-
Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Magnesiazexnenten
Zur Verbesserung der Eigenschaften von. Üagnesiazementen, insbesondere zur Erzielung
festerer, elastischerer und dabei wasserbeständigerer Produkte, wurden schon Zusätze
harz-und leimartigen Charakters vorgeschlagen. Die praktisch in erster Linie in
Frage kommenden Zusätze dieser Art besitzen Wasserlöslichkeit und können naturgemäß
dem Magnesiazement keine völlige Wasserunempfindlichkeit verleihen. Die Benutzung
wasserunlöslicher Harz-und Leimstoffe ist schwierig; ihre homogene Verteilung in
den Zementmassen ist nur unter Zuhilfenahme organischer Lösungsmittel möglich. Im
ganzen genommen beeinträchtigen alle organischen Stoffe von Harz- oder Leimcharakter
zufolge ihrer kolloiden Natur schon bei verhältnismäßig kleinen Zusatzmengen den.
Abbindeprozeß von Magnesiazementen, so daß weiterreichende Verbesserungswirkungen
auf diesem Wege nicht zu erzielen sind.
-
Es wurde nun gefunden, daß Magnesiazemente in ihren Eigenschaften
außerordentlich verbessert werden können, wenn- die Verarbeitung in Gegenwart von
Harnstoff und Formaldehyd vorgenommen wird. Diese Stoffe sind bekannt als Ausgangsmaterial
für die Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharze, die sog. Aminoplaste: Vorliegende Erfindung
beschränkt sich aber auf die Zuführung niedermolekularer, d. h. noch nicht wesentlich
kondensierter Harnstoff-Formaldehyd-Gemische, die noch keinerlei Kunstharz- bzw.
Kolloidcharakter aufweisen und die jedenfalls den Abbindeprozeß von Magnesiazement
in, keiner Weise zu beeinträchtigen vermögen. Wesentliches Erfordernis der neuen
Verfahrensweise ist ferner die Anwendung von Arbeitsbedingungen, unter welchen das
Harnstoff-Formaldehyd-Gemisch im Anschluß an den Abbindeprozeß in den Magnesiazementmassen
einer Umwandlung im Kunstharz unterliegt. Diese Harzbildung verleiht, .indem sie
das Material in seinem feinsten Gefüge homogen durchdringt und alle Poren dichtet
und verklebt,
-den Produkten erst die wesentlichen neuen Eigenschaften.
Maßgeblich für- den Eintritt einer Harzbildung ist einesteils die Gegenwart von
Verharzungskatalysatoren von für die Harnstoff-Form:aldehyd-Kondensation geeigneter
Natur, wie sie in Form z. B. alkalischer oder saurer Mittel oder ähnlich wirkender
Stoffe, z. B. salzartiger Natur, zahlreich bekannt sind, andernteils die Zuführung
von Wärme. Man kann mit Hilfe sehr wirksamer Katalysatoren bereits in der Kälte
in ausreichend kurzer Zeit zum Endprodukt gelangen, wie man anderseits auch lediglich
durch entsprechend bemessene Hitzeeinwirkung zum Ziel kommen kann. Ani-wirksamsten
erweist sich naturgemäß die gleichzeitige Anwendung beider Hilfsmittel.
-
Man kann bei dem neuen Verfahren an Stelle von Harnstoff auch dessen
Derivate, insbesondere Thioharnstoff, verwenden oder aber Stoffe, wie Calciumcyanamid,
die durch hydrolytische Spaltung Harnstoffe liefern. Ebenso kann Formaldehyd durch
äquivalentes Produkt, wie Hexamethylentetramin, vertreten werden. Schließlich können
Harnstoffe und Formaldehyd auch in Gestalt der Methylolharnstoffe oder analoger
Verbindungen von noch niedermolekularer Natur in Anwendung gebracht werden. Auszuscheiden
für die Verwendung in dem neuen Verfahren sind hingegen alle solche Harnstoff--Formaldehyd-Kondensationsprodukte,
die zwar noch Wasserlöslichkeit besitzen, aber bei Vorhandensein merklicher Viscosität
bereits als ausgesprochene Emulsionskolloide von höhermolekularer Natur anzusprechen
sind.
