DE3042788A1 - Fire retardant foamable aqueous epoxy! emulsion coating - contains filler or foaming gas evolving or chain terminating additive - Google Patents
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Abstract
Description
Brandschutz-Schichtenelement zumFire protection layer element for
Abdecken bzw. Verkleiden von zu schützenden Gegenständen, wie Konstruktionselementen Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Brandschutz-Schichtenelement zum Abdecken bzw. Verkleiden von zu schützenden Gegenständen und stellt eine weitere Ausbildung des in der Hauptpatentanmeldung P 30 09 104.4 beschriebenen feuerhemmenden schaumbildenden Werkstoffs dar.Covering or cladding of objects to be protected, such as construction elements description The invention relates to a fire protection layer element for covering or Disguising of objects to be protected and represents a further training of the in the main patent application P 30 09 104.4 described fire-retardant foam-forming Material.
Ein Brandschutz-Schichtenelement ist bereits bekannt (DE-OS 28 28 839); dabei ist eine Polyester-Glasfaserschicht beidseitig mit einem Gelcoat-Anstrich versehen, der neben Polyesterharz noch andere Füllstoffe bzw. Zusätze, wie Melamin, Pentaerythrit, Kartoffelstärke und Ammoniumphosphat aufweist. Dabei ist es auch bekannt, ein Schichtenelement unter Verwendung von Epoxidharz herzustellen, das Polyamin als Härter aufweist. Auch die Verwendung von Glasverstärkungsschichten ist bekannt. Derartige Brandschutz-Schichtenelemente werden vor allem zum Schutz von Gebäuden oder Gebäudeteilen verwendet. Zur Verstärkung enthalten sic Glas- oder Metallfasern. Ihre Brandschutzeigenschaften genügen jedoch oftmals noch nicht den hohen Anforderunyen.A fire protection layer element is already known (DE-OS 28 28 839); there is a polyester fiberglass layer with a gelcoat on both sides provided, which in addition to polyester resin also contains other fillers or additives, such as melamine, Has pentaerythritol, potato starch and ammonium phosphate. It is there too known to produce a layered member using epoxy resin, the Has polyamine as a hardener. Also the use of glass reinforcement layers is known. Such fire protection layer elements are mainly used for protection used by buildings or parts of buildings. They contain glass or for reinforcement Metal fibers. However, their fire protection properties are often not enough high requirements.
Darüber hinaus ist es bekannt, zum Korrosionsschutz von großflächigen Stahlbauteilen eine wässrige Epoxidharzemulsion, bestehend aus flüssigem Epoxidharz auf der Basis Bisphenol A und/oder Bisphenol F, einem Reaktivverdünner auf der Basis eines Di- oder Triglycidyläthers und einem Härter auf der Basis eines Aminadduktes aus einem Polyamin, das mindestens zwei primäre oder eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe enthält und einer Epoxidverbindung zu verwenden (DE-OS 27 26 269). Der Vorteil dieses Korrosionsschutzmittels besteht darin, daß es direkt auf nasse Oberflächen aufgetragen werden kann und neben einer guten Haftung eine gute Korrosionsschutzwirkung besitzt.In addition, it is known to protect large areas from corrosion Steel components an aqueous epoxy resin emulsion, consisting of liquid epoxy resin based on bisphenol A and / or bisphenol F, a reactive thinner based on a di- or triglycidyl ether and a hardener based on an amine adduct from a polyamine that has at least two primary or one primary and one secondary Contains amino group and to use an epoxy compound (DE-OS 27 26 269). Of the The advantage of this anti-corrosive agent is that it can be applied directly to wet surfaces applied and, in addition to good adhesion, has a good anti-corrosion effect.
Der Neuerung liegt aber die Aufgabe zugrunde, ein Brandschutz-Schichtenelement der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß es trotz einfachen Aufbaus und einfacher Herstellung hervorragende Brandschutzeigenschaften aufweist. So soll vor allem auch ein ausreichend langer Feuerschutz von feuergefährdetcn konstroktionsteilen, darunter Gebäuden erreicht werden, insbesondere wenn gernäß der Feuerschutznorm DIN4102 mit Gegenheizung zu rechnen ist. Die Nachteile solcher bisher bekannter Brandschutz-Schichtenelemente, die bei Gegenheizung schon im Kleinbrandofen frühzeitig an der Oberfläche aufreissen und dann einen raschen Wärme- bzw. Ilitzübertritt von außen zum Konstruktionsteil gestatten, sollen vermieden werden.The innovation is based on the task of a fire protection layer element to improve the aforementioned genus to the effect that it despite simple Structure and simple manufacture has excellent fire protection properties. Above all, a sufficiently long fire protection of fire-endangered construction parts should including buildings can be reached, especially if compliant with the fire protection standard DIN4102 with counterheating is to be expected. The disadvantages of such previously known Fire protection layer elements, which are already in good time with counterheating in the small fire furnace tear open at the surface and then a rapid transfer of heat or Ilitz from allow outside to the construction part should be avoided.
