DE710341C - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gips - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gips Es ist bereits bekannt, die mechanischen Eigenschaften von Gips durch Zusatz von organischen Bindemitteln zu verbessern. Da durch die in Frage kommenden leim- oder harzartigen Stoffe wasserlöslicher Natur die Abbindeverhältnisse von Gips ungünstig beeinflußt werden; wurde auch schon vorgeschlagen, dem Gips einen leim- oder harzartigen Stoff wasserlöslicher oder -quellbarer Natur unter Zuhilfenahme von organischem Lösungsmittel vor der Verarbeitung einzuverleiben. Durch diese Arbeitsweise wird die Beeinträchtigung der Abbindeverhältnisse zwar vermindert, keineswegs aber aufgehoben. Naturgemäß kann mittels wasserquellbarer oder -löslicher Zusätze auch kein wasserunempfindliches Produkt :erzielt werden. Zur Verbesserung von Gips in Richtung eines festeren, elastischeren und dabei wasserbeständigen Produktes wurde bisher noch keine befriedigende Möglichkeit gewiesen.
• Wie gefunden wurde, läßt sich eine voll befriedigende Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Gipsmassen erzielen, wenn dem Gips bei der Verarbeitung Harnstoff und Formaldehyd zugesetzt werden und die Ar-, beitsbedingungen so gewählt werden, daß die dem Gips einverleibten Stoffe im Anschluß an den Abbindeprozeß einer Verharzung unterliegen.
• Es ist bereits bekannt, @ daß ein Zusatz von Harnstoff die Festigkeitseigenschaften von Gips förderlich beeinflußt. Für diese Wirkung von Harnstoff ist die nadelförmige Gestalt der Harnstoffkristalle verantwortlich gemacht worden. Mit dieser Wirkungsweise von Harnstoff berührt sich die vorliegende Erfindung in, keiner Weise, da hier Harnstoff und Formaldehyd in der Gipsmasse zu einem hochmolekularen holloidkörper uan gesetzt werden und im Endprodukt nicht mehr nadelförmig, sondern als amorphes, porenverschließendes und -verklebendes Kunstharz vorliegen und zweifellos auf ganz anderer Grundlage und in ganz anderer Richtung verbessernd auf die Gipsnassen wirken. Jcdc::falls bccinträchtigen Harnstoff und Formaldehyd, im niedermolekularen, d. h. noch keinerlei Harz- oder Kolloidcharakter aufweisenden Zustande zugeführt, die :\bbindeverhältnisse von Gips, im Gegensatz zu leim- oder harzartigen Körpern. in keiner Weise. Die an derartigen Gipsgemischen weiterhin zu bewirkende Bildung von Harnstofi-Formaldeliyd-Harz aus den zugefügten Komponenten, die dem Material erst die wesentlichen neuen Ei-enschaften verleiht, ist ein Vorgang, der der Mithilfe geeigneter Reaktionsfaktoren. bedarf. Solche Reaktionsfaktoren sind einesteils Kondensationskatalysatoren, wie sie für die Harnstoff-Formaldehyd-Harzbildung zahlreich bekanntgeworden sind, andernteils sind es die Temperaturverhältnisse. Bei Benutzung stark wirkender Verharzungskatalysatoren. z. B. sauer oder alkalisch wirkender Mittel, kann man bereits in der Kälte, wenn auch verhältnismäßig langsam, zum Endergebnis gelangen, wie andererseits auch Hitzeeinwirkung allein, wenn auch weniger günstig, die Harzbildung zu bewirken vermag. Am schnellsten und vollkommensten führt naturgemäß die gleichzeitige Benutzung von Katalysator- und Wärmeeinwirkung zum Ziel.
• plan hat, um die Erfindung auszuführen, bei der Verarbeitung von Gips etwa ein Gemisch von Harnstoff und Formaldehyd und z. B. ein kondensierend wirkendes Mittel saurer Natur zuzusetzen; zweckmäßig fügt man diese Stoffe dem Anmachwasser bei. Nach dem bei Gips bekanntlich ziemlich rasch verlaufenden Abbindeprozeß überläßt man das dem Verwendungszweck entsprechend verformte Material je nach den -gegebenen Verhältnissen bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur der verfestigenden Verliarzung.
