DE60003964T2 - Thermal protective coating composition of the ablative type - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die in Form eines Überzuges, insbesondere mit einer Maurerkelle auf Bereiche auftragbar ist, die Thermoschocks unterliegen.The present invention relates to a composition in the form of a coating, in particular with a trowel can be applied to areas called thermal shocks subject.
Insbesondere handelt es sich um eine Beschichtungszusammensetzung, die für den thermischen und mechanischen Schutz eines Trägers jeglicher Form, sei er horizontal oder vertikal, gegenüber dem Abschuß von Flugkörpern oder Flugattrappen bestimmt ist und für lange Zeit die Erhaltung der Unversehrtheit des Trägers, insbesondere einer Plattform oder eines Decks eines Kriegsschiffes, und ggf. den Schutz einer Anti-Korrosions-Beschichtung des Trägers gewährleisten muß.In particular, it is a Coating composition for thermal and mechanical Protection of a wearer any shape, be it horizontal or vertical, relative to the Launch of missiles or flight dummies is intended and preservation for a long time the integrity of the wearer, especially a platform or a deck of a warship, and, if necessary, ensure protection of an anti-corrosion coating on the wearer got to.
Es ist bekannt, zum Widerstand gegenüber Thermoschocks sogenannte Wärmeabsorbenzien zu verwenden, d. h. Materialien, die die Fähigkeit besitzen, eine bestimmte Materialmenge nach jeder starken thermischen Beanspruchung zu verlieren und folglich in der Dicke abzunehmen.It is known to resist thermal shocks so-called heat absorbers to use, d. H. Materials that have the ability to a certain Losing the amount of material after every heavy thermal load and consequently decrease in thickness.
Je nach der beabsichtigten speziellen
Verwendung, kann es sich bei den wärmeabsorbierenden Materialien
um zwei Arten handeln:
Platten oder Belagplatten, die auf den
zu schützenden
Träger
aufgeklebt und verfugt sind. Sie sind sehr oft aus einer organischen
Phenol-Matrix aufgebaut, Beschichtungen in Form eines Überzuges,
die z. B. mit einer Maurerkelle auftragbar sind. Sie sind häufig auf
Basis von Epoxidharzen (Epoxyamin oder Epoxysulfid) oder von Polyurethanharzen
oder auch Silikonharzen aufgebaut.Depending on the intended special use, the heat absorbing materials can be of two types:
Plates or covering plates that are glued and grouted on the carrier to be protected. They are very often made up of an organic phenol matrix, coatings in the form of a coating which, for. B. can be applied with a trowel. They are often based on epoxy resins (epoxy amine or epoxy sulfide) or on polyurethane resins or silicone resins.
Dennoch bringen die verschiedenen derzeit vorliegenden technischen Lösungen Nachteile mit sich.Still bring the different currently available technical solutions have disadvantages.
Die im Handel erhältlichen Belagplatten zum Aufkleben weisen sehr hohe Materialkosten auf und sind aufwendig und sehr teuer in der Handhabung, weil sie zum Aufkleben die Verwendung eines geeigneten Klebstoffes einschließen, eine sehr anspruchsvolle Vorbereitung der Oberfläche und eine spezifische Technik zur Anbringung, insbesondere auf vertikalen Wänden, erfordern.The commercially available covering plates to stick on have very high material costs and are complex and very expensive to use because they use a stick on suitable adhesive, a very demanding one Preparation of the surface and a specific technique for mounting, especially on vertical walls require.
Außerdem ist ihr Betriebsverhalten und ihr Verhalten bei Alterung ungewiß.In addition, their operating behavior and their behavior uncertain as they age.
Die Belagplatten laufen in der Tat Gefahr, im Gebrauch sich abzulösen und ihr Altern, insbesondere in aggressiver mariner Umgebung, ist ungewiß.The tiles are indeed running Danger of becoming detached in use and their aging, especially in an aggressive marine environment uncertain.
Obendrein kann sich ihre Integration an Bord als schwierig, sogar als unmöglich erweisen, insbesondere im Fall von Trägern mit gekrümmter Form.On top of that, their integration on board prove difficult, even impossible, in particular in the case of carriers with curved Shape.
Schließlich sind ihre Erhaltung und Reparatur schwierig und kostspielig.After all, their conservation and Repair difficult and expensive.
