberflächige Rußbildung zu sehen, durchgeführte Längsschnitte zeigten
eindeutig, daß das Plattengefüge in keiner Weise angegriffen wurde·
Die Forderungen nach DIN *f102 zur Erlangung der Brandklasse B 1
1schwer entflammbar1 wurden wesentlich besser als verlangt erfüllt.
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Eine strukturierte Fassadenplatte in den Abmessungen 1000 χ 1000 χ 12 mm v/urde nach den folgenden Rezepten A und B hergestellt
und analog Beispiel 1'entsprechend DIN 4102 auf die
Brandklasse B 1 geprüft:
U If000 g UPE-Harz, HOO cp
12 g BP 50
4 g Beschleuniger NL 66/100 5000 g KHCO,
5000 g Marmor 0 - 0,5 mm 10000 g Marmor 1-3
g UPE-Harz, HET-Säure-Typ
12 g BP 50
4 g Beschleuniger NL 6310
200 g Antimontrioxid
48ΟΟ g Marmorkörnung O - 0,2 mm
5000 g » «· O - 0,5 nun
10000 g " ·» 1 - 3,0 mm.
Sowohl die Platten nach Rezept A als auch nach Rezept B erfüllten die Forderungen nach DIN 4102 der Brandklasse B 1:
1 ) Keine Probe darf vollständig verbrennen«,
2) Der Mittelwert der Längen der oberflächig nicht zersetzten
Probeflächen muß mindestens 15 cm betragen.
3) Die mittlere Rauchgastemperatur darf bei keinem Versuch 250° C übersteigen.
Vergleichsweise v/urde aber die Formbeständigkeit in der Wärme nach ISO/R 15 DIK 53 461 überprüft und folgende Ergebnisse erhalten:
Abschnitte 10x10x150 mm von Platten nach Rezept A: 99° C
nach Rezept B: 49° C*
Obwohl in beiden Fällen die Forderung der Schwer ent flan-mbarkeit
bötreffend erfüllt wurde, können nur Platten nach Rezept Λ, d«,
h. mit vollkommen ausreichender Wa'rmeformbeständigkc-it der Freibewitterung
ausgesetzt werden,,
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Asbest-Zementplatten in den Abmessungen 1000 χ 1000 χ 8. mm
wurden mit einer Lösung von
100 g Lösungsmittelhaltiges Epoxydharz 60 % 20 g Aminopolyamidhärter
20 g Verdünner
dünn eingestrichen, d, h. versiegelt· Nach 2k Stunden wurden
die Platten mit folgenden Mischungen beschichtet:
A^ 1550 g Epoxydharz
150 g Polyaisinhärter
300 g Weichmacher
8OO g Quarzmehl 32OO g Quarz 0,1 - 0,5
/fOOO g Quarz 0,5-1,5
g^B^ 1550 g Epoxydharz
150 g Polyaminhärter
3OO g Weichmacher I5OO g NaHCO,
25ΟΟ g Quarz 0,1 - 0,5 /fOOO g Quarz 0,5 - 1,5.
25ΟΟ g Quarz 0,1 - 0,5 /fOOO g Quarz 0,5 - 1,5.
Nach Aushärtung der Platten (36 Stunden) v/urde ein praxisbezogener
Test in Anlehnung der DIK 53 906 durchgeführt, indem anstelle des dort beschriebenen Kleinbrenners eine handelsübliche,
mit Butangas geheitzte Lötlampe trat. Die mit Mischung A
beschichtete Asbestzementplatte begann an der Kunstharzoberfläche
bereits nach 2 Minuten zu brennen und die Flammen breiteten sich über die ganze Länge der senkrechtstehenden Probeplatte
aus. Eine Übertragung eines lokalen, beispielsweise durch Lötarbeiten entstehenden Feuers ist gegeben.
Dagegen konnte bei der mit Mischung B beschichteten Asbestzementplatte
die Lötlampe über 15 Minuten sowohl nach Verfahren K als auch nach Verfahren F auf die Kunstharzbeschichtüiig gerichtet
v/erden, ohne daß eine Zerstörung außerhalb des Fiair.rn-
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kegeis festzustellen war, d· h, eine Feuerübertragung nicht
stattfinden kann, da außerhalb des Flammkegels keine Veränderung der Beschichtung stattfand.
Bei der Fortführung des Versuches zerbarst durch die starke Hitzeeinwirkung die Asbest-Zementplatte,
Beispiel
k ' .
