DE4235746A1

DE4235746A1 - Syntaktischer Ortschaum

Info

Publication number: DE4235746A1
Application number: DE19924235746
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Burger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-04-28

Description

Nach dem Stand der Technik werden Schäume u. a. formuliert mittels chemisch oder thermisch wirkender Treibmittel, des mechanischen Einschlagens von Gas, des Druck begasens oder des Bindens von sich kontaktierenden gleichartigen Hohlkörpern mittels starrer oder flexibler Matrices. Letztere werden als syntaktische Schäume bezeichnet.

In diese Gruppe gehören prinzipiell auch Partikelschäume, die aus vorgeschäumtem Polystyrol oder Polyolefinen (z. B. Styropor der BASF oder Neopolene der BASF) derart hergestellt werden, daß die Schaumpartikel bis zur Klebrigkeit erwärmt werden (z. B. Dampfstoßverfahren) und sie sich durch Expansion annähern und einen vor zugsweise dichten Schaumwerkstoff ergeben. Die Formung dieser Schäume zu Platten, Blöcken oder Formteilen setzt voraus, daß entsprechende Werkzeuge, meist aus Aluminium, und aufwendige Schließmaschinen eingesetzt werden müssen.

Da die aus Polystyrol hergestellten Schäume zum einen umweltfreundlich und billig hergestellt und schadstofffrei entsorgt werden sollen, zum anderen durch höchst möglichen Gaseinschluß (98%) als Isolier- und Verpackungswerkstoff größte Verbrei tung gefunden haben, haften diesem Werkstoff im wesentlichen drei Nachteile an:

1. Die werkstoffspezifische Sprödigkeit
2. Die notwendigen ortsgebundenen Herstellwerkzeuge, Maschinen und Einrichtungen;
3. Das einem wirtschaftlichen Recycling entgegenstehende Verhältnis von Volumen : Materialmasse (Transport!).

Diese Negative wurden mit Hilfe nachfolgend beschriebener Erfindung in bemerkens werter Weise insofern erfüllt, als ein neuartiger Werkstoff formuliert wurde, der sowohl aus Primärware wie auch aus Regenerat dem handelsüblichen Polystyrol- Hartschaum in wesentlichen Punkten überlegen ist. Dazu gehören:

1. Hohe Biegsamkeit und Elastizität;
2. Definiert einstellbare Luftdurchlässigkeit bei Raumgewichten von ca. 40 bis 100 kg/m³ und Wasserdichtigkeit ab ca. 100 kg/m³;
3. Hohe Schall- und Schlagabsorption;
4. Mobile Hohlraumfüllung;
5. Weitgehend drucklose Teilemodellierbarkeit;
6. Gute Klebeverbindung mit Deckplatten direkt bei der Herstellung;
7. Vorteilhafte Wiederverwertung ausgedienter Schaumteile ohne chemisches oder thermisches Recycling, lediglich einem notwendigem Shredden von Altteilen;
8. Einfache Aufbereitung und Anwendung.

Durch diese Vorteile ist die erfindungsgemäße Formulierung u. a. in folgenden Berei chen einsetzbar:

- Umlaufverpackungen;
- Biegsame elastische Platten und Formteile;
- Verklebte Sandwichteile;
- Orthopädische luftdurchlässige, leichte, angeformte Teile wie Liegeschalen und Stützteile;
- Protektoren und andere Schutzteile;
- Mit Formhäuten verklebte Hohlraumfüllungen wie Surfbretter, Flugzeug- und Schiffsteile und Modellteile;
- Mit Preß- oder Saugluft aufbringbare Isolier- oder Stützschäume, z. B. im Dachausbau;
- Auf feuchtem Untergrund haftende Schäume.

Der erfindungsgemäße Werkstoff besteht aus handelsüblichen kugeligen expandierten Polystyrolpartikeln oder geshredderten Altteilen, die als Matrix mit

hydrophilem Toluol-Diisocyanat-Präpolymer

hochelastisch verbunden werden. Als Schäum- oder Vernetzungsreagens wird Wasser eingerührt oder aufgedüst. Diese Materialkombination vereinigt kohäsiv und adhäsiv eine weitgehende Idealkonstellation zur Formulierung eines porösen oder dichten Werkstoffes, der sich auszeichnet durch hohe Dauerelastizität, Biegsamkeit und Dehnbarkeit bei geringen Verformungsgraden und mäßigen Verformungsgeschwindig keiten. Bei hohen Verformungsgraden und -geschwindigkeiten weist er eine hohe Energieabsorption auf durch Zerstörung der Zellstruktur des expandierten Poly styrols.

Diese erfindungsgemäße Materialkombination besticht auch in ihrer einfachen mobilen Herstell- und Verarbeitungsmethode, wie in separater Erfindungsmeldung beschrieben.

Claims

1. Syntaktischer Ortschaum, dadurch gekennzeichnet, daß Schaumpartikel mit verklebender Matrix zu kompaktem Schaumstoff formuliert sind.

2. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumpartikel kugelig vorgeschäumtes Polystyrol, Polyolefin oder ein anderer vorgeschäumter Werkstoff sind.

3. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumpartikel geshredderte Altteile sind.

4. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumpartikel vorgetrocknet sind.

5. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Anspruch 4 vorgetrockneten Schaumpartikel zu silierfähiger Masse mit Matrix benetzt wird.

6. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus hydrophilem Toluol-Diisocynat-Präpolymer besteht.

7. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Matrix benetzten Schaumpartikel mit Wasser aktiviert werden.

8. Syntaktischer Ortschaum nach Anspruch 1, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Schaumpartikeln : Matrix : Wasser ungefähr 100 : 100 : 100eingestellt wird.