EP3030620A1 - Dämmschichtbildende zusammensetzung und deren verwendung - Google Patents

Dämmschichtbildende zusammensetzung und deren verwendung

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EP3030620A1
EP3030620A1 EP14744850.0A EP14744850A EP3030620A1 EP 3030620 A1 EP3030620 A1 EP 3030620A1 EP 14744850 A EP14744850 A EP 14744850A EP 3030620 A1 EP3030620 A1 EP 3030620A1
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EP
European Patent Office
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carbon
composition according
composition
bonded
polyorganosiloxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14744850.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Juliane Marauska
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Publication of EP3030620A1 publication Critical patent/EP3030620A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C09D5/185—Intumescent paints
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    • C09K21/00—Fireproofing materials
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
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    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
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    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds

Definitions

  • the present invention relates to an intumescent composition, in particular a composition with intumescent properties, which contains a binder based on addition-crosslinking polyorganosiloxanes, and their use for fire protection, in particular for coatings of components, such as supports, beams or truss rods, to increase the fire resistance time.
  • Intumescent compositions also called intumescent compositions, are commonly applied to the surface of components to form coatings to protect them from fire or high heat exposure due to, for example, fire.
  • Steel structures are now an integral part of modern architecture, even if they have a major disadvantage compared to reinforced concrete construction. Above about 500 ° C, the load bearing capacity of the steel decreases by 50%, ie the steel loses a large part of its stability and its load capacity. This temperature can be reached after about 5-10 minutes, depending on the fire load, such as direct fire (about 1000 ° C), which often leads to a loss of capacity of the construction.
  • the aim of fire protection is to delay the period of time until the loss of bearing capacity of a steel structure in case of fire to save human lives and valuable goods as long as possible.
  • F-classes such as F 30, F 60, F 90 (fire resistance classes according to DIN 4102-2) or American classes according to ASTM etc.
  • F 30 means that a load-bearing steel construction must withstand fire for at least 30 minutes in the event of a fire under standard conditions. This is usually achieved by delaying the heating rate of the steel, e.g. B. by coating the steel structure with intumescent coatings.
  • paints whose components foam in the event of fire to form a solid microporous carbon foam.
  • Essential for the achievable fire resistance is always the applied layer thickness of the coating, or the resulting ash crust.
  • Closed profiles, such as pipes require about twice the amount of comparable bulk, compared to open profiles, such as beams with a double T-profile.
  • the coatings In order to meet the required fire resistance times, the coatings must have a certain thickness and the ability to form a voluminous and thus well insulating ash crust when exposed to heat, which remains mechanically stable over the period of fire stress.
  • binders usually resins
  • solvent-based or water-based systems binders, usually resins, are applied to the component as a solution, dispersion or emulsion. These can be implemented as single or multi-component systems. After application, the solvent or water evaporates leaving a film that dries over time. It can also be distinguished between such systems in which the coating substantially does not change during drying, and those systems in which after evaporation of the binder primarily by oxidation and Polymerization reactions cures, which is induced for example by the atmospheric oxygen.
  • the 100% systems contain the components of the binder without solvent or water. They are applied to the component, wherein the "drying" of the coating takes place only by reaction of the binder components with each other.
  • the solvent or water-based systems have the disadvantage that the drying times, also called hardening times, are long and, in addition, several layers have to be applied, that is, require several operations in order to achieve the required layer thickness. Since every single layer must be dried accordingly before the application of the next layer, this leads to a high amount of work time and correspondingly high costs and a delay in the completion of the structure, since depending on climatic conditions sometimes several days pass until the required layer thickness is applied.
  • Another disadvantage is that due to the required layer thickness, the coating may tend to crack and flake during drying or exposure to heat, whereby in the worst case the substrate is partially exposed, especially in systems where the binder does not evaporate after evaporation of the solvent or of the water.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an intumescent composition for coating systems of the type mentioned above, which avoids the disadvantages mentioned, which is in particular not solvent or water-based and has a fast curing, due to appropriately tuned viscosity is easy to apply and due to the achievable good Intumeszenzrate, ie the formation of an effective ash crust layer, requires only a small layer thickness.
  • the invention accordingly provides an intumescent composition
  • an intumescent composition comprising (A) an addition-crosslinking polyorganosiloxane which has Si-bonded radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds, (B) a polyorganosiloxane with Si-bonded hydrogen atoms, (C) a catalyst which is described in US Pat Capable of supporting the reaction between the Si-bonded aliphatic carbon-carbon multiple bond and the Si-bonded hydrogen atoms, and (D) an intumescent additive.
  • coatings having the required layer thickness for the respective fire resistance duration can be applied in a simple and fast manner.
  • the advantages achieved by the invention are that the slow cure times inherent in the solvent or water based systems could be significantly reduced, significantly reducing labor time. Due to the low viscosity of the composition in the application range, adjusted via suitable thickener systems or solvents, in contrast to epoxy-amine systems, application without heating of the composition is possible, as for example by the widespread airless spray process.
  • composition of the invention With the composition of the invention, a high degree of filling with fire protection additives can be achieved by the composition as two- or Multi-component system is assembled. Accordingly, the cost of materials decreases, which has a favorable effect on material costs, especially in the case of large-area application. This is achieved in particular by the use of a reactive system that does not dry physically and thus suffers no loss of volume by the drying of solvents or water-based systems of water, but hardens by polyaddition. Thus, in a classical system, a solvent content of about 25% is typical. In the composition according to the invention more than 95% of the coating remain on the substrate to be protected. Furthermore, the relative ashes crust stability is very high due to the advantageous structure of the foam formed in the event of fire.
