DE2541555C3

DE2541555C3 - Temperaturbeständige, Alkalisilikatlösung, Asbest und Zellulosederivate enthaltende Überzugs- und Klebemasse

Info

Publication number: DE2541555C3
Application number: DE2541555A
Authority: DE
Inventors: Jacques Antoine Leon Francois Vanves Chollet (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-09
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1980-03-20
Also published as: AU8551375A; OA05281A; JPS5163836A; US4066463A; CA1046203A; CH610925A5; LU73538A1; DE2541555A1; FR2295104B1; IN144766B; BR7506576A; ES441638A1; IT1056140B; GB1493478A; DD127876A5; FR2295104A1; DE2541555B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine temperaturbeständige, Alkalisilikatlösung, Asbest und Zellulosederivate enthaltende Überzugs- und Klebemasse von langer Haltbarkeit, die für das Kleben von Gegenständen aller Art sowie als Überzug von Stützen und Halterungen aus verschiedenen Materialien verwendet werden kann.

Es ist ein Klebstoff auf der Basis von Alkalisilikaten bekannt, in dem zur Verbesserung der Viskositätseigenschaften, der Tixotropie und der Filmbildung gewisse Kohlenhydrate eingearbeitet sind. Dieser Klebstoff findet in der Papier- und Kartonnagefabrikation Verwendung; er ist nicht temperaturbeständig.

Ein anderer Klebstoff besteht im wesentlichen aus Alkalisilikaten, Ton, Asbestfasern und einem Metallpulver. Da er eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, stellt er keine, temperaturbeständige Überzugs- und Klebemasse dar.

Schließlich ist ein Mittel zum Schutz von elektrischen Kabeln gegen Flammen aus Asbest und/oder pulverisiertem Talg, ferner Wasserglas und einem Quellmittel auf der Basis einer organischen wasserlöslichen Substanz aus der Gruppe der Kohlehydrate oder der Zelluloseäther bekannt. Der Einwirkung hoher Temperaturen in der Größenordnung um 1200° C widersteht dieses Mittel nicht, sondern es zersetzt sich sehr rasch unter Gasbildung.

Demgegenüber besteht die Erfindung aus einer auch bei hohen Temperaturen temperaturbeständigen Alkalisilikatlösung, Asbest und Zellulosederivate enthaltende Überzugs- und Klebemasse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie 20 bis 90 Gew.-% einer konzentrierten Alkalisilikatlösung, 5 bis 25 Gew.-% eines Tons, 2 bis 7 Gew.-% entflockte Asbestfaser, 0,2 bis 2% Carboxymethylzellulose, Stärkeester oder -äther und/oder Dextrin in 30- bis 70%iger wäßriger Lösung und gegebenenfalls 30 bis 60 Gew.-% Vulkanlava, Kieselerde oder Glimmer und 1 bis 3 Gew.- °/( flüssiges Silikon enthält.

Nach einer Ausführungsart ist dieses Mittel zum Kleben von Gegenständen geeignet, wobei die Mineralkomponente vorzugsweise aus 90% Silikatlösung, 5-25% Ton und 2-6% Asbest besteht.

Gemäß einer anderen Ausführungsart ist das Mittel zur Herstellung von Überzügen bestimmt, wobei die Mineralkomponente vorzugsweise aus 20-50% Silikatlösung, 7-20% Ton und 2-7% Asbest besteht. Außerdem enthält das Mittel gegebenenfalls 30-60 Gew.-% an Vulkanlava, Kieselerde oder Glimmer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Mittel zur Herstellung von Überzügen bestimmt, die unter der Einwirkung von Hitze aufquellen, und es enthält gegebenenfalls 1-20 Gew.-% eines Quellmittels.

Das nicht entzündbare Haftmittel der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Mineralkomponente (1) und einer organischen Komponente (2).