• An Stelle von Harnstoff lassen sich ebenso wirksam auch dessen Derivate, insbesondere Thioharnstoit, verwenden; entsprechend kann Formaldehyd durch äquivalente Produkte, wie Hexamethylentetramin, ersetzt werden. An Stelle von Harnstoff können auch Stoffe, wie Calciumc},anamid, die durch hydrolytische Spaltung Harnstoffe liefern, Anwendung finden. Harnstoffe und Formaldehyd können auch in Form der Methylolharnstoffe oder der ihnen nahestehenden analogen Verbindungen noch niedermolekularer Natur zur Verwendung gebracht werden. Ungeeignet und ausgeschlossen von.der Erfindung sind alle Harnstoff -Formaldehyd- Kondensationsprodukte, die bei noch vorhandener Wasserlöslichkeit, aber schon merklich ausgeprägter Viscosität, bereits ausgesprochene Emulsionscolloide von höher molekularer 1`Tatur darstellen. Bei der Bemessung der -Mengenverhältnisse von Harnstoa und Formaldehyd verbleibt man im Rahmen der für die Harzbildung erforderlichen bekannten Proportionen: bevorzugt «erden Mischungsverhältnisse, bei denen Harnstotf und Formaldehyd im Molverhältnis i.- i bis i : z stehen. Man kann den Formaldehydgehalt der Gipsmassen auch noch nachträglich erhöhen, indem man dem bereits verformten Material Formaldehyd durch Tränken, Tauchen oder gasförmig zuführt. Schließlich kann auf diesem Wege überhaupt der gesamte benötigte Formaldehyd zugeführt werden. Die hierbei gegebenenfalls benutzten Formaldehvdlösungen erhalten zweckmäßig einen kleinen Zusatz von Harnstoff, der dem Wiederherauslösen von Harnstoff aus den Gipsmassen entgegenwirkt.
• Die verbesserten Gipsmassen eignen sich in erhöhtem Maße für alle bekannten Verwendungszwecke von Gips; hierbei bieten die gesteigerten Festigkeitseigenschaften, die eine erheblich knappere Bemessung aller mechanisch beanspruchten Teile zulassen, sowie die hohe Wasserbeständigkeit und allgemeine Widerstandsfähigkeit besondere Vorteile. Dieselben Materialeigenschaften bieten auch die Möglichkeit für solche Verwendungszwecke, für die Gipsmassen bisher nicht genügend fest und beständig waren, z. B. für der Witterung ausgesetzte Formteile, völlig wasserbeständige porzellanartige Massen, dauerhafte Abgüsse und Plastiken u. dgl. Die normalerweise für alle derartigen Zwecke anzuwendendenZusatzmengen an Harnstoff und Formaldehyd bzw. analogen Produkten liegen im Bereich von i bis i o o'o der trocknen Gipsmassen.
• Durch Anwendung noch weitergehender Zusatzmengen werden Produkte erhalten, die mit steigendem Harzgehalt bei hoher Zugfestigkeit und Bruchfestigkeit immer zähplastischer werden. Mit Zusatzmengen von 150/0 und mehr werden beispielsweise Stoffe erzielt, die sich in ziemlich beliebiger Weise mechanisch bearbeiten lassen und die, in Form von Platten, Stäben oder Blöcken hergestellt, vielseitiger Weiterverarbeitung und -venvendung fähig sind. Bei der Herstellung solcher hochgradig gefüllten Gipsmassen tritt ein speziellerer Einfluß der angewandten Harnstoffkomponente und der Verharzungsbedingungen deutlicher in Erscheinung.
• Selbstverständlich kann die Benutzung des Verfahrens in Verbindung mit sonstigen für die Gipsverarbeitung bereits als förderlich erkannten Maßnahmen erfolgen. Es können geeignete Zusatzstoffe. wie z. B. Füllstoffe faseriger Natur, Farbstoffe, gegebenenfalls auch Weichmachungsmittel, angewendet werden. Die Verformung der Gipsmassen kann ixnter Benutzung aller dafür geeigneten apparativen Hilfsmittel erfolgen. Bei abschließender Wärmebehandlung der Gipsmassen ist darauf zu achten, daß eine austrocknende Behandlung des Materials, welche auch das Hydratwasser des Gipses abführen würde, vermieden wird. Man entgeht dieser Schwierigkeit am besten durch das Arbeiten in geeignet eingestellter abgeschlossener Wasserdampfatmosphäre.
• Das Verfahren behebt die wesentlichen Mängel eines wichtigen Baustoffes und erschließt ihm dadurch weitergehende Verwendungszwecke; ferner ermöglicht es die Gewinnung hochwertiger Kunststoffe auf der Basis von Gips.

Claims (1)

1. PAT1:\ TAN SPRUCH Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Gips, dadurch gekennzeichnet, daß den Gipsmassen vor oder bei der Verarbeitung Harnstoff oder Harnstoffderivate oder Produkte, die unter Verarbeitungsbedingungen derartige Stoffe liefern, und ferner vor, bei oder nach der Verarbeitung noch Formaldehyd oder diesem äquivalente Produkte, daneben vorzugsweise noch geeignete Verharzungskatalysatoren, zugeführt werden und daß die genannten, in niedermolekularem Zustande vorliegenden Stoffe nach dem Abbindeprozeß in den Gipsmassen, gegebenenfalls unter Wärmeanwendung, der Verharzung überlassen werden.