DE3637923C2

DE3637923C2 - Use of a flame-resistant halogen-free plastic filling mixture as a fire protection medium

Info

Publication number: DE3637923C2
Application number: DE19863637923
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Andreas Dipl C Krestel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2006-11-07
Also published as: DE3637923A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer flammenresistenten halogenfreien Kunststoffmischung als Feuerschutzmedium.The invention relates to the use of a flame-resistant halogen-free Plastic mixture as a fire protection medium.

Es ist bekannt, daß durch Brandeinwirkung die temperatur empfindlichen Aggregate wie zum Beispiel Rechenanlagen, Motoren oder ähnliches sowie deren elektrische Zuleitungen leicht geschädigt werden können, was in Kürze deren Totalausfall zur Folge haben kann. So ist es zum Beispiel in der Raumfahrttechnik, im Schiff- wie Flugzeugbau aber auch zum Schutz innerhalb von Industrie- oder Wohngebäu den lebensnotwendig, die Notlaufeigenschaft von wichtigen Aggregaten sicherzustellen.It is known that the temperature caused by fire sensitive units such as computing systems, Motors or the like and their electrical leads can easily be damaged, what their soon Total failure. For example in space technology, but also in ship and aircraft construction also for protection within industrial or residential buildings the vital, the emergency running property of important aggregates.

Nach dem Stand der Technik werden als sogenannter Feuer schutz zum Beispiel Fibersilikate in Plattenform verwen det. Diese Stoffe sind jedoch zum einen starr und können daher nur bedingt zur feuer- bzw. flammendichten Umschlie ßung von elektrischen Kabeln eingesetzt werden, zum anderen sind sie nur kurze Zeit, in der Regel bei Dicken unter 8 mm, nur drei bis maximal fünf Minuten flammenresistent. Nach dieser Zeit ist das Hitzeschild zusammengebrochen, so daß die Flammen bei Temperaturen von 850 bis 900°C ungehindert auf Kabel, Apparate oder neue Räume übergreifen können. According to the state of the art are called a fire Protection, for example, use fiber silicates in sheet form det. On the one hand, these substances are rigid and can therefore only to a limited extent for fire or flame-proof sealing Electrical cables are used, on the other hand they are only for a short time, usually with thicknesses below 8 mm, flame-resistant for only three to a maximum of five minutes. To During this time the heat shield collapsed, so that the flames unhindered at temperatures of 850 to 900 ° C can spread to cables, devices or new rooms.

Nachdem auch die Verwendung des gesundheitsschädlichen Asbests inzwischen untersagt ist, ist auf dem Markt kein ausreichendes, über längere Zeit flammenfestes Material mehr erhältlich.After also using the harmful Asbestos is now prohibited in the market sufficient, flame-retardant material more available.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Werk stoff anzugeben, der zum Einbau flexibel, über mehr als fünf Minuten bei Temperaturen von 1000°C flammenresistent und halogenfrei ist, so daß er auch zum Nachrüsten bei Kabeln, Türen sowie als Verkleidung von Apparaturen ver schiedenster Form geeignet ist.It is therefore an object of the present invention to create a work specify material that is flexible for installation, over more than five Flames resistant for minutes at temperatures of 1000 ° C and is halogen-free, so that it can also be retrofitted Cables, doors and as a covering for equipment ver various forms is suitable.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch die Verwendung einer Kunststoffüllmischung ge löst, die aus einem halogenfreien, unter Hitzeeinwirkung weitgehend gasdichten Polymer, einem Weichmacher und einem Füllstoff besteht.This object is achieved according to claim 1 by the use of a plastic filling mixture triggers that from a halogen-free, under heat largely gas-tight polymer, a plasticizer and a There is filler.