Die Neuerung besteht darin, daß iwei bei crhohter Temperatur aufschäumende Schaumbildnerschichten durch eine als Zwischenschicht dienende Sperrschicht getrennt und die mindestens an einer Seite durch eine weitere Sperrschicht abgedeckt sind, die ihrerseits mit einer Deckschicht überzogen ist. Dabei sollen die Schaumbildnerschichten als Bindemittel Epoxidharz, das mit einem Aminhärter und/oder einem Polycarbonsäureanhydridhärter gehärtet ist, sowie endotherm reagierende,schaumbildende, gasabspal tende und/ oder kettenabbrechende Zusätze und/oder @üllstoffe und die Deckschicht Epoxid und/oder Polyurethan aufweisen.The innovation is that two foams at high temperatures Foam layers separated by a barrier layer serving as an intermediate layer and which are covered on at least one side by a further barrier layer, which in turn is covered with a top layer. The foaming layers should as a binder epoxy resin, with an amine hardener and / or a polycarboxylic acid anhydride hardener is hardened, as well as endothermic reacting, foam-forming, gas-separating tend and / or Chain-breaking additives and / or lubricants and the top layer epoxy and / or Have polyurethane.
Es hat sich gezeigt, daO diese neuerungsgemäß Schichtenfolge verschiedener Teilschichten des Schichtenelements die oben genannte Aufgabe besonders vorteilhaft löst. Dadurch, daß die eigentlichen Schaumbildnerschichten durch Sperrschichten getrennt bzw. zumindest einseitig abgedeckt sind, werden die Werte F30 von DIN4102 mit Gegenheizung leicht erreicht. Die Ausbildung von tiefen,sich durch das Schichtenelement hinziehenden Spalten wird verhindert, und zwar nicht nur bei der Einwirkung der Gegenheizung, sondern auch im Brandfall. Neben guten mechanischen Eigenschaften werden außerordentlich hohe Feuerschutzwerte nach D1N4102 ohne Gegenheizung bis zu 160 Minuten erreicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Brandschutz-Schicl1tenclemcnL nicht nur in Innenräumen,sondern auch außen verwendet werden kann und trotz der Einwirkung von Wasser, Wiirme uiid Kälte die guten Brandschutzeigenschaften nicht verlorcn gehen. So wurden auch bei der Außenanwendung Werte bis F90 bei Gegenheizung erreicht.It has been shown that, according to the innovation, this sequence of layers is different Partial layers of the layer element accomplish the above-mentioned task particularly advantageously solves. Because the actual foaming agent layers are covered by barrier layers are separated or at least covered on one side, the values F30 from DIN4102 easily achieved with counter-heating. The formation of depths through the layered element dragging gaps is prevented, and not at all only at the Effect of counter-heating, but also in the event of a fire. In addition to good mechanical Properties are extremely high fire protection values according to D1N4102 without counter-heating reached up to 160 minutes. Another advantage is that the fire protection system Can be used not only indoors but also outdoors and in spite of the The effect of water, heat and cold does not have the good fire protection properties get lost. For outdoor use, too, values up to F90 were achieved with counter-heating achieved.
Das neuerungsgemäße Urandschutz-Schichtenelnlcnt: I<ann vorzüglich zum Schutz von Stahlbauten, Flugzeughallen, lochhäusern, Brücken, Raffinerien von Erdölfeldern oder Bohrplattformen vorwendet werden. Auch der Schut/ von Ho@/-und Kunststoffkonstruktionsteilen, darunter Schiffen und @ähren, ist trotz einfacher Applikation gewährleistet.The urand-protective-layer element according to the innovation: I <ann excellent for the protection of steel structures, hangars, potholes, bridges, refineries of Oil fields or drilling platforms are used. Also the Schut / von Ho @ / - and Plastic structural parts, including ships and ears, is easier despite Application guaranteed.
Dabei ist es nach einer weiteren Ausbildung der Neuerung zweckmäßig, wenn das Schichtenelement mit dem zu schützenden Konstruktionsteil zu einer Baueinheit vereint ist; hierbei empfiehlt es sich,das Konstruktionselement vor dem Vereinen mit dem Schichtenelement mit einer Schutzschicht zu überziehen.After a further development of the innovation, it is advisable to when the layer element forms a structural unit with the structural part to be protected is united; it is advisable to remove the construction element before uniting it to cover with the layer element with a protective layer.
