DE3727271A1

DE3727271A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus feuerschutzmasse

Info

Publication number: DE3727271A1
Application number: DE19873727271
Authority: DE
Inventors: Gabriele Schwarz; Hans Norbert Marx; Wendelin Josef Hettler; Mathias Eschbach
Original assignee: W Doellken and Co GmbH
Current assignee: Dr Wolman GmbH
Priority date: 1986-08-16
Filing date: 1987-08-15
Publication date: 1988-02-18
Anticipated expiration: 2007-08-16
Also published as: DE3727271C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Her stellung von Formkörpern aus Feuerschutzmasse, wobei eine riesel fähige Grundstoffmischung aus Feuerschutzmassegrundstoffen, die zumindest ein Harz sowie bei einer Aufschäumtemperatur aufschäumen de schaumbildende Substanzen aufweist, (mit Zusatzstoffen) zu einer plastisch verformbaren Masse aufbereitet und die plastisch verform bare Masse mit Hilfe von formgebenden Werkzeugen geformt wird. Harz bezeichnet im Rahmen der Erfindung alle für Feuerschutzmassen geeigneten Kunststoffe, insbesondere Kunstharze im engeren Sinne (vgl. Römpps Chemie-Lexikon, 1973, S. 1893), aber auch Äquivalente. Insbesondere seien genannt Polyamidverbindungen wie Dicyandiamid, Harnstoff, Melamin oder Kondensationsprodukte dieser Stoffe mit z. B. Formaldehyd. Rieselfähig meint pulverförmig, feinkörnig oder körnig (Granulat). Die Formkörper werden zum Zwecke des Feuerschutzes z. B. in Nuten und Spalten oder als Wandteile eingebaut, wo sie im Brandfalle aufschäumen und ihre Feuerschutzwirkung entfalten. Unter normalen Umwelteinflüssen, einschließlich Sonneneinstrahlung, sollten die Formkörper unverändert bleiben, sie müssen mit möglichst langer Standzeit bis zum Brandfall aktiv bleiben.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (EP 00 03 772) be steht die Grundstoffmischung aus einem wärmeaktiven Phenolharz, einem Ammoniumsalz, einem Kohlehydrat oder einem mehrwertigen Alkohol, einer wärmezersetzlichen organischen Stickstoffverbindung und aus einem Bindemittel aus der Gruppe der wasser- und/oder lösungsmittellöslichen bzw. in Wasser dispergierbaren Masse, erfolgt durch die Beigabe von Wasser und/oder eines organischen Lösungs mittels bei entsprechender Mischung, und zwar in einer solchen Menge, bis die Masse spachtelbar oder gießbar ist. Die Formgebung dieser plastisch verformbaren Masse erfolgt durch Spachteln. Die Masse kann auch zum Zwecke der Formgebung in eine Form einge bracht werden, wobei sie auf der Platte oder in der Form zu einem Formkörper erhärtet. Die bekannten Maßnahmen verlangen eine sehr spezielle Grundmischung. Die Praxis verlangt von den Formkörpern häufig spezielle Geometrien, die sich im Rahmen der bekannten Maß nahmen nicht oder nicht leicht herstellen lassen. Die Standzeit der bekannten Formkörper ist verbesserungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Ver fahren so auszuführen, daß Formkörper, die sich durch lange Stand zeiten auszeichnen, in beliebiger Geometrie ohne Schwierigkeiten mit modernen Fertigungsmethoden hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Grundstoff mischung mit rieselfähigem thermoplastischen Kunststoff, dessen Plastifizierungstemperatur unterhalb der Aufschäumtemperatur liegt, gemischt und diese Grundstoff/Kunststoff-Mischung unter Thermoplasti fizierung des thermoplastischen Kunststoffes zu der plastisch verform baren Masse aufbereitet wird, und zwar bei einer Aufbereitungstempe ratur, die unterhalb der Aufschäumtemperatur liegt, und daß diese Masse im Wege der Thermoplastverarbeitung, z. B. durch Kunststoff strangpressen oder Kunststoffspritzgießen, geformt wird. Im allge meinen wird man die Grundstoff/Kunststoff-Mischung in einem Extruder, einem Mischer oder in einem Kneter zu der plastisch verformbaren Masse aufbereiten. - Die Erfindung geht von der zur Erfindung gehörenden Erkenntnis aus, daß Feuerschutzmassen der angegebenen Grundstoffmischung in thermoplastischen Kunststoff eingebaut werden können. Die dadurch aufbereitete, plastisch verformbare Masse kann wie thermoplastifizierter Kunststoff geformt werden. Überraschender weise besitzen die so hergestellten Formkörper eine beachtlich ver besserte Standzeit. Sie verlieren ihre Aktivität unter üblichen Umwelt bedingungen auch in langen Zeiträumen nicht. Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung in den thermoplastischen Kunststoff ein möglichst hoher Anteil der Grundstoffmischung eingebaut wird. Die speziellen Mischungsverhältnisse lassen sich unschwer durch Probieren einstellen.