  • compositions of the invention show excellent cohesion and impact resistance.
  • aliphatic compound comprises acyclic and cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon compounds which are not aromatic (PAC,
  • carbon is an organic compound which, due to incomplete combustion, is a carbon skeleton leaves behind and does not burn completely to carbon dioxide and water (carbonification), these compounds are also referred to as "carbon skeleton formers";
  • is an "acid generator” is a compound which forms under heat, ie above about 150 ° C, for example, by decomposition of a non-volatile acid and thereby acts as a catalyst for the carbonification; in addition, it can contribute to lowering the viscosity of the melt of the binder; equivalently, the term “dehydrogenation catalyst” is used; is a “blowing agent” is a compound which decomposes at elevated temperature to develop inert, ie non-combustible gases
  • the principal mode of action is that the carbon layers, which in themselves are very soft, are mechanically hardened by inorganic compounds; the addition of such an ash crust stabilizer contributes to a substantial stabilization of the intumescent crust in case of fire, since these additives increase the mechanical strength of the intumescent layer and / or prevent their dripping, whereby the insulating effect of the foam is maintained or enhanced.
  • polyorganosiloxanes As addition-crosslinking polyorganosiloxanes, it is advantageous to use those which cure by means of a transition-metal-catalyzed addition reaction, also called hydrosilylation, with polyorganosiloxane crosslinkers which contain SiH groups.
  • component (A) therefore polyorganosiloxanes are used which have Si-bonded radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds.
  • the carbon-carbon multiple bond may be a carbon-carbon triple bond or carbon-carbon double bond, of which a carbon-carbon double bond is preferable.
  • the content of carbon-carbon multiple bonds is in the range of 0.01 to 3.0 mmol / g, and more preferably between 0.05 and 2.5 mmol / g.
  • the radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds are terminating at the polysiloxane chains, so that the polyorganosiloxanes (A) have at least two radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds.
  • the polyorganosiloxanes preferably have additional radicals having aliphatic carbon-carbon multiple bonds as side groups along the polysiloxane chain, so that the polyorganosiloxanes (A) preferably have at least three radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds.
  • constituent (B) the polyorganosiloxane crosslinkers which are expediently polyatomosiloxanes with Si-bonded water atoms.
  • polyorganosiloxane crosslinker having a functionality greater than 2, in particular three or greater, is used, a polyorganosiloxane having only two radicals which have aliphatic carbon-carbon multiple bonds can also be used, and vice versa.
  • the polyorganosiloxanes having Si-bonded radicals having aliphatic carbon-carbon multiple bonds have the structure (I)
  • each R a independently represents an alkyl group, each R independently represents an alkenyl or alkynyl group, and n is selected such that the viscosity of the compound is about 30 to 200,000 mPa ⁇ s, preferably 40 to 100,000 mPa ⁇ s, and more preferably 100 to 10,000 mPa-s at 25 ° C, or structure (II)
  • each R a and R is as defined for structure (I), and n and m are selected such that the content of carbon-carbon multiple bonds, especially carbon-carbon double bonds, ranges from 0.01 to 3.0 mmol / g and the viscosity of the compound is about 100 to 4,000 mPa ⁇ s, preferably 120 to 3,000 mPa ⁇ s and even more preferably 200 to 1,500 mPa ⁇ s at 25 ° C.
  • the alkyl group is preferably a C 1 -C 8 -alkyl group, more preferably a C 1 -C 8 -alkyl group, and even more preferably a methyl or ethyl group, with a methyl group being most preferred.
  • the alkenyl group is preferably a C 2 -C 8 alkenyl group, more preferably a C 2 -C 4 alkenyl group, even more preferably a vinyl, allyl or hexenyl group, and most preferably a vinyl group.
  • the alkynyl group is preferably a C 2 -C 8 alkynyl group, more preferably a C 2 -C 4 alkynyl group such as ethyne, 1-propyne and 1-butyne.
  • the polyorganosiloxane crosslinker according to the invention is a polyorganosiloxane with Si-bonded hydrogen atoms.
  • the hydrogen atoms are essentially terminating.
  • additional Si-bonded hydrogens are included in the polysiloxane chain.
  • the content of Si-bonded hydrogen atoms is in the range of 1.0 to 10.0 mmol / g, and more preferably 2.0 to 8.0 mmol / g.
  • the polyorganosiloxanes having Si-bonded hydrogen atoms preferably have the structure (III)
  • R a is as defined above for the structures (I) and (II) and n and m are selected such that the content of Si-bonded hydrogen atoms in the range of 1, 0 to 10.0 mmol / g and the viscosity the compound is about 30 to 600 mPa ⁇ s, preferably 40 to 500 mPa ⁇ s and even more preferably 45 to 100 mPa ⁇ s at 25 ° C. It is also possible to use mixtures of polyorganosiloxanes of structure (III) and polyorganosiloxanes of structure (IV) as crosslinkers.
  • the catalyst is suitably a compound capable of promoting the reaction between the aliphatic carbon-carbon multiple bond and the SiH bond of the crosslinker.
  • Suitable catalysts include metal-based platinum group metal catalysts such as rhodium, ruthenium, palladium, osmium, iridium, or platinum-containing catalysts. Platinum-based catalysts are particularly preferred. They may be in any of the known forms, for example, platinum (O), such as activated carbon-deposited platinum, platinum chloride, platinum salts, chloroplatinic acid (s), and encapsulated forms thereof.