Die Mineralkomponente ist ein Gemisch aus drei Bestandteilen, nämlich: (a) 20-40 Gew.-% einer konzentrierten wäßrigen Lösung eines, alkalischen Metallsilikats; es wird vorzugsweise eine Natriumsilikatlösung mit 38-40 Be oder eine Kaliumsilikatlösung mit 42 Be verwendet; (b) 5-25 Gew.-% eines Tons, vorzugsweise Kaolin in Pulverform; und (c) 2-7 Gew.-% kurze entflockte Asbestfasern, die vor ihrer Verwendung mechanisch entflockt wurden, um die Fasern voneinander zu lösen.

Die organische Komponente besteht aus einer 30-70%igen wäßrigen Lösung (vorzugsweise rd. 50%), einer Karboxy-methylzellnlose, einem Stärkeester oder einem Dextrin oder einer Mischung dieser Substanzen. Die organische Komponente macht 0,2-2% (Trockengewicht) des gesamten Mittels aus.

Eine der Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Mittels ist das Kleben verschiedener Gegenstände, z. B. das Kleben von (a) Teilen oder Folien aus Aluminium, Schwarzblech, verzinktem Blech oder Blech mit einer clektrolytischen Zinkauflage, Glas, Zement, usw. auf (b) Holz, Sperrholz, Faserplatten, Styroporplatten, phenolischen Harzen, Polyurethanen usw. Man kann auch Holz auf Holz, Holz auf Styropor, Plüschstoff auf einen Boden, Zement auf Holz usw. kleben.

Die erfindungsgemäße Masse ist nicht entzündbar und unbrennbar. Sie ist sehr temperaturbeständig, und es werden keine giftigen Gase frei. Die nach Trocknen erzielte Haftschicht stellt ein Hindernis für Brände dar, da es das Entzünden verzögert, die Ausbreitung von Flammen und den Austritt von Rauch usw. verhindert.

Amtlich überwachte Normversuche haben ergeben, daß die Masse entsprechend den amtlichen Normen in die Gruppe der nicht entzündbaren Klebemassen einzustufen ist.

Für diese Anwendungsmöglichkeit umfaßt die Mineralkomponente vorteilhafterweise 50-90% Silikatlösung, 5-25% Ton und 2-6% Asbest. Der Masse wird vorzugsweise 1-3 Gew.-% flüssiges Silikon zugesetzt, um dem Klebstoff wasserundurchlässige Eigenschaften zu verleihen. Es können auch Abbindebeschleuniger (1-3 Gew.-% z. B.) zugesetzt werden, z. B. Zinkchlorid, Kadmiumchlorid, Fluosilikate, usw.

Auf Wunsch kann der Klebstoff mit Hilfe von geeigneten mineralischen Pigmenten gefärbt werden.

Die Klebemasse kann mit einer Bürste, einer Rolle, einer Spritzpistole, einer Leimmaschine oder jedem anderen herkömmlichen Mittel aufgetragen werden. Die Abbindedauer beträgt normalerweise 12-14 Stunden bei Umgebungstemperatur und kann durch

Erhitzung verkürzt werden.

Eine sehr wichtige AnwendungsmögUchkeit der erfindungsgemäßen Masse ist die Herstellung von nicht entzündbaren und flammwidrigen Überzügen auf verschiedene Stützen, z. B. Holz, Sperrholz, Faserplatten, Styropor, phenolische Schäume, Polyurethane, Gips usw.

Bei dieser Anwendungsart besteht die Mineralkomponente vorteilhafterweise aus 20-50% Silikatlösung, 7-20% Ton und 2-7 % Asbest, und die Masse enthält darüber hinaus gegebenenfalls 30-60 Gew.- % Mineralfüllstoff, der entweder

(a) pulverförmige Vulkanlava, z. B. Oriolit (Perlit) mit einer Kornverteilung zwischen rd. 1 μ und

1 mm;

(b) pulvertörmige Kieselerde mit einer Kornverteilung zwischen rd. 1 μ und 1 mm; oder

(c) nicht geschäumter pulverförmiger Glimmer mit einer Kornverteilung zwischen rd. 1 mm und

2 mm ist.

