DE3811392A1 - Mit fuellmittel gefuellter kunststoff - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mit
einem Füllmittel gefüllten Kunststoff gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen Kunststoffen ist als Füllmittel Kaolin,
Asbest, Glasfasern etc. vorgesehen. Die Füllmittel
dienen unter anderem dazu, an Kunststoffmaterial einzu
sparen oder die Festigkeit oder Wärmebeständigkeit zu
erhöhen.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, toxische
Stoffe unter anderem auch Gichtstaub und Hochofen
schlacke in Kunststoff einzubetten und dadurch zu be
seitigen oder deponieren zu können. Dies ist aber
bis jetzt nur teilweise gelungen. Aus den mit toxischen
Stoffen gefüllten bisher verwendeten Kunststoffen
konnten diese jedoch wieder in unzulässiger Menge ausge
waschen oder ausgeschwemmt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung soll daher die
Aufgabe gelöst werden einen gefüllten Kunststoff
anzugeben, aus dem toxische Stoffe nicht oder nur in
zulässig geringen Mengen auswaschbar oder ausschwemmbar
sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Überraschender
Weise wurde gefunden, daß die in diesem Kunststoff
gebundenen toxischen Schwermetalle wie vor allem Zink,
Blei, Cadmium und organische Giftstoffe wie z.B.
Dioxin, nach der Reaktion der verwendeten Kunstharze
nicht mehr auswaschbar sind, der Kunststoff also nicht
toxisch ist. Dies ist vermutlich darauf zurückzu
führen, daß die Schwermetalle oder andere toxische
Verbindungen bei der Reaktion mit als Katalysator
wirken und in die Moleküle mit eingebaut werden, z.B.
in Form von Cyanaten, Karbiden, Nitriden etc. Bei
Verwendung von Gichtstaub und/oder Hochofenschlacke
erhält man durch das darin vorhandene Silizium und den
Kohlenstoff außerdem eine Verbesserung vieler physika
lischer Werte wie Erhöhung der Bruchfestigkeit und
Druckfestigkeit und zum Teil auch der elektrischen
Durchschlagfestigkeit, sowie eine sehr gute Wärmeleit
fähigkeit. Außerdem ist der erhaltene Kunststoff
umweltfreundlich, da er nicht mehr giftig ist. Aus ihm
können daher alle möglichen Gegenstände einschließlich
Eßgeschirr, hergestellt werden.
Der Anteil des oder der Füllmittel kann bis zu
80 Gew.-% erreichen ohne daß die angegebenen
guten Eigenschaften bedeutend verschlechtert werden. Auf diese
Weise können daher jetzt Gichtstaub und Hochofen
schlacke, die, auf Halde liegend, laufend Giftstoffe
in den Untergrund abgeben, unschädlich gemacht und
der Wiederverwendung zugeführt werden.
Die Wirkung beruht offenbar auf der Reaktion der
Stickstoff-, insbesondere der NCO-Gruppen des einen
Typs der Kunstharzmasse mit den OH-Gruppen des
anderen Typs und der gleichzeitigen Reaktion dieser
Gruppen mit den Schwermetallen, wobei ungiftige
Verbindungen entstehen.
Als Kunstharzmassen mit stickstoffhaltiger Reaktions
gruppe finden vor allem Cyanat , Isocyanat oder
Cyanatgruppen oder z.B. Polyurethan, Acryl, Melamin
oder Furan oder Mischungen derselben mit Isocyanat
Verwendung. Kunstharzmassen mit wenigstens einer
reaktionsfähigen OH-Gruppe können z.B. ausgewählt
werden aus den Kunstharzmassen auf der Basis der Polyole,
Polyester und/oder Polyäther und/oder Epoxide.
Durch geeignete Wahl des Molekulargewichts der ver
wendeten gießfähigen Kunstharzmassen kann die Visko
sität der aushärtbaren Mischung in weiten Grenzen
eingestellt werden.
Weiterhin ist die Elastizität des Kunststoffes
durch geeignete Wahl von Kunstharzmassen mit mehr oder
weniger stickstoffhaltigen und OH-Gruppen in weiten
Grenzen von hochschlagfest über schlagfest nach zäh
hart bis zäh elastisch variierbar. Dabei besteht der
weichste Kunststoff aus Kunstharzmassen mit jeweils
der geringsten Anzahl von z.B. NCO- und OH-Gruppen.
Dabei bleiben in jedem Fall die nichttoxischen Eigen
schaften des erzeugten Kunststoffs erhalten.
Nachfolgend ist die Wirkung der Erfindung anhand von
Versuchsergebnissen dargelegt. Dabei zeigt Tabelle I
die Analyse von Gichtstaub typischer Zusammensetzung,
Tabelle II die Schwermetallspuren im Eluat kurz nach
Herstellung des Kunststoffes, Tabelle III nach 10 Tagen
und Tabelle IV nach 20 Tagen. Dabei ist anzumerken,
daß < 0,02 ppm Zn die Nachweisgrenze für Zn, < 0,05 ppm
Pb diejenige von Blei und < 0,0002 ppm Cd diejenige
von Cadmium ist.
Wie aus den Tabellen ersichtlich, sind nur sehr geringe,
nicht mehr gesundheitsschädliche Mengen an Schwer
metallen nachweisbar.
Im Falle einer Verarbeitung von Gichtstaub ist von
folgender durchschnittlicher Zusammensetzung auszugehen
(mittlere Streuung der Durchschnittsanalysen des Gicht
staubes aus den Öfen II, III, und IV 1987):
Zu Tabelle I ist noch zu bemerken, daß die Ölbestand
teile z.T. in Form von Dioxin vorliegen.
Als Einsatzgebiete des Kunststoffs können unter anderem
folgende in Frage kommen:
Kabelvergußmaterial (z.B. für Kabelköpfe), Tank stellenabdichtungen (öl-und benzinbeständig), Keller abdichtungen, Kanalisationsrohr-Isolation, Kläranla genauskleidung, Flachdachrestaurierung, Neudächer im Flachbereich, Pfannenziegel als Gießform, Öltank- Außenummantelungen, "Gußasphalt", Fußbodenausguß ware, Balkongeländer,Transportbandrollen, Laufrollen anstelle von Ultramitmaterialien, Gehäuse für moderne elektronische Artikel (Radios etc.), Kohle bunkerauskleidungen, Waggon/Stückgutauskleidungen, Unterbodenschutz; schiefe Ebene beschichten: 1. als Gleitfläche, 2. als Stumppfläche; Absperrungen um Brüstungen, Raupenglieder für Nutzfahrzeuge bzw. Panzer, Vollmaterialreifen für Gabelstapler, Isoliermaterial für Heizungsrohre, Trägermaterial für Fußbodenheizungen oder Dachheizungen, (Solar technik), Eisenbahnschwellen, Straßenlöcher-Aus besserungsmaterial, Spurrillen-Ausbesserungsmaterial, Siloisolierung, Fundamentisolierungen, Isolations körper in der Elektroindustrie.
Kabelvergußmaterial (z.B. für Kabelköpfe), Tank stellenabdichtungen (öl-und benzinbeständig), Keller abdichtungen, Kanalisationsrohr-Isolation, Kläranla genauskleidung, Flachdachrestaurierung, Neudächer im Flachbereich, Pfannenziegel als Gießform, Öltank- Außenummantelungen, "Gußasphalt", Fußbodenausguß ware, Balkongeländer,Transportbandrollen, Laufrollen anstelle von Ultramitmaterialien, Gehäuse für moderne elektronische Artikel (Radios etc.), Kohle bunkerauskleidungen, Waggon/Stückgutauskleidungen, Unterbodenschutz; schiefe Ebene beschichten: 1. als Gleitfläche, 2. als Stumppfläche; Absperrungen um Brüstungen, Raupenglieder für Nutzfahrzeuge bzw. Panzer, Vollmaterialreifen für Gabelstapler, Isoliermaterial für Heizungsrohre, Trägermaterial für Fußbodenheizungen oder Dachheizungen, (Solar technik), Eisenbahnschwellen, Straßenlöcher-Aus besserungsmaterial, Spurrillen-Ausbesserungsmaterial, Siloisolierung, Fundamentisolierungen, Isolations körper in der Elektroindustrie.
Die Herstellung des neuen Kunststoffs erfolgt so, daß
das Füllmittel in eine Komponente oder Kunstharzmasse,
z.B. diejenige mit den N-Gruppen, eingerührt wird und
diese Mischung mit der anderen Kunstharzmasse, z.B.
mit den OH-Gruppen, als Zweikomponentengebinde in den
Handel gebracht werden kann. Nach Mischung der beiden
Bestandteile tritt dann die gewünschte Reaktion und Aus
härtung zu dem neuen Kunststoff ein.
Claims (7)
1. Mit Füllmittel gefüllter Kunststoff, der durch
Reaktion gefüllter kalthärtender Mehrkomponenten-
Kunstharzmassen gebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - er besteht aus dem Reaktionsprodukt aus
- - wenigstens einer Mehrkomponenten-Kunstharz masse mit zumindest einer Komponente mit mindestens einer stickstoffhaltigen Reaktions gruppe ( insbesondere NCO-Gruppe) und
- - wenigstens einer Mehrkomponenten-Kunstharz masse mit zumindest einer Komponente mit mindestens einer reaktionsfähigen Sauerstoff- Wasserstoff-Komponente ( OH-Gruppe) und
- - das Füllmittel besteht aus einem Pulver und/oder Granulat, das toxische Schwermetalle und/oder toxische organische und/oder toxische anorganische Verbindungen enthält.
2. Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllmittel aus Gichtstaub und/oder Hoch
ofenschlacke besteht.
3. Kunststoff nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 80 Gew.-% Füll
mittel zugesetzt ist.
4. Kunststoff nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der
Mehrkomponenten-Kunstharzmassen ein Cyanat oder
Isocyanat ist oder die Cyanatgruppe (NCO) enthält.
5. Kunststoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-
Kunstharzmasse mit der bzw. den stickstoffhaltigen
Reaktionsgruppe(n) wenigstens eine der Ver
bindungen Polyurethan, Acrylharz, Melamin und/oder
Furan enthält oder daraus besteht.
6. Kunststoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-
Kunstharzmasse mit reaktionsfähigen OH-Gruppen
ein Polyester und/oder Epoxid und/oder Polyäther ist
7. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das toxische Füllmittel in die eine der Mehr
komponenten-Kunstharzmasse eingerührt wird und
dann die andere Mehrkomponenten-Kunstharzmasse
zugemischt und damit beide miteinander und mit der
Füllmasse zur Reaktion gebracht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härte des Reaktionsproduktes durch Ver
wendung von Mehrkomponenten-Kunstharzmassen mit
unterschiedlicher Anzahl von OH-Gruppen und
stickstoffhaltigen Reaktionsgruppen der einzelnen
Kunstharzmassen eingestellt wird, wobei die Menge
der Kunstharzmassen und die Anzahl der Gruppen
jeweils so gewählt wird, daß eine vollkommene
oder nahezu vollkommene Absättigung der Gruppen
erreicht wird.
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