Das neuerungsgemäße Schichtenelement bietet einen guten Schutz, d.h. eine gute Flammhemmung sowohl bei Strahlungsals auch bei Konvektionswärme; es bildet eine stabile, geschlossene "Haut" bis zu Temperaturen von etwa 1000°C; bei Überschreiten dieser Temperatur erfolgt der Abbau der Schicht durch ein überraschend langsames Abschuppen dünner Schichtenteile bzw. "Häute" d.h. daß auch ein guter Langzeitschutz bei der Hitzeentwicklung im Brand fall gewährleistet ist.The layer element according to the invention offers good protection, i. good flame retardancy in both radiant and convective heat; it forms a stable, closed "skin" up to temperatures of around 1000 ° C; when exceeded At this temperature the degradation of the layer takes place at a surprisingly slow rate Flaking off thin layer parts or "skins" i.e. that also a good long-term protection is guaranteed in the case of heat development in the event of a fire.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Epoxid harzwerkstoff zusätzlich ein cycloaliphatisches oder aromatisches Carbonsäureanhydrid, das bei 1000C bis 3000C mit dem Lpuxidltori reagiert. I)erurtigo StoFfe sind als llürter bekannt und umfassen unter anderem Hexahydrophthalsäureanhydrid, Methylnadicsäureanhydrid, Hetsäureanhydrid, Thrimelitsäureanhydrid und Pyromelitsäuredianhydrid. Insbesondere die drei letztgenannten Stoffe reagieren bei Temperaturen zwischen 160 und 290°C mit üblichen Epoxidharzen bzw. Novolaken und ergeben besonders wärmefeste Werkstoffe.According to a preferred embodiment, the epoxy contains resin material additionally a cycloaliphatic or aromatic carboxylic acid anhydride, which is used in 1000C to 3000C reacts with the Lpuxidltori. I) erurtigo stuff are known as llürter and include, among other things, hexahydrophthalic anhydride, Methylnadic anhydride, hetic anhydride, thrimelitic anhydride and pyromelitic dianhydride. The last three substances in particular react at temperatures between 160 and 290 ° C with conventional epoxy resins or novolaks and result in particularly heat-resistant Materials.
Weiterhin ist bevorzugt, als schaumbildende bzw. gasabspaltende Zusätze solche zu verwenden, die Stickstoff und/oder Phosphor enthalten und bei 100 bis 6000C zersetzen. Solche Stoffe sind beispielsweise Melaminphosphat, Melaminborat, Guanidinphosphat, Guanylharnstoff, Guanylharnstoffphosphat, N-phenyl-N-cyclohexyl-p-phenylendiamin, Melaminborat, Guanidincarbonat, Benzosulfohydrazid und andere. Es ist besonders bevorzugt, daß der Werkstoff 30 bis 70 Gew,- solcher Substanzen enthält, wobei die Menge Stickstoff und/oder Phosphor mehr als 20 Mol-m beträgt und die Zersetzungstemperaturen beim Vorliegen von mindestens zwei dieser Substanzen um mindestens 500C auseinanderliegen.It is also preferred as foam-forming or gas-releasing additives to use those that contain nitrogen and / or phosphorus and at 100 to Decompose 6000C. Such substances are, for example, melamine phosphate, melamine borate, Guanidine phosphate, guanyl urea, guanyl urea phosphate, N-phenyl-N-cyclohexyl-p-phenylenediamine, Melamine borate, guanidine carbonate, benzosulfohydrazide and others. It is special It is preferred that the material contain 30 to 70% by weight of such substances, the Amount of nitrogen and / or phosphorus is more than 20 mol-m and the decomposition temperatures if at least two of these substances are present, they are at least 500C apart.
Weiterhin kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als wasserlöslicher Schaumbildner ein Dicyandiamid-Phosphat-Kondensationsprodukt und/oder ein Dicyandiamidharz und/oder Guanidinsilikat in dem Epoxidharzwerkstoff eingesetzt werden.Furthermore, according to a preferred embodiment, it can be more water-soluble Foaming agent a dicyandiamide-phosphate condensation product and / or a dicyandiamide resin and / or guanidine silicate can be used in the epoxy resin material.
Wenn der Werkstoff zusätzlich zum Bindemittel nocli ein Novolakharz in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-°Ó, bezogen auf das Epoxidharz, enthält, werden besonders günstige Langzeit-Feuerschutzwerte erhalten, wobei diese Wirkung noch durch Zusatz von Blähmittel, wie wasserlöslichen Alkalisilikaten und/oder -metasilikaten, Aluminiumphosphat und/oder Aluminiumoxid-trihydrat verbessert wird. Ei lassen sich aber auch Epoxid-Phenolharz-Emulsionen, wie das Beckopoxharz VEM 2155 von Hoechst für den Korrosionsschutz und die Verstärkung der Carbonisierung einbringen. Hierbei können bei Gegenheizung Werte gemäß DIN4102 bis F90 erhalten werden, was für übliche feuerhemmende Kunstharze einen nicht erreichbaren Wert darstellt.If the material does not contain a novolak resin in addition to the binder in an amount of 10 to 40% by weight, based on the epoxy resin Obtain particularly favorable long-term fire protection values, with this effect still by adding blowing agents such as water-soluble alkali silicates and / or metasilicates, Aluminum phosphate and / or aluminum oxide trihydrate is improved. Egg can be but also epoxy-phenolic resin emulsions, such as the Beckopox resin VEM 2155 from Hoechst for corrosion protection and reinforcement of carbonization. Here values according to DIN4102 to F90 can be obtained with counterheating, which is usual fire-retardant synthetic resins represent an unattainable value.
Zusätzlich können dem Werkstoff gemäß der Neuerung als Stabilisatoren und/oder weitere gasabspaltende Mittel Pentaerythrit, Melamin, Tylose oder Dioxan zugesetzt werden, sowie bei besonders gefährdeten Bauteilen zusätzlich Fasern aus Glas, Gips, Asbest, Graphit, Bor, Wolfram, Stahl oder eine anderen temperaturbeständigen Material. Durch derartige Zusätze wird das beim l:inwirken von Feuer entstehende Kohlenstoffgerüst mechanisch stabilisiert.In addition, according to the innovation, the material can be used as stabilizers and / or other gas-releasing agents pentaerythritol, melamine, tylose or dioxane are added, as well as fibers from particularly endangered components Glass, plaster of paris, asbestos, graphite, boron, tungsten, steel or any other temperature-resistant Material. Through such additions, what arises from the action of fire becomes Mechanically stabilized carbon structure.