Im Rahmen der Erfindung kann mit den verschiedensten thermoplasti schen Kunststoffen gearbeitet werden, wie sie insbesondere in Römpps Chemie-Lexikon, 1973, 1896 bis 1902 definiert sind. Es gehören dazu auch Synthesekautschuke. Bewährt hat sich eine Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Grundstoffmischung mit Polyvinylchlorid gemischt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Grund stoffmischung mit pulverförmigem thermoplastischen Kunststoff gemischt und danach ein Weichmacher beigegeben und diese Mischung nach üblicher Vorbereitung eingegeben wird. Die übliche Vorbereitung erfolgt in einem Mischer, z. B. unter Erwärmung bis zur sogenannten Gelierungstemperatur. Es versteht sich, daß diese so niedrig liegen muß, daß ein Aufschäumen oder Teilzerfall der Grundstoffmischung nicht stattfindet. Die Menge des Weichmachers richtet sich nach dem Anteil der Grundstoffmischung, sie wird so gewählt, daß die Grund stoff/Kunststoff-Mischung unterhalb der Aufschäumtemperatur in der beschriebenen Weise vorbereitet und bis zur plastisch verformbaren Masse aufbereitet werden kann. Mit verhältnismäßig hohem Weich macheranteil kann auch eine verhältnismäßig hohe Füllung des thermo plastischen Kunststoffes mit der Grundstoffmischung durchgeführt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann im übrigen mit den verschiedensten Grundstoffmischungen gearbeitet werden (vgl. die in und zu EP 00 03 772 zitierte Literatur). Bewährt hat sich eine Verfahrensweise, bei der mit einer Grundstoffmischung gearbeitet wird, die als Harz komponente einen Aminoplast oder mehrere Aminoplaste und/oder eine Polymidverbindung aufweist. Bewährt hat sich aber auch eine Ver fahrensweise, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mit einer Grund stoffmischung gearbeitet wird, die als Harzkomponente zumindest ein Phenol-Formaldehydharz aufweist. Ein weiterer Vorschlag der Erfin dung geht dahin, die beiden zuletzt beschriebenen Verfahrensweisen gleichsam zu kombinieren, d. h. mit einer Grundstoffmischung zu arbeiten, die als Harzkomponente eine Mischung aus zumindest einem Aminoplast und zumindest einem Phenol-Formaldehydharz aufweist. Sehr gute Ergebnisse in bezug auf Standzeit und Feuerschutzwirkung erreicht man mit den Grundstoffmischungen, die Gegenstand der An sprüche 7, 8 und 9 sind. Die Grundstoffmischung kann in der Grund stoff/Kunststoff-Mischung bis zu 90 Gew.-% ausmachen. Zu Formkörpern extremer Standzeit führt eine Verfahrensweise, die dadurch gekenn zeichnet ist, daß die Formkörper im Wege der Koextrusion oder beim Spritzgießen mit einer Hülle umgeben werden, die allein aus thermo plastischem Kunststoff, gegebenenfalls mit Zusatz üblicher Füller, besteht. Eine besonders bewährte Grundstoff/Kunststoff-Mischung hat die folgende Zusammensetzung

a) 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, weichgemachtes Polyvinylchlorid mit üblichem Weichmacheranteil und
b) 30 bis 90 Gew.-% einer Mischung aus
- ba) 25 bis 60 Gew.-% eines mehrwertigen Alkohols
- bb) 1 bis 45 Gew.-% einer Polyamidverbindung und
- bc) 5 bis 30 Gew.-% eines Ammoniumphosphats,

wobei a) und b) sowie ba), bb) und bc) jeweils 100 Gew.-% ergeben.