  • platinum such as activated carbon-deposited platinum, platinum chloride, platinum salts, chloroplatinic acid (s), and encapsulated forms thereof.
  • the catalyst is preferably built up from dilute solutions of highly reactive platinum complexes.
  • the complexes are dissolved in the vinyl-functional polydimethylsiloxanes or in divinyltetramethyldisiloxane (DE 1262271 B) or in methylvinylcyclosiloxane.
  • the catalyst is composed of divinyltetramethyldisiloxane platinum (0) complex or methylvinylcyclosiloxane-platinum (0) complex, such as the binuclear reaction product of 1, 1, 3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisiloxane with
  • Hexachloridoplatinic acid in isopropanol (“Karstedt catalyst") is exemplified
  • the vinyl content of the solutions is 0.10 to 12.0 mmol / g, the platinum content is 500 to 20,000 ppm.
  • catalysts include the divinyltetramethyldisiloxane platinum (O) complex and the methylvinylcyclosiloxane platinum (0) complex, either dissolved in divinyltetramethyldisiloxane or methylvinylcyclosiloxane.
  • constituent (D) contains an intumescent additive, which additive may comprise both individual compounds and a mixture of several compounds.
  • intumescent additives such that form an inflating, insulating layer of flame-retardant material under the action of heat.
  • This layer protects the substrate from overheating and at least prevents or delays the change of the mechanical and static properties of structural components by heat.
  • a voluminous, insulating layer namely an ash layer
  • the voluminous insulating layer may be formed by puffing a single compound which, without a chemical reaction between two compounds, releases gases upon exposure to heat.
  • an intumescent layer by chemical intumescence generally requires at least three components, a carbon source, a dehydrogenation catalyst, and a propellant, which are included in a binder, for example, in coatings.
  • a carbon source for example, in coatings.
  • the binder softens and the fire protection additives are released so that they can react with each other in the case of chemical intumescence or inflate in the case of physical intumescence.
  • Thermal decomposition from the dehydrogenation catalyst forms the acid which serves as a catalyst for the carbonification of the carbon source.
  • the blowing agent thermally decomposes to form inert gases, causing the carbonized (charred) material and, optionally, the softened binder to expand, to form a voluminous, insulating foam.
  • the intumescent additive comprises at least one carbon back forming agent, if the binder can not be used as such, at least one acid generator, at least one propellant, and at least one inorganic scaffold.
  • the components of the additive are selected so that they can develop synergism, with some of the compounds capable of performing several functions.
  • Suitable carbon sources are the compounds commonly used in intumescent fire-retardant formulations and known to the person skilled in the art, such as starch-like compounds, for example starch and modified starch, and / or polyhydric alcohols (polyols), such as saccharides, oligosaccharides and polysaccharides, and / or a thermoplastic or thermosetting material polymeric resin binder such as a phenol resin, a urea resin, a polyurethane, polyvinyl chloride, poly (meth) acrylate, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, a silicone resin and / or a rubber.
  • starch-like compounds for example starch and modified starch
  • polyhydric alcohols polyols
  • polyols such as saccharides, oligosaccharides and polysaccharides
  • thermoplastic or thermosetting material polymeric resin binder such as a phenol resin, a urea resin, a polyurethane, polyvin
  • Suitable polyols are polyols from the group consisting of sugar, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, sorbitol, polyoxyethylene / polyoxypropylene (EO-PO) polyols. Preference is given to using pentaerythritol, dipentaerythritol or polyvinyl acetate. It should be noted that the binder itself may also have the function of a carbon supplier in case of fire.
  • Suitable dehydrogenation catalysts or acid formers are the compounds conventionally used in intumescent fire-retardant formulations and known to those skilled in the art, such as a salt or an ester of an inorganic, non-volatile acid selected from sulfuric acid, phosphoric acid or boric acid.
  • phosphorus-containing compounds are used whose range is very large, as they extend over several oxidation states of the phosphorus, such as phosphines, phosphine oxides, phosphonium compounds, phosphates, elemental red phosphorus, phosphites and phosphates.
  • the phosphoric acid compounds there can be exemplified monoammonium phosphate, diammonium phosphate, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, melamine phosphate, melamine resin phosphate, potassium phosphate, polyol phosphates such as pentaerythritol phosphate, glycerin phosphate, sorbitol phosphate, mannitol phosphate, dulcite phosphate, neopentyl glycol phosphate, ethylene glycol phosphate, dipentaerythritol phosphate and the like.
  • the phosphoric acid compound used is preferably a polyphosphate or an ammonium polyphosphate.
  • Melamine resin phosphates are compounds such as reaction products of Lamelite C (melamine-formaldehyde resin) with phosphoric acid.
  • sulfuric acid compounds there may be exemplified ammonium sulfate, ammonium sulfamate, nitroaniline bisulfate, 4-nitroaniline-2-sulfonic acid and 4,4-dinitrosulfanilamide, and the like.
  • boric acid compound melamine borate can be exemplified.
  • Suitable blowing agents are the compounds customarily used in fire protection formulations and known to the person skilled in the art, such as cyanuric acid or isocyanic acid and its derivatives, melamine and derivatives thereof.
  • the intumescent additive further comprises at least one thermally expandable compound, such as a graphite intercalation compound, also known as expanded graphite. These can also be incorporated into the binder.
  • expandable graphite for example, known insertion compounds of SO x , NO x , halogen and / or acids in graphite come into question. These are also referred to as graphite salts. Preference is given to expandable graphites which release S0 2 , S0 3 , NO and / or N0 2 at temperatures of, for example, 120 to 350 ° C. while being swelled.