Anhand der Zeichnung sind zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Neucrung im folgenden näher beschrieben. Darin zeigen: Fig. 1 ein Brandschutz-Schichtenelement, das mit einem aus olz bestehenden Konstruktionselement vereint ist und Fig. 2 eine andere Alternative, die mit einem aus lx1etallblech bestehenden Konstruktionsteil zu einer Baueinheit vereint und auf dem abgesetzt ist.The drawing shows two particularly preferred exemplary embodiments the innovation is described in more detail below. 1 shows a fire protection layer element, which is combined with a construction element made of wood and FIG. 2 shows a Another alternative, the one with a structural part made of 1 x metal sheet combined into a structural unit and on which is deposited.
Gemäß Figur 1 ist das als Holzbalken ausgebildete Konstruktionselement 1 mit einer Schutzschicht 2 überzogen. Auf der Schutzschicht 2 ist eine Zusatzschicht 3 aufgetragen, auf der eine Sperrschicht 4, darüber eine Schaumbildnerschicht 5, darüber eine Sperrschicht 4, darüber eine zweite Schaumbildnerschicht 5, darüber eine weitere Sperrschicht 4 und schließlich eine Deckschicht 6 aufgebaut sind.According to Figure 1 is designed as a wooden beam construction element 1 covered with a protective layer 2. On the protective layer 2 is an additional layer 3 applied, on which a barrier layer 4, above a foaming layer 5, over it a barrier layer 4, over it a second foaming layer 5, over it a further barrier layer 4 and finally a cover layer 6 are built up.
Die Zusammensetzung der einzelnen Teilschichten wird im folgenden noch beschrieben werden.The composition of the individual sub-layers is shown below yet to be described.
Gemäß Figur 2 dient als Konstruktionselement 1 ein tçletallblech, das an der Außen- und an beiden Stirnseiten ebenfalls mit einer Schutzschicht 2 überzogen ist. Dieser Teil ist mit dem Brandschutz-Schichtenelement zu einer Baueinheit vereint und kann daher als solche transportiert und zu einer Gesamtabdeckung zu schützender Gegenstände zusammengestellt werden. Hierbei ist der Schutzschicht 2 eine der Schaumbildnerschichten 5 benachbart und befindet sich die Zusatzschicht 3 neben einer Sperrschicht 4, die zwischen dieser Zusatzschicht 3 und der anderen der Schaumbildnerschichten 5 eingefüllt ist. Dic äußere Sperrschicht 4 ist auch hier mit einer Deckschicht6 abgedeckt. Diese Baueinheit ist auf Trägern 8, beispielsweise Stützmauern oder Stützsäulen abgesetzt und kann dort in geeigneter Weise verankert werden.According to Figure 2, a metal sheet is used as the construction element 1, that on the outside and on both front sides also with a protective layer 2 is covered. This part is a structural unit with the fire protection layer element united and can therefore be transported as such and to a total coverage objects to be protected. Here is the protective layer 2 one of the foaming agent layers 5 is adjacent and the additional layer is located 3 next to a barrier layer 4, which is between this additional layer 3 and the other the foaming agent layers 5 is filled. The outer barrier layer 4 is also here covered with a top layer6. This assembly is on supports 8, for example Retaining walls or support columns are set off and can be anchored there in a suitable manner will.
Die Herstellung des Schichtenelements kann auP verschiedene Weise, insbesondere durch schrittweisen Aufbau der Einzelschichten erfolgen, indem das Konstruktionselement 1 zuerst mit der Schutzschicht, insbesondere einem lla ftgrund, einer Korrosionsschutzschicht oder einer ähnlichen Grundierung überzogen wird. Falls das Konstruktionselement 1 aus Stahl besteht, empfiehlt es sich, die Schutzschicht 2 unter Verwendung von Epoxidharz herzustellen, Der Sch-ichtenaufbau kann durch Streichen, Rollen oder Spritzen erfolgen; bereits zwei bis drei Schaumbildnerschichten von je 900 g/m2 Schichtdicke bzw. Auftragsmenge ergeben hervorragende Feuerschutzwerte. Dabei beträgt die Schichtdicl<e nur etwa 1 bis 2 mm; beim Erhitzen bläht sich das Schichtenelement jedoch um einen Faktor 10 bis 100, beispielsweise bis zu 20 cm auf. Dadurcl, daß zwischen jeder Schaumbildnerschicht 5 eine mechanische Sperrschicht 4 aus Fasern, Vliesen, Geweben und dergleichen eingefügt ist, wird das beim Brand entstehende Kohlenstoffgerüst stabilisiert. Die Fasern können aufgesprüht werden; sie können auch im trockenen Zustand oder sogar zusammen mit dem Epoxidharzwerkstoff in einem Arbeitsgang naß aufgespritzt werden.The layer element can be manufactured in various ways, take place in particular by gradually building up the individual layers by the Construction element 1 first with the protective layer, in particular an air base, is coated with an anti-corrosion layer or a similar primer. If the structural element 1 is made of steel, it is recommended that the protective layer 2 using epoxy resin, the layer structure can be made by Can be brushed, rolled or sprayed; already two to three layers of foaming agent Each 900 g / m2 layer thickness or application quantity results in excellent fire protection values. The layer thickness is only about 1 to 2 mm; when heated, puffs up however, the layer element by a factor of 10 to 100, for example up to 20 cm up. Dadurcl that between each foaming agent 5 a mechanical barrier layer 4 is inserted from fibers, fleece, fabric and the like, this will be in the fire the resulting carbon structure is stabilized. The fibers can be sprayed on; they can also be used in the dry state or even together with the epoxy resin material be sprayed on wet in one operation.