Stahlplatten für einen Fußgängerüberweg wurden nach Entrostung und Grundierung mit folgenden Mischungen in Schichtdicken von
ca· 8-10 mm, d, h· mit 16 bis 20 kg pro jn2 beschichtet:
Mischung Λ: 20,000 kg flexibles Methylmethacrylat
20,000 kg Quarz 0 ~ 1 mm if5,000 kg Quarz 1 - 3 mm
15,000 kg Splitt 1 - 3 mm
0,500 kg BP 50 - Pulver·
Bi- 20,000 kg flexibles Methylmethacrylat
20,000 kg KHCO, ' Jf5,000 kg Quarz 1 - 3 mm
15,000 kg Splitt 1 - 3 mm 0,500 kg BP 50 - Pulver·
Die Prüfungen v/urden analog Beispiel 3 durchgeführt und erwartungsgemäß
die gleichen Ergebnisse erhalten, mit dem Unterschied zu Beispiel 3» Beschichtung B, daß selbstverständlich die Stahlplatte
auch nach 15-minütiger Beflamnung nicht barst.
Die Abgase der Brennversuche v/urden untersucht, aber neben etwas CO nur COp ud H^O gefunden. Außerdem konnten die Abgase sowohl
von Menschen als auch von Tieren nach Zuführung des erforderlichen Sauerstoffs ohne Beeinträchtigung geatmet werden·
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Betonplatten wurden entsprechend Beispiel 3 versiegelt und
mit den gleichen Mischungen A und B, wie beschrieben, beschichtet, nur daß diese keine Weichmacher enthielten. Sofort nach
der Beschichtung wurden mit Körnung 8 - 12 mm abgetreut, so daß ein Waschbetondekor erhalten wurde.
Es wurde nach DIN 4-102, Brandklasse B 1, geprüft. Obwohl in
diesem speziellen Fall die Kunstharzmörtelschicht durch Abstreuen
mit Körnung weitgehende vor der Flammeneinwirkung geschützt war, brannte die Probe mit Mischung A nach 8 Minuten vollkommen
ab - Brandklasse B 1 wurde nicht erreicht. -Bei den Proben der Mischung B war nach der in der Vorschrift
durchgeführten Beflammung von 10 Minuten überhaupt kein Zeichen
eines Flammenangriffes, d. h. einer Beschädigung festzustellen Brandklasse B 1 wurde erreicht.
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Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen Kunstharzbeschichtungen oder Kunstharzbetons aus Reaktionsharzmassen,
dadurch gekennzeichnet, dass als flammhemmender Zusatz Hydrogencarbonat von Metall der ersten Gruppe des
Periodischen Systems eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionsharz ein ungesättigtes Polyesterharz
verwendet wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionsharz ein Methylmethacrylatharz
verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass als Reaktionsharz ein Epoxidharz verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Hydrogencarbonat und in solcher
Menge zugesetzt wird, dass die Wärmeformbeständigkeit der
Kunstharzbetons oder Kunstharzbeschichtungen nicht vermindert wird.
WR/ st
27.7.73.
27.7.73.
409885/1357
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1235572A CH555386A (de) | 1972-08-21 | 1972-08-21 | Verfahren zur herstellung von flammwidrigen kunststofferzeugnissen. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2341919A1 true DE2341919A1 (de) | 1975-01-30 |
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ID=4382246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732341919 Pending DE2341919A1 (de) | 1972-08-21 | 1973-08-18 | Verfahren zur herstellung von flammwidrigen kunstharzbeschichtungen oder kunstharzbetons aus reaktionsmassen |
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Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH555386A (de) |
DE (1) | DE2341919A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2710463A1 (de) * | 1976-03-12 | 1977-09-15 | Advanced Fireproofing Syst | Sich aufblaehende beschichtungszusammensetzung |
DE19643249B4 (de) * | 1996-10-19 | 2009-04-02 | Neumann, Klaus, Dipl.-Chem. | Wiederverwendung von Feuerlöschpulvern als Zusatzstoff in Farben, Dichtstoffen, Klebern und Beschichtungsmassen |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2943535A1 (de) * | 1979-10-27 | 1981-05-07 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Flammgeschuetztes polybutylenterephthalat mit verbesserter viskositaet |
DE4027678C1 (de) * | 1990-08-31 | 1991-09-12 | Heinz Bernhard 8031 Gilching De Mader | |
DE4109903A1 (de) * | 1991-03-26 | 1992-10-01 | Flam X Verwaltung | Kalt- oder warmhaertbare masse zur herstellung von unbrennbaren oder feuerhemmenden formkoerpern oder dergleichen |
-
1972
- 1972-08-21 CH CH1235572A patent/CH555386A/de not_active IP Right Cessation
-
1973
- 1973-08-18 DE DE19732341919 patent/DE2341919A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2710463A1 (de) * | 1976-03-12 | 1977-09-15 | Advanced Fireproofing Syst | Sich aufblaehende beschichtungszusammensetzung |
DE19643249B4 (de) * | 1996-10-19 | 2009-04-02 | Neumann, Klaus, Dipl.-Chem. | Wiederverwendung von Feuerlöschpulvern als Zusatzstoff in Farben, Dichtstoffen, Klebern und Beschichtungsmassen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH555386A (de) | 1974-10-31 |
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