  • the expandable graphite may for example be in the form of platelets with a maximum diameter in the range of 0, 1 to 5 mm. Preferably, this diameter is in the range 0.5 to 3 mm.
  • Expandable graphites suitable for the present invention are commercially available. In general, the expandable graphite particles are evenly distributed in the composition according to the invention.
  • the concentration of expandable graphite particles can also be varied selectively, pattern-like, areally and / or sandwich-like.
  • EP 1489136 A1 the contents of which are hereby incorporated by reference. Since the ash crust formed in the event of fire is in some cases too unstable and can therefore be blown by air currents, depending on their density and structure, which has a negative effect on the insulating effect of the coating, at least one ash crust stabilizer can be added to the components just mentioned.
  • the particulate metal may be in the form of a powder, platelets, flakes, fibers, filaments and / or whiskers, wherein the particulate metal in the form of powder, platelets or flakes has a particle size of ⁇ 50 pm, preferably from 0.5 to 10 pm has.
  • a thickness of 0.5 to 10 ⁇ m and a length of 10 to 50 ⁇ m is preferred.
  • an oxide or a compound of a metal from the group comprising aluminum, magnesium, iron or zinc may be used, in particular iron oxide, preferably iron trioxide, titanium dioxide, a borate, such as zinc borate and / or a glass frit of low-melting glasses a melting temperature of preferably at or above 400 ° C, phosphate or sulfate glasses, Melaminpolyzinksulfaten, Ferrogläsern or Calziumborosilikaten.
  • iron oxide preferably iron trioxide, titanium dioxide, a borate, such as zinc borate and / or a glass frit of low-melting glasses a melting temperature of preferably at or above 400 ° C, phosphate or sulfate glasses, Melaminpolyzinksulfaten, Ferrogläsern or Calziumborosilikaten.
  • one or more reactive flame retardants may be added to the composition of the invention.
  • Such compounds are incorporated in the binder.
  • An example according to the invention are reactive organophosphorus compounds, such as 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxide (DOPO) and its derivatives, such as DOPO-HQ, DOPO-NQ, and adducts.
  • DOPO 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxide
  • DOPO-HQ DOPO-HQ
  • DOPO-NQ DOPO-NQ
  • the intaglio-forming additive may be contained in an amount of from 30 to 99% by weight in the composition, the amount depending substantially on the application form of the composition (spraying, brushing and the like).
  • the proportion of constituent D in the overall formulation is set as high as possible.
  • the proportion of constituent D in the overall formulation is preferably from 35 to 85% by weight and more preferably from 40 to 85% by weight.
  • the composition may optionally contain, in addition to the intumescent additives, organic and / or inorganic additives and / or other additives.
  • additives and additives are customary auxiliaries, such as solvents, for example xylene or toluene, wetting agents, for example based on polyacrylates and / or polyphosphates, defoamers, such as silicone defoamers, thickeners, such as alginate thickeners, dyes, fungicides, plasticizers, such as chlorine-containing waxes, binders, Flame retardants or various fillers such as vermiculite, inorganic fibers, quartz sand, glass microspheres, mica, silica, mineral wool, and the like.
  • rheology additives such as anti-settling agents, anti-sagging agents and thixotropic agents, polyhydroxycarboxamides, urea derivatives, salts of unsaturated carboxylic acid esters, alkylammonium salts of acidic phosphoric acid derivatives, ketoximes, amine salts of p-toluenesulfonic acid, amine salts of sulfonic acid derivatives and aqueous or organic solutions or mixtures of the compounds are preferably used.
  • rheology additives based on pyrogenic or precipitated silicas or based on silanized pyrogenic or precipitated silicas can be used.
  • the rheology additive is preferably pyrogenic silicas, modified and unmodified phyllosilicates, precipitated silicas, cellulose ethers, polysaccharides, PU and acrylate thickeners, urea derivatives, castor oil derivatives, polyamides and fatty acid amides and polyolefins, if they are in solid form, pulverized celluloses and / or Suspending agents such as xanthan gum.
  • the composition of the invention can be formulated as a two- or multi-component system.
  • the catalyst may either be stored separately from components (A) and (B) or may be contained in one of these components or divided into both components. This ensures that the two components (A) and (B) of the binder are mixed together just prior to use and trigger the curing reaction. This makes the system easier to handle.
  • the component (D) can be contained as a total mixture or divided into individual components in a first component I and / or a second component II.
  • the division of the component (D) is dependent on the compatibility of the compounds contained in the composition, so that neither a reaction of the compounds contained in the composition with each other or a mutual interference nor a reaction of these compounds can be carried out with the compounds of the other ingredients. This depends on the connections used. This ensures that the highest possible proportion of fillers can be achieved. This leads to high intumescence, even with low layer thicknesses of the composition.
  • the component (D) which optionally comprises at least one carbon source, at least one blowing agent and at least one dehydrogenation catalyst, is divided among the components in such a way that these compounds are reaction-inhibitingly separate from one another.
  • ingredient D further includes an ash crust stabilizer, which is divided among the components such that each component contains at least a portion of the ash crust stabilizer.
  • the composition is applied as a paste with a brush, a roller or by spraying onto the substrate, in particular metallic substrate.
  • the composition is applied by means of an airless spray process.
  • the composition of the invention is characterized by a relatively rapid cure by an addition reaction, more specifically a catalyst assisted hydrosilylation reaction and thus unnecessary drying, as compared to the solvent and water based systems. This is particularly important when the coated components have to be loaded or further processed quickly, either by coating with a cover layer or by moving or transporting the components.