Die Beschichtungen, die in Form eines Überzuges mit einer Maurerkelle auftragbar sind, besitzen ihrerseits oft ungeeignete mechanische Eigenschaften (unzureichende Biegsamkeit) und einige ihrer wesentlichen Bestandteile sind giftig (Epoxidharze mit niedrigem Molekulargewicht, Amine, Isocyanate).The coatings in the form of a coating can be applied with a trowel, often have unsuitable ones mechanical properties (insufficient flexibility) and some Its essential components are toxic (low epoxy resins Molecular weight, amines, isocyanates).
Sie sind besonders schwierig im Gebrauch.They are particularly difficult to use.
Ihr Mischen ist heikel, ihre Auftragung ist komplex und problematisch, insbesondere auf vertikalen Wänden besteht häufig die Gefahr, daß das Material in großen Dicken nach unten fließt. Dazu stellen sie ein Problem beim Verputzen, der Oberflächenbehandlung (unregelmäßige Oberflächen) und bezüglich der Dauer der Verarbeitbarkeit der Mischung dar, die bei Umgebungstemperaturen über 25°C oder 30°C oft sehr kurz ist; sie haben eine zu geringe Lagerbeständigkeit; sie härten sehr langsam unter 10°C und erfordern eine perfekte Vorbereitung des zu schützenden Trägers. Zur Reinigung des benutzten Materials ist die Verwendung von aggressiven Lösungsmitteln erforderlich.Their mixing is delicate, their mission is complex and problematic, especially on vertical walls frequently the danger that the Material in large Thickness flows down. To do this, they pose a problem with plastering, surface treatment (irregular surfaces) and in terms of the duration of the processability of the mixture, which is very often at ambient temperatures above 25 ° C or 30 ° C is short; they have insufficient shelf life; they harden a lot slowly below 10 ° C and require a perfect preparation of the one to be protected Carrier. To clean the material used, the use of aggressive solvents required.
Schließlich sind ihre Materialkosten oft ein Hindernis.After all, their material costs often an obstacle.
Beschichtungszusammensetzungen, die insbesondere mit einer Maurerkelle auftragbar sind, sind im amerikanischen Patent 4 595 714 beschrieben.Coating compositions which can be applied especially with a trowel, are in the American Patent 4,595,714.
Diese wärmeabsorbierenden Zusammensetzungen sind einerseits auf Basis einer flüssigen Komponente A, die ein Polysulfidharz und ein Amin als Vernetzungsmittel umfaßt und kurze Fasern aus feuerfestem Material enthält, und andererseits aus einer flüssigen Komponente B auf Basis eines Epoxidharzes und einer Mischung aus feinteiligen mineralischen Materialien.These heat absorbing compositions are on the one hand based on a liquid component A, the one Polysulfide resin and an amine as a crosslinking agent and short Contains fibers of refractory material, and on the other hand from a liquid Component B based on an epoxy resin and a mixture of finely divided mineral materials.
Diese Beschichtungszusammensetzungen weisen den Nachteil auf, giftige Erzeugnisse zu enthalten und sehr schwierig im Einsatz zu sein.These coating compositions have the disadvantage of containing toxic products and very to be difficult to use.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, einen wirkungsvollen, kostengünstigen Wärmeschutzüberzug vorzuschlagen, der selbst von ungeschultem Personal sehr einfach angewandt werden kann.One of the goals of the present The invention is to propose an effective, inexpensive heat protection coating, which itself can be used very easily by untrained personnel.
Ein anderes Ziel ist die Bereitstellung einer Beschichtungszusammensetzung, die frei von leicht brennbaren Erzeugnissen oder Giftstoffen ist, um sogar an Bord von Kriegsschiffen gelagert werden zu können und auf diese Weise die Beschränkungen beim Transport und bei der Sicherheit der Lagerhaltung verringern zu können.Another goal is deployment a coating composition that is free of flammable Products or toxins is used to even board warships to be able to be stored and so the restrictions reduce transportation and storage security to be able to.
Ein anderes Ziel ist die Bereitstellung eines Wärmeschutzüberzugs, der leicht zu beschaffen und einfach in der Pflege ist.Another goal is deployment a heat protection coating, that is easy to obtain and easy to maintain.