Auch bei dieser Anwendungsart ist der Zusatz eines flüssigen Silikons mit 1-3 Gew.-% vorteilhaft.

Will man ein Quellen des Überzugs bei hoher Temperatur erreichen, dann müssen dem Mittel rd. 1-20 Gew.-% Quellmittel zugesetzt werden, z. B. vorzugsweise Dinitrosopentamethylenetetramin (DNPT) oder ein Phenol-Formol-Harz, Harnstofformol oder Melamin-Harz usw.

Bei starkem Temperaturanstieg (z. B. bei einem Brand) läßt sich dann ein Quellen des Überzugs selbst (von 1 mm bis 2—4 mm) bei gleichzeitiger Bildung von geschlossenen Zellen und ein Abheben des Überzugs gegenüber der Stütze mit Abständen von 2-3 cm beobachten, wobei isolierende Taschen gebildet werden. Der Überzug wird nicht rissig, und er gibt auch keine giftigen Gase frei. Der Überzug kann Temperaturen bis über 1200° C aushalten.

Das Mittel zur Herstellung von Überzügen kann auch auf Wunsch Abbindebeschleuniger und Pigmente enthalten, wie bereits bei anderen Ausführungsarten angeführt.

Die Masse zur Herstellung von Überzügen kann auf die Stützen mit allen herkömmlichen geeigneten Mitteln aufgetragen werden.

Die erfindungsgemäße Masse läßt sich nach folgendem Verfahren herstellen.

Die Silikatlösung wird in einen Behälter gefüllt und mit Hilfe einer geeigneten Rührvorrichtung in einer bestimmten Richtung bei einer Geschwindigkeit zwischen vorzugsweise 500 und 2000 U/min (vorteilhafterweise rd. 1000 U/min) gedreht.

Die wasserhaltige Lösung der organischen Komponente wird getrennt zubereitet und der sich drehenden Silikatlösung zugesetzt. Zu diesem Zweck wird die organische Lösung in geteilter Form, vorzugsweise in der Nähe des Bodens des Behälters, eingerührt, wobei sie in entgegengesetzter Richtung zur Silikatlösung in eine Drehbewegung gebracht wird. Diese kann z. B. mit Hilfe eines Diffusors mit perforiertem Kopf vorgenommen werden, der sich mit einer Geschwindigkeit von 250-1000 U/min dreht (vorzugsweise rd. 500 U/min).

Nach Beendigung dieser Zugabe wird der Ton bei fortgesetztem Rühren zugegeben, und anschließend werden die entflockten Asbestfasern zugesetzt, die ι sorgfältig in die flüssige Masse gestreut werden.

Bei Zusatz eines Mineralfüllstoffs wird dieser vor dem Ton zugesetzt. Das flüssige Silikon - wenn es vorhanden ist — wird nach dem Asbest zugesetzt, und die eventuellen Quellmittel werden als letzte zugegeben.

Alle Abläufe im Zuge der Durchführung dieses '· Verfahrens vollziehen sich bei normaler Temperatur (vorzugsweise über 5 ° C). Die Masse läßt sich mindestens sechs Monate lang in geschlossenen herkömmlichen Töpfen, Fässern oder Behältern ohne Abbinden aufbewahren. Es hat somit für ein Mittel dieses Typs in eine bemerkenswert lange Konservierungsdauer, was für die Praxis besonders vorteilhaft ist.

Beispiel 1

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ι "> werden die beiden folgenden Haftmittel zubereitet:

Mittel 1 Mittel 2

(inGew.-%) (inGew.-%)

Natriumsilikat	85	76
(38/40° Be)	7	16
Kaolin	4	4
entflockte Asbestfasern
Stärkeäther (in
50%iger wäßriger	2	2
Lösung)
Methylsilikonat	2	2
(flüssiges Silikon)

100

Diese beiden Mittel weisen ein bemerkenswertes Haftvermögen auf und werden nach dem Abbinden nach den amtlichen Normen in die Gruppe der nicht entzündbaren und unbrennbaren Stoffe eingestuft.

Die Zugkraft bei einem Kleben von Schwarzblech auf Beton beträgt bei normaler Temperatur 11-15 kp/cm². Nach 7 Tagen beträgt diese Zugkraft bei 40° C und 95% relativer Feuchtigkeit 11-18 kp/ cm².

Es wurden mit Hilfe der Mittel mit der vorstehenden Zusammensetzung Holzfaserplatten auf Beton geklebt. Die Platte bricht bei normaler Temperatur und bei 8-9 kp/cm²; die Klebfläche bleibt jedoch intakt.

Es wurde Sperrholz mit diesem Haftmittel geklebt. Es brach bei einem Wert von 12-14 kp/cm²; die Klebfläche bleibt jedoch intakt.

Bei einem Austausch des Stärkeesters gegen Karboxymethylzellulose oder Dextrin wurden Haftmitel mit gleichartigen Eigenschaften erzielt.

Beispiel 2

Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Überzügen wurde das folgende Mittel zubereitet:

Gew.-%

Kaliumsilikat 42° Be	41
Kaolin	13
entflockte Asbestfasern	4
Rohperlit	40
Stärkeäther (in 50%iger wäßriger
Lösung)	1
Methylsilikonat	1

100

!ach Abbinden erhält man einen nicht entzündbaren und flammwidrigen Überzug. Bei Wahl von Dextrin oder Kaiboxymethylzellulose an Stelle von Star-

keäther erhält man gleichartige Ergebnisse.

Beispiel 3

Gew.-%

Natriumsilikat 38/40° Be	41
Kaciin	8
entflockte Asbestfasern	4
Rohperlit	40
Stärkeäther (.in 50%iger wäßriger
Lösung)	1
Methylsilikonat	1
DNPT (Quellmittel)	5

100

Mit dieser Masse erhält man nicht entzündbare und -" flammwidrige Überzüge, die unter der Einwirkung der Hitze wie vorstehend beschrieben quellen.

Zum Beispiel wurde eine Platte eines afrikanischen Holzes von 300 mm X 400 mm X 5 mm mit dem vorgenannten Überzug auf den beiden Flächen von 1 mm Stärke bei dem genormten Versuch mit dem Rippenheizgerät als »nicht entzündbar« eingestuft.

Will man ein ausgezeichnetes Feuchtigkeitsverhalten der Verbindung erreichen und sogar ein ausgezeichnetes Verhalten bei Eintauchen in eine Flüssigkeit, können dem Mittel Metallsalze oder Metalloxide zugesetzt werden, z. B.: Al, Mn, Cr, Pb, Ti, Ca, Fc usw., und zwar zwischen 0,5 und rd. 35 Gew.-% des Silikats.

Zum Zeitpunkt der Verwendung kann auch alkalisches Metallfluosilikat, vornehmlich Natrium, in einer Menge von 0,5-10% des Gewichts des Mittels zugesetzt werden.

Zum Trocknen können für die Lufttrocknung Silicide zugesetzt werden. Die Mischung kann jedoch auch bei einer Temperatur bis zu 200° erhitzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaturbeständige, Alkalisilikatlösung, Asbest und Zellulosederivate enthaltende Überzugs-und Klebemasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 90 Gew.-% einner konzentrierten Alkalisilikatlösung, 5 bis 25 Gew.-% eines Tons, 2 bis 7 Gew.-% entflockte Asbestfaser, 0,2 bis 2% Carboxymethylzellulose, Stärkeester oder -äther und/oder Dextrin in 30- bis 70%iger wäßriger Lösung und gegebenenfalls 30 bis 60 Gew.-% Vulkanlava, Kieselerde oder Glimmer und 1 bis 3 Gew.-% flüssiges Silikon enthält.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zu 1 bis 20% ihres Gewichtes aus einem Quellmittel besteht.

3. Masse nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese 1-3 Gew.-% flüssiges Silikon enthält.

4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese 0,5-35 Gew.-% des Silikates an Metallsalzen oder Metalloxiden enthält.