  • the coating is thus much less susceptible to external influences on the site, such as exposure to (rain) -water or dust and dirt, which can lead to leaching of water-soluble components such as ammonium polyphosphate in solvent or water-based systems, or when absorbing dust to a reduced intumescence. Due to the low viscosity of the composition despite the high solids content, the composition remains easy to process, especially by common spray methods.
  • the composition according to the invention is therefore suitable as a coating, in particular as a fire protection coating, preferably a sprayable coating for substrates on a metallic and non-metallic basis.
  • the substrates are not limited and include components, in particular steel components and wooden components, but also individual cables, cable bundles, cable trays and cable ducts or other lines.
  • the composition according to the invention is mainly used in the construction sector as a coating, in particular fire protection coating for steel construction elements, but also for construction elements made of other materials, such as concrete or wood, as well as fire protection coating for individual cables, cable bundles, cable trays and cable ducts or other lines.
  • composition according to the invention is therefore the use of the composition according to the invention as a coating, in particular as a coating for Structural elements or components made of steel, concrete, wood and other materials, such as plastics, in particular as fire protection coating.
  • the present invention also relates to objects obtained when the composition of the invention has cured.
  • the objects have excellent intumescent properties.
  • intumescent compositions For the preparation of intumescent compositions according to the invention, the individual components are mixed and homogenized as described below with the aid of a dissolver
  • the curing behavior was observed, then the intumescent factor and the relative ash crustal stability were determined.
  • the masses were each placed in a round Teflon mold with about 2 mm deep and 48 mm diameter.
  • the time for the curing corresponds to the time after which the samples were cured and the Teflon mold could be removed.

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Abstract

Es wird eine dämmschichtbildende Zusammensetzung beschrieben, die ein Bindemittel auf Basis additionsvernetzender Polyorganosiloxane enthält. Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung, deren Expansionsrate relativ hoch ist, können in einfacher und schneller Weise Beschichtungen mit der für die jeweilige Feuerwiderstandsdauer erforderlichen Schichtdicke aufgetragen werden, wobei die Schichtdicke auf ein Minimum reduziert und dennoch eine große isolierende Wirkung erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich besonders für den Brandschutz, insbesondere als Beschichtung von metallischen und nicht metallischen Substraten, etwa Stahlbauteilen, wie Stützen, Trägern, Fachwerkstäben, zur Erhöhung der Feuerwiderstandsdauer.

Description

Hilti Aktiengesellschaft Fürstentum Liechtenstein
Dämmschichtbildende Zusammensetzung und deren Verwendung
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dämmschichtbildende Zusammensetzung, insbesondere eine Zusammensetzung mit intumeszierenden Eigenschaften, die ein Bindemittel auf Basis additionsvernetzender Polyorganosiloxane enthält, sowie deren Verwendung für den Brandschutz, insbesondere für Beschichtungen von Bauteilen, wie Stützen, Trägern, oder Fachwerkstäben, zur Erhöhung der Feuerwiderstandsdauer.
Dämmschichtbildende Zusammensetzungen, auch intumeszierende Zusammensetzungen genannt, werden üblicherweise zur Bildung von Beschichtungen auf die Oberfläche von Bauteilen aufgebracht, um diese vor Feuer oder gegen große Hitzeeinwirkung etwa in Folge eines Brandes zu schützen. Stahlkonstruktionen sind mittlerweile fester Bestandteil der modernen Architektur, auch wenn sie einen entscheidenden Nachteil im Vergleich zum Stahlbetonbau haben. Oberhalb von ca. 500°C sinkt die Lasttragekapazität des Stahls um 50%, d.h. der Stahl verliert einen großen Teil seiner Stabilität und seiner Tragfähigkeit. Diese Temperatur kann je nach Brandbelastung, etwa bei direkter Feuereinwirkung (ca. 1000°C), bereits nach ca. 5-10 Minuten erreicht werden, was häufig zu einem Tragfähigkeitsverlust der Konstruktion führt. Zielsetzung des Brandschutzes, insbesondere des Stahlbrandschutzes ist es nun, die Zeitspanne bis zum Tragfähigkeitsverlust einer Stahlkonstruktion im Brandfall zur Rettung von Menschenleben und wertvollen Gütern möglichst lange hinauszuzögern. In den Bauordnungen vieler Länder werden hierzu entsprechende Feuerwiderstandszeiten für bestimmte Bauwerke aus Stahl gefordert. Sie werden durch sogenannte F-Klassen wie F 30, F 60, F 90 (Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-2) oder amerikanische Klassen nach ASTM usw. definiert. Dabei bedeutet nach DIN 4102-2 zum Beispiel F 30, dass eine tragende Stahlkonstruktion im Brandfall unter Normbedingungen mindestens 30 Minuten dem Feuer standhalten muss. Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, dass die Aufheizgeschwindigkeit des Stahls verzögert wird, z. B. durch Überziehen der Stahlkonstruktion mit dämmschichtbildenden Beschichtungen. Hierbei handelt es sich um Anstriche, deren Bestandteile im Brandfall unter Ausbildung eines festen mikroporösen Kohleschaums aufschäumen. Dabei bildet sich eine feinporige und dicke Schaumschicht, die sogenannte Aschekruste, die je nach Zusammensetzung stark wärmeisolierend ist und so das Aufheizen des Bauteils verzögert, sodass die kritische Temperatur von ca. 500°C, frühestens nach 30, 60, 90, 120 Minuten oder bis zu 240 Minuten erreicht wird. Wesentlich für den erreichbaren Feuerwiderstand ist immer die aufgebrachte Schichtdicke der Beschichtung, bzw. der sich daraus entwickelnden Aschekruste. Geschlossene Profile, wie Rohre, benötigen bei vergleichbarer Massivität etwa die doppelte Menge verglichen mit offenen Profilen, wie Träger mit Doppel-T-Profil. Damit die geforderten Feuerwiderstandszeiten eingehalten werden, müssen die Beschichtungen eine bestimmte Dicke aufweisen und die Fähigkeit haben, bei Hitzeeinwirkung eine möglichst voluminöse und damit gut isolierende Aschekruste zu bilden, welche über den Zeitraum der Brandbeanspruchung mechanisch stabil bleibt.