Um dies zu erreichen, hat die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung für einen wärmeabsorbierenden Wärmeschutzüberzug zum Gegenstand, welche zwei getrennt verpackte Komponenten A und B umfaßt, die vor dem Gebrauch auf herkömmliche Weise durch einfaches mechanisches Mischen bei Raumtemperatur zu vermischen sind, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die zwei Komponenten die folgenden Bestandteile enthalten:To achieve this, the subject of the present invention is a heat absorbing thermal barrier coating composition which comprises two separately packaged components A and B which are conventionally pre-used by simple mechanical mixing in space temperature to be mixed, and is characterized in that the two components contain the following components:
Komponente A in flüssiger Form:Component A in liquid form:
- – 20 bis 95 Masse-% eines halogenierten Polymers in Form einer wäßrigen Emulsion (I),- 20th up to 95% by mass of a halogenated polymer in the form of an aqueous emulsion (I)
- – 5 bis 80 Masse-% eines Silikon-Polymers in Form einer wäßrigen Emulsion (II),- 5th up to 80% by mass of a silicone polymer in the form of an aqueous emulsion (II)
- – 0 bis 5 Masse-% organischer oder mineralischer Mikrofasern- 0 up to 5% by mass of organic or mineral microfibers
Komponente B in fester Form:Component B in solid Shape:
- – 30 bis 90 Masse-% eines pulverförmigen hydraulischen Bindemittels hoher Festigkeit und herkömmlicher Art,- 30 up to 90% by mass of a powder hydraulic binder of high strength and conventional type,
- – 0 bis 30 Masse-% Glasfasern oder im Handel erhältlicher geschnittener Glasfäden,- 0 up to 30% by mass of glass fibers or commercially available cut glass threads,
- – 0,5 bis 15 Masse-% von im Handel erhältlichen Mikrohohlkügelchen aus Keramik oder Glas,- 0.5 up to 15 mass% of commercially available Hollow microspheres made of ceramic or glass,
- – 0,1 bis 20 Masse-% Zinkoxid in Pulverform, wobei das Verhältnis zwischen A und B 1 Masseteil A auf 0,5 bis 2 Masseteile B beträgt.- 0.1 up to 20 mass% zinc oxide in powder form, where the ratio between A and B is 1 part by mass A to 0.5 to 2 parts by mass B.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Polymer (I) ein Vinylidenchlorid-Acryl-Copolymer.According to one embodiment the polymer (I) is a vinylidene chloride-acrylic copolymer.
Vorzugsweise ist das Polymer (I) eine wäßrige Dispersion aus einem Vinylidenchlorid-Acryl-Polymer mit einem pH kleiner oder gleich 3.The polymer (I) is preferably an aqueous dispersion made of a vinylidene chloride acrylic polymer with a pH less than or equal to 3.
Gemäß einer Ausführungsvariante enthält die Komponente A5 Masse-% Fasern, die unter der Marke Kevlar® erhältlich sind.According to one embodiment contains the component A5% by mass of fibers which are available under the trademark Kevlar ®.
Die Komponente B umfaßt geschnittene Glasfäden von 3 bis 10 mm und Mikrohohlkügelchen aus Glas.Component B includes cut glass threads from 3 to 10 mm and hollow microspheres of glass.
Die Komponente A kann zusätzlich ein drittes Polymer (III) in Form einer wäßrigen Emulsion enthalten, das mit den Polymeren (I) und (II) kompatibel ist. Gemäß einer Ausführungsvariante ist das Polymer (III) ein Vinylacetat-Acrylat-Copolymer.Component A can also be a contain third polymer (III) in the form of an aqueous emulsion, the is compatible with the polymers (I) and (II). According to one variant the polymer (III) is a vinyl acetate-acrylate copolymer.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Polymer (III) eine wäßrige Emulsion eines Phenolharzes.In another embodiment the polymer (III) is an aqueous emulsion a phenolic resin.
Eine bevorzugte Zusammensetzung gemäß der Erfindung enthält folgende Bestandteile:A preferred composition according to the invention contains the following components:
Komponente A:Component A:
- – 80 bis 90 Masse-% eines Vinylidenchlorid-Acryl-Copolymers in Form einer wäßrigen Emulsion (I) mit einem pH von 2,- 80 to 90% by mass of a vinylidene chloride-acrylic copolymer in the form of a aqueous emulsion (I) with a pH of 2,
- – 5 bis 15 Masse-% einer Silikonemulsion (II), 1 bis 2% Kevlar®-Fasern- 5 to 15% by mass of a silicone emulsion (II), 1 to 2% Kevlar ® fibers
Komponente B:Component B:
- – 70 bis 85 Masse-% eines handelsüblichen hydraulischen Bindemittels,- 70 up to 85% by mass of a commercially available hydraulic binder,
- – 5 bis 10 Masse-% Mikrohohlkügelchen aus Glas,- 5th up to 10% by mass of hollow microspheres of glass,
- – 1 bis 10 Masse-% Zinkoxid in Pulverform, wobei das Verhältnis zwischen A und B1 Masseteil A auf 0,8 bis 1,2 Teile B beträgt.- 1 up to 10 mass% zinc oxide in powder form, where the ratio between A and B1 parts by mass A is 0.8 to 1.2 parts B.