Es empfiehlt sich, aufblähende Silikate und/oder Graphite und andere hydratisierende Metallsalze des Aluminiums, Bleis, Zinns, Bors, Phosphors zu verwenden. Besonders günstig ist die Anwendung von Aluminiumphosphat oder Aluminiumtrihydrat oder anderen stark wasserbindenden und Wasser erst bei höherer Temperatur wieder abgebenden Mitteln, wie Zeolithe und/oder Kieselgur. Besonders günstig ist die Verwendung organischer, pyroliti scher, wasserabgebender Materialien und auch Stärke, die gleichzeitig die Carbonisierung verstärken. Dic Sperrschichten stabilisieren nicht nur mechanisch, sondern ergeben bei Feucr- bzw. Ilitzeeinwirkung stabile, aufgeblähte Schichten infolge des Verdampfens des im Epoxidherz enthaltenen Wassers. Sie wirken buch stark endutheritt, so daß gleichzeitig eint Abkühlung erfolgt.It is recommended to use puffy silicates and / or graphites and others To use hydrating metal salts of aluminum, lead, tin, boron, phosphorus. Particularly the use of aluminum phosphate or is favorable Aluminum trihydrate or other strongly water-binding and water only at higher Temperature releasing agents, such as zeolites and / or kieselguhr. Particularly The use of organic, pyrolitic, water-releasing materials is favorable and also starch, which at the same time increase carbonization. Dic barriers not only stabilize mechanically, but also result from the effects of fire or lightning stable, puffed layers as a result of the evaporation of what is contained in the epoxy heart Water. They have a strong endutherit effect, so that at the same time a cooling takes place.
Die Deckschicht 6 soll zweckmäßigerweise mit Epoxid verträglich und gegenüber Witterungseinflüssen widerstandsfähig sein. Hierzu empfiehlt sich die Verwendung von Polyurethan oder einer Acrylatdispersion.The cover layer 6 should expediently be compatible with epoxy and be resistant to the effects of the weather. The Use of polyurethane or an acrylate dispersion.
Folgende Schichtenzusammensetzung wird besonders bevorzugt: Als Schutzschicht2 wird auf einer als Konstruktionselement 1 dienenden Stahlkonstruktion eine Grundierung auf Epoxidharzbasis verwendet, die in einer sehr dünnen Schicht auf dem Konstruktionselement 1 gemäß Figur 2 aufgetragen wird.The following layer composition is particularly preferred: As a protective layer2 a primer is applied to a steel structure serving as structural element 1 based on epoxy resin used in a very thin layer on the construction element 1 according to FIG. 2 is applied.
Für die Schaumbildnerschichten 5 werden folgende Komponenten A als Bindemittel und B als Härter verwendet.For the foaming layers 5, the following components A are used as Binder and B used as hardener.