Hierzu existieren im Stand der Technik verschiedene Systeme. Im Wesentlichen wird zwischen 100%-Systemen und lösemittel- bzw. wasserbasierten Systemen unterschieden. Bei den lösemittel- bzw. wasserbasierten Systemen werden Bindemittel, meist Harze, als Lösung, Dispersion oder Emulsion auf das Bauteil aufgetragen. Diese können als Ein- oder Mehrkomponenten-Systeme ausgeführt werden. Nach dem Auftragen verdunstet das Lösungsmittel bzw. das Wasser und hinterlässt einen Film, der mit der Zeit trocknet. Hierbei kann ferner zwischen solchen Systemen unterschieden werden, bei denen sich während der Trocknung die Beschichtung im Wesentlichen nicht mehr ändert, und solchen Systemen, bei denen nach dem Verdunsten das Bindemittel primär durch Oxidations- und Polymerisationsreaktionen härtet, was beispielsweise durch den Luftsauerstoff induziert wird. Die 100%-Systeme enthalten die Bestandteile des Bindemittels ohne Lösungsmittel bzw. Wasser. Sie werden auf das Bauteil aufgetragen, wobei die „Trocknung" der Beschichtung lediglich durch Reaktion der Bindemittelbestandteile untereinander erfolgt.
Die Systeme auf Lösemittel- oder Wasserbasis haben den Nachteil, dass die Trockenzeiten, auch Aushärtezeiten genannt, lang sind und zudem mehrere Schichten aufgetragen werden müssen, also mehrerer Arbeitsgänge bedürfen, um die erforderliche Schichtdicke zu erreichen. Da jede einzelne Schicht vor dem Auftragen der nächsten Schicht entsprechend getrocknet sein muss, führt dies zu einem hohen Aufwand an Arbeitszeit und dementsprechend hohen Kosten und zu einer Verzögerung bei der Fertigstellung des Bauwerks, da je nach klimatischen Bedingungen zum Teil mehrere Tage vergehen, bis die erforderliche Schichtdicke aufgetragen ist. Nachteilig ist auch, dass durch die erforderliche Schichtdicke die Beschichtung während des Trocknens oder bei Hitzeeinwirkung zur Rissbildung und zum Abblättern neigen kann, wodurch im schlimmsten Fall der Untergrund teilweise freigelegt wird, insbesondere bei Systemen, bei denen das Bindemittel nicht nach Verdunsten des Lösungsmittels bzw. des Wassers nachhärtet. Um diesen Nachteil zu umgehen, wurden Zwei- oder Mehrkomponentensysteme auf Epoxid-Amin-Basis entwickelt, die nahezu ohne Lösemittel auskommen, so dass eine Aushärtung wesentlich schneller erfolgt und zudem dickere Schichten in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können, so dass die erforderliche Schichtdicke wesentlich schneller aufgebaut ist. Diese haben jedoch den Nachteil, dass das Bindemittel eine sehr stabile und starre Polymermatrix mit oftmals hohem Erweichungsbereich bildet, was die Schaumbildung durch die Schaumbildner behindert. Daher müssen dicke Schichten aufgetragen werden, um eine ausreichende Schaumdicke für die Isolierung zu erzeugen. Dies ist wiederum nachteilig, da viel Material erforderlich ist. Damit diese Systeme aufgetragen werden können, sind häufig Verarbeitungstemperaturen von bis zu +70°C erforderlich, was die Anwendung dieser Systeme arbeitsaufwendig und teuer in der Installation macht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dämmschichtbildende Zusammensetzung für Beschichtungssysteme der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere nicht lösemittel- oder wasserbasiert ist und eine schnelle Aushärtung aufweist, aufgrund entsprechend abgestimmter Viskosität einfach aufzutragen ist und aufgrund der erreichbaren guten Intumeszenzrate, d.h. der Bildung einer effektiven Aschekrustenschicht, nur eine geringe Schichtdicke erfordert.
Diese Aufgabe wird durch die Zusammensetzung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gegenstand der Erfindung ist demnach eine dämmschichtbildende Zusammensetzung enthaltend (A) ein additionsvernetzendes Polyorganosiloxan, das Si-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweist, (B) ein Polyorganosiloxan mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen, (C) einen Katalysator, der in der Lage ist, die Reaktion zwischen der Si-gebundenen aliphatischen Kohlenstoff Kohlenstoff-Mehrfachbindung und den Si-gebundenen Wasserstoffatomen zu unterstützen, und (D) ein dämmschichtbildendes Additiv. Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung können in einfacher und schneller Weise Beschichtungen mit der für die jeweilige Feuerwiderstandsdauer erforderlichen Schichtdicke aufgetragen werden. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im Wesentlichen darin zu sehen, dass die den Systemen auf Lösemittel- oder Wasserbasis inhärenten langsamen Aushärtezeiten deutlich verkürzt werden konnten, was die Arbeitszeit erheblich verringert. Aufgrund der im Applikationsbereich geringen Viskosität der Zusammensetzung, eingestellt über geeignete Verdickersysteme oder Lösungsmittel, ist im Unterschied zu Epoxid-Amin-Systemen ein Auftragen ohne Erwärmen der Zusammensetzung möglich, wie zum Beispiel durch das weitverbreitete Airless- Sprühverfahren.
Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann auch ein hoher Füllgrad mit Brandschutzadditiven erreicht werden, indem die Zusammensetzung als Zwei- oder Mehrkomponenten-System konfektioniert wird. Dementsprechend sinkt der Materialaufwand, was sich insbesondere beim großflächigen Auftragen günstig auf die Materialkosten auswirkt. Erreicht wird dies insbesondere durch die Nutzung eines reaktiven Systems, das nicht physikalisch trocknet und damit keinen Volumenverlust durch das Abtrocknen von Lösemitteln oder bei wasserbasierten Systemen von Wasser erleidet, sondern durch Polyaddition härtet. So ist bei einem klassischen System ein Lösemittelgehalt von etwa 25% typisch. Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verbleiben mehr als 95 % der Beschichtung auf dem zu schützenden Substrat. Ferner ist die relative Aschekrustenstabilität aufgrund der vorteilhaften Struktur des im Brandfall gebildeten Schaums sehr hoch.
Verglichen mit lösemittel- oder wasserbasierten Systemen, wenn sie ohne Grundierung aufgetragen werden, zeigen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine ausgezeichnete Kohäsion und Schlagbeständigkeit.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden Erläuterungen der hierin verwendeten Terminologie als sinnvoll erachtet. Im Sinne der Erfindung: umfasst der Begriff „aliphatische Verbindung" acyclische und cyclische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen, die nicht aromatisch sind (PAC,
1995, 67, 1307; Glossary of class names of organic Compounds and reactivity intermediates based on structure (IUPAC Recommendations 1995)); bedeutet „chemische Intumeszenz" die Bildung einer voluminösen, isolierenden Ascheschicht durch aufeinander abgestimmte Verbindungen, die bei
Hitzeeinwirkung miteinander reagieren; bedeutet„physikalische Intumeszenz" die Bildung einer voluminösen, isolierenden Schicht durch Aufblähen einer Verbindung, die, ohne dass eine chemische Reaktion zwischen zwei Verbindungen stattgefunden hat, bei Hitzeeinwirkung
Gase freisetzt, wodurch das Volumen der Verbindung um ein Vielfaches des ursprünglichen Volumens zunimmt; bedeutet „dämmschichtbildend" , dass im Brandfall ein fester mikroporöser Kohleschaum entsteht, so dass die gebildete feinporige und dicke Schaumschicht, die sogenannte Aschekruste, je nach Zusammensetzung ein Substrat gegen Hitze isoliert; ist ein„Kohlenstofflieferanf eine organische Verbindung, die durch unvollständige Verbrennung ein Kohlenstoffgerüst hinterlässt und nicht vollständig zu Kohlendioxid und Wasser verbrennt (Carbonifizierung); diese Verbindungen werden auch als„Kohlenstoffgerüstbildner" bezeichnet; ist ein „Säurebildner" eine Verbindung, die sich unter Hitzeeinwirkung, d.h. oberhalb etwa 150°C beispielsweise durch Zersetzung eine nicht flüchtige Säure bildet und dadurch als Katalysator für die Carbonifizierung wirkt; zudem kann sie zur Erniedrigung der Viskosität der Schmelze des Bindemittels beitragen; hiermit gleichbedeutend wird der Begriff„Dehydrierungskatalysator" verwendet; ist ein „Treibmittel' eine Verbindung, die sich bei erhöhter Temperatur unter Entwicklung inerter, d.h. nicht-brennbarer Gase zersetzt und das durch die Carbonifizierung gebildet Kohlenstoffgerüst und gegebenenfalls das erweichte Bindemittel zu einem Schaum aufbläht (Intumeszenz); dieser Begriff wird gleichbedeutend mit„Gasbildner" verwendet; ist ein„Aschekrustenstabilisator" eine sogenannte gerüstbildende Verbindung, die das Kohlenstoffgerüst (Aschekruste), das aus dem Zusammenwirken der Kohlenstoffbildung aus der Kohlenstoffquelle und dem Gas aus dem Treibmittel, oder der physikalischen Intumeszenz gebildet wird, stabilisiert. Die prinzipielle Wirkungsweise ist dabei die, dass die an sich sehr weichen entstehenden Kohlenstoffschichten durch anorganische Verbindungen mechanisch verfestigt werden; die Zugabe eines solchen Aschekrustenstabilisators trägt zu einer wesentlichen Stabilisierung der Intumeszenzkruste im Brandfall bei, da diese Additive die mechanische Festigkeit der intumeszierenden Schicht erhöhen und/oder deren Abtropfen verhindern, wodurch die isolierende Wirkung des Schaums aufrechterhalten oder verstärkt wird.
Als additionsvernetzende Polyorganosiloxane werden zweckmäßig solche verwendet, die durch eine Übergangsmetall-katalysierte Additionsreaktion, auch Hydrosilylierung genannt, mit Polyorganosiloxan-Vernetzern, die SiH-Gruppen enthalten, aushärten.
Als Bestandteil (A) werden daher Polyorganosiloxane verwendet, die Si-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen. Die Kohlenstoff- Kohlenstoff-Mehrfachbindung kann eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung sein, worunter eine Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung bevorzugt ist.
Bevorzugt liegt der Gehalt an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen, insbesondere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Bereich von 0,01 bis 3,0 mmol/g und stärker bevorzugt zwischen 0,05 und 2,5 mmol/g.