Die Komponente B kann zusätzlich folgende Bestandteile enthalten:
- – 5 bis 15 Masse-% geschnittene Glasfäden,
- – 5 bis 6 Masse-% synthetisches schwarzes Eisenoxid,
- – 1 bis 2 Masse-% Titanoxid,
- – 1 bis 3 Masse-% Zinkborat.
- - 5 to 15% by mass of cut glass threads,
- 5 to 6% by mass of synthetic black iron oxide,
- 1 to 2% by mass of titanium oxide,
- - 1 to 3% by mass of zinc borate.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß der Erfindung basiert auf einer gemischten organisch mineralischen, mit Wasser verdünnbaren Matrix.The coating composition according to the invention is based on a mixed organic mineral, with water dilutable Matrix.
Sie liegt in zwei getrennten Verpackungen, jeweils eine Komponente A und eine Komponente B enthaltend, vor.It is in two separate packages, each containing a component A and a component B, before.
Die Komponente A liegt in flüssiger Form vor und besteht im wesentlichen aus einem Gemisch aus mindestens zwei Polymeren (I) und (II) in Form einer wäßrigen Emulsion.Component A is in liquid form before and consists essentially of a mixture of at least two polymers (I) and (II) in the form of an aqueous emulsion.
Das Polymer (I) ist auf Basis eines halogenierten Polymers, vorzugsweise eines Vinyliden-Acrylat-Copolymers, z. B. eines Harzes, das im Handel unter der Bezeichnung HALOFLEX 202 oder 2025 von der Firma ZENECA erhältlich ist. Es handelt sich um eine Dispersion eines Vinylidenchlorid-Acrylat-Copolymers mit einem Gehalt von 60% Trockenextrakt, dessen saurer pH kleiner oder gleich 3 eine charakteristische Eigenschaft ist.The polymer (I) is based on a halogenated polymer, preferably a vinylidene-acrylate copolymer, e.g. B. a resin, which is commercially available under the name HALOFLEX 202 or 2025 from the company ZENECA. It is a dispersion of a vinylidene chloride-acrylate copolymer with a content of 60% dry extract, whose acidic pH less than or equal to 3 is a characteristic property shaft is.
Das Polymer (II) ist ein Silikon, z. B. eine wäßrige Emulsion eines Silikonharzes mit einem Gehalt von 50% Trockenextrakt, welches im Handel unter der Bezeichnung SILRES M50E von der Firma WACKER erhältlich ist.The polymer (II) is a silicone, z. B. an aqueous emulsion a silicone resin containing 50% dry extract, which commercially available under the name SILRES M50E from WACKER available is.
Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die Komponente A darüber hinaus bis zu 5 % organische oder mineralische Mikrofasern.According to one embodiment comprises component A over it up to 5% organic or mineral microfibers.
Die organischen Fasern sind z. B. Kevlar®-Fasern, insbesondere die im Handel von der Firma DUPONT DE NEMOURS unter der Bezeichnung KEVLAR PULP TXP erhältlichen Fasern.The organic fibers are e.g. B. Kevlar ® fibers, in particular the fibers commercially available from DUPONT DE NEMOURS under the name KEVLAR PULP TXP.
Die Aufgabe dieser Mikrofasern ist es, der Beschichtungszusammensetzung einerseits eine thixotrope Eigenschaft zu verleihen, um ihren Gebrauch zu erleichtern, und andererseits einen Beitrag zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Kohäsion der Matrix zu leisten.The job of these microfibers is it, the coating composition on the one hand a thixotropic property to lend to facilitate their use, and on the other hand contribute to improving the mechanical properties and of cohesion to perform the matrix.
Gemäß einer Ausführungsform kann man ein drittes Polymer (III) in Form einer wäßrigen Emulsion hinzufügen, um spezifische Eigenschaften zu erhalten, wobei dieses dritte Polymer mit den zwei vorhergehenden Polymeren kompatibel sein muß. Falls man eine erhöhte Biegsamkeit wünscht, kann dieses Polymer beispielsweise ein Vinylacetat-Acrylat-Copolymer sein. Falls man einen ergänzenden Wärmewiderstand wünscht, kann dieses Polymer eine wäßrige Emulsion eines Phenolharzes sein.According to one embodiment a third polymer (III) can be added in the form of an aqueous emulsion in order to to obtain specific properties, this third polymer must be compatible with the two previous polymers. If one increased Flexibility wishes For example, this polymer can be a vinyl acetate-acrylate copolymer his. If you have a supplementary thermal resistance wishes can this polymer is an aqueous emulsion a phenolic resin.