Die Vorteile dieser Mischung bestehen zum einen darin, daß sich aufgrund ihrer Halogenfreiheit kein tödlich wirkendes sowie explosives Halogengas bilden kann und daß im Falle der Flammeneinwirkung das weitgehend gasdich te Polymer eine Gasdiffusion verhindert. Die bei Hitze- bzw. Flammeneinwirkung innerhalb des Kunststoffs entstehen den Gase führen vielmehr dazu, daß sich an der Kunststoff oberfläche buckelartige Erhebungen in Krustenform durch den KRECROSS-Effekt bilden, welche die in der Flamme ent haltene Wärme jeweils seitlich ableiten. Verwendet man zum Beispiel die Kunststoffmischung in Plattenform, so bilden sich nebeneinander mehrere solcher Buckel, so daß über die gesamte Fläche, auf welche die Flamme einwirkt, eine lokale seitliche Hitzeabstrahlung gewährleistet ist. Diese seitliche Abstrahlung verhindert über erheblich längere Zeiten, daß die Flamme den Kunststoff aufweicht und/oder plastiziert und schließlich durchschlagen kann. Der Weichmacher gestattet zudem einen flexiblen Auftrag der Mischung um die zu beschützenden Teile während der Feuer schutzausrüstung. Die Aushärtung der Mischung durch Polymer vernetzung über das Harz erfolgt erst nach dem Einbau.The advantages of this mixture are on the one hand that because of their zero halogen, no fatal can form effective and explosive halogen gas and that in the event of exposure to flame that is largely gas-tight polymer prevents gas diffusion. The heat or exposure to flame within the plastic the gases rather lead to the fact that the plastic surface hump-like elevations in the form of crusts through form the KRECROSS effect, which ent in the flame Dissipate heat from the side. Is used for Example, the plastic mixture in plate form, so form several such humps side by side, so that over the total area on which the flame acts is one local side heat radiation is guaranteed. This Lateral radiation prevents over much longer Times that the flame softens the plastic and / or plasticized and finally penetrate. Of the Plasticizers also allow flexible application of the Mix around the parts to be protected during the fire protective gear. The curing of the mixture by polymer Crosslinking via the resin takes place only after installation.

Als halogenfreies Polymer werden Ethylenacrylat-Kautschuk und/oder SBS-Block-Copolymer und/oder Polyisobutylen, und/oder Butylkautschuk verwendet. Der Weichmacher ist ein Polyol-Harz, die Füllstoffe sind Kaoline, Talkum, Metallcarbonate, Aluminiumoxidtrihydrat und/oder Calciumsilikat.Ethylene acrylate rubber is used as a halogen-free polymer and / or SBS block copolymer and / or polyisobutylene, and / or butyl rubber used. The plasticizer is a Polyol resin, the fillers are kaolins, talc, metal carbonates, Alumina trihydrate and / or calcium silicate.

Die Mischung besteht aus 5 bis 10 Gew.-% Polymer, 10 bis 20 Gew.-% Weichmacher und 70 bis 85 Gew.-% Füllstoff.The mixture consists of 5 to 10% by weight of polymer, 10 to 20% by weight of plasticizer and 70 to 85% by weight of filler.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt das Gewichtsverhältnis von Füllstoff zu dem Polymer 12 zu 1 bis 15 zu 1 und das Gewichtsverhältnis von Weichmacher zu dem Polymer 1,5 zu 1 bis 2 zu 1.According to a further embodiment of the invention, this is Weight ratio of filler to polymer 12 to 1 to 15 to 1 and the weight ratio of plasticizer to that Polymer 1.5 to 1 to 2 to 1.

Es ist selbstverständlich, daß die Mischung nach ihrer Her stellung, bevor sie ihrem Verwendungszweck zugeführt wird, UV-Strahlen geschützt in Tuben, Eimern oder größeren Gebinden abgefüllt wird, um eine vorzeitige Aushärtung zu verhindern. Die pastenförmige Mischung kann dann beim Einbau in entsprechend vorbereitete Hohlräume, wie zum Beispiel zwischen Türblättern, eingebracht werden.It goes without saying that the mixture according to its origin position before it is put to its intended use, UV rays protected in tubes, buckets or larger containers is filled to prevent premature curing. The paste-like mixture can then be installed accordingly prepared cavities, such as between door leaves, be introduced.

