EP0000580A1 - Verfahren zur Herstellung anorganisch-organischer Kunststoffe - Google Patents
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- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
Definitions
- Inorganic-organic plastics based on polyisocyanates and aqueous alkali silicate solutions are known; see e.g. DT-OS 1 770 384, 2 227 147, 2 359 606, 2 359 607, 2 359 608, 2 359 609, 2 359 610, 2 359 611, 2 359 612, DT-AS 2 325 090 and 2 310 559.
- plastics can be produced which, due to the inorganic components, have above all improved fire resistance compared to purely organic substances and which, depending on the composition and reaction conditions, can be foamed or non-foamed, hard or soft, brittle or flexible. Due to the great variability of the properties, these inorganic-organic plastics offer a wide range of possible applications.
- the plastics resulting from a W / 0 type dispersion are particularly interesting. They have high mechanical strengths, even when exposed to moisture, because the hardened, coherent organic phase envelops and thus fixes the likewise hardened aqueous, inorganic, incoherent phase.
- the perfect coherent organic phase of these plastics also depends on the improved fire resistance of such systems due to the amount of water enclosed.
- the invention has for its object to avoid the disadvantages described above and to produce inorganic-organic plastics, even with high amounts of organic components, without any problems.
- the final dispersion has a viscosity range of 100-4000 cP before the start of curing at room temperature and consists of 10-50% by weight of inorganic aqueous phase and 90-50% by weight of organic phase.
- the process according to the invention can be carried out continuously or preferably batchwise.
- the stable primary dispersion consisting of polyisocyanate, aqueous basic solution or suspension and, if appropriate, further additives such as activators, emulsifiers and blowing agents prepared and then the addition of the organic compound (component c)) made.
- the primary dispersion is generated in advance in a prechamber in accordance with the discontinuous mode of operation by means of a special mechanical arrangement, and the mixing with the organic compound (component c)) takes place continuously in a downstream mixing head.
- the discontinuous variant is recommended when using such organic compounds as component c), which e.g. gel aqueous alkali silicate solutions spontaneously.
- component c organic compounds
- polyisocyanate and e.g. aqueous alkali silicate produced a stable primary dispersion and then added component c).
- Organic compounds according to component c) which do not gel or only very slowly gel aqueous alkali silicates can be used either by the continuous or by the batch process.
- the individual components are mixed, for example, in the order that a spatial and temporal dispersion is first prepared from components a) and b), optionally with the addition of all or part of component d), using a mixing unit and component c) for this dispersion in a spatially and temporally arranged mixing unit, optionally with the addition of all or part of component d).
- Starting components (component a) to be used according to the invention are aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic and heterocyclic polyisocyanates, as described, for example, by W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136, for example ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, cyclobutane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,3- and -1,4-diisocyanate and any mixtures of these isomers, 1-isocyanto-3,3,5 trimethyl-5-isocyantomethylcyclohexane (DT-AS 1 202 785, US Pat.
- DT-AS 1 202 785 1-isocyanto-3,3,5 trimethyl-5-isocyantomethylcyclohexane
- polyisocyanates prepared by telomerization reactions, as described, for example, in US Pat. No. 3,654,106, Polyisocyanates containing ester groups, as are mentioned, for example, in British Pat. Nos. 965,474 and 1,072,956, in US Pat. No. 3,567,763 and in DT Pat. No. 1,231,688, reaction products of the above-mentioned isocyanates with acetals according to the DT PS 1,072,385, polyisocyanates containing polymeric fatty acid residues according to US Pat. No. 3,455,883.
- distillation residues containing isocyanate groups obtained in the technical production of isocyanates optionally dissolved in one or more of the aforementioned polyisocyanates. It is also possible to use any mixtures of the aforementioned polyisocyanates.
- polyisocyanates e.g. 2,4- and 2,6-tclylene diisocyanate as well as any mixtures of these isomers (“TDI”), polyphenyl-polymethylene polyisocyanates, such as those produced by aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation (“crude MDI”) and carbodiimide groups, Polyisocyanates containing urethane groups, allophanate groups, isocyanurate groups, urea groups or biuret groups (“modified polyisocyanates").
- TDI 2,4- and 2,6-tclylene diisocyanate as well as any mixtures of these isomers
- CAMDI aniline-formaldehyde condensation and subsequent phosgenation
- carbodiimide groups Polyisocyanates containing urethane groups, allophanate groups, isocyanurate groups, urea groups or biuret groups
- polyisocyanates containing ionic groups as described in DT-OS 2 227 147, for example sulfonated polyisocyanates (DT-OS 2 227 111, -2 359 614, 2 359 615), Car polyisocyanates containing boxylate groups (DT-OS 2 359 613).
- nonionic-hydrophilic polyisocyanates as described in DT-OS 2 325 909, furthermore polyisocyanates containing polar groups according to DT-OS 2 359 608 and phenolic OH groups containing polyisocyanates as described in DT OS 2 359 616.
- polyisocyanates are preferably polyphenyl polymethylene polyisocyanates of how they are produced by aniline-formaldehyde condensation and subse- ß end phosgenation ( "crude MDI") and from the obtainable therefrom by distilling off of two-core products distillation residues in generally have a viscosity between 50 and 50,000 P / 25 ° C, an NCO content of 28-33 weight percent and a functionality> 2.
- basic components are furthermore aqueous basic solutions or suspensions with an inorganic solid content of 20-80% by weight, preferably 30-70% by weight, especially aqueous alkali silicate solutions or alkaline stabilized silica sols, but also liquid-flowable basic suspensions of finely divided fillers.