A) Hydratisierbares Epoxidharz aus Bisphenol A und Epichlorhydrin, Epoxidzahl 24-25, Epoxidäquivalent 172-178 Farbzahl Gardner 1-3, Dichte 1,13 (200C) Viskosität 1200-1500 cP (Rütapox VE 2913) 22 Gew.-Teile Novolakharz, 80%ige Acrylatdispersion (4106 Rütgerswerke) oder eines acrylatmodiPizierten Epoxidharzes wie VEM 37/1 (Hoechst) 5,0 Gew.-Teile Stabilisator (VVE, Rütgerswerke Duisburg) 1,2 Gew.-Teile (wahlweise Tylose (Ml-lU 10000, Hoechst AG) Pentaerythrit 9,0 Gew.-Teile Melaminharz (Maprenal VMF 3910) 5,0 Gew.-Teile Phosphat-Flammhemmer (Phoschek P 30) 13,0 Gew.-Teile Titandioxid 9,9 Gew.-Teile Tris(dichloräthyl)phosphat mit Emulgatoren (Phosgard C22R) 6,5 Gew.-Teile gemahlene Glasfasern (milled Fiber EC-10S) 2,4 Gew,-Teile destilliertes Wasser 20,0 Gew.-Teile B) Polyaminhärter - Aminäquivalente 125 - 150 Viskosität 7000 - 8000 cP Dichte 1,00 (200£) Farbe Gardner 8-10, 75 no Festkörper (ABS4 Rütgerswerke oder derer 11 553) 53,G Cew.-Teile Amidoamidhärter (105/B, Rütgerswerke) 26,8 Gew.-Teile Anhydridhärter (Y, Rütgerswerke) 7,9 Gew.-Teile Guanylharnstoff 10,0 Gew.-Teile Trisdimethylaminophenol (DMP 30) 10,7 Gew.-Teile Aus fünf Teilen der Komponente A und einem Teil der Komponente 8 wird eine wässrige Emulsion hergestellt und hierauf die erste Schaumbildnerschicht 5 aufgetragen. Die Topfzeit beträgt 2 Stunden, so daß bei einem Mehrschichtenauftrag etwa 1 bis 2 Tage vergehen, bis die nächste Schicht appliziert werden kann.A) Hydratable epoxy resin made from bisphenol A and epichlorohydrin, Epoxy number 24-25, epoxy equivalent 172-178 Color number Gardner 1-3, density 1.13 (200C) Viscosity 1200-1500 cP (Rütapox VE 2913) 22 parts by weight novolak resin, 80% acrylate dispersion (4106 Rütgerswerke) or an acrylate-modified epoxy resin such as VEM 37/1 (Hoechst) 5.0 parts by weight Stabilizer (VVE, Rütgerswerke Duisburg) 1.2 parts by weight (optionally Tylose (Ml-lU 10000, Hoechst AG) pentaerythritol 9.0 parts by weight melamine resin (Maprenal VMF 3910) 5.0 parts by weight phosphate flame retardant (Phoschek P 30) 13.0 parts by weight Titanium dioxide 9.9 parts by weight tris (dichloroethyl) phosphate with emulsifiers (Phosgard C22R) 6.5 parts by weight of milled glass fibers (milled fiber EC-10S) 2.4 parts by weight of distilled Water 20.0 parts by weight B) Polyamine hardener - amine equivalents 125-150 viscosity 7000 - 8000 cP density 1.00 (£ 200) color Gardner 8-10, 75 no solid (ABS4 Rütgerswerke or their 11 553) 53, G parts by weight of amidoamide hardener (105 / B, Rütgerswerke) 26.8 parts by weight Anhydride hardener (Y, Rütgerswerke) 7.9 parts by weight of guanyl urea 10.0 parts by weight Trisdimethylaminophenol (DMP 30) 10.7 parts by weight From five parts of the component A and a part of component 8, an aqueous emulsion is prepared and then the first foaming agent layer 5 is applied. The pot life is 2 hours, like that that with a multi-layer application about 1 to 2 days pass before the next layer can be applied.
Auf die erste, in diesem Fall unterste bzw. innerste Schaumbildnerschicht 5 wird dann entweder nass in nass oder im trockenen Zustand die- erste Sperrschicht 4 unter Verwendung von Glasfasern aufgebracht, und zwar derart, daß zuerst eine etwa 100 bis 300 fm dicke Schicht 5 aufgetragen wird und hierauf mittels Glasschneiderorganen mit Luftstrom oder mittels einer Harzspritzvorrichtung die geschnittenen Glasfasern in einer Länge von 4 - 20 mm, insbesondere 6 mm, aufgespritzt werden.On the first, in this case the lowest or innermost foaming layer The first barrier layer is then either wet on wet or in the dry state 4 applied using glass fibers, in such a way that first one About 100 to 300 fm thick layer 5 is applied and then by means of glass cutter organs the cut glass fibers with an air stream or by means of a resin spraying device be sprayed on in a length of 4 - 20 mm, in particular 6 mm.
Die Gesamtschichtdicke beträgt etwa 0,6 bis 1,5 mm Anschließend erfolgt das Auftragen der nächsten Schaumbildnerschicht 5 in entsprechender Weise, wie oben angegeben.The total layer thickness is about 0.6 to 1.5 mm the application of the next foaming agent layer 5 in the same way as above specified.