-
Hinsichtlich der anzuwendenden Mengenverhältnisse von Harnstoff und
Formaldehyd dienen die für die Harzbildung erforderlichen bekannten Proportionen
als Richtlinien; vorteilhaft ist die Benutzung der in diesem Rahmen verbleibenden
verhältnismäßig harnstoffreichen Gemische. Näch einer besonderen Ausführungsform
des Verfahrens wird, der Magnesiazement zunächst mit Harnstoff allein oder .mit
Harnstoff und einer unzureichenden Formaldehydmenge verarbeitet und der weiter benötigte
Formaldehyd nachträglich durch Tränken oder Tauchen oder gasförmig der verformten
Masse zugeführt. Hierbei benutzte F6rmaldehydlösungen erhalten zweckmäßig einen
kleinen Harnstoffzusatz, der dem Wiederh erauslösen von Harnstoff au den Magnesiazem,entmassen
entgegenwirkt.
-
Man hat also zur Durchführung des Verfahrens dem Magnesiazement beim
Anmischen, zweckmäßig durch Auflösen in der Magnesiumchloridlauge, Harnstoff und
Formaldehyd bzw. analoge Produkte zuzufügen, vorzugsweise auch einen geeigneten;
den Zementbestandteilen gegenüber indifferenten Katalysator in geringer Menge; und
die verformte Masse nach dem Abbinden, gegebenenfalls unter Wärmezuführung, dem
Verharzungsprozeß des enthaltenen Harnstoff-Formaldehyd-Gemisches zu überlassen.
-
Die normalerweise anzuwendenden Mengen von Harnstoff und Formaldehyd
liegen, je nach dem Ausmaß der erstrebten Materialverbesserung, im Bereich von i
bis io% des Trockengewichtes der Magnesiamassen. Hiermit lassen sich die Magnesiazementmassen
für alle bekannten Verwendungszwecke im Baugewerbe und für Formteile und überhaupt
für alle normalen Beanspruchungen his zum höchsten Grade vervollkommnen. Mit darüber
hinausgehenden Zusatzmengen lassen sich noch weitergehende Verbesserungen erzielen,
deren Ergebnis ein sehr bruchfestes, elastisches und widerstandsfähiges Material
ist, das als neuartiger Kunststoff angesprochen werden kann. Dieses Material läßt
sich in jeder Weise mechanisch bearbeiten und kann, in geeigneter Weise vorgeformt,
zu vielfältigen Verwendungszwecken weiterverarbeitet werden.
-
Bei der Wärmekondensation von Magnesiazementmas.sen gemäß dem Verfahren
muß darauf geachtet werden, daß ein vorzeitiges Austrocknen der Massen verhütet
wird, welches den abschließenden Verfestigungsprozeß beeinträchtigen würde. Man
arbeitet zu diesem Zweck z. B. in einer geeignet regulierten abgeschlossenen Wasserdampfatmosphäre.
-
Selbstverständlich lassen sich in dem neuen Verfahren alle für Magnesiazemente
geeigneten Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Farbstoffe, gegebenenfalls auch Weichmachungsmittel,
verwenden. Ebenso kann von allen für die Verarbeitung von Magnesiazementen bewährten
Maßnahmen bzw. auch apparativen Hilfsmitteln in jeder Weise Gebrauch gemacht werden.
-
Die Erfindung beseitigt die Mängel, die den Magnesiazementen bisher
anhafteten und ihre Verwendung erschwerten; die gesteigerten Festigkeitseigensebaften
der neuen Produkte dürften in Verbindung mit ihrer Feuchtigkeitsunempfindlichkeit
dem billigen und reichlich zur Verfügung stehenden Rohstoff Magnesiazement überhaupt
weitergehende Verwendungsgebiete erschließen. Wesentliches Ergebnis des Verfahrens
ist daneben die Gewinnung eines neuen Kunststoffes von interessanten Eigenschaften.