- aqueous basic solutions or suspensions are often also used in combination.
- Aqueous solutions of alkali silicates are to be understood as the solutions of sodium and / or potassium silicate in water which are usually referred to as “water glasses”.
- Raw technical solutions can also be used, which can additionally contain, for example, calcium silicate, magnesium silicate, borates and aluminates.
- Preferably, however, 32-54% by weight sodium silicate solutions are used, with a molar ratio Na 2 0 / Si0 2 of 1: 1.6 to 1: 3.3.
- Component c) is to be understood as meaning (preferably liquid at room temperature) organic compounds which, in addition to at least one isocyanate-reactive hydrogen atom, have at least one nonionic-hydrophilic group.
- the nonionic-hydrophilic groups are primarily hydrophilic polyether groups.
- Polyether groups which are composed of ethylene oxide and / or propylene oxide are preferred.
- Suitable organic compounds which, in addition to a hydrogen atom which is reactive toward isocyanate, have at least one nonionic-hydrophilic group are, in particular, polyethers which are made up of alcohols with a functionality of 1-3 and ethylene oxide and / or propylene oxide and have terminal OH groups .
- the hydrophilic center can also be introduced into the organic compound by incorporating a glycol such as tri- and tetraethylene glycol.
- polyether groups produced differently can also have organic compounds are used, provided they contain - in addition to at least one reactive H atom - hydrophilic groups, for example monofunctional polyethers based on monoalcohols and ethylene oxide.
- the proportion of ethylene oxide in the polyether should preferably be at least 10% by weight.
- Nonionic-hydrophilic compounds suitable according to the invention are furthermore polycarbonates based on ethylene glycol, propylene glycol, tetraethylene glycol.
- Formose can also be used here, as it is e.g. in DT-OS 2 639 084, 2 639 083, 2 714 084, 2 714 104, 2 721 186 and 2 721 093.
- compounds are also suitable which have a hydrophilic polyester segment, e.g. Contain tr-ethylene glycol or diethylene glycol and succinic acid or oxalic acid.
- a hydrophilic polyester segment e.g. Contain tr-ethylene glycol or diethylene glycol and succinic acid or oxalic acid.
- Polyethers which are composed of amines with a functionality of 1-4 and ethylene oxide and / or propylene oxide and have terminal OH groups are also particularly suitable for the batch process.
- volatile organic substances are optionally used as blowing agents.
- suitable organic blowing agents are acetone, ethyl acetate, halogen-substituted alkanes such as methylene chloride, chloroform, ethylidene chloride, vinylidene chloride, monofluorotrichloromethane, chlorodifluoromethane, dichlorodifluoromethane, butane, hexane, heptane or diethyl ether.
- a blowing effect can also be achieved by adding at temperatures above room temperature with elimination of Gases, for example nitrogen, decomposing compounds, for example azo compounds such as azoisobutyronitrile, can be achieved.
- the water contained in the aqueous basic solution or suspension can also take on the function of the blowing agent.
- Fine metal powders e.g. Calcium, magnesium, aluminum or zinc serve as a blowing agent through the development of hydrogen with sufficient alkaline water glass, while at the same time exerting a hardening and strengthening effect.
- catalysts are often also used.
- Suitable catalysts to be used include those of the type known per se, e.g. tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-cocomorpholine, N, N, N ', N'-tetramethyl-ethylenediamine, 1,4-diaza-bicyclo- (2.2 , 2) octane, N-methyl-N'-dimethylaminoethyl piperazine, N, N-dimethylbenzylamine, bis (N, N-diethylaminoethyl) adipate, N, N-diethylbenzylamine, bentamethyldiethylenetriamine, N, N-dimethylcyclohexylamine , N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine, N, N-dimethyl-3-phenyle
- Tertiary amines which have hydrogen atoms active against isocyanate groups are e.g. Triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyl-diethanolamine, N-ethyl-diethanolamine, N, N-dimethylethanolamine and their reaction products with alkylene oxides, such as propylene oxide and / or ethylene oxide.
- Suitable catalysts are also nitrogen-containing bases such as tetraalkylammonium hydroxides, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, alkali phenolates such as sodium phenolate or alkali metal alcoholates such as sodium methylate. Hexahydrotriazines can also be used as catalysts.
- organic metal compounds in particular organic tin compounds, can also be used as catalysts.
- Preferred organic tin compounds are tin (II) salts of carboxylic acids such as tin (II) acetate, tin (II) acetate, tin (II) ethylhexoate and tin (II) laurate and the dialkyltin salts of carboxylic acids, such as e.g. Dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate or dioctyltin diacetate.
- carboxylic acids such as e.g. Dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate or dioctyltin diacetate.
- the catalysts are generally used in an amount between about 0.001 and 10% by weight, based on the amount of isocyanate.
- surface-active additives can also be used (Emulsifiers and foam stabilizers) can also be used.
- Suitable emulsifiers are, for example, the sodium salts of castor oil sulfonates, sodium salts of sulfonated paraffins or also of fatty acids or salts of fatty acids with amines such as oleic acid diethylamine or stearic acid diethanolamine.
- Alkali or ammonium salts of sulfonic acids such as dodecylbenzenesulfonic acid or dinaphthylmethanesulfonic acid or also of fatty acids such as ricinoleic acid or of polymeric fatty acids can also be used as surface-active additives.
- Water-readable polyether siloxanes are particularly suitable as foam stabilizers. These compounds are generally constructed in such a way that a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide is linked to a polydimethylsiloxane radical. Such foam stabilizers are e.g. in U.S. Patent 2,764,565.