Nach dem Aufbau der nächsten Sperrschicht 4 erfolgt der Aufbau einer oder mehrerer Zusatzschichten 3, die aus einem Gemisch von 4 Gew.-Teilen dor Komponente C und 1 Cew.-Teil der Komponente F gemäß folgender Formulierung zusammengesetzt ist: E) Epoxidharz aus Bisphenol A und Epichlorhydrin (nicht hydratisierend) (Beckopox EP 117 Hoechst AG) 29,0 Gew.-Teile Novolakharz (VS 4186, 80ig, Rütgerswerke) 11,5 Gew.-Teile Pentaerythrit 12,0 Gew.-Teile Phoschek P 30 18,0 Gew.-Teile Melaminharz (Maprenal MF 980) 3,5 Gew.-Teile Titandioxid 8,4 Gew.-Teile Tris(dichloräthyl)phosphat 9,3 Gew.-Teile Melaminharz (Maprenal MF 590) 6,5 Gew.-Teile Glasfaser (milled fiber EC-10S) 1,8 Gew.-Teile F) Aminhärter (Euredur 43, Hoechst AG) 40,0 Cew.-Teile Aminhärter (LC, Rütgerswerke) 25,4 Gew.-Teile Anhydridhärter (Y, Rütgerswerke) 7,7 Gew.-Teile Trisdimethylaminophenol (DMP 30) 7,7 Gew.-Teile Asbestfasern (Sylodex 2X) 1,1 Cew.-Teile Guanylharnstoff 15,4 Gew.-Teile Glasfaser (milled fiber EC 105) 1,9 Gew.-Teile Die Topfzeit dieses Komponentengemisches beträgt 40 Minuten: Mischungsverhältnis: E:F = 4:1.After the next barrier layer 4 has been built up, one is built up or more additional layers 3, which consist of one Mixture of 4 parts by weight dor component C and 1 Cew. part of component F composed according to the following formulation is: E) Epoxy resin made from bisphenol A and epichlorohydrin (non-hydrating) (Beckopox EP 117 Hoechst AG) 29.0 parts by weight of novolak resin (VS 4186, 80ig, Rütgerswerke) 11.5 Parts by weight of pentaerythritol 12.0 parts by weight Phoschek P 30 18.0 parts by weight melamine resin (Maprenal MF 980) 3.5 parts by weight of titanium dioxide 8.4 parts by weight of tris (dichloroethyl) phosphate 9.3 parts by weight of melamine resin (Maprenal MF 590) 6.5 parts by weight of glass fiber (milled fiber EC-10S) 1.8 parts by weight F) amine hardener (Euredur 43, Hoechst AG) 40.0 parts by weight amine hardener (LC, Rütgerswerke) 25.4 parts by weight of anhydride hardener (Y, Rütgerswerke) 7.7 parts by weight Trisdimethylaminophenol (DMP 30) 7.7 parts by weight asbestos fibers (Sylodex 2X) 1.1 parts by weight Guanylurea 15.4 parts by weight glass fiber (milled fiber EC 105) 1.9 parts by weight Die Pot life of this component mixture is 40 minutes: Mixing ratio: E: F = 4: 1.
Nach dem Aufbau einer weiteren Sperrschicht 4 wird schließlich die Deckschicht 6 aufgetragen, die ihrerseits aus 4 Teilen der Komponente C und einem Teil der Komponente D gemäß folgendem Ansatz besteht: C) Polyester aus Adipinsäure, Phthalsäure, Triol und Diol 80°ó in Äthylglykolacetat (VPKL 5 2332 Bayer AG) 39,14 Gew.-Teile Titandioxid 27,48 Gew.-Teile Montmorillonit-Alkylammoniumsa@@-Verdicker (Bentone 34) 10 % in Benzol 5,44 Gew.-@e@l@ Zink-Beschleuniger (Nuvofex, 8 % Zn) 0,11 Gew.-Teile Siliconöl (OL, 10 Uóig) 0,530 Gew.-Teile Tris(dichloräthyl)phosphat 7,7 Gew.-Teile Aluminiumtrihydrat 7,7 Gew.-Teile Athylglykolacetat 4,37 Gew.-Teile Butylglykolacetat 7,6 Gew.-Teile D) aromatisches Diisocyanatgemisch (Desmodur VPKL Bayer AG) Mischungsverhältnis: £:D = 4:1 Der erhaltene Werkstoff hatte einen Flammhemmwert von 150 Minuten gemäß DIN4102.After a further barrier layer 4 has been built up, the Cover layer 6 applied, which in turn consists of 4 parts of component C and one Part of component D consists of the following approach: C) polyester from adipic acid, Phthalic acid, triol and diol 80 ° ó in ethyl glycol acetate (VPKL 5 2332 Bayer AG) 39.14 Parts by weight of titanium dioxide 27.48 parts by weight of montmorillonite-alkylammonium sa @@ thickener (Bentone 34) 10% in benzene 5.44 wt .- @ e @ l @ Zinc accelerator (Nuvofex, 8% Zn) 0.11 part by weight of silicone oil (OL, 10 Uóig) 0.530 part by weight of tris (dichloroethyl) phosphate 7.7 parts by weight of aluminum trihydrate 7.7 parts by weight of ethyl glycol acetate 4.37 parts by weight Butyl glycol acetate 7.6 parts by weight D) aromatic diisocyanate mixture (Desmodur VPKL Bayer AG) Mixing ratio: £: D = 4: 1 The material obtained had a flame retardant value of 150 minutes according to DIN4102.
Um eine Schrumpfung der Schichten beim Aushärten zu vermeiden, werden allen Schichten Weichmacher zugegeben,und zwar gegebenenfalls das Dikresyl(phenyl)phosphat in Mengen von 2 - 10 % auf die jeweilige Rezeptur.In order to avoid shrinkage of the layers during curing, Plasticizer added to all layers, possibly dicresyl (phenyl) phosphate in quantities of 2 - 10% on the respective recipe.
In vielen Fällen müssen die Konstruktionselemente Für die Schichtenkombinationen vor der Weiterverarbeitung geformt werden. Ilierbei werden dünnc bleche verwendet, welche mehr oder weniger stark gt3botJer oder gefaltet werden.In many cases, the construction elements for the layer combinations be shaped before further processing. Thin sheets are used for this, which are more or less strongly offered or folded.