Sie ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Nach der Lehre der Erfindung wird die Grundstoff/Kunststoff-Mischung bei einer Aufbe reitungstemperatur aufbereitet, die unterhalb der Aufschäumtempera tur liegt. Überraschenderweise kann die Grundstoff/Kunststoff-Mischung bei einer Aufbereitungstemperatur zu der plastisch verformbaren Masse aufbereitet werden, die unterhalb der üblichen Verarbeitungs temperatur des thermoplastischen Kunststoffes liegt. Die Aufbereitungs temperatur hängt vom Weichmacheranteil ab. Je höher der Weich macheranteil, desto niedriger kann die Aufbereitungstemperatur ge wählt werden. Die Aufschäumeigenschaften der Formkörper und deren Standzeit verbessern sich mit abnehmender Aufbereitungstemperatur. Das gilt insbesondere für die zuletzt erwähnte Grundstoff/Kunststoff- Mischung. Die Verarbeitungstemperatur kann hier im Bereich zwischen Einfriertemperatur und Fließtemperatur, z. B. 150°C, liegen.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, der Grundstoff/Kunststoff-Mischung zusätzlich einen Stoff aus der Gruppe "Natriumsilikat, Blähgraphit, Blähglimmer" oder Mischungen davon beizumischen. Auch eine halo genierte organische Verbindung, insbesondere eine bromierte orga nische Verbindung, und/oder Ammoniumpentaborat können beigemischt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Feuerschutzmasse,
wobei eine rieselfähige Grundstoffmischung aus Feuerschutzmasse grundstoffen, die zumindest ein Harz sowie bei einer Auf schäumtemperatur aufschäumende schaumbildende Substanzen aufweist, zu einer plastisch verformbaren Masse aufbereitet und die plastisch verformbare Masse mit Hilfe von formgebenden Werkzeugen geformt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grunstoffmischung mit riegelfähigem thermoplastischen Kunststoff, dessen Plastifizierungstemperatur unterhalb der Aufschäum temperatur liegt, gemischt und diese Grundstoff/Kunststoff-Mischung unter Thermoplastifi zierung des thermoplastischen Kunststoffes zu der plastisch verformbaren Masse aufbereitet wird, und zwar bei einer Aufbereitungstemperatur, die unterhalb der Aufschäumtempe ratur liegt, und
daß diese Masse im Wege der Thermoplastverarbeitung, z. B. durch Strangpressen oder Spritzgießen, geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundmischung mit Polyvinylchlorid gemischt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zunächst die Grundstoffmischung mit rieselfähigem thermoplastischen Kunststoff gemischt und danach ein Weichmacher beigegeben und diese Mischung zu der plastisch verformbaren Masse aufbereitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß mit einer Grundstoffmischung gearbeitet wird, die als Harzkomponente einen oder mehrere Aminoplaste und/oder Polyamidver bindungen aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Grundstoffmischung gearbeitet wird, die als Harzkomponente zumindest ein Phenol-Formaldehydharz aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß mit einer Grundstoffmischung gearbeitet wird, die als Harzkomponente eine Mischung aus zumindest einem Aminoplast und zumindest einem Phenol-Formaldehydharz aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Grundstoffmischung der folgenden Zusammensetzung gearbeitet wird: 15 bis 40 Gew.-% eines ggf. in Gegenwart eines Aldehydlieferanten wärmeaktiven Phenolharzes,
25 bis 40 Gew.-% eines Ammoniumsalzes,
10 bis 20 Gew.-% eines Kohlehydrates und/oder eines mehrwertigen Alkohols,
15 bis 40 Gew.-% einer wärmeersetzlichen organischen Stickstoffverbindung,die Komponenten insgesamt auf 100 Gew.-% abgestimmt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß mit einer Grundstoff/Kunststoff-Mischung gearbeitet wird, die folgende Zusammensetzung aufweist:

a) 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, weichgemachtes Polyvinylchlorid mit üblichem Weichmacheranteil,
b) 30 bis 90 Gew.-% einer Mischung aus
- ba) 25 bis 60 Gew.-% eines mehrwertigen Alkohols
- bb) 1 bis 45 Gew.-% einer Polyamidverbindung und
- bc) 5 bis 30 Gew.-% eines Ammoniumphosphats,

wobei a) und b) sowie ba), bb) und bc) jeweils 100 Gew.-% er geben.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Grundstoffmischung ein Bindemittel aus der Gruppe der wasser- oder lösungsmittellöslichen bzw. in Wasser dispergier baren Vinylpolymere beigegeben wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Grundstoffmischung zusätzlich ein Aminoplast bei gegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Grundstoff/Kunststoff-Mischung ein Stoff aus der Gruppe "Natriumsilikat, Blähgraphit, Blähglimmer" oder Mischungen davon beigegeben werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Grundstoff/Kunststoff-Mischung eine hologenierte organische Verbindung, insbesondere eine bromierte organische Ver bindung, beigegeben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Grundstoff/Kunststoff-Mischung ein Ammoniumpenta borat beigegeben wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Grundstoff/Kunststoff-Mischung bei einer Aufbe reitungstemperatur zur der plastisch verformbaren Masse aufbereitet wird, die unterhalb der üblichen Verarbeitungstemperatur des thermo plastischen Kunststoffes liegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Formkörper im Wege der Kunststoffkoextrusion oder beim Kunststoffspritzgießen mit einer Hülle aus thermoplastischem Kunststoff umgeben werden.