- reaction retarders e.g. acidic substances such as hydrochloric acid or organic acid halides
- cell regulators of the type known per se such as paraffins or fatty alcohols or dimethylpolysiloxanes as well as pigments or dyes and flame retardants of the type known per se, e.g. Tris-chloroethyl phosphate or ammonium phosphate and polyphosphate, inorganic salts of phosphoric acid, chlorinated paraffins, further stabilizers against aging and weather influences, plasticizers and fungistatic and bacteriostatic substances, fillers such as barium sulfate, diatomaceous earth, soot or sludge chalk are also used.
- surface-active additives and foam stabilizers which may be used according to the invention sensors and cell regulators, reaction retarders, stabilizers; Flame retardant substances, plasticizers, dyes and fillers as well as fungistatic and bacteriostatic substances as well as details on the use and mode of action of these additives are in the plastic manual, Volume VII, edited by Vieweg and Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff 1966, e.g. on the p 103 to 113.
- the reaction components are preferably mixed at room temperature.
- dispersions are generally obtained which, with an increasing proportion of organic components and changing the W / O phase structure, undergo unstable dispersion states which, after hardening, can result in disturbances in the structure of the inorganic-organic plastic.
- the process products find the application known for organic-inorganic plastics, e.g. as sound and heat insulation materials, as building material, as concrete and joint sealing compounds.
- Components II and III were premixed.
- Component I was 10 sec. mixed to achieve the primary dispersion with a high-speed stirrer, the mixture component (II + III) was then within 5 seconds. added with stirring. After 20 seconds Total mixing time, the reaction mixture was poured into a paper packet, started after 30 seconds. to foam up and was after 85 sec. stiffens.
- a tough-elastic, inorganic-organic lightweight foam with a bulk density of 48 kg / m and a compressive strength of 0.07 [MPa] was obtained.
- Example 1 A conventional, simultaneous mixing of the three components according to Example 1 leads to a foam which is not practical, with foam disorders and defoamed, wet floor zone.
- Foaming was carried out according to Example 1. The foaming process continued after 28 seconds. on, after 75 sec. the reaction mixture had solidified.
- Example 2 was repeated with an additional 3 g of polyether C 3 in component II.
- a light foam was obtained with the following data:.
- Foaming was carried out according to Example 1.
- a tough, elastic, inorganic-organic lightweight foam was obtained with the values: t R : 20 sec .; t L : 34 sec .; t A : 140 sec .;
- Components II and III were mixed.
- Component I was 10 sec. mixed to achieve the primary dispersion with a high-speed stirrer, the mixture component (II + III) was then within 5 seconds. added with stirring. After 20 seconds Total mixing time, the reaction mixture was poured into a paper packet, started after 37 seconds. to foam up and was frozen after 40 seconds.
- a tough, elastic, inorganic-organic lightweight foam with a bulk density of 48 kg / m 3 and a compressive strength of 0.09 [MPa] was obtained.
- Components II and III were premixed.
- Component I was 10 sec. mixed to achieve the primary dispersion with a high-speed stirrer, the mixture component (II + III) was then within 5 seconds. added with stirring. After 20 seconds Total mixing time, the reaction mixture was poured into a paper packet, started to foam after 34 seconds and was after 90 seconds. stiffens.
- a tough, elastic, inorganic-organic lightweight foam was obtained with a bulk density of 47 kg / m and a compressive strength of 0.10 [MPa].
- a conventional, simultaneous mixing of all three components leads within 20 seconds. to an inhomogeneous, highly viscous, non-foamable reaction mixture.
- Example 19 components I + II were premixed with a high-speed stirrer, component III was then within 5 seconds. added with stirring. After 30 seconds intensive mixing, the reaction mixture was poured into a wooden box mold of approx. 55 dm 3 , started after 48 sec. to foam up and was after 70 sec. stiffens. A hard inorganic-organic foam with a bulk density of 169 kg / m and a compressive strength of 0.57 [MPa] was obtained.
- a dispersion of water glass (50% solids content) and polyisocyanate A 1 is prepared, which is then mixed with a mixture M of the following composition in a second stirrer:
- the product flows are set to the following values: water glass 8000 g / min, polyisocyanate 8040 g / min., 4920 g / min. the mixture M. Both mixing units have stirrers in a 300 ml mixing chamber at 3000 rpm. The promotion takes place via standard gear pumps.
- a uniformly fine-cell foam with a bulk density of 14 kg / m 3 is obtained , which can be produced continuously without difficulty at heights of up to 80 cm and a width of 100 cm.
- Example 24 With product streams of the same size as in Example 24, a dispersion of water glass and isocyanate is first produced in a mixing unit as in Example 24, which is fed to a static mixer and mixed with the mixture M there. An equally good foam is obtained as in Example 24.
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Abstract
Description
- Anorganisch-organische Kunststoffe auf Basis von Polyisocyanaten und wäßrigen Alkalisilikatlösungen sind bekannt; vergl. z.B. DT-OS 1 770 384, 2 227 147, 2 359 606, 2 359 607, 2 359 608, 2 359 609, 2 359 610, 2 359 611, 2 359 612, DT-AS 2 325 090 und 2 310 559.
- Auf diese Weise lassen sich Kunststoffe herstellen, die aufgrund der anorganischen Anteile gegenüber rein organischen Stoffen vor allem verbesserte Brandwidrigkeit aufweisen und die je nach Zusammensetzung und Reaktionsbedingungen geschäumt oder ungeschäumt, hart oder weich, spröde oder flexibel sein können. Durch die große Variabilität der Eigenschaften bieten diese anorganisch-organischen Kunststoffe ein breites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten.
