DK155609B - Ikke braendbart skumstof paa basis af phenolharpiks og furanharpiks og dets anvendelse som bygningsmateriale - Google Patents

Description

i

DK 155609 B

Opfindelsen angår et ikke brændbart, hårdt skumstof af den i indledningen til krav 1 angivne art samt en anvendelse deraf. Skumstoffet indeholder et ikke brændbart fyldstof og er på basis af phenolharpiks og furan-5 harpiks med en rumvægtvpå 50 kg/m til 450 kg/m^ og opfylder de krav, der stilles i DIN 4102 og DIN 53436, således at det kan anvendes som ikke brændbart bygningsmateriale.

Phenolharpiksskumstoffer fremstilles allerede i råmasse-10 fylder på 400 til 100 kg/m^. På grund af, at cellerne deri har karakter af at være lukkede i relativt høj grad på ca. 15%, anvendes disse i bygningsindustrien hovedsageligt som varmeisolationsstof. Ved disse duro-plastiske skumstoffer forekommer der i tilfælde af brand 15 især en forkulning på grund af den tredimensionale tvær binding deraf. Det opståede carbonlag beskytter det derunder liggende skumstof mod yderligere flammeangreb, og desuden frembringer dette carbonlag i tilfælde af, at der forekommer tænding af pyrolysegasser, en sluk-20 ning af flammen.

Forbrændingsprocessen afspiller sig ved overfladen af skumstoffet, dvs. forbrændingens omfang bestemmes af den til rådighed stående overflade, hvilken er meget 3 stor ved skumstoffer med rumvægte på indtil 40 kg/m 25 og derunder. Dette medfører, at det brændbare materia le næsten pyrolyseres fuldstændigt i hele flamme- og strålingsområdet. Dette forhold fremmes desuden af, at cellerne udviser en vis lukket karakter, hvilket resulterer i en ringe varmeledningsevne, der fører til 30 en ophobning af varme. Dette understøtter yderligere pyrolysen og forbrændingsprocessen.

Ved phenolharpiksskum foreligger der en varmebestandig-hed indtil ca. 130 °C, og en kortvarig belastning ind-

DK 155609B

2 til 250°C er også mulig. Emissionen af flygtige gasser begynder ved 270° C, og disse brænder i kort tid ved åben flamme. Fra 400 °C kan man kun iagttage en ulmning, som forårsages af oxidationsprocesser ved overfladen 5 af de faste carbonharpikser. En tilsætning af borsyre til phenolharpiksen virker som ildbeskyttelsesmiddel.

Da borsyre i sin egenskab af langsomt virkende hærdemid-del imidlertid begrænser phenolharpiksens henstandstid til 24 timer, medfører tilsætningen af borsyre som ild-10 beskyttelsesmiddel til phenolharpiksblandingen forarbejd ningsvanskeligheder , idet det især kan anføres, at tilsætningen kun er mulig umiddelbart før forarbejdningen.

J. Troitsch henviser i Kunststoffe 69/9; side 558-561 (1979) til, at der kun findes nogle få uorganiske for-15 bindeiser, der egner sig som ildbeskyttelsesmidler til anvendelse i formstoffer. Til dette formål anvender man aluminiumhydroxid og borholdige forbindelser, fordi de lader sig indarbejde i formstoffer.

J. Greber og D.J. Braun beskriver i Plastverarbeiter 20 33/1; side 43-46 (1982), at aluminiumhydroxid kan an vendes som flammehæmmende fyldstof til umættede polyesterharpikser. For at fremstille bygningsdele, som ved brandprøvningen i henhold til DIN 4102 lader sig klassificere i klasse Bl (vanskeligt antændelige), kræ-25 ves fyIdstofindhold på over 55 vægt-%. Ved de nødvendige høje fyldningsgrader indstiller der sig dog betydelige forarbejdningsproblemer, som kun delvist kan overvindes ved anvendelse af specielle aluminiumhydroxider.

Da materialers brandegenskaber ikke blot bestemmes af 30 den andel af ildbeskyttelsesmiddel, der foreligger i blandingen, men også af prøvelegemets konstruktive opbygning, er inkorporeringen af aluminiumhydroxid i sin egenskab af ildbeskyttelsesmiddel i umættede polyester-harpikser mere problematisk end ildbeskyttelsen med

DK 155609 B

3 sædvanlige halogen-antimon-systemer.

Fra DE-OS 28 25 295 kender man et ikke brændbart materiale, der ikke udvikler nogen toxiske røggasser, og som er på basis af phenolharpikser og furfurylalkohol. Ma-5 terialet indeholder som uorganisk fyldstof 62-66 vægt-% aluminiumoxid eller aluminiumhydroxid og kan yderligere desuden indeholde op til 3 vægt-?0 findelt kiselsyre og andre supplerende bestanddele. Ved tilsætning af drivmidler kan man fremstille et hårdt skumstof med 10 lukkede porer og med en rumvægt på 500 g/1.

Materialet udviser dog en række ulemper.

På grund af anvendelsen af organiske sulfonsyrer som enkeltkomponent i hærdersystemet er det uhærdede slutprodukt hygroskopisk og dermed også kendetegnet ved 15 en forlænget modningstid.

Det blev konstateret, at modningstiden til den sluttelige styrke andrager nogle uger, hvilket skyldes den høje massefylde. Desuden er dette materiale stærkt korroderende over for metalliske overflader.

20 På grund af reaktionsblandingens høje viskositet danner der sig ved skumningen en i vidt omfang inhomogen skum-struktur.

Desuden er andelen af svovldioxid i røg- eller sviegassen endnu meget høj ved brandbelastning.

25 Det er opfindelsens formål at tilvejebringe et hårdt skumstof af den i indledningen til krav 1 angivne art og med en rumvægt under 500 kg/m^, hvilket skumstof ved brandbelastning ikke afgiver nogen toxiske eller korroderende gasser, hvorved skumstoffets mekaniske

DK 155609B

4 og isolerende egenskaber muliggør anvendelsen deraf i byggesektoren og tilfredsstiller kravene i klasse A 2 (ikke brændbar) ved brandprøvningen i henhold til DIN 4102.

5 Dette formål opfyldes ved hjælp af det ikke brændbare hårde skumstof i henhold til patentkravene.

Det hårde skumstof ifølge opfindelsen, der indeholder aluminiumhydroxid som fyldstof, består af en harpiks-komponent og en fyldstofblanding, hvorved vægtforholdet 10 harpiksmateriale:fyldstof andrager mellem 1:2,5 og 1:3,2, og hvorved rumvægten andrager mellem 50 og 450 kg/m^.

Skumstoffet fremstilles ved omsætning i nærværelse af fyldstoffet af 50-62 vægtdele resolharpiks, 0-15 vægtdele furanharpiks, 25-40 vægtdele furfurylalkohol, 0,5-5 15 vægtdele skumstabilisator med 14-17 vægtdele, pr. 100 vægtdele harpikskomponent plus fyldstof, af en hærder-blanding af 40-50 vægtdele phosphorsyre, 12-17 vægtdele borfluorhydrogensyre, 6-7 vægtdele p-toluensulfonsyre eller p-phenolsulfonsyre og 32-35 vægtdele vand.

20 Med henblik på harpikskomponenten bringer man en resol harpiks, dvs. et forkondensat af phenol og formaldehyd med en gennemsnitlig, molekylvægt på 500, og et forkon-densat af furfurylalkohol og furfurylaldehyd sammen med en yderligere mængde furfurylalkohol, til omsætning 25 med en hærderblanding. Ved en exoterm reaktion begynder hærdeprocessen efter en indstillelig initialtid. Den udviklede varmemængde er tilstrækkelig til at afdampe et drivmiddel, f.eks. fluorcarbonhydrider, i så stort et omfang, at den ønskede skumstruktur opstår. Drivmid-30 let kan være tilsat til harpikskomponenten, når det drejer sig om en faststående formulering til en konstant rumvægt, eller det tilsættes som yderligere kom-

DK 155609B

5 ponent umiddelbart efter blandingen af harpiksforpro-dukterne og hærderblandingen.

Ved tilsætning af velegende fyldstoffer frigøres de flygtige pyrolyseprodukter allerede under antændelses-5 temperaturen i tilfælde af brand. Det har derved vist sig, at et forhold mellem harpikslegeme og uorganisk fyldstof på 1:2,5 er nødvendigt for at opnå ubrændbar-hed i henhold til DIN 4102. Højere fyldstofindhold indtil et forhold på 1:3,20 er principielt mulige, men 10 man må drage omsorg for, at viskositeten ikke stiger for stærkt, og at skumdannelsen ikke støder på modstand.

De pyrolyseprodukter, der frigøres ved brandbelastning, kan uskadeliggøres i forbindelse med det yderligere brandforløb ved hjælp af forskellige kombinationer af 15 fyldstofferne.

På grund af den ringere rumvægt af et skumstof i forhold til kompakt legeme foreligger der pr. volumenenhed mindre brændbart stof. I sammenligning dermed er dog et område, der fra overfladen i højere grad strækker sig i 20 dybden af skumstoffet, udsat for branden på grund af den forøgede overflade hidrørende fra skumstoffets mange celler. Denne forøgelse af den aktive, indre overflade kan dog benyttes for at oxidere de ved brandbelastningen optrædende pyrolyseprodukter i et sådant omfang, 25 at de enten ikke mere er brændbare eller at dannelsen af carbonmonoxid i vidt omfang forhindres.

Hovedandelen af den uorganiske fyldstofblanding er et aluminiumhydroxid, fortrinsvis med en bestemt kornstørrelsesfordeling. Denne er ønskelig af den grund, at 30 der ved en aktiv overflade af dette fyldstof, som udvi ser varierende størrelse, kan forekomme en ikke tilstrækkelig befugtning på grund af harpiksen, således

DK 155609B

6 at kohæsionen i den udhærdede tilstand bliver mangelfuld. Slutteligt kan viskositeten af blandingen af harpikskomponent og fyldstof være for høj til forarbejdningen.

Det bedst egnede aluminiumhydroxid udviser en sigtegen-5 nemgangskurve med værdier af partikelstørrelsen på 25¾ 5,5^um 50¾ 52,0^,um 75¾ 80,0yum

Man kan ligeledes anvende andre fordelingssammensæt-10 ninger, dersom partiklerne udviser en velegnet parti kelform, f.eks. fortrinsvis er kugleformede.

Aktiviteten af aluminiumhydroxidet som ildbeskyttelsesmiddel beror ved siden af en fortynding af systemet på en rent fysisk effekt. Ved en endoterm proces fra-15 spaltes vand ved brandbelastning, og der forekommer en fortynding af de brændbare pyrolyseprodukter og samtidigt også afkøling under formindskelse af varmeover-gangen i dybere liggende skumområder.

For at forebygge forarbejdningsvanskeligheder på grund 20 af for høj viskositet a.f masserne før opskumningen ved meget høje indhold af aluminiumhydroxid erstatter man ifølge opfindelsen en del af aluminiumhydroxidet med andre stoffer, idet der altså anvendes en fyldstofblanding.

25 De tilsatte mængder af fyldstoffer andrager i vægt-?i, beregnet i forhold til totale fyldstoffer og harpiks-komponenter : 1 - 55 vægt-°D aluminiumhydroxid 2 - 7 vægt-/°o natriumtetraborat

DK 155609 B

7 10 - 35 vægt-% borsyre 1 - 5 vægt-% kobber-II-oxid 5-10 vægt-% mangandioxid 1-4 vægt-% magnesiumhydroxidsilicat 5 1-2 vægt-% aluminiumsilicat.

Derved skal man overholde et forhold borat:borsyre på 1:5. Borsyren anvendes kun i blanding med natriumtetra-borat, fordi hærdeprocessen ville afspille sig præmaturt uden borattilsætningen.

10 Anvendelsen af borforbindelser som fyldstof har den fordel, at der ved brandbelastning først forekommer en trinvis afgivelse af vand i forbindelse med en en-doterm reaktion under dannelse af borsyreanhydrid. Harpiksporeskele t te t beskyttes af et glasagtigt overtræk, 15 fordi borsyre blødgøres ved ca. 350 °C og begynder at flyde fra 500 °C. Slutteligt foregår der ved sur, katalytisk vandfjernelse fra det organiske stof en dehydra-tisering, der fører til en forstærket forkulning (car-bonisering) af harpikskomponenten.

20 Ved tilsætningen af kobberoxid og manganoxid som oxidationsmiddel til fyldstoffet opnås, at funktionelle grupper i harpiksen ad oxidativ vej omdannes under den totalt forløbende hærdningsproces, hvorved cyklisering og kondensation fører til carbonrigere produkter. Disse 25 begunstiger carboniseringen i tilfælde af brandbelast ning og beskytter herefter den harpiksfase, der befinder sig under den egentlige flammezone. Desuden oxideres allerede dannet carbonmonoxid i den skumstruktur, der ligger under carboniseringszonen, og hvis celler 30 er lukkede, til carbondioxid (reduktion af toxiciteten).

Yderligere uorganiske additiver, såsom magnesiumhydrosl lica ter eller vandholdige aluminiumsi li cater, f.eks.

DK 155609B

8 bentonit, har det formål, at de enten skal omsætte sig med de uorganiske hærderkomponenter eller skal binde tilsat eller ved kondensationen dannet vand.

Hærderblandingen består hovedsageligt af phosphorsyre 5 og borfluorhydrogensyre med en ringe andel af p-toluen- sulfonsyre eller p-phenolsulfonsyre. Anvendelsen af udelukkende organiske sulfonsyrer er ufordelagtig, fordi svovldioxid, der er dannet i tilfælde af en brandbelastning eller ved påvirkning af svietemperaturer (300-10 500 °C) frembringer en forøget dannelse af carbonmonoxid i ligevægten af sviegas.

Med henblik på en i tidsmæssig henseende gunstig reaktionsbegyndelse (initialtid, stigetid for skummet) og en tilsat mængde af hærder, der er så ringe som muligt, 15 har følgende syrekombinationer som hærder vist sig at være særligt velegnet: 100% paratoluen- 100% 100% sulfonsyre phosphor- borfluor- eller paraphe- Vand 20 syre, hydrogensyre, nolsulfonsyre, ’ væqt-%_væqt-%_væqt-%_væqt-% 41,5 17 6,9 34,6 45,9 14,3 6,6 " 33,2" 49,0 12,2 6,6 32,2

Anvendelsen af phosphorsyre i hærdekatalysatoren har 25 ved siden af den funktion, der omfatter afgivelse af hydrogenioner, desuden følgende virkning:

Ved brandbelastning er phosphorsyren ved de reaktioner, der forløber i harpiksfasen, aktiv på lignende måde som borsyre. Der opstår polymer phosphorsyre, som hæmmer en pyrolyse ved dannelse af et glasagtigt overtræk over

DK 155609 B

9 den allerede dannede, carbonholdige porestruktur. Denne modstand mod angreb af oxygen og varmestråling er aktiv ved høje temperaturer. På grund af, at der opstår phos-phider, der virker stærkt reducerende, bremses dannel-5 sen af CO og CC^ til gunst for en carbondannelse. Også den såkaldte efterulmning, fremkaldt ved oxidation af carbonet til CO og CO2, er begrænset.

Også den anvendte borfluorhydrogensyre frembringer desuden en forbedring af den egenskab ved skumstoffet, 10 at det ikke kan brænde. Fluorborater, der dannes i kom bination med fyldstofferne, bliver aktive i gasfasen i tilfælde af brand ved afgivelse af bortri fluorid.

Systemet af hårdt skumsstof er et tokomponentsystem af harpikskomponent og fyldstof (komponent A) og hær-15 der (komponent B), hvorved drivmidlet enten kan være sammenblandet med komponent A eller kan indføres som komponent C umiddelbart før forarbejdningen.

Frem for alt lavere chlorfluorcarbonhydrider er velegnet som drivmidler, såsom f.eks. trifluormonochlormethan 20 eller trichlortrifluorethan, samt n-pentan, alle med et kogepunkt fra ca. 24 °C til 48 °C. Ved erstatning af et drivmiddel (trichlortrifluorethan) med et andet blandt de før anførte skal den anvendte mængde divideres med en faktor: 25 Erstatning af trichlortrifluorethan (F = 1) med n-pentan F = 2,6 med trifluormono- F = 1,8 chlormethan På denne måde kan man bibeholde en konstant indstillet 30 rumvægt ved at udskifte drivmidlet med et andet drivmid del .

DK 155609 B

10

Det er en empirisk kendsgerning, at det brændbare n-pen-tan ikke har nogen virkning på den egenskab ved skumstoffet, at det ikke kan brænde.

En yderligere mulighed for at opnå en driveffekt består i, at man gennem dyser kan indføre trykluft i forblan-5 dekammeret i intensivblanderen ved forarbejdningen af komponenterne. Denne såkaldte "nucleariseringsluft" fremmer drivprocessen i nærværelse af drivmidler på grund af kimdannelsen; kimdannelsen kan dog også frembringe en skumstruktur uden denne luft.

10

Skumstoffet er således en komplex reaktionsblanding, og der dannes allerede efter sammenblandingen af komponenterne A og B desuden brandforebyggende bestanddele.

Desuden forløber der i tilfælde af en brandbelastning skridtvis med stigende temperatur yderligere reaktioner, 15 der ligeledes modvirker en antændelse af skumstoffet.

Skumstoffet ifølge opfindelsen repræsenterer på grund af dets mekaniske styrke et ikke brændbart bygningsmateriale, der kan anvendes som præfabrikeret del. Ved-fremstilling af skumstoffet kan sammenblandingen af 20 udgangsmaterialerne foregå på anvendelsesstedet. Sam mensætningen muliggør, at man kan indstille rumvægtene på værdier mellem 50 kg/m^ og 450 kg/m^. Ved rumvægte indtil 150 kg/m opstår der et ikke brændbart hårdt skumstof med udmærkede varmeisolationsegenskaber. Rumvægte 25 mellem 200 og 450 kg/m^ frembringer selvbærende bygningsdele. Fortrinsvis indstiller man derfor rumvægten af skumstoffet ifølge opfindelsen i området mellem 70 kg/m og 300 kg/m^. Når man ønsker en særligt høj ildmodstandsklasse samtidigt med en forøget mekanisk modstandsevne, 3 3 30 har rumvægte mellem 150 kg/m og 250 kg/m vist sig at være særligt velegnet.

Skumstoffet ifølge opfindelsen opfylder ved sædvanlige

DK 155609B

11 konstruktive udformninger kravene i klasse A 2 ved prøvningen for modstandsevne mod brand i brandskakt i henhold til DIN 4102. I brandtilfælde opstår der ingen toxiske gasser, i henhold til definitionen i den pågæl-5 dende DIN-forskrift.

Sammensætningen af hærderen fører til et så ringe resi-dualt syre indhold, at der ved forbindelsen mellem skum-, stoffet og metalliske isolationsplader overhovedet ikke opstår nogen korrosionsfænomener.

10 Ved skumstofsystemet er den hygroskopici tet, der fore ligger ved lignende systemer, ligeledes stærkt reduceret.

Anvendelsen af forkondenseret furanharpiks i harpikskomponenten muliggør en bedre regulering af reaktiviteten og forlænger skummets stigetid. Desuden forbedres celle-15 strukturens styrke.

Hvis man i stedet for sædvanlige skumstabilisatorer anvender pyro g e n kiselsyre som thixotroperende additiv, lader porestrukturen sig regulere særligt godt.

Fordelen ved tilsætningen af kobberoxid og manganoxid 20 som oxidationsmiddel ligger - som allerede angivet - der, at der finder omsætninger sted me.d de funktionelle terminalgrupper i harpikskomponenten i hærde fasen.

Dette fører i tilfælde af brand til reduktion af mængden af dannet carbonmonoxid i porestrukturen med de 25 lukkede celler og dermed til en reduktion af brandgas sernes toxici tet.

Tilsætningen af magnesiumhydroxysilicat og aluminium-silicater muliggør reaktioner med anionerne i hærdersy-stemet, således at disse afbindes.

DK 155609B

12

Phosphorsyre og borfluorhydrogensyre i hærdersysternet tjener som H-ion-donor til kondensation af harpikssystemet. De dannede phosphater virker samtidigt som yderligere ildbeskyttelsesmiddel.

5 Med henblik på anvendelsen fremstilles systemet som tokomponentsystem. Komponent A indeholder harpikskomponenten og fyldstoffet, komponent B hærderen. Som allerede angivet kan drivmidlet tilblandes til komponent A, eller det kan indføres som en yderligere komponent 10 C ved blandingen af komponenterne A og B.

En foretrukken sammensætning af harpikskomponenten består af en blanding af 56,6 vægt-% resolharpiks 29,9 vægt-% furfurylalkohol 15 12,6 vægt-% furanharpiks 0,9 vægt-% skumstabilisator.

Hvis reaktionsbegyndelsen efter tilblanding af hærderen i tilfælde af bestemte fyldstofblandinger er forsinket, således at en forøget reaktivitet af harpikskomponenten 20 er ønsket, har det vist sig, at følgende sammensætning er særligt velegnet: 60,3 vægt-% resolharpiks 38,8 vægt-% furfurylalkohol 0,9 vægt-% skumstabilisator.

25 Anvendelsesområdet for skumstoffet ifølge opfindelsen er meget bredt, og især omfatter det et ikke brændbart bygningsmateriale. I denne forbindelse kan man fremstille præfabrikerede dele, såsom plader, halvskåle og rør-kapper. Man kan også fremstille skumplader, der kontinu-30 erligt er forsynet med kacherede folier eller blikplader, 13

DK 155609 B

på såkaldte tobåndsmaskiner. Tokomponentsystemet kan dog også anvendes til udskumning af hulrum på selve byggepladsen, sådan som det f.eks. er ønsket ved installations- eller klimatiseringsskakte.

Præfabrikerede plader blev udsat for en forprøvning 5 i henhold til DIN 4102 og DIN 53436. DIN 4102 er rettet på den brandtekniske prøvning i brandskakt eller ovnforsøg. DIN 53436 angår røg- og sviegasudviklingen ved brandbelastning.

Derved opnåede man følgende resultater: 10 maksimal temperaturforhøjelse i ovn ved 750 °C, gennemsnitsværdi af tre målinger: 32 °C (maksimal tilladelig grænseværdi: +50 °C).

I brandskakten androg flammehøjde:50 cm (maksimal grænseværdi 65 cm) 15 restlængde: 40 cm (grænseværdi 35 cm) røggastemperatur: 105 °C (grænseværdi 125 °C) røggastæthed: meget ringe, ingen efterbrænding, ingen efterulmning røggastæthed: XP2 kammer 2% (grænseværdi 15%) 20 sviegasser i henhold til DIN 53436, 0,01 vol.-% (grænse værdi 0,04 vol.-%).

Opfindelsen skal nu forklares mere detaljeret under henvisning til eksempler.

EKSEMPEL 1 25 A-komponent: phenolresol 15,3 vægt-% (harpiks og fyldstof) furfurylalkohol 8,1 " furanharpiks 3,4 " stabilisator *) 0,25 ir

DK 155609B

14 kobberoxid 4,2 vægt-% vand 4,5 " aluminiumhydroxid 55,0 " mangandioxid 7,25 " magnesiumhydroxy- silicat 2,0_"_ 100,0 vægt-% *) stabilisatoren er en polysiloxan, der er modificeret med polyalkylenglycol

Reaktionsblandinq: 10 100 vægtdele A-komponent 2 vægtdele drivmiddel (trichlortrifluorethan) 17 vægtdele hærderblanding 41,5 vægt-% phosphorsyre 17,0 " borfluorhydro- gensyre 6,9 " p-toluensul- fonsyre 34,6 " vand 15

Efter intensivblanding opnår man et hårdt skumstof med en råmassefylde under 100 kg/m .

Starttiden andrager 30 sekunder, stigetiden 2 minutter 20 og 15 sekunder og temperaturen af skumstoffet blev forøget til ca. 90 °C.

EKSEMPEL 2 25 A-komponent: phenolresol 16,3 vægt-% (harpiks og fyldstof) furfurylalkohol 10,5 " stabilisator 0,25 " kobberoxid 1,0 " vand 4,95 " aluminiumhydroxid 48,0 " natriumtetraborat 2,5 " hnr.c-vTP 19.5 "

DK 155609B

15 magnesiumhydroxy- silicat 4,0 væqt-?å 100,0 vægt-%

Reaktionsblandinq: 5 100 vægtdele A-komponent 3 vægtdele drivmiddel (trifluormonochlormethan) 14 vægtdele hærderblanding 49 vægt-% phosphorsyre 12.2 " borfluorhydro- gensyre 10 6,6 " p-toluensulfon- syre 32.2 » vand

Denne charge frembringer et hårdt skumstof med en rå-massefylde omkring 100 kg/rn . Ved forøgelse af drivm'id-15 let til 5 vægtdele kan man opnå en sænkning af råvægten til 80 kg/m^.

Starttid: 60 sekunder

Stigetid: 120 sekunder Maximal reaktionstemperatur: 75 °C

20 I henhold til eks. 3 kan man fremstille et hårdt skum stof med tydeligt forøget trykstyrke. Desuden er indholdet af carbonmonoxid i sviegasserne sænket til en værdi på ca. 2,5 gange den grænseværdi, der tillades i henhold til DIN-prøvemetoden.

25 EKSEMPEL 3 A-komponent phenolresol 16,3 vægt-% (harpiks og fyldstof) furfurylalkohol 10,5 " stabilisator 0,25 " kobberoxid 2,0 " 30 vand 4,95 "

DK 155609B

16 aluminiumhydroxid 22,0 vægt-% natriumtetraborat 7,0 " borsyre 35,0 " magnesiumhydroxy- 5 silicat 1,0" aluminiumsilicat 1,0 "_ 100,0 vægt-%

Reaktionsbianding: 100 vægtdele A-komponent 10 3 vægtdele drivmiddel (blanding af lige dele trichlor- trifluorethan og trifluormonochlormethan) 17 vægtdele hærderblanding 45,9 vægt-% phosphorsyre 14,3 " borfluorhydro- gensyre 15 6,6 " p-toluensulfon- syre 33,2 " vand

Denne charge frembringer i blandet tilstand et hårdt skumstof med en råmassefylde på 150 kg/m . Hvis man 20 i stedet for den i det foregående angivne hærder anven der hærderen fra eks. 1, kan råmassefylden sænkes til ca. 100 kg/m^. Reaktionstemperaturen ved den angivne hærder er 70 °C, hvilken temperatur med hærderen fra eks. 1 lader sig forhøje til 90 °C.

25 Starttid: 120 sekunder

Drivtid: indtil 3 minutter.

EKSEMPEL 4

Denne formulering adskiller sig fra de andre eksempler ved den væsentligt højere reaktivitet af harpikssystemet 30 (exotherm varmetoning) og er derfor fortrinsvis velegnet til udskumninger på anvendelsesstedet. Denne art af

DK 155609B

17 skumning anvendes fremfor alt i byggeteknikken der, hvor det drejer sig om lukning af kabel- eller installationsskaktgennembrud.

Ved tilsætning af kolloidal kiselsyre opnås der en thi-5 xotropi-effekt, dvs. reaktionsblandingen er endnu tyndt flydende umiddelbart efter udtrædning fra blanderen, men derpå bliver den mere viskos og dermed mere tyktflydende. Drivprocessen bliver dog ikke herved forstyrret; en væsentlig grund hertil er den angivne forøgede 10 reaktivitet.

phenolresol 16,3 vægt-°0 furfurylalkohol 10,5 " koil. kiselsyre 0,25 " kobberoxid 5,0 " 15 vand 4,95 » aluminiumhydroxid 50,0 " mangandioxid 10,0 " magnesiumhydroxysilicat 2,0 " aluminiumsilicat 1,0 11_ 20 100,0 vægt-%

Reaktionsbianding: 100 vægtdele A-komponent 3 vægtdele drivmiddel (trifluortrichlorethan) 17 vægtdele hærderblanding fra eks. 1.

25 Råmassefylden er her stærkt afhængig af skumgeometrien.

Små volumina, f.eks. rumindhold på 10 - 15 liter, frem bringer større råmassefylder, fordi varmeudstrømningen i de tilgrænsende vægdele kan være betydelig. Større volumina, f.eks. nogle hundrede liter, frembringer til-30 svarende lavere rumvægte. Dette reguleres fra tilfælde

DK 155609 B

18 til tilfælde af anvendelsen ved mulige doseringsændringer af hærderblandingen.

Sammenligningseksempel (i henhold til eks. 4 i DE-PS 28 25 295 med rumvægt 500 kg/m^) 5 Systemets sammensætning: phenolharpiks 12,8 vægt-?0 furfurylalkohol 12,8 " ethanol 1,3 " butanol 1,3 " 10 butylglycol 1,9 " paraformaldehyd 1,9 " epoxyharpiks 0,4 " polyesterharpiks 0,3 " aluminiumhydroxid 64,3 " 15 fibre 0,4 "

Si02 2,6_ 100,0 vægt-%

Forholdet organiske stoffer/uorganiske stoffer andrager 20 her 1:2,06, en værdi, som erfaringsmæssigt fører til væsentligt højere varmeværdier end ikke-brændbarheden svarende til DIN 4102 tillader.

Hvis man konstaterer det samme forhold i den udhærdede tilstand, forskyder denne værdi sig endog til 1:1,60.

25 Prøver, der i nærværelse af et drivmiddel er fremstil let i henhold til denne forskrift, udviser viskositets-værdier, der på grund af den såkaldte A-komponents meget store sejhed med nød og næppe frembringer skum med rumvægte i nærheden af 500 kg/m^.

DK 155609B

19

Hertil kommer, at der ved belastning ved svietemperatur udvikler sig meget svovldioxid, faktisk så meget, at man i kondensatet (vand) i kølerøret af svieapparaturet (DIN 53 436) kan konstatere en extremt stor syre-5 reaktion.

Dette høje svovldioxidindhold i sviegassen er også årsagen til den målte CO-koncentration i inhala tionskamme-r ret (rotteprøven). Denne androg i det her anførte eksempel 0,13 volumen-% (0,04 volumen-% er den tilladte maxi-10 målværdi).

Som følge deraf må denne sviegas anses for være udpræget toxisk.

Sammenligningseksemplet viser tydeligt ulemperne ved det kendte materiale.

15 Alle i henhold til de i det foregående angivne eksem pler fremstillede hårde skumstoffer kræver før belastning en modnetid på ca. 7 dage. Først så er en fuldstændig gennemhærdning af cellestrukturen ved tværbinding sikret.

20 De i eksemplerne beskrevne charger lader sig forarbejde med sædvanlige doserings- og blandemaskiner for komponenter, for på grund af sammensætningen er viskositeten af det flydende system sænket i forhold til de kendte systemer med højere fyldstofindhold.

Claims (7)

1. Ikke brændbart hårdt skumstof, der indeholder aluminiumhydroxid som fyldstof, og som er på basis af phe-nolharpiks og furanharpiks, hvorved harpikskomponenten er dannet ved omsætning af phenolharpiks, eventuelt 5 furanharpiks, furfurylalkohol og en syre som hærder, kendetegnet ved, at vægtforholdet harpiks-materiale: fyldstof andrager mellem 1:2,5 og 1:3,2, at rumvægten andrager fra 50 kg/m til 450 kg/m , og at skumstoffet er fremkommet ved omsætning i nærværelse 10 af fyldstoffet og i nærværelse af et drivmiddel mellem 50 - 62 vægtdele resolharpiks 0- 15 " furanharpiks 25 - 40 " furfurylalkohol 0,5 - 1,5 " skumstabilisator 15 og 14 - 17 " pr. 100 vægtdele harpikskomponent + fyldstof, af en hærderblanding bestående af 40 - 50 vægtdele phosphorsyre 12 - 17 " borfluorhydrogensyre 20 6-7 " p-toluensulfonsyre eller p-phenol- sulfonsyre og 32 - 35 vægtdele vand.

2. Ikke brændbart hårdt skumstof ifølge krav 1, k e n-de tegnet ved, at fyldstoffet består af 25 40 - 55 vægtdele aluminiumhydroxid 10-35 " borsyre 2-7 " natriumtetraborat 5-10 " mangandioxid 1- 5 " kobber-II-oxid 30 1-4 " magnesiumhydroxysilicat 1-^2 " aluminiumsilicat, DK 155609B hvorved forholdet borat:borsyre andrager 1:5.

3. Ikke brændbart hårdt skumstof ifølge krav 1 eller 5 2, kendetegnet ved, at skumstabilisatoren er pyrogen kiselsyre.

4. Ikke brændbart hårdt skumstof ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at aluminiumhydroxidet har en kumulativ sigtegennemgangskurve med værdierne 10 25¾ 5,5/um 50% 52,0/um 75% 80,0^um.

5. Ikke brændbart hårdt skumstof ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at omsætningen er foretaget 15. hulrum på anvendelsesstedet.

6. Andvendelse af hårdt skumstof ifølge krav 1-4 som ikke brændbart bygningsmateriale.

7. Anvendelse ifølge krav 6, kendetegnet 20 ved, at det ikke brændbare bygningsmateriale er i form af præfabrikerede dele, såsom plader, halvskåle eller rørkapper.