Da sich diese Bleche im gebogenen Zustand schwer beschichten lassen ist es vorteilhaft, die Bleche im planen Zustand von Hand oder maschinell zu beschichten.Because these sheets are difficult to coat when bent it is advantageous to coat the sheets by hand or by machine while they are flat.
Maschinell können bei laufendem Band die einzelnen Schichten hintereinander aufgebracht werden, wobei zwischen den Schichten eine Aushärtezone mittels Heißluft oder Infrarotstrahlen geschaltet sein kann. Dadurch ist es möglich, eine Bandgeschwindigkeit von 20 -90 m pro Minute einzustellen.The individual layers can be machined one after the other while the belt is running are applied, with a curing zone using hot air between the layers or infrared rays can be switched. This makes it possible to set a belt speed from 20-90 m per minute.
Die Formulationen sind jedoch für das Biegen abzuändern, da die Schichten kautschukähnlich eingestellt sein sollten. Dies geschieht am besten durch Hinzufügen von Plasten.However, the formulations have to be modified for bending, since the layers should be adjusted similarly to rubber. This is best done by adding of plastic.
Besonders bewährt haben sich Homopolymere von Butadien und Copolymere von Butadien/Acrylnitril, die reaktive Gruppen in beiden Endpositionen enthalten. Dies können Carboxyl, Hydroxyl, Vinyl und auch Aminendgruppen sein.Homopolymers of butadiene and copolymers have proven particularly useful of butadiene / acrylonitrile, which contain reactive groups in both end positions. These can be carboxyl, hydroxyl, vinyl and also amine end groups.
Im vorliegenden Beispiel können die Härter B oder die Härter F mit einem aminendgruppenhaltigen Produkt, z.B.In the present example, the hardener B or the hardener F can be used a product containing amine end groups, e.g.
das HYCAR ATBN- 1300 X 6 (B.F.Goodrich) versehen werden.the HYCAR ATBN- 1300 X 6 (B.F.Goodrich).
Viskosität, Brookfield cP 225 000 Gesamtaminäquivalent UOO - 1000 Acrylnitrilgehalt 16,5 Spez.Gewicht bei 25°C 0,956 Dem Härter B werden z.B. 60 Gew.-Teile des HYCAR ATBN hinzugefügt. Das Mischungsverhältnis des Beispiels ändert sich dann wie folgt: A:B = 2,5:1.Viscosity, Brookfield cP 225,000 total amine equivalent UOO - 1000 Acrylonitrile content 16.5 Specific weight at 25 ° C 0.956 For example, 60 parts by weight are added to hardener B of the HYCAR ATBN added. The mixing ratio of the example then changes as follows: A: B = 2.5: 1.
Dem Härter F werden ebenfalls 60 Teile l-IYCAR ATON l0inzugefügt, dann ändert sich das Mischungsverhältnis auf E:F = 2:1.60 parts of IYCAR ATON 10 are also added to hardener F, then the mixing ratio changes to E: F = 2: 1.
Nach der Aushärtung ergeben sich elastische Schichten, die beim Biegen keine Risse an den Kanten zeigen.After hardening, elastic layers result, which when bent show no cracks on the edges.
Anstelle des Härters lässt sich auch das Epoxidharz selbst mit Acrylnitril-Homopolymeren versehen.Instead of the hardener, the epoxy resin itself can also be mixed with acrylonitrile homopolymers Mistake.
Zu diesem Zweck werden die carboxylhaltigen Acrylnitril/ Butadien-Homopolymere mit den Epoxidharzen yemischt und bei erhöhter Temperatur verarbeitet.The carboxyl-containing acrylonitrile / butadiene homopolymers are used for this purpose mixed with the epoxy resins and processed at elevated temperature.
Beispiel: Epoxidharz des Beispiels E 100 g HYCAR 1300 XB RLP 20 g Die Verarbeitung erfolgt bei etwa 1300C ungefähr 16 Stunden.Example: Epoxy resin from example E 100 g HYCAR 1300 XB RLP 20 g Processing takes place at around 1300C for about 16 hours.
Solange das Präparat flüssig ist, werden in die Zusammensetzung E 40 Gew.-Teile eingebracht.As long as the preparation is liquid, E 40 parts by weight introduced.
Es ist auch möglich, den mit YCAR umgewandelten Härter F zusätzlich anzuwenden.It is also possible to add hardener F converted with YCAR apply.
Außer der Anwendung für die gebogenen oder gefalteten Bleche ergeben sich die Vorteile eines weiteren Brandschutzes, weil die stark N-haltigen Präparate bei der Carbonisierung zusätzlich flammhemmend wirken.Except the application for the bent or folded sheets result the advantages of further fire protection because the preparations contain a lot of nitrogen have an additional flame-retardant effect during carbonization.
Durch den Gehalt an Homopolymeren läßt sich das Schrumpfen sogar noch besser verhindern, so daß im Brandfalle keine Mikrorissbildung stattfindet und die Wirkung der Weichmacher, wie Diphenylkresylphosphat, verstärkt wird.Due to the content of homopolymers, the shrinkage can even be avoided better prevent, so that in the event of fire no micro-cracking takes place and the Effect of plasticizers, such as diphenyl cresyl phosphate, is increased.
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