- Diesen Kombinationskunststoffen ist gemeinsam, daß zu ihrer Herstellung die organische und die anorganische Phase miteinander vermischt werden müssen. Hierbei entstehen Dispersionen vom Typ W/O (Wasser in öl) oder O/W (öl- in-Wasser).
- Die aus einer Dispersion vom Typ W/0 hervorgegangenen Kunststoffe sind besonders interessant. Sie weisen, auch unter Feuchteinwirkung, hohe mechanische Festigkeiten auf, weil die gehärtete kohärente organische Phase die ebenfalls gehärtete wäßrige anorganische inkohärente Phase umhüllt und damit fixiert. Von der perfekten kohärenten organischen Phase dieser Kunststoffe hängt aber auch, bedingt durch die eingeschlossene Wassermenge, die verbesserte Brandwidrigkeit derartiger Systeme ab.
- Man hat versucht, zur Herstellung der beschriebenen Kunststoffe die Reaktionskomponenten in einer diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung einstufig oder in mehreren Stufen miteinander zu vermischen und die entstandene Dispersion anschließend erstarren zu lassen.
- So wird z.B. nach DT-OS 2 359 606 die Vermischung von
- a) einem organischen Polyisocyanat
- b) einer wäßrigen Silikatlösung
- c) einer organischen Komponente
- Auf diese Weise erhält man jedoch vielfach Produkte, die mit zunehmendem Anteil an organischer Komponente in steigendem Maße Störungen aufweisen können, die im Extremfall den geregelten Aufbau eines anorganisch-organischen Kunststoffes verhindern.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden und anorganisch-organische Kunststoffe, auch bei hohen Mengen an organischen Anteilen, problemlos herzustellen.
- Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung anorganisch-organischer Kunststoffe hoher Festigkeit, Elastizität, Wärmeformbeständigkeit und Schwerentflammbarkeit,bestehend aus einem als kolloides Xerosol vorliegenden Polymer-Polykieselsäuregel-Verbundmaterial durch Vermischen von
- a) einem organischen Polyisocyanat
- b) einer wäßrigen basischen Lösung und/oder einer wäßrigen basischen Suspension mit Gehalten an anorganischem Feststoff von 20-80 Gew.-%, vorzugsweise 30-70 Gew.-%,
- c) einer organischen Verbindung, die mindestens ein gegenüber Isocyanat reaktionsfähiges Wasserstoffatom sowie mindestens eine nichtionisch-hydrophile Gruppe enthält, und
- d) gegebenenfalls Katalysatoren und weiteren Zusatzmitteln und Ausreagierenlassen des so erhaltenen Gemischs,
- Erfindungsgemäß ist bevorzugt, daß die Enddispersion vor Beginn des Aushärtens bei Raumtemperatur einen Viskositätsbereich von 100-4000 cP aufweist und aus 10-50 Gew.-% anorganisch wäßriger Phase und 90-50 Gew.-% organischer Phase besteht.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder vorzugsweise diskontinuierlich durchgeführt werden. Nach der diskontinuierlichen Arbeitsweise wird zuerst die stabile Primärdispersion aus Polyisocyanat, wäßriger basischer Lösung oder Suspension und gegebenenfalls weiteren Zusatzmitteln wie Aktivatoren, Emulgatoren und Treibmitteln hergestellt und dann die Zugabe der organischen Verbindung (Komponente c)) vorgenommen. Nach der kontinuierlichen Arbeitsweise wird entsprechend der diskontinuierlichen Arbeitsweise durch eine spezielle maschinelle Anordnung vorab die Primärdispersion in einer Vorkammer erzeugt, die Vermischung mit der organischen Verbindung (Komponente c)) erfolgt kontinuierlich in einem nachgelagerten Mischkopf.
- Die diskontinuierliche Variante empfiehlt sich bei der Mitverwendung von solchen organischen Verbindungen als Komponente c), die z.B. wäßrige Alkalisilikatlösungen spontan gelieren. Hierbei wird vorzugsweise zunächst aus Polyisocyanat und z.B. wäßrigem Alkalisilikat eine stabile Primärdispersion hergestellt und anschließend die Komponente c) zudosiert.
- Oftmals erwünschte, längere Mischzeiten lassen sich nach dem diskontinuierlichen Verfahren dadurch realisieren, daß der zur Aushärtung benötigte Aktivator erst nach Herstellung der stabilen Primärdispersion zugegeben wird.
- Organische Verbindungen gemäß Komponente c), die wäßrige Alkalisilikate nicht oder nur sehr langsam gelieren, können sowohl nach der kontinuierlichen als auch nach dem diskontinuierlichen Verfahren eingesetzt werden.
- Erfindungsgemäß wird eine Vermischung der einzelnen Komponenten z.B. in der Reihenfolge vorgenommen, daß räumlich und zeitlich zuerst aus den Komponenten a) und b),gegebenenfalls unter Zusatz der ganzen Menge oder eines Teils der Komponente d),eine Dispersion mit Hilfe eines Mischaggregats hergestellt wird und zu dieser Dispersion in einem räumlich und zeitlich danach angeordneten Misch aggregat die Komponente c), gegebenenfalls unter Zusatz der ganzen Menge oder eines Teils der Komponente d), zugegeben wird.
- Zur technischen Durchführung dieser nacheinander erfolgenden Vermischung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten:
- 1)Es werden zwei Rührwerksmischköpfe benutzt.