Die Mischung wird kurz vor dem Einbau mit einer Umhüllung versehen, die aus einem vorzugsweise innenseitig mit Metalloxyhydrat, oberflächenbehandelten Glasseidengewebeband besteht. Das zum Beispiel durch Kalandrierung innenseitig präparierte Glasseidengewebeband kann nach einer Weiterbildung der Erfindung mit einem Phosphatderivat, vorzugsweise Ammoniumphosphat benetzt werden. Hierdurch erreicht man folgendes: Verwendet man zum Beispiel als Füllstoff Aluminiumoxidtrihydrat (als Wasserspeicher), so bildet sich an der Glasseidengewebebandinnenseite unter Hitzeeinwirkung Phosphorsäure, welche zu einer Verfestigung der halogenfreien Kunststoffüllmischung und damit zu einem Verfestigen der Kruste nach dem KRECROSS-Effekt führt.The mixture is wrapped just before installation provided, which preferably consists of a metal oxyhydrate on the inside, surface-treated fiberglass tape. That prepared on the inside, for example, by calendering Glass silk fabric tape can according to a development of the invention with a phosphate derivative, preferably ammonium phosphate be wetted. In this way you achieve the following: For example, aluminum oxide trihydrate is used as the filler (as water storage), so forms on the inside of the glass silk fabric under the action of heat phosphoric acid, which leads to a Solidification of the halogen-free plastic filling mixture and thus solidifying the crust according to the KRECROSS effect leads.

Bevorzugt wird das Glasseidengewebeband in Form von Beuteln oder Taschen, die gegebenenfalls durch Abnäher in einzel ne Kammern unterteilt sind. Damit ist im Einbauzustand für eine Abriebfestigkeit der Kunststoffmischung gesorgt, da sie durch die Glasseidengewebebandmatte geschützt ist. Zudem sorgt die Glasseidengewebebandumhüllung nach Aushärtung der Kunststoffüllmischung für eine gewisse Zug- und Druckfestigkeit. The glass silk fabric tape is preferred in the form of bags or bags, which may be separated by darts ne chambers are divided. This is in the installed state for an abrasion resistance of the plastic mixture is ensured because it is protected by the glass silk tape mat. In addition, the glass silk tape covering ensures after curing the plastic filling mixture for a certain tensile and compressive strength.

In der Praxis ist damit die Möglichkeit geschaffen, daß die Kunststoffüllmischung in UV-abschirmenden Gebinden zusammen mit den noch ungefüllten Matten, Beuteln, Ta schen oder Kissenbezügen getrennt angeliefert wird, so daß die Kunststoffüllmischung vor Ort in ausreichender Menge in die Matten, Taschen, Beutel oder Kissen abgefüllt, gegebenenfalls durch Walzen gleichmäßig verteilt wird, um anschließend bei noch gegebener Flexibilität des da mit geschaffenen Einbaukörpers formgerecht an dem zu schüt zenden Gegenstand angelegt wird. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, bereits fertig gestellte, nur unzureichend gegen Flammen geschützte Kabelschächte mit dem erfindungsgemäßen flammenhemmenden Werkstoff aus zustatten.In practice this creates the possibility that the plastic filling mixture in UV-shielding containers together with the still unfilled mats, bags, Ta is delivered separately or pillowcases, so that the plastic filling mixture on site in sufficient Quantity filled into the mats, bags, pouches or pillows, if necessary, is evenly distributed by rolling, and then with the flexibility of the da with the built-in body to protect the shape object is created. This will make the Possibility created, already completed, only insufficiently protected cable ducts with the flame retardant material according to the invention allow.

Versuche mit einer Glasseidengewebeband umhüllten einla gigen Kunststoffüllmischung mit nur 3 Zentimeter Dicke haben ergeben, daß nach zehn Minuten die Temperatur jenseits der Kunststoffüllmischung nur auf ca. 100°C anstieg, da die Flamme das Material nicht durchschlagen konnte.Experiments with a glass silk tape wrapped inla common plastic filling mixture with a thickness of only 3 centimeters reveal that after ten minutes the temperature is beyond the Plastic filling mixture only rose to approx. 100 ° C because the Flame the material could not penetrate.

Selbstverständlich ist man bei der Auswahl der Umhüllungs materialien für die Kunststoffüllmischung nicht auf Glas seidengewebeband beschränkt. Es können zum Beispiel auch Vliesstoffe jeglicher Art verwendet werden, die gegebenen falls eine Gewebeverstärkung durch Metallgitter oder ähn liches enthalten. Of course one is in the choice of the wrapping materials for the plastic filling mixture not on glass silk fabric tape limited. For example, it can Nonwovens of any type are used as given if tissue reinforcement by metal mesh or similar included.