Die Komponente B liegt in Form einer Feststoffmischung vor, deren Hauptbestandteil ein pulverförmiges hydraulisches Bindemittel hoher chemischer Beständigkeit ist, das 30 bis 90% der Gesamtmasse, vorzugsweise 75%, ausmacht.Component B is in the form of a Solid mixture, the main component of which is a powdered hydraulic Binder of high chemical resistance, which is 30 to 90% of the total mass, preferably 75%.
Das hydraulische Bindemittel ist vorzugsweise von einer Qualität, die an eine aggressive Umgebung, wie die marine Umgebung, angepaßt ist. Es handelt sich z. B. um ein Bindemittel der Qualität CPA CEMI 52.5 Typ HRC, welches im Handel von der Firma CALCIA erhältlich ist.The hydraulic binder is preferably of a quality which is adapted to an aggressive environment, such as the marine environment. It is e.g. B. a binder of quality CPA CEMI 52.5 type HRC, which is commercially available from CALCIA.
Überdies umfaßt die Komponente B 0,5 bis 15 Masse-% Mikrohohlkügelchen aus Keramik, oder vorzugsweise aus Glas, deren spezifisches Gewicht zwischen 0,2 und 0,5 liegt. Dies sind z. B. im Handel unter der Bezeichnung B38/4000 erhältliche Mikrohohlkügelchen der Firma 3M.moreover comprises component B 0.5 to 15% by mass of hollow ceramic microspheres, or preferably made of glass, the specific weight of which is between 0.2 and 0.5. These are e.g. B. commercially available under the name B38 / 4000 Hollow microspheres from the company 3M.
Diese Mikrokügelchen haben einerseits die Aufgabe, die Dichte der Beschichtungszusammensetzung zu verringern und andererseits zu den Wärmeisolationseigenschaften beizutragen.On the one hand, these microspheres have the Task to reduce the density of the coating composition and on the other hand to the thermal insulation properties contribute.
Die Komponente B beinhaltet 0,1 bis 20 Masse-% Zinkoxid in Form eines pulverförmigen Pigmentes, das beispielsweise in herkömmlicher Qualität in Zusammensetzungen von Anstrichfarben verwendet wird, wie nicht nadelförmiges Zinkoxid.Component B contains 0.1 to 20% by mass of zinc oxide in the form of a powdered pigment, for example in conventional quality is used in compositions of paints like not acicular Zinc oxide.
Außerdem enthält die Komponente B 0 bis 30 Masse-% Glasfasern, oder vorzugsweise geschnittene Glasfäden mit einer Länge von 3 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 8 mm. Gemäß einer Variante fügt man bis zu 3% Fasern zu, die unter der Marke Kevlar® bekannt sind, oder Keramikfasern, mit dem Ziel, die mechanischen Eigenschaften (Abriebsfestigkeit, innere Kohäsion, Widerstand gegen Rißbildung) und die Eigenschaften beim Gebrauch, insbesondere während thermischen Einwirkungen, zu verbessern.Component B also contains 0 to 30% by mass of glass fibers, or preferably cut glass threads with a length of 3 to 10 mm, preferably of 4 to 8 mm. According to a variant, up to 3% of fibers known under the Kevlar ® brand or ceramic fibers are added with the aim of improving the mechanical properties (abrasion resistance, internal cohesion, resistance to cracking) and the properties during use, especially during thermal Actions to improve.
Ggf. kann man für bestimmte Anwendungen bis zu 10 Masse-% eines feuerfesten Füllmateriales, z. B. Pigmentzusammensetzungen auf Basis von Zinkborat, insbesondere das im Handel unter der Bezeichnung FIREBRAKE ZB von der Firma BORAX erhältliche Produkt, hinzufügen.Possibly. can be used up for certain applications to 10% by mass of a refractory filling material, e.g. B. pigment compositions based on zinc borate, especially that commercially available under the name FIREBRAKE For example available from the company BORAX Add product.
Man kann auch bis zu 20 Masse-% mineralische oder organische Farbpigmente, z. B. rutiles Titanoxid oder Eisenoxide hinzufügen.One can also get up to 20 mass% mineral or organic color pigments, e.g. B. rutile titanium oxide or iron oxides Add.