- 2) Es werden zwei Mischaggregate benutzt, die aus zwei nacheinander auf einer angetriebenen Achse angebrachten Mischorganen bestehen, wobei die Komponenten a) und b) [und ggf. d)] am oberen Teil der angetriebenen Achse eindosiert werden, die Komponente c)[und ggf. d)] dagegen im unteren Teil der Achse.
- 3)Die Mischaggregate bestehen aus zwei nacheinander angeordneten statischen Mischvorrichtungen, wobei die Komponenten a) und b) [und ggf. d)] am ersten statischen Mischer eindosiert werden und nach dem Passieren der ersten Mischstrecke im zweiten statischen Mischer mit der Komponente c) [und ggf. d)] vermischt werden.
- 4)Als erstes Mischaggregat wird ein Rührwerksmischkopf benutzt und als zweites Mischaggregat ein statischer Mischer.
- 5) Als erstes Mischaggregat wird ein statischer Mischer und als zweites Mischaggregat ein Rührwerksmischkopf benutzt.
- Als erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten (Komponente a) kommen aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie z.B..von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanto-3,3,5-trimethyl-5-isocyantomethyl- cyclohexan (DT-AS 1 202 785, US-PS 3 401 190), 2,4-und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder -1,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,4'- und/oder -4,4'-diphenylmethan-diisocyant, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4', 4"-triisocyanat, Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z.B. in den GB-PS 874 430 und 848 671 beschrieben werden, m- und p-Isocyanatophenylsulfonyl-isocyanate gemäß der US-PS 3 454 606, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z.B. in der DT-AS 1 157 601 (US-PS 3 227 138) beschrieben werden, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der DT-PS 1 092 007 (US-PS 3 152 162) beschrieben werden, Diisocyanate, wie sie in der US-PS 3 492 330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der britischen Patentschrift 994 890, der BE-PS 761 626 und der veröffentlichen holländischen Patentanmeldung 7 102 524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der US-PS 3 001 973, in den DT-PS 1 022, 789, 1 222 067 und 1 027 394 sowie in den DT-OS 1 929 034 und 2 004 048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der belgischen Patentschrift 752 261 oder in der amerikanischen Patentschrift 3 394 1-64 beschrieben werden, acylierte Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß Polyisocyanate gemäß der DT-PS 1 230 778, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der DT-PS 1 101 394 (US-PS 3 124 605 und 3 201 372) sowie in der GB-PS 889 050 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z.B. in der US-PS 3 654 106 beschrieben werden, Estergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie zum Beispiel in den GB-PS 965 474 und 1 072 956, in der US-PS 3 567 763 und in der DT-PS 1 231 688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der obengenannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der DT-PS 1 072 385, polymere Fettsäurereste enthaltende Polyisocyanate gemäß der US-PS 3 455 883.
- Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.
- Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z.B. das 2,4- und 2,6-Tcluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate").
- Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind ionische Gruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der DT-OS 2 227 147 beschrieben werden, beispielsweise sulfonierte Polyisocyanate (DT-OS 2 227 111,-2 359 614, 2 359 615), Carboxylatgruppen aufweisende Polyisocyanate (DT-OS 2 359 613). Erfindungsgemäß bevorzugt sind auch nicht ionisch-hydrophile Polyisocyanate, wie sie in der DT-OS 2 325 909 beschrieben werden, ferner polare Gruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß der DT-OS 2 359 608 und phenolische OH-Gruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der DT-OS 2 359 616 genannt werden.
- Die obengenannten, besonders bevorzugten Polyisocyanate werden vorzugsweise aus Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschlie- ßende Phosgenierung hergestellt werden ('rohes MDI') sowie aus den daraus durch Abdestillation von Zweikernprodukten erhältlichen Destillationsrückständen, die im allgemeinen eine Viskosität zwischen 50 und 50 000 P/25°C, einen NCO-Gehalt von 28-33 Gewichtsprozent sowie eine Funktionalität > 2 aufweisen, hergestellt.
- Erfindungsgemäß werden ferner als Ausgangskomponenten (Komponente b)) wäßrige basische Lösungen oder Suspensionen mit einem Gehalt an anorganischem Feststoff von 20-80 Gew.-%, vorzugsweise 30-70 Gew.-%, vor allem wäßrige Alkalisilikatlösungen oder alkalisch stabilisierte Kieselsole, aber auch flüssig-fließfähige basische Suspensionen feinteiliger Füllstoffe, eingesetzt. Oftmals werden die vorgenannten wäßrigen basischen Lösungen oder Suspensionen auch in Kombination eingesetzt.
- Unter wäßrigen Lösungen von Alkalisilikaten sind die üblicherweise als "Wasserglas" bezeichneten Lösungen von Natrium-und/oder Kaliumsilikat in Wasser zu verstehen. Es können auch rohe technische Lösungen, welche zusätzlich z.B. Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, Borate und Aluminate erhalten können, Verwendung finden. Vorzugsweise werden indessen 32-54 Gew.-%ige Natriumsilikatlösungen eingsetzt, mit einem molaren Verhältnis Na20/Si02 von 1:1,6 bis 1:3,3.
- Als Komponente c) sind (vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssige) organische Verbindungen zu verstehen, die außer mindestens einem gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatom mindestens eine nichtionisch-hydrophile Gruppe aufweisen.
- Bei den nichtionisch-hydrophilen Gruppen handelt es sich vor allem um hydrophile Polyäthergruppierungen.
- Bevorzugt kommen dabei Polyäthergruppen in Betracht, die aus Äthylenoxid und/oder Propylenoxid aufgebaut sind.