Obwohl bei einschichtigen Kunststoffüllmischungen selbst bei längerer Flammeneinwirkung kein Flammendurchschlag beobachtet worden ist, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Kunststoffüllmischung, die vorzugsweise durch Glasseidengewebeband (Fig. 1) oder Vliesstoffe (Fig. 2) umhüllt ist, mehrlagig in der Art zu verwenden, daß zwischen den einzelnen Lagen Luftschichten vorhanden sind. Dies hat den Effekt, daß sich hinter dem mehrlagigen Verbund eine noch geringere Temperaturerhöhung bemerkbar macht. Bei einer Versuchsmessung (Fig. 3) hat sich hinter einem mehrlagigen Verbund die Temperatur lediglich auf 65°C nach ca. 1 ¹/₂ Stunden erhöht und blieb bis 2 ¹/₂ Stunden (Abbruch der Messung) konstant. Geht man davon aus, daß zum Beispiel bei elektrischen Leitungen PVC oder ähnliche Kunststoffe verwendet werden, die in der Regel Schmelzpunkte ab 90°C aufweisen, so bietet eine mehrlagige Anordnung der Kunststoffüllmischung einen ausgezeichneten Wärmeschutz bei Flammeneinwirkung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich durch jede Lage die jeweils vorhandene Temperatur weiter abbaut. Selbst wenn man unterstellt, daß nach langzeitiger Flammeneinwir kung die erste Lage von der Flamme durchschlagen wird, was bisher in Versuchen noch nicht beobachtet worden ist, so sind noch hinreichend hitzeabweisende Lagen aus dem erfindungsgemäßen Kunststoffüllmaterial vorhanden. Damit können im Brandfall zu schützende Gegenstände über mehrere Stunden sicher vor schädlicher Hitzeeinwirkung geschützt werden.Although no flame penetration has been observed in single-layer plastic filler mixtures even after prolonged exposure to the flame, it is proposed according to a further development of the invention to use the plastic filler mixture, which is preferably encased in glass silk tape ( FIG. 1) or nonwovens ( FIG. 2), in multiple layers that there are layers of air between the individual layers. This has the effect that an even smaller increase in temperature is noticeable behind the multilayer composite. In a test measurement (Fig. 3) has increased behind a multi-layer composite only the temperature to 65 ° C after about 1 ^_1/2 hours and remained constant to 2 ^_1/2 hour period (termination of the measurement). If one assumes that PVC or similar plastics are used for electrical lines, for example, which generally have melting points from 90 ° C, then a multilayer arrangement of the plastic filling mixture offers excellent heat protection when exposed to flame. This is due to the fact that the existing temperature is further reduced by each layer. Even if it is assumed that after long-term exposure to flame, the first layer is penetrated by the flame, which has not been observed in experiments to date, so there are still sufficient heat-repellent layers made of the plastic filling material according to the invention. This means that objects to be protected in the event of a fire can be safely protected against harmful heat for several hours.

Die Verwendung der Kunststoffüllmischung bietet sich insbesondere zum Feuerschutz von Kabelsträngen als auch als ein- oder mehr lagige Schicht zwischen Türblättern an.The use of the plastic filling mixture is particularly useful for Fire protection of wiring harnesses as well as one or more layer between the door leaves.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Form von Zeichnungen von Prüflingen dargestellt.Embodiments of the invention are in the form of drawings represented by test objects.

Claims

1. Use a flame-resistant halogen-free Plastic filling mixture as fire protection medium together with fiberglass tapes or nonwovens, the mixture of 5 to 10% by weight under the influence of heat, gas-tight, halogen-free Polymer made from ethylene acrylate rubber and / or SBS block copolymer and / or polyisobutylene and / or Butyl rubber, 10 to 20% by weight polyol resin as plasticizers and 70 to 85 wt .-% fillers Kaolines, talc, metal carbonates, aluminum oxide trihydrate and / or calcium silicate and Flame or heat effects to form crusts tends.

2. Use according to claim 1, characterized in that the filler is a white powdery calcium carbonate of at least 93 wt .-% CaCO ₃ .

3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that that the mixture of preferably inside with Metal oxyhydrates, surface-treated fiberglass tape is enveloped.

4. Use according to claim 3, characterized in that the prepared glass silk tape inside a phosphate derivative, preferably ammonium phosphate powder is wetted.

5. Use according to claim 3 or 4, characterized in that the prepared fiberglass tape in the form of bags or bags.

6. Use according to claim 5, characterized in that the prepared glass silk tape pouch through Darts is divided into chambers.