Die Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen sitzen dabei terminierend an den Polysiloxanketten, so dass die Polyorganosiloxane (A) mindestens zwei Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen. Bevorzugt weisen die Polyorganosiloxane zusätzliche Reste mit aliphatischen Kohlenstoff- Kohlenstoff-Mehrfachbindungen als Seitengruppen entlang der Polysiloxankette auf, so dass die Polyorganosiloxane (A) bevorzugt mindestens drei Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen.
Analoges gilt auch für den Bestandteil (B), die Polyorganosiloxan-Vernetzer, die zweckmäßig Polyorganosiloxane mit Si-gebundenen Wassers toffatomen sind.
Sofern ein Polyorganosiloxan-Vernetzer mit einer Funktionalität von größer 2, insbesondere drei oder größer, verwendet wird, kann auch ein Polyorganosiloxan mit nur zwei Resten, die aliphatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, verwendet werden und umgekehrt. Gemäß einer Ausführungsform haben die Polyorganosiloxane, die Si-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, die Struktur (I)
wobei jedes Ra unabhängig voneinander eine Alkylgruppe darstellt, jedes R unabhängig voneinander eine Alkenyl- oder Alkinylgruppe darstellt und n so gewählt ist, dass die Viskosität der Verbindung etwa 30 bis 200.000 mPa-s, bevorzugt 40 bis 100.000 mPa-s und noch stärker bevorzugt 100 bis 10.000 mPa-s bei 25°C ist, oder Struktur (II)
— R (II),
worin jedes Ra und R wie für Struktur (I) definiert ist, und n und m so gewählt werden, dass der Gehalt an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen, insbesondere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen im Bereich von 0,01 bis 3,0 mmol/g liegt und die Viskosität der Verbindung etwa 100 bis 4.000 mPa-s, bevorzugt 120 bis 3.000 mPa-s und noch stärker bevorzugt 200 bis 1.500 mPa-s bei 25°C ist.
Es können auch Gemische von Polyorganosiloxanen der Struktur (I) und Polyorganosiloxanen der Struktur (II) als additionsvernetzende Polyorganosiloxane verwendet werden. Die Alkylgruppe ist bevorzugt eine CrCi8-Alkylgruppe, stärker bevorzugt eine Ci-C8-Alkylgruppe und noch stärker bevorzugt um eine Methyl- oder Ethylgruppe, wobei eine Methylgruppe am stärksten bevorzugt ist. Die Alkenylgruppe ist bevorzugt eine C2-C8-Alkenylgruppe, stärker bevorzugt eine C2-C4-Alkenylgruppe, noch stärker eine Vinyl-, Allyl- oder Hexenylgruppe und am stärksten bevorzugt eine Vinylgruppe.
Die Alkinylgruppe ist bevorzugt eine C2-C8-Alkinylgruppe, stärker bevorzugt eine C2-C4-Alkinylgruppe, wie Ethin, 1-Propin und 1-Butin.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Strukturen (I) und (II), worin jedes Ra eine Methylgruppe und jedes R eine Vinylgruppe darstellt. Der Polyorganosiloxan-Vernetzer ist erfindungsgemäß ein Polyorganosiloxan mit Si- gebundenen Wasserstoffatomen. Die Wasserstoffatome sitzen dabei im Wesentlichen terminierend. Bevorzugt sind zusätzliche Si-gebundene Wasserstoffe in der Polysiloxankette enthalten. Bevorzugt liegt der Gehalt an Si-gebundenen Wasserstoffatomen im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mmol/g und stärker bevorzugt zwischen 2,0 und 8,0 mmol/g.
Die Polyorganosiloxane, die Si-gebundene Wasserstoffatome aufweisen, haben bevorzugt die Struktur (III)
oder die Struktur (IV) worin Ra wie oben für die Strukturen (I) und (II) definiert ist und n und m so gewählt werden, dass der Gehalt an Si-gebundenen Wasserstoffatomen im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mmol/g liegt und die Viskosität der Verbindung etwa 30 bis 600 mPa-s, bevorzugt 40 bis 500 mPa-s und noch stärker bevorzugt 45 bis 100 mPa-s bei 25°C ist. Es können auch Gemische von Polyorganosiloxanen der Struktur (III) und Polyorganosiloxanen der Struktur (IV) als Vernetzer verwendet werden.
Damit die Hydrosilylierungs-Reaktion hinreichend schnell abläuft und damit die Zusammensetzung als kalthärtende Zusammensetzung bereitgestellt werden kann, ist die Verwendung eines Katalysators, Bestandteil (C), erforderlich.
Der Katalysator ist zweckmäßig eine Verbindung, die in der Lage ist, die Reaktion zwischen der aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung und der SiH- Bindung des Vernetzers zu unterstützen.
Geeignete Katalysatoren umfassen Metall-basierte Katalysatoren mit Metallen der Platin- Gruppe, wie Rhodium-, Ruthenium-, Palladium-, Osmium-, Iridium- oder Platin-enthaltende Katalysatoren. Platin-basierte Katalysatoren sind besonders bevorzugt. Sie können in irgendeiner der bekannten Formen vorliegen, beispielsweise Platin(O), wie auf Aktivkohle abgelagertes Platin, Platinchlorid, Platinsalze, Chlorplatinsäure(n) und eingekapselte Formen davon.
Bevorzugt ist der Katalysator aus verdünnten Lösungen hochreaktiver Platinkomplexe aufgebaut. Gelöst sind die Komplexe in den vinylfunktