DE2810180A1

DE2810180A1 - Verfahren zur herstellung eines brandschuetzenden, geschaeumten materials sowie daraus hergestellter beschichtungen, isolierungen, kabelabschottungen, daemmschutzschichten, platten, formkoerpern sowie anderer daraus geformter gegenstaende

Info

Publication number: DE2810180A1
Application number: DE19782810180
Authority: DE
Inventors: Lutz Dipl Chem Dr Schrader
Original assignee: Desowag Bayer Holzschutz GmbH
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2810180C2

Description

"Verfahren zur Herstellung eines brandschützenden,
geschäumten Materials sowie daraus hergestellter Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände" "Verfahren zur Herstellung eines brandschützenden, geschäumten Materials sowie daraus hergestellter Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines brandschützenden, geschäumten Materials sowie daraus hergestellter Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Däm.mschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände auf der Basis von Magnesiumoxichlorid bzw.
Magnesiumoxichloridzement durch Verschäumen von Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid und Magnesiumchlorid in Form einer wäßrigen Suspension, Aufschlämmung oder eines wasserhaltigen Breies in Gegenwart von Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, eines oberflächenaktiven Mittels, eines Schaumbildungs-bzw. Treibmittels und eines den Schäumungsvorgang aktivierenden Mittels sowie ggf. von Farbstoffen und/oder Füllstoffen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Massenanteile von mehr als 50 % (Gew.%), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.A), (bezogen auf die Gesamtmasse der zur Verschäumung eingesetzten Ausgangsmaterialien) einer Mischung aus Magnesiumchlorid und Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid im Gewichtsverhältnis von Magnesiumchlorid (berechnet als MgCl2 6 H20) zu Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid (berechnet als MgO) von ca.
1,5 : 1 bis ca. 1 : 1,3, vorzugsweise von 1,1 : 1 bis 1 : 1,1, eingesetzt und die Verschäumung in Gegenwart eines bestimmten Schaumbildungs- bzw. Treibmittels und eines die Schaumbildung aktivierenden und steuernden Mittels sowie mindestens eines die Porenbildung steuernden und/oder eines Verarbeitungshilfsmittels durchgeführt.
Es ist bereits bekannt, geschäumtes Magnesiumoxichlorid bzw.
geschäumten Magnesiumoxichloridzement zur Herstellung feuerbeständiger Beschichtungen und Formkörper zu verwenden.
So wird in der DE-AS 2 004 246 ein feuerbeständiges Material aus geschäumtem Magnesiumoxichloridzement beschrieben, das durch Schäumen einer Mischung aus wäßriger Magnesiumchloridlösung und Magnesiumoxid mit Magnesiumpulver erhalten wird.
Das geschäumte Produkt dient zur Tränkung poröser Träger, die u.a. aus Schichten von zerhackten Glasfasern bestehen können.
Zur Unterstützung der Schaumbildung wird der Zusatz von Milchsäure empfohlen.
Das geschäumte Magnesiumoxichlorid ist in einer Menge von 2 bis 40 Gew. < des porösen Trägers vorhanden. Es ist daher in seiner Konsistenz nur für die Tränkung von porösen Trägern, insbesondere aus Glasfasern geeignet, nicht jedoch zur Herstellung brandschützender Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände nach an sich bekannten Auftragsverfahren. Für diese Auftragsverfahren sind nämlich vor allem solche Materialien geeignet, die eine mörtel- oder spritzputzähnliche Konsistenz sowie eine gute Haftung aufweisen und auch an Baustellen verarbeitet werden können. Das in der DE-AS 2 004 246 beschriebene Material ist somit außerhalb eines porösen Trägermaterials zur Verarbeitung nicht oder nur wenig geeignet. Das als Schaumbildungs- bzw. Treibmittel dabei eingesetzte Magnesiumpulver vergrößert die Brandgefahr an den Einsatzstellen bzw. Verarbeitungsstätten und bedingt zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen, die bei dem Einsatz leicht brennbarer metallischer Pulver beachtet werden müssen.
Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung eines brandschützenden, geschäumten Materials auf der Basis von Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement zu finden, das für zahlreiche Anwendungsgebiete, ins;)esondere für brandschützende Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie für andere daraus geformte Gegenstände geeignet ist und auf diesen Einsatzgebieten praxisgerecht verarbeitet werden kann.
Weiterhin sollte erzielt werden, daß durch den Schäumungsvorgang ein brandhemmendes Material mit einer weitgehend homogenen Porosität bzw. Bläschenverteilung erzielt wird.
Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten Formkörper sowie andere daraus geformten Gegenstände sollten eine für den jeweiligen Einsatz ausreichend gute mechanische Stabilität aufweisen. Weiterhin sollte eine gute Haftung des Materials an den unterschiedlichsten Materialoberflächen vorhanden sein. Das schaumförmige Material sollte sich schließlich so verarbeiten lassen, daß durch die Verarbeitung das Material nicht in seiner Porosität bzw. Dichte erheblich nachteilig beeinflußt wird.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung eines feuerbeständigen bzw. brandschützenden, geschäumten Materials sowie daraus hergestellter Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände gerecht wird, bei dem die Verschäumung von Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid und Magnesiumchlorid in Form einer wäßrigen Suspension, Aufschlämmung oder eines wasserhaltigen Breies in Gegenwart von Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, eines oberflächenaktiven Mittels, eines Schaumbildungs- bzw. Treibmittels und eines den Schäumungsvorgang aktivierenden Mittels sowie ggf. Farbstoffen und/oder Füllstoffen erfolgt. Im Rahmen der Erfindung werden Massenanteile von mehr als 50 % (Gew.%), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.%) (bezogen auf die Gesamtmasse der zur Verschäumung eingesetzten Ausgangsmaterialien) einer Mischung aus Magnesiumchlorid und Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid im Gewichtsverhältnis von Magnesiumchlorid (berechnet als MgCl2 6 H20) zu Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid (berechnet als MgO) von ca.
1,5 : 1 bis ca. 1 : 1,3, vorzugsweise von 1,1 : 1 bis 1 : 1,1 eingesetzt und die Verschäumung in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und/oder einer sauerstoffabspaltenden Peroxidverbindung als Schaumbildungs- bzw. Treibmittel und mindestens eines Mangansalzes, vorzugsweise einer Mangan-II-Verbindung, als aktivierendes und steuerndes Mittel sowie mindestens eines die Porenbildung steuernden Mittels und/oder Verarbeitungshilfsmittels auf der Basis eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder einer Kunstharzdispersion durchgeführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden als zerhackte Glas fasern zerhackte Glasmatten, zerhackte Glasgewebe und/oder verzweigte Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 bis 7 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm, verwendet, wobei die zerhackten Glasfasern berkreuzende oder winkelbildende Strukturen und/oder ähnliche zwei- oder dreidimensionale Verzweigungen aufweisen.
Durch diese Verfahrensmaßnahme wird erzielt, daß die daraus hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie andere daraus hergestellte Gegenstände im Brandfall nicht reißen bzw. eine verminderte Rißbildung oder nur eine Mikrorißbildung aufweisen.
Die zerhackten Glasfasern werden dabei in Massenanteilen (bezogen auf die Gesamtmasse der zur Verschäumung eingesetzten Ausgangsmaterialien) von ca. 2 - 13 % (Gew.%), vorzugsweise 4 - 7 % (Gew.%), eingesetzt.
Neben dem Wasserstoffperoxid, das vorzugsweise als Verschäumungsmittel eingesetzt wird, können als sauerstoffabspaltende Peroxidverbindungen solche organischen oder anorganischen Peroxidverbindungen verwendet werden, die in Gegenwart von Wasser und Mangan-II-Salzen ohne zusätzliche Wärmeanwendung Sauerstoff abspalten, z.B. Natriumperoxid und/oder Kaliumperoxid. Als Mangan-Il-Verbindungen werden bevorzugt die wasserlöslichen Mangan-II-Salze eingesetzt, z.B. Mangan-II-Sulfat und/oder Mangan-II-Chlorid.
Als wasserlösliche oder wasserdispergierbare Cellulosederivate, Celluloseäther und/oder Celluloseester werden vorzugsweise wasserlösliche Hydroxyäthylcellulose, Hydroxymethylcellulose, wasserlösliche oder wasserdispergierbare hochviskose Methylcellulose und/oder Garboxymethylhydroxymethylcellulose eingesetzt. Nach einer Ausführungsform kann auch eine Kunstharzdispersion, vorzugsweise eine in der Magnesiumoxichloridmischung beständige Kunstharzdispersion eingesetzt werden. Vorzugsweise finden Polyacrylat, Polyvinylpropionat, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat und/oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Kunstharze oder Mischpolymerisate dieser Kunstharze Anwendung.
Innerhalb des Verfahrens können zur Herstellung farbiger Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände Farbmischungen, bestehend aus einem oder mehreren wasserunlöslichen, in der Magnesiumoxichloridmischung bestandigen anorganischen und/oder aus einem oder mehreren wasserunlöslichen, in der Magnesiumoxichloridmischung beständigen organischen Farbstoffe verwendet werden.
Als evtl. einzusetzende Füllstoffe können ggf. Silikate, Asbestfasern und/oder Mineralfasern und andere an sich bekannte Füllstoffe eingesetzt werden. Nach einer Ausführungsform können bis zu 15 %, vorzugsweise bis zu 7 % Magnesiumoxichlorid durch eine entsprechende Menge bindefähigem Calciumsulfat ersetzt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden ca. 90 bis ca.
130 Gewichtsteile, vorzugsweise 95 bis 110 Gewichtsteile, Magnesiumchlorid (berechnet als MgCl2 6 H20), ca. 85 bis ca. 115 Gewichtsteile, vorzugsweise 90 bis 105 Gewichtsteile, Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid (berechnet als MgO), unter Verwendung von ca. 1 bis ca. 8 Gewichtsteilen, vorzugsweise 1,5 bis 4 Gewichtsteilen, Wasserstoffperoxid und/oder einer sauerstoffabspaltenden Peroxidverbindung als Schaumbildungs- bzw. Treibmittel, ca. 0,01 bis ca. 0,5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,02 bis 0,1 Gewichtsteile, mindestens einer Mangan-II-Verbindung sowie ca. 20 bis ca. 50 Gewichtsteile, vorzugsweise 25 bis 35 Gewichtsteile,Wasser, 1 bis 7 Gewichtsteile, vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsteile, einer Lösung, vorzugsweise einer weniger als 10%igen Lösung, mindestens eines die Porenbildung steuernden Mittels und/oder Verarbeitungshilfsmittels auf der Basis eines Cellulosederivates, Celluloseäthers und/oder Celluloseesters und/oder einer weniger als 55%igen Kunstharzdispersion, 0,05 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 4 Gewichtsteile, einer Lösung eines Netzmittels, vorzugsweise einer weniger als 15%igen Lösung, sowie in Gegenwart von ca. 4 bis ca. 25 Gewichtsteilen, vorzugsweise 6 bis 20 Gewichtsteilen, Glasfasern aus zerhackten Glasmatten, Glasgeweben oder verzweigten Glasfasern, umgerührt und verschäumt.
Dabei können ggf. Farbstoffe und/oder Füllstoffe zusätzlich verwendet werden. Das so hergestellte brandschützende, geschäumte Material weist eine gute Haftfähigkeit an -den unterschiedlichsten Oberflächen auf. Das brandschützende bzw. feuerhemmende Material zeigt nach dem Schäumungsvorgang eine weitgehend homogene Porosität bzw. Bläschenbildung. Es lässt sich bei den unterschiedlichen Verarbeitungen bzw. Auftragsverfahren so verarbeiten, daß es in seiner Porosität bzw. Dichte nicht erneblich negativ beeinflußt wird.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte brandschützende, geschäumte Material läßt sich im binde fähigen Zustand mit der Kelle, dem Spachtelmesser oder mittels Spritzvorrichtungen aufbringen. Es kann auch im Gieß- bzw. Schüttverfahren bei bestimmten Anwendungsgebieten verarbeitet werden.
Als Netzmittel werden innerhalb des Verfahrens die an sich bekannten wasserlöslichen, vorzugsweise organischen Netzmittel, z.B. Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Fettalkoholsulfonate, Naphthalinsulfonate bzw. kondensierten Naphthalinsulfonate und dgl. eingesetzt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die Oberfläche von Metallteilen oder Gegenständen aus Metall, Holz, Holzwerkstoffen, Beton bzw. Betonteilen, Mauerwerk, Kunststoffen, Bauplatten oder Bauwerksteilen, ggf. nach einer reinigenden und/ oder schützenden und/oder haftverbessernden Vorbehandlung, das brandschützende, geschäumte Material in einer Schichtstärke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, aufgetragen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche der Metallteile bzw. Gegenstände aus Metall gereinigt, vorzugsweise durch Sandstrahlen gereinigt, ein korrosionsschützender Anstrich bzw. eine korrosionsinhibierende Grundierung oder eine korrosionsschützende Beschichtung in einer Schichtstärke unter 400 pm, vorzugsweise unter 200 po, aufgetragen, aufgestrichen oder aufgesprüht und, ggf. nach Aufbringung eines weiteren Anstriches, das brandschützende bzw. feuerhemmende Material in einer Schichtstärke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, aufgetragen.
Als korrosionsschützender Anstrich, korrosionsinhibierende Grundierung oder korrosionsschützende Beschichtung können handelsübliche Rostschutzgrundierungen oder -mittel, die eine Phosphatierung oder Korrosionsinhibierung des Metalls bzw.
Stahls bewirken, verwendet werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden als korrosionsschützende Mittel Anstrichmittel auf der Basis von Kunstharzen und aktiven Korrosionsschutzpigmenten, vorzugsweise Zinkchromat, verwendet.
Weiterhin können Überzugsmittel auf der Grundlage von Aminoorganosiliciumverbindungen oder Anstrichmittel unter Mitverwendung von Mennige eingesetzt werden.
Nach einer evtl. vorausgehenden Reinigung oder Vorbehandlung wird das brandschützende bzw. feuerhemmende, geschäumte Material in Form einer Beschichtungsmasse aufgespachtelt, aufgebracht und/oder gegossen, vorzugsweise aufgespritzt.
Nach einer anderen Ausführungsform wird das brandschützenae bzw. feuerhemmende, geschäumte Material in Form von Platten, Formkörpern, geformten Gegenständen bzw. Formteilen auf die zu schützenden Flächen unter Verwendung eines bindenden bzw.
klebenden Materials, vorzugsweise unter Verwendung von bindefähigem Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement und/oder bindefähigem, brandschützendem, geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement, an bzw. auf der Fläche befestigt. Dabei können die bereits aus dem Material vorgefertigten Platten, Formkörper, geformten Gegenstände bzw. Formteile auf bzw. in das klebende Material eingedrückt bzw. eingebettet werden. Nach der vorzugsweisen Ausführungsform besteht das klebende Material ebenfalls aus Magnesiumoxichloridzement, der in diesem Fall nach einer Ausführungsform auch im nichtgeschäumten Zustand vorliegen kann. Die Verbindungsstellen, Fugen, Randteile, Fehlstellen und/oder Oberflächen der unter Verwendung des brandschützenden, geschäumten Materials hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände werden unter Verwendung des bindefähigen Magnesiumoxichlorids bzw.
Magnesiumoxichloridzementes, der im geschäumten oder im nichtgeschäumten Zustand eingesetzt werden kann, gefüllt, verbunden und/oder geglättet. Das brandschützende, geschäumte Material wird auf einen Träger und/oder eine Schalung oder in eine Form auf- bzw. eingebracht und mit dem Träger oder der Schalung (verlorene Schalung) verbunden oder von der Schalung bzw. aus der Form nach dem Aushärten entnommen. Auf diese Weise können einerseits für bestimmte Anwendungsgebiete Platten, Formkörper oder geformte Gegenstände hergestellt werden, ohne daß sie einen zusätzlichen festen Träger enthalten, andererseits gelingt es auch, das brandschützende, geschäumte Material mit einem Träger, der auch aus nichtporösem Material bestehen kann, zu verbinden und den Träger mit dem Magnesiumoxichloridschaum zu beschichten.
Die aus dem feuerbeständigen bzw. brandschützenden, geschäumten Material hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw.
Gegenstände weisen ein Baumgewicht von ca. 300 bis ca.1100 kg/m3, vorzugsweise 450 bis 700 kg/m3, auf. Die aus dem geschäumten Material mit diesem Raumgewicht hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände weisen eine gute mechanische Festigkeit auf. Durch die homogene Porosität bzw. Bläschenbildung wird zusätzlich eine gute Wärmedämmung erzielt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die aus dem feuerbeständigen bzw. brandschützenden, geschäumten Material hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände auf einer oder beiden Außenseiten eine Schicht aus dichterem Magnesiumoxichlorid bzw. dichterem geschäumtem Magnesiumoxichlorid auf.
Die Haftfestigkeit des geschäumten, brandschützenden Materials ist sowohl im frischem als auch im ausgehärteten Zustand gut, so daß zusätzliche Putzträger oder ähnliche Hilfsvorrichtungen entfallen können.
Das Material weist bei Hitzeeinwirkung eine gute mechanische Stabilität auf; größere Risse werden im allgemeinen durch das erfindungsgemäße Verfahren weitgehend vermieden bzw. weitgehend verhindert.
Im Rahmen des Verfahrens können auch zusätzlich feuerhemmende Substanzen vor oder während des Verschäumens zugefügt werden.
Diese dürfen jedoch nicht die Schaumbildung ungünstig beeinflussen. Nach einer Ausführungsform wurden bis zu 50%, vorzugsweise bis zu 25 %, der eingesetzten zerhackten Glasmatten, verzweigten Glasfasern und dgl. durch andere stark verzweigte Materialfasern und/oder Kunststoff-Fasern ersetzt. Schließlich wird nach einer anderen Ausführungsform auf der Außenfläche der brandschützenden Schicht eine Beschichtung aus einem Kunstharz oder einem kunstharzhaltigem Material oder einem Anstrich, vorzugsweise einer schwerentflammbaren oder feuerhemmenden Beschichtung, angebracht bzw. angeordnet.
Die aus dem brandschützenden Material hergestellten Platten, Formkörper, Beschichtungen und dgl. haben einen sehr guten wärmedämmenden Effekt und wirken zusätzlich isolierend.
Nach einer Ausführungsform weisen die Platten, Formteile, Bauteile und dgl. Verbindungsstege, Zapfen oder nut- bzw.
federartige Verbindungen auf, so daß sie miteinander verbunden werden können.
Die Erfindung betrifft weiterhin Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile aus einem brandschützenden, geschäumten Material auf der Basis von geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw. geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, sowie ggf. einem oberflächenaktiven Mittel, Farbstoffen und/oder Füllstoffen. Die Platten, Formkörper , Bauteile oder Bauwerksteile besitzen gemäß der Erfindung ein Raumgewicht von ca. 300 bis ca.
1100 kg/m3, vorzugsweise 450 bis 700 kg/m3, und bestehen aus Massenanteilen von mehr als 50 «0 (Gew.%), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.%), geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw.
geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, ca. 2 bis ca. 13 % (Gew.%), vorzugsweise 4 bis 7 7 (Gew.%), zerhackten Glasmatten, zerhackten Glas geweben und/oder verzweigten Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 bis 7 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm, wobei die zerhackten Glasfasern überkreuzende oder winkelbildende Strukturen und/oder ähnliche zwei- oder dreidimensionale Verzweigungen aufweisen.
In den Platten, Formkörpern, Bauteilen und Bauwerksteilen sind geringe Mengen mindestens eines Mangansalzes und/oder geringe Mengen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder geringe Mengen eines Kunstharzes enthalten.
Die Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile weisen auf einer oder beiden Außenseiten eine Schicht aus dichtem Magnesiumoxichlorid bzw. dichtem geschäumtem Magnesiumoxichlorid auf. Sie besitzen eine Schichtdicke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, obgleich sie auch in größeren Schichtdicken herstellbar sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile mit einer Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material auf der Basis von Magnesiumoxichlorid bzw.
Magnesiumoxichloridzement, Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, sowie ggf. einem oberflächenaktiven Mittel, Farbstoffen und/oder Füllstoffen. Gemäß der Erfindung ist auf einen Träger aus Holz, Metall, Papier, Gewebe, Matte, Glas und/oder Kunststoff, vorzugsweise aus Stahl oder Eisen, mindestens eine Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material angeordnet, die aus Massenanteilen von mehr als 50 % (Gew.), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.%), geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw.
geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, ca. 2 bis ca. 13 % (Gew.), vorzugsweise 4 bis 7 % (Gew.), zerhackten Glasmatten, zerhackten Glasgeweben und/oder verzweigten Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 bis 7 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm, besteht, wobei die zerhackten Glasfasern überkreuzende oder winkelbildende Strukturen und/oder ähnliche zwei- oder dreidimensionale Verzweigungen aufweisen und die geschäumten Schichten aus brandschützendem Material ein Raumgewicht von ca. 300 bis ca. 1100 kg/m3, vorzugsweise 450 bis 700 kg/m3, besitzen.
Auch nach dieser bevorzugten Ausführungsform sind in der geschäumten Schicht aus brandschützendem Material geringe Mengen mindestens eines Mangansalzes und/oder geringe Mengen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder geringe Mengen eines Kunstharzes enthalten.
Die geschäumte Schicht aus brandschützendem Material weist auf einer ihrer Außenseiten eine Schicht aus dichtem Magnesiumoxichlorid bzw. dichtem geschäumten Magnesiumoxichlorid auf.
Die geschäumte Schicht aus brandschützendem Material besitzt eine Schichtdicke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Oberfläche des metallischen Trägers, vorzugsweise aus Stahl oder Eisen, eine korrosionsschützende Beschichtung in einer Schichtstärke unter 400 pm, vorzugsweise unter 200 pm, und auf der korrosionsschützenden Beschichtung eine Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material in einer Schichtstärke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, angeordnet.
In den beigefügten Zeichnungen sind einige Ausführungsformen schematisch dargestellt.
In Figur 1 ist unter Ziffer (1) die Schicht bzw. Platte aus dem brandschützenden, geschäumten Material auf der Basis von geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw. geschäumtem Magnesiumoxichloridzement schematisch dargestellt, die zerhackte Glasmatten, zerhackte Glasgewebe und/oder verzweigte Glasfasern (2) eingebettet enthält. Die Schicht (3) besteht aus dichtem Material bzw. Material mit einem geringen Porenvolumen bzw.
Bläschenvolumen im Vergleich zur Innenschicht (1). Die Schicht (4) stellt eine Beschichtung dar und/oder besteht aus einer dünneren Schicht dichteren Materials (wie 3) oder stellt ein Bauteil dar.
In Figur 2 ist eine Nut-Federverbindung des Bauteiles, der Bauplatte oder des Formteiles schematisch dargestellt.
In Figur 3 ist auf einem Träger (5) die Schicht aus dem brandschützenden, geschäumten Material (1), die die verzweigten Glasfasern (2) enthält, angeordnet. Die Schicht (3) besteht aus dichterem Material, vorzugsweise dem gleichen Material wie unter (1), jedoch mit einem geringeren Porenvolumen bzw.
Bläschenvolumen oder ohne jedes Poren- bzw. Bläschenvolumen.
In Figur 4 ist ein Schnitt durch einen die Schichtanordnung aufweisenden Stahl- oder Eisenträger schematisch dargestellt.
Der Stahlträger (53 weist eine korrosionsschützende Schicht (6) auf. Darauf ist die Schicht aus dem brandschützenden Material (1) mit zerhackten Glasmatten bzw. verzweigten Glasfasern (2), die dichtere Schicht (3) und eine Kunststoffschicht und/oder feuerhemmende Schicht (7) angeordnet.
In Figur 5 ist der Träger (5) in dem brandschützenden Material beiderseitig eingebettet.
Beispiel 38 Gewichtsteile MgCl2 ' 6 H20, 38 Gewichtsteile Magnesiumoxid, 10 Gewichtsteile Wasser, 2 Gewichtsteile einer 10%igen Alkylsulfonatlösung als Netzmittel 0,02 Gewichtsteile Mangan-II-Sulfat, berechnet als MnS04 H20, 1,5 Gewichtsteile einer 1%igen hochviskosen Methylcelluloselösung, 7,7 Gewichtsteile gehackte Glasfasermatten, wurden gut verrührt. Zu dieser Aufschlämmung wurden unter Rühren 0,78 Gewichtsteile einer ca. 30%igen Wasserstoffperoxidlösung und 2,0 Gewichtsteile Wasser zugefügt und verschäumt.
Nach der Aushärtung hat das Material ein Raumgewicht von 650 kg/m3. Die Topfzeit des Materials lag zwischen 2 und 3 Stunden.
Eine Stahlplatte 50 cm x 50 cm x 0,5 cm wurde mit dem Material nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Schichtdicke von 4 cm beschichtet und nach Aushärtung und Klimatisierung im Kleinbrandofen nach DIN 4102, Blatt 8 (Entwurf 1977) nach der Einheitstemperaturkurve gemäß DIN 4102 gebrannt.
Dabei wurden nach 90 Minaten auf der dem Feuer abgekehrten Seite Temperaturen von ca. 95 bis 110 OC gemessen. Während der Gesamtdauer des Versuches traten in der dem Feuer zugekehrten Schicht weder Abplatzungen noch Risse auf.

Claims

Schutzansprüche: Verfahren zur Herstellung eines brandschützenden, geschäumten Materials sowie daraus hergestellter Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper sowie anderer daraus geformter Gegenstände auf der Basis von Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement durch Verschäumen von Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid und Magnesiumchlorid in Form einer wäßrigen Suspension, Aufschlämmung oder eines wasserhaltigen Breies in Gegenwart von Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, eines oberflächenaktiven Mittels, eines Schaumbildungs- bzw. Treibmittels und eines den Schäumungsvorgang aktivierenden Mittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschäumung in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und/oder einer sauerstoffabspaltenden Peroxidverbindung als Schaumbildungs- bzw.

Treibmittel und mindestens eines Mangansalzes, vorzugsweise einer Mangan-II-Verbindung, als aktivierendes und steuerndes Mittel sowie mindestens eines die Porenbildung steuernden Mittels und/oder Verarbeitungshilfsmittels auf der Basis eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder einer Kunstharzdispersion, durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zerhackte Glasfasern zerhackte Glasmatten, zerhackte Glasgewebe und/oder verzweigte Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 - 7 mm, vorzugsweise 3 - 5 mm, verwendet werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ca. 90 - ca. 130 Gewichtsteile, vorzugsweise 95 - 110 Gewichtsteile, Magnesiumchlorid (berechnet als MgCl2 6 H20), ca. 85 - ca. 115 Gewichtsteile, vorzugsweise 90 - 105 Gewichtsteile, Magnesiumoxid und/oder Magnesiumhydroxid (berechnet als MgO), unter Verwendung von ca. 1 - ca. 8 Gewichtsteilen, vorzugweise 1,5 - 4 Gewichtsteilen, Wasserstoffperoxid und/oder einer sauerstoffabspaltenden Peroxidverbindung als Schaumbildungs- bzw. Treibmittel, ca. 0,01 - ca. 0,5 Gewich'steilen, vorzugsweise 0,02 - 0,1 Gewichtsteilen, mindestens einer Mangan-II-Verbindung sowie ca. 20 - ca. 45 Gewichtsteilen, vorzugsweise 25 - 35 Gewichtsteilen, Wasser, 1 - 7 Gewichtsteilen, vorzugsweise 2 - 5 Gewichtsteilen, einer Lösung, vorzugsweise einer weniger als 10%gen Lösung, mindestens eines die Porenbildung steuernden Mittels und/oder Verarbeitungshilfsmittels auf der Basis eines Cellulosederivates, Celluloseäthers und/oder Celluloseesters und/oder einer Kunstharzdispersion, 0,05 - 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,1 - 4 Gewichtsteilen, eines Netzmittels sowie in Gegenwart von ca. 4 - ca. 25 Gewichtsteilen, vorzugsweise 6 - 20 Gewichtsteilen, von Glasfasern aus zerhackten Glasmatten, Glasgeweben oder verzweigten Glasfasern umgerührt und verschäumt werden.
erfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche von Metallteilen oder Gegenständen aus Metall, Holz, Holzwerkstoffen, Beton bzw. Betonteilen, Mauerwerk, Bauwerksteilen, Kunststoffen, Bauplatten oder Bauwerksteilen, ggf. nach einer reinigenden und/oder schützenden und/oder haftverbessernden Vorbehandlung, das brandschützende, geschäurnte Material in einer Schichtstärke von ca. 0,3 - ca. 12 cm, vorzugsweise 1 - 4 cm, aufgetragen wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der t¢etallteile bzw. Gegenstände aus Metall gereinigt, vorzugsweise durch Sandstrahlen gereinigt, ein korrosionsschützender Anstrich bzw. eine korrosionsinhibierende Grundierung oder eine korrosionsschützende Beschichtung in einer Schichtstärke unter 600 lum, vorzugsweise unter 300 jum, aufgetragen, aufgestrichen oder aufgesprüht und, ggf. nach Aufbringung eines weiteren Anstriches, das brandschützende Material In einer Schichtstärke von ca. 0,3 - ca. 12 cm, vorzugsweise 1 - 4 cm, aufgetragen wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das brandschützende, geschäumte Material in Form einer Beschichtungsmasse aufgespachtelt, aufgebracht und/oder gegossen, vorzugsweise aufgespritzt wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das brandschützende, geschäumte Material in Form von Platten, Formkörpern, geformten Gegenständen bzw. Formteilen auf die zu schützenden Flächen unter Verwendung eines bindenden bzw. klebenden Materials, vorzugsweise unter Verwendung vdn bindefähigem Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement und/oder bindefähigem, brandschützendem, geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw.

Magnesiumoxichloridzement an bzw. auf der Fläche befestigt wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen, Fugen, Randteile, Fehlstellen und/oder Obrflchen der unter Verwendung des brandschützenden, geschäumten Materials hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände unter Verwendung des bindefähigen Magnesiumoxichlorids bzw. Magnesiumoxichloridzementes, der im geschäumten oder im nichtgeschäumten Zustand eingesetzt werden kann, gefüllt, verbunden und/oder geglättet werden.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das brandschützende, geschäumte Material auf einen Träger und/oder eine Schalung oder in eine Form auf- bzw.

eingebracht wird und mit dem Träger oder der Schalung.

(verlorene Schalung) verbunden oder von der Schalung bzw.

aus der Form nach dem Aushärten entnommen wird.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem brandschützenden, geschäumten Material hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände ein Raumgewicht von ca. 300 bis ca.1100 kg/m3, vorzugsweise 450 bis 700 kg/m3, aufweisen.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem brandschützenden, geschäumten Material hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände auf einer oder beiden Außenseiten eine Schicht aus dichterem Material oder aus einem Material mit einem geringeren Porenvolumen bzw. Bläschenvolumen oder ohne jedes Poren- bzw. Bläschenvolumen, vorzugsweise aus dichterem Magnesiumoxichlorid bzw. dichterem geschäumtem Magnesiumoxichlorid, aufweisen.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Außenseite der aus dem brandschützenden, geschäumten Material hergestellten Beschichtungen, Isolierungen, Kabelabschottungen, Dämmschutzschichten, Platten, Formkörper bzw. Gegenstände eine Beschichtung oder Schicht auf der Basis eines Kunststoffes und/oder einer feuerhemmenden Beschichtung oder eines feuerhemmenden Anstrichs aufgebracht wird.

13. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile aus einem brandschützenden, geschäumten Material auf der Basis von geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw. geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, sowie ggf. einem oberflächenaktiven Mittel, Farbstoffen und/oder Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile ein Raumgewicht von ca. 300 bis ca. 1100 kg/m3, 3 vorzugsweise 450 bis 700 kg/m , besitzen und aus Massenanteilen von mehr als 50 do (Gew.%), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.%), geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw.

geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, ca. 2 - ca.
13 S (Gew.Z), vorzugsweise 4 - 7 % (Gew.), zerhackten Glasmatten, zerhackten Glas geweben und/oder verzweigten Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 bis 7 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm, bestehen, wobei die zerhackten Glasfasern über-.

kreuzende oder winkelbildende Strukturen und/oder ähnliche zwei- oder dreidimensionale Verzweigungen aufweisen.

14. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten, Formkörpern, Bauteilen oder Bauwerksteilen geringe Mengen mindestens eines Mangansalzes und/oder geringe Mengen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder geringe Mengen eines Kunstharzes enthalten sind.

15. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer oder beiden Außenseiten eine Schicht aus dichtem Magnesiumoxichlorid bzw. dichtem geschäumtem Magnesiumoxichlorid aufweisen.

16. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schichtdicke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, besitzen.

17. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile mit einer Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material, auf der Basis von Magnesiumoxichlorid bzw. Magnesiumoxichloridzement, Fasern, vorzugsweise zerhackten Glasfasern, sowie ggf. einem oberflächenaktiven Mittel, Farbstoffen und/oder Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Träger aus Holz, Metall, Papier, Gewebe, Matte, Glas und/oder Kunststoff, vorzugsweise aus Stahl oder Eisen, mindestens eine Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material angeordnet ist, die aus Massenanteilen von mehr als 50 % (Gew.%), vorzugsweise mehr als 65 % (Gew.%), geschäumtem Magnesiumoxichlorid bzw. geschäumtem Magnesiumoxichloridzement, ca. 2 - ca. 13 % (Gew.%), vorzugsweise 4 - 7 % (Gew.P), zerhackten Glasmatten, zerhackten Glasgeweben und/oder verzweigten Glasfasern mit einer Faserlänge von 2 - 7 mm, vorzugsweise 3 - 5 mm, besteht, wobei die zerhackten Glasfasern überkreuzende oder winkelbildende Strukturen und/oder ähnliche zwei- oder dreidimensionale Verzweigungen aufweisen und die geschäumten Schichten aus brandschützendem Material ein Raumgewicht von ca.

300 bis ca. 1100 kg/m3, vorzugsweise 450 bis 700 kg/m3, besitzen.

18. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der geschäumten Schicht aus brandschützendem Material geringe Mengen mindestens eines Mangansalzes und/oder geringe Mengen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Cellulosederivates, Celluloseäthers oder Celluloseesters und/oder geringe Mengen eines Kunstharzes enthalten sind.

19. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Schicht aus brandschützendem Material auf einer ihrer Außenseiten eine Schicht aus dichtem Magnesiumoxichlorid bzw. dichtem geschäumtem Magnesiumoxichlorid aufweist.

20. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Schicht aus brandschützendem Material eine Schichtdicke von ca. 0,3 bis ca. 12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, besitzt.

21. Platten, Formkörper, Bauteile oder Bauwerksteile nach Ansprüchen 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des metallischen Trägers, vorzugsweise aus Stahl oder Eisen, eine korrosionsschützende Beschichtung in einer Schichtstärke unter 400 llms vorzugsweise unter 200 pm, und daß auf dieser korrosionsschützenden Beschichtung die Schicht aus brandschützendem, geschäumtem Material in einer Schichtstärke von ca. 0,3 bis ca.

12 cm, vorzugsweise 1 bis 4 cm, angeordnet ist.