Schließlich kann auch schichtmineralisches Füllmaterial hinzugefügt werden, um zur inneren Kohäsion beizutragen und eine Sperrwirkung gegenüber Stoffen von außerhalb zu bewirken, z. B. das im Handel unter der Bezeichnung PLASTORIT 025 von der Firma NAINTSCH erhältliche Produkt.Finally, layered mineral can filling material added become to inner cohesion contribute and a barrier effect against substances from outside to effect z. B. that in the trade under the name PLASTORIT 025 available from NAINTSCH Product.
Das Verhältnis zwischen Komponente A und Komponente B beträgt 1 Masseteil A auf 0,3 bis 2 Masseteile B.The relationship between component A and component B is 1 part by mass A to 0.3 to 2 parts by mass B.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.Other advantages and properties the invention will become apparent from the following description of the Embodiments.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
Komponente A:Component A:
- – 88,6 Masse-% einer Vinyliden-Acryl-Dispersion mit 60% Trockenextrakt mit einem pH von 2- 88.6 Mass% of a vinylidene-acrylic dispersion with 60% dry extract with a pH of 2
- – 10 Masse-% einer Silikonemulsion mit 60% Trockenextrakt- 10th Mass% of a silicone emulsion with 60% dry extract
- – 1,40 Masse-% Kevlar®-Fasern- 1.40% by mass Kevlar ® fibers
Komponente B:Component B:
- – 73,5 Masse-% eines hydraulischen Bindemittels der Qualität CPA-CEMI 52,5 PMESCP2 Typ HRC - 73.5% by mass of a hydraulic binder of the quality CPA-CEMI 52.5 PMESCP2 type HRC
- – 8,75 Masse-% Mikrohohlkügelchen aus Glas- 8.75 % By mass of hollow microspheres of glass
- – 4,50 Masse-% synthetisches schwarzes Eisenoxid- 4.50 % By mass synthetic black iron oxide
- – 1,50 Masse-% TiO2 - 1.50% by mass of TiO 2
- – 0,5 Masse-% ZnO- 0.5 Mass% ZnO
- – 9,0 Masse-% geschnittene Glasfäden mit einer Länge von 6 mm- 9.0 % By mass cut glass threads with a length of 6 mm
- – 2,25 Masse-% Zinkborat- 2.25 % By mass zinc borate
Eine typische Zusammensetzung des
Bindemittels gemäß Beispiel
1 besteht aus folgenden Bestandteilen:
Das Verhältnis zwischen A und B beträgt 1 Masseteil A auf 1,25 Masseteile B.The ratio between A and B is 1 part by weight A to 1.25 parts by weight B.
BEISPIELE 2 bis 4:EXAMPLES 2 to 4:
Komponente A:Component A:
Sie enthält die Bestandteile, deren Massen-% nachstehend in der Tabelle aufgelistet sind:It contains the components of which % By mass are listed in the table below:
Komponente B:Component B:
Sie enthält die Bestandteile, deren Massen-% nachstehend in der Tabelle aufgelistet sind:It contains the components of which % By mass are listed in the table below:
Die beispielhaft gegebenen Kurven entsprechen den graphischen Aufzeichnungen der Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit, die einerseits an der äußeren Oberfläche des großem Wärmefluß ausgesetzten Materials (Temperatur vorne) und andererseits unterhalb des Materials, nämlich an der Grenzfläche zwischen dem Material und seinem metallischen Träger, gemessen werden.The curves given as examples correspond to the graphical records of the temperature in dependence on the time spent on the outside surface of the great Exposed to heat flow Material (temperature at the front) and on the other hand below the material, namely at the interface between the material and its metallic support.
Die Versuche an den metallischen mit wärmeabsorbierenden Beschichtungen unterschiedlichen Ursprungs überzogenen Proben, wurden mit Hilfe eines thermischen Generators im Sonnenofen des Testzentrums von Odeillo realisiert, welches der Direction des Centres d'expertise et d'essais de la Delegation Generale pour l'Armement untergeordnet ist und in den östlichen Pyrenäen liegt.The tests on the metallic with heat absorbing Coatings of different origin coated samples were made with With the help of a thermal generator in the solar furnace of the test center realized by Odeillo, which is the Directorate of the Centers d'expertise et d'essais de la Delegation Generale pour l'Armement is subordinate and in the eastern Pyrenees lies.
Die
Die
Die
Diese Überzüge wurden in einer Dicke von 1 cm auf eine metallische Probe aus Aluminium aufgetragen.These coatings were made in a thickness of 1 cm applied to a metallic sample made of aluminum.
Es wurden folgende Versuchsparameter
verwendet:
Wärmeleistung:
500 W/cm2
Dauer des Wärmeflusses:
1200 MillisekundenThe following test parameters were used:
Heat output: 500 W / cm 2
Duration of heat flow: 1200 milliseconds
Man beobachtet, daß die Temperaturerhöhung der
Rückwand
(an der Grenzfläche
zwischen Trägermaterial
und dem Material) deutlich schwächer
im Fall einer Beschichtung gemäß der Erfindung
ausfällt
(
Die
Die Kurven, die mit E1 gekennzeichnet sind, entsprechen einem im Handel erhältlichen Überzug mit einer epoxidischen Matrix, der mit einer Maurerkelle auftragbar ist.The curves marked E 1 correspond to a commercially available coating with an epoxidic matrix which can be applied with a trowel.
Die Beschichtungszusammensetzung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, keine Komponenten zu enthalten, die als giftig oder feuergefährlich betrachtet werden. Sie ist insbesondere frei von organischen Lösungsmitteln, Aminen, epoxidischen Derivaten, Glycidethern oder Isocyanaten.The coating composition according to the invention has the advantage of not containing any components that are considered toxic or flammable to be viewed as. It is especially free of organic solvents, Amines, epoxidic derivatives, glycidyl ethers or isocyanates.
Zum Gebrauch wird die feste pulverförmige Komponente B mit der flüssigen Komponente A durch einfaches mechanisches Kneten bei Raumtemperatur vereinigt, um eine Schicht zu bilden, deren Viskosität und einstellbare thixotrope Eigenschaften eine Auftragung in dicken Lagen erlaubt, d. h. nach Bedarf bis zu einer Dicke von 10 bis 20 mm sowohl auf vertikalen wie horizontalen Wänden. Ein anderer Vorteil der Zusammensetzung gemäß der Erfindung, ist ihre einfache Verarbeitbarkeit mit der Maurerkelle oder dem Spatel, auch von ungeschultem Personal.The solid powdery component is used B with the liquid Component A by simple mechanical kneading at room temperature united to form a layer, its viscosity and adjustable thixotropic properties allow application in thick layers, d. H. up to a thickness of 10 to 20 mm as required vertical and horizontal walls. Another advantage of the composition according to the invention is its simple Workability with a trowel or spatula, even from untrained Staff.
Die zweckmäßige Verarbeitbarkeit der Schicht nach Vermischen von A und B liegt in einer Größenordnung von einer Stunde bei 20°C.The expedient processability of the layer after mixing A and B is in the order of one hour at 20 ° C.
Das zum Einsatz gekommene Material kann einfach mit Wasser gereinigt werden. Die Viskosität und die technischen Eigenschaften des Überzuges können nach Wunsch verändert werden, sei es durch Anpassung der Mengenanteile von A und B innerhalb ausreichend großer Bereiche, sei es durch Anpassen der jeweiligen Rezepturen von A und B.The material used can be easily cleaned with water. The viscosity and the technical properties of the coating can changed as desired be it by adjusting the proportions of A and B within big enough Areas, be it by adapting the respective recipes of A and B.
Der Bildungsmechanismus des trockenen Films des Überzuges ist wahrscheinlich sehr kompliziert und beruht im Wesentlichen auf der Gleichzeitigkeit dreier Wechselwirkungen:
- – die Einwirkung von Wasser, das in den wäßrigen Dispersionen der Polymere enthalten ist, auf das hydraulische Bindemittel (entsprechende Reaktion wie beim Abbinden von Zement),
- – die Reaktion zwischen dem Säuregehalt der wäßrigen Emulsion des halogenierten Polymers und den basischen pulverförmigen Bestandteilen, die in der Komponente B enthalten sind (z. B. hydraulisches Bindemittel, Zinkoxid)
- – das Zusammenwachsen der Polymere in wäßriger Emulsion, die in der Komponente A enthalten und in die mineralische Matrix (hydraulisches Bindemittel) eingefügt sind, wobei die auf diese Weise nach der Trocknung erhaltene gehärtete gemischte Verbindung als Beschichtung mit einer „organo-mineralischen Matrix" bezeichnet werden kann.
- The action of water, which is contained in the aqueous dispersions of the polymers, on the hydraulic binder (corresponding reaction as in the setting of cement),
- The reaction between the acidity of the aqueous emulsion of the halogenated polymer and the basic powdery constituents which are contained in component B (for example hydraulic binder, zinc oxide)
- The growing together of the polymers in an aqueous emulsion which are contained in component A and are incorporated in the mineral matrix (hydraulic binder), the hardened mixed compound obtained in this way after drying being referred to as a coating with an “organo-mineral matrix” can be.
Das Ergebnis dieser Mechanismen führt nach vollständiger Trocknung zur Bildung einer festen Schicht, welche die gewünschten Eigenschaften aufweist, insbesondere Wärmeschutz, mechanische Eigenschaften (Härte, Stoß- und Abriebsfestigkeit, Elastizität, Kohäsion), physikalisch-chemische Eigenschaften (Wärmedämmung, Feuerfestigkeit, Undurchlässigkeit für Wasser und kontaminierende Stoffe).The result of these mechanisms follows complete Drying to form a solid layer, which the desired Has properties, especially thermal protection, mechanical properties (Hardness, shock and abrasion resistance, elasticity, Cohesion), physico-chemical properties (thermal insulation, fire resistance, impermeability for water and contaminants).
Die wärmeabsorbierende Eigenschaft der Beschichtung, d. h. ihre Fähigkeit, eine bestimmte Materialmenge nach jeder starken thermischen Beanspruchung (z. B. Abschuß eines Flugkörpers oder einer Flugattrappe) zu verlieren und folglich in der Dicke abzunehmen, kann ebenfalls verändert werden, indem man die Anteile der Komponenten der Rezeptur verändert.The heat absorbing property the coating, d. H. their ability a certain amount of material after each strong thermal load (e.g. launching a missile or a dummy flight) and consequently in thickness losing weight can also change by changing the proportions of the components of the recipe.
Einer der möglichen Mechanismen der Wärmeabsorption während einer starken thermischen Beanspruchung der Oberfläche der Beschichtung stammt einerseits aus der thermischen Dehydrochlorierung des halogenierten Polymers, denn der freigesetzte gasförmige Chlorwasserstoff wird zum einen vom Zinkoxid aufgenommen, um Zinkchlorid zu bilden, zum anderen wird er in der Mehrzahl der Fälle von der mineralischen Matrix des an Calciumhydroxid reichen hydraulischen Bindemittels aufgenommen, um insbesondere Calciumchlorid zu bilden. Unter dem Einfluß der starken Hitze verkohlt die organische Matrix teilweise, wohingegen das Zinkchlorid und das gebildete Calciumchlorid sich verflüchtigen. Jenseits einer bestimmten Temperatur kann auch eine Sublimation des Zinkoxidrückstandes auftreten.One of the possible mechanisms of heat absorption while a strong thermal stress on the surface of the Coating comes from thermal dehydrochlorination of the halogenated polymer, because the released gaseous hydrogen chloride on the one hand is taken up by zinc oxide to form zinc chloride, on the other hand, in the majority of cases it becomes mineral matrix of the hydraulic binder rich in calcium hydroxide, to form calcium chloride in particular. Under the influence of the strong Heat partially chars the organic matrix, whereas the zinc chloride and the calcium chloride formed evaporates. Beyond a certain one Temperature can also sublimate the zinc oxide residue occur.
Die Kombination dieser verschiedenen chemischen Reaktionen des Abbaus, der Verdampfung oder der Sublimation erlauben es, einen großen Anteil der auftretenden Wärmeenergie zu absorbieren.The combination of these different chemical reactions of degradation, evaporation or sublimation allow a large Proportion of thermal energy that occurs to absorb.
Überdies kann sich unter dem Einfluß einer großen Temperaturerhöhung der Teil des Silikonpolymers, der sich an der Oberfläche befindet, teilweise zersetzen, während ein anderer Teil eine Vernetzungsreaktion eingeht, die dazu beiträgt, die mechanische Unversehrtheit der Beschichtung unter der verkohlten Haut aufrechtzuerhalten.moreover can become under the influence of a huge temperature increase the part of the silicone polymer that is on the surface partially decompose while another part enters into a crosslinking reaction which helps mechanical integrity of the coating under the charred Maintain skin.
Beispielsweise kann die Größenordnung des wärmeabsorbierenden Effektes, der sich aus einer Beschichtung mit 10 mm Dicke ergibt, um 0,5 bis 2 mm für eine Folge von 1 bis 3 Schüssen variieren, je nach der betrachteten Rezeptur.For example, the order of magnitude of the heat absorbing Effect resulting from a coating with a thickness of 10 mm, by 0.5 to 2 mm for a sequence of 1 to 3 shots vary depending on the recipe under consideration.
Nach einem bestimmten Maß der Abnutzung ist die Beschichtung nach Vorbereitung der entsprechenden beschädigten Bereiche durch Bürsten und Spülen sehr leicht durch einfaches Verputzen zu reparieren.After a certain amount of wear is the coating after preparation of the corresponding damaged areas by brushing and rinsing very easy to repair by simply plastering.
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