- Geeignete organische Verbindungen, die außer einem gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatom mindestens über eine nicht- ionisch-hydrophile Gruppe verfügen, sind besonders Polyäther, die aus Alkoholen mit einer Funktionalität von 1-3 und Äthylenoxid und/oder Propylenoxid ausgebaut sind und endständige OH-Gruppen aufweisen.
- Auch kann das hydrophile Zentrum durch Einbau eines Glykols wie Tri- und Tetraäthylenglykol in die organische Verbindung eingeführt werden.
- Selbstverständlich können erfindungsgemäß auch andersartig hergestellte Polyäthergruppierungen aufweisende organische Verbindungen eingesetzt werden, sofern sie - neben mindestens einem reaktiven H-Atom - hydrophile Gruppierungen enthalten, z.B. monofunktionelle Polyäther auf Basis von Monoalkoholen und Äthylenoxid. Der Äthylenoxidanteil im Polyäther soll vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% betragen.
- Erfindungsgemäß geeignete nichtionisch-hydrophile Verbindungen sind weiterhin Polycarbonate auf Basis von Äthylenglykol, Propylenglykol, Tetraäthylenglykol. In Frage kommt hier auch Formose, so wie sie z.B. in den DT-OS 2 639 084, 2 639 083, 2 714 084, 2 714 104, 2 721 186 und 2 721 093 beschrieben wird.
- Weiterhin sind auch Verbindungen geeignet, welche ein hydrophiles Polyestersegment, z.B. Tr-iäthylenglykol oder Di- äthylenglykol und Bernsteinsäure oder Oxalsäure enthalten. Derartige Segmente können im Verlauf der weiteren Reaktion mit Wasserglas zerstört werden, wobei unter Härtung der anorganischen Komponente eine Hydrophobierung der organischen Komponente eintritt.
- Polyäther, die aus Aminen mit einer Funktionalität von 1-4 und Äthylenoxid und/oder Propylenoxid aufgebaut sind und endständige OH-Gruppen aufweisen sind ebenfalls insbesondere für das diskontinuierliche Verfahren geeignet.
- Erfindungsgemäß werden gegebenenfalls leicht flüchtige organische Substanzen als Treibmittel mitverwendet. Als organische Treibmittel kommen z.B. Aceton, Äthylacetat, halogensubstituierte Alkane wie Methylenchlorid, Chloroform, Äthyliden-chlorid, Vinylidenchlorid, Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan, ferner Butan, Hexan, Heptan oder Di- äthyläther in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff, sich zersetzenden Verbindungen, z.B. Azoverbindungen wie Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden.
- Auch das in der wäßrigen basischen Lösung oder Suspension enthaltene Wasser kann die Funktion des Treibmittels übernehmen. Ferner können feine Metallpulver, z.B. Calcium, Magnesium, Aluminium oder Zink durch Wasserstoffentwicklung mit ausreichend alkalischem Wasserglas als Treibmittel dienen, wobei sie gleichzeitig eine härtende und verstärkende Wirkung ausüben.
- Erfindungsgemäß werden ferner oft Katalysatoren mitverwendet. Als mitzuverwendende Katalysatoren kommen solche der an sich bekannten Art in Frage, z.B. tertiäre Amine, wie Triäthylamin, Tributylamin, N-Methyl-morpholin, N-Äthyl-morpholin, N-Cocomorpholin, N,N,N',N'-Tetramethyl-äthylendiamin, 1,4-Diaza- bicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N'-dimethylaminoäthyl- piperazin, N,N-Dimethylbenzylamin, Bis-(N,N-diäthylamino- äthyl)-adipat, N,N-Diäthylbenzylamin, Bentamethyldiäthylentriamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3-butandiamin, N,N-Dimethyl-3-phenyläthylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol sowie insbesondere auch Hexahydrotriazin-derivate.
- Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z.B. Triäthanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-diäthanolamin, N-Äthyl-diäthanolamin, N,N-Dimethyläthanolamin sowie deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Äthylenoxid.
- Als Katalysatoren kommen ferner Silaamine mit Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift 1 229 290 beschrieben sind, in Frage, z.B. 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin, 1,3-Diäthylaminomethyl-tetramethyldisiloxan.
- Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden.
- Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Z:nnverbindungen, als Katalysatoren verwendet werden.
- Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-ocetat, Zinn(II)-äthylhexoat und Zinn(II)-laurat und die Dialkylzinnsalze von Carbonsäuren, wie z.B. Dibutyl-zinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinn-maleat oder Dioctylzinn-diacetat in Betracht.
- Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z.B. auf den S.96 bis 102, beschrieben.
- Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Isocyanat, eingesetzt.
- Erfindungsgemäß können auch oberflächenaktive Zusatzstoffe (Emulgatoren und Schaumstabilisatoren) mitverwendet werden. Als Emulgatoren kommen z.B. die Natriumsalze von Ricinus- ölsulfonaten, Natriumsalze sulfonierte Paraffine oder auch von Fettsäuren oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ölsaures Diäthylamin oder stearinsaures Diäthanolamin in Frage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethansulfonsäure oder auch von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.
- Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem wasser'lesiche Poly- äthersiloxane in Frage. Diese Verbindungen sind in allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Äthylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z.B. in der USA-Patentschrift 2 764 565 beschrieben.
- Erfindungsgemäß können ferner auch Reaktionsverzögerer, z.B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammaschutzmittel der an sich bekannten Art, z.B. Tris-chloräthylphosphat oder Ammoniumphosphat und Polyphosphat, anorganische Salze der Phosphorsäure, chlorierte Paraffine, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen, Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide mitverwendet werden.
- Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren; flammhemmende Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, BandVII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z.B. auf den S. 103 bis 113, beschrieben. Die Vermischung der Reaktionakomponenten erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur.
- Zur Deutung der technischen Vorteile gemäß der Erfindung wird angenommen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischenzeitlich hergestellte Primärdispersion außerordentlich stabil ist und auch weitere Zusätze diesen stabilen Zustand über die Reaktions- und Aushärtungszeit hinaus nicht gefährden.
- Nach dem bisherigen Stand der Technik erhält man hingegen in der Regel Dispersionen, die bei zunehmend höherem Anteil an organischen Komponenten unter Veränderung der W/O-Phasenstruktur instabile Dispergierungszustände durchlaufen, die nach Aushärtung Störungen im Aufbau des anorganisch-organischen Kunststoffs ergeben können.
- Denn organische Substanzen können, nach herkömmlichen Mischtechniken eingebracht, Entmischungsvorgänge einleiten und dadurch die Herstellung technisch brauchbarer anorganisch-organischer Kunststoffe verhindern. Es wird als wahrscheinlich angenommen, daß derartige Zusätze die anorganische Phase gelieren und/oder daß durch vorzeitige Vernetzungsreaktion mit dem Polyisocyanat eine ausreichende Vermischung der organischen und anorganischen Phase ausbleibt.
- Die Verfahrensprodukte finden die für organisch-anorganische Kunststoffe bekannte Anwendung, z.B. als Schall- und Wärmedämmstoffe, als Baumaterial, als Beton- und Fugenvergußmassen.
- (%-Angaben sind, falls nicht anders vermerkt, Gew.-%-Angaben).
- Ausgangsmaterialien:
- a) Polyisocyanatkomponente
- A1: Von rohem Phosgenierungsprodukt eines Anilin/Formaldehyd-Kondensats wird soviel Diisocyanato-diphenylmethan abdestilliert, daß der Destillationsrückstand bei 25°C eine Viskosität von 400 cP aufweist. (2-Kernanteil: 45,1 Gew.-%, 3-Kernanteil:, 22,3 Gew.-%, Anteil an höherkernigen Polyisocyanaten: 32,6 Gew.-%) NCO-Gehalt: 30-31 Gew.-%.
- A2: Mit gasförmigem Schwefeltrioxid sulfoniertes A1 (Schwefelgehalt: 0,96 %, NCO-Gehalt: 30,5 %, Viskosität bei 25°C: 24000 cP, Herstellung s. DT-OS 2 227 111).
- A 3: Entsprechend mit Chlorsulfonsäure sulfoniertes A1 (Schwefelgehalt: 0,9 %, NCO-Gehalt: 30,2 % Viskosität bei 20°C: 2000 cP).
- b) Silikatkomponente
- B1: Natriumwasserglas, 44 % Feststoff, Molgewichtverhältnis Na20: SiO2 = 1:2
- B2: Natriumwasserglas, 51 % Feststoff, Molgewichtsverhältnis Na20 : SiO2 = 1:2
- B3: Natriumwasserglas, 48,6 % Feststoff, Molgewichtverhältnis Na2O : SiO2 = 1:2
- c) Polyäther
- C1: Auf n-Butanol gestarteter Polyäthylenoxid-monoalkohol OH-Zahl: 49,2
- C2: Auf Glycerin gestarteter Polyäthylenoxid-Polypropylenoxidtrialkohol. OH-Zahl: 56
- C3: Auf Saccharose/TMp/H2O/gestarteter Polypropylenalkohol OH-Zahl: 380
- C4: Auf Äthylendiamin gestarteter Polypropylentetraalkohol. OH-Zahl: 630
- C5: 2,5 Gew.-Teile C1 + 7,5 Gew.-Teile C4
- C6: 5 Gew.-Teile C1 + 10 Gew.-Teile C4
- d) Formose (hergestellt gemäß DT-OS 2 721 186)
D1: 14,5 % H2O; Säurezahl 9,7; OH-Zahl 724 - e) Suspension
Herstellung einer Kreidesuspension
E1: 240 g einer Kreide (spez. Gewicht: 2,7, 90 % der Teilchen < 2µ, Omyalite 90 der Fa. Omya GmbH) wurden in 80 g Wasser und 5 g einer 30 %igen wäßrigen Lösung eines hochmolekularen Di-Kaliumsalzes eines Maleinsäure-Styrol-Copolymerisats mit Carboxylat und Sulfonatgruppen suspendiert. Feststoffgehalt: 75 %. -
- Eine konventionelle, gleichzeitige Vermischung der drei Komponenten gemäß Beispiel 1 führt zu einem nicht praxisgerechten Schaum mit Schaumstörungen und entschäumter, nasser Bodenzone.
- Diese Entmischungserscheinungen im Bereich der Bodenzone sind offensichtlich durch eine ungenügende Vermischung der Einzelkomponenten bedingt.
-
- Rohdichte [kg/m3]: 34
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,06
- In den nachfolgenden Beispielen bedeuten:
- tR = Rührzeit, Mischzeit der Mischung aus Komponente I, Komponente II und Komponente III
- tL = Liegezeit, Zeitraum von Beginn des Mischens bis zum Beginn des Aufschäumens
- tA = Abbindezeit, Zeitraum von Beginn des Mischens bis zur Erhärtung.
- Mit zusätzlichen 3 g Polyäther C3 in Komponente II wurde Beispiel 2 wiederholt. Man erhielt einen Lichtschaumstoff mit folgenden Daten: .
- tR: 20 sek., tL
3 : 33 sek., tA: 85 sek. - Rohdichte [kg/m3]: 29
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,04
-
- tR: 20 sek.; tL
3 : 40 sek.; tA: 105 sek. - Rohdichte [kg/m3]: 42
- Druckfestigkeit /MPa/: 0,07
-
- Die Verschäumung erfolgte gemäß Beispiel 1.
- tR: 20 sek.; tL
3 : 29 sek.; tA: 105 sek,; Rohdichte [kg/m3]:50 - Druckfestigkeit [MPa]: 0,09
-
- tR: 20 sek.; tL
3 : 42 sek.; tA: 90 sek.; - Rohdichte [kg/m3]: 61
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,12
-
- Die Verschäumung erfolgte gemäß Beispiel 1. Man erhält einen zäh-elastischen anorganisch-organischen Leicht-schaumstoff mit den Werten: tR: 20 sek.; tL: 34 sek.; tA: 140 sek.;
- Eine konventionelle, gleichzeitige Vermischung der 3 Komponenten führt zu inhomogenen, nicht schaumfähigen Reaktionsgemischen.
- Weitere gemäß Beispiel 7 hergestellte anorganisch-organische Schaumstoffe sind in Tabelle 1 aufgeführt.
-
-
-
-
- +)Ungesättigtes Polyesterharz der Fa. Bayer AG
-
- Komponente I und II wurden 5 sek. zur Erzielung der Primärdispersion mit einem Schnellrührer vermischt. Komponente III wurde nachfolgend innerh&lb von 5 sek. unter Rühren zugegeben. Nach 20 sek. Gesamtmischzeit wurde das Reaktionsgemisch in ein Papierpäckchen ausgegossen. Man erhielt einen harten Schwerschaum mit den Werten:
- tR : 20, tL: 30, tA: 53
- Rohdichte [kg/m3]: 212
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,60
- Eine konventionelle, gleichzeitige Vermischung aller drei Komponente führt innerhalb von 20 sek. zu einem inhomogenen, hochviskosen, nicht aufschäumbaren Reaktionsgemisch.
-
- Gemäß Beispiel 19 wurden die Komponenten I + II mit einem Schnellrührer vorgemischt, Komponente III wurde anschließend innerhalb von 5 sek. unter Rühren zugegeben. Nach 30 sek. intensiver Vermischung wurde das Reaktionsgemisch in eine Holzkastenform von ca. 55 dm3 Inhalt ausgegossen, begann nach 48 sek. aufzuschäumen und war nach 70 sek. erstarrt. Man erhielt einen harten anorganisch-organischen Schaumstoff mit einer Rohdichte von 169 kg/m und einer Druckfestigkeit von 0,57 [MPa]
-
- tR: 20 sek.: tL: 30 sek.; tA: 50 sek.
- Rohdichte [kg/m3]: 225
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,58
-
- Die Verschäumung erfolgte gemäß Beispiel 19.
- tR: 20 sek.; tL: 29 sek.; tA: 55 sek.
- Rohdichte [kg/m3]: 229
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,42
-
- tR: 20 sek.; tL: 31 sek.; tA: 65 sek.;
- Rohdichte [kg/m3]: 166
- Druckfestigkeit [MPa]: 0,37
-
- Die Produktströme werden auf die folgenden Werte festgelegt: Wasserglas 8000 g/min, Polyisocyanat 8040 g/min., 4920 g/min. der Mischung M. Beide Mischaggregate besitzen Stachelrührer in einer ca. 300 ml großen Mischkammer bei 3000 Upm. Die Förderung erfolgt über handelsübliche Zahnradpumpen.
- Man erhält einen gleichmäßig feinzelligen Schaumstoff der Rohdichte 14 kg/m3, der kontinuierlich ohne Schwierigkeiten in Höhen bis zu 80 cm bei 100 cm Breite produziert werden kann.
- Mit gleich großen Produktströmen wie im Beispiel 24 werden alle Komponenten gleichzeitig in einen einzigen Mischkopf eingegeben. Der jetzt entstehende Schaumstoff ist deutlich heterogen und zeigt am Boden und seitlich starke Fließstörungen, die bis zu einer Höhe von ca. 60% der Blockhöhe hinaufreichen. Die Störungen können durch Erhöhung der Rührerdrehzahl bis auf 6000 Upm nicht beseitigt werden; ebenso bringt ein Zusatz von mehr Stabilisator keine merkliche Verbesserung, sondern führt dann zu schnell schrumpfenden Schaumstoffen.
- Mit gleich großen Produktströmen wie in Beispiel 24 wird zunächst in einem Mischaggregat wie in Beispiel 24 eine Dispersion aus Wasserglas und Isocyanat hergestellt, die einem statischen Mischer zugeführt wird und dort mit der Mischung M vermengt wird. Man erhält einen ebenso guten Schaumstoff wie in Beispiel 24.
so vorgenommen, daß zunächst die Anteile b) und c) vorgemischt oder aber a), b) und c) gleichzeitig vermischt werden.
dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung in der Weise vorgenommen wird, daß zunächst die Komponenten a) und b), gegebenenfalls unter Zusatz der ganzen Menge oder eines Teils der Komponente d), zu einer stabilen Primärdispersion umgesetzt und anschließend die Komponente c), gegebenenfalls unter Zusatz der ganzen Menge oder eines Teils der Komponente d), unter Ausbildung einer Enddispersion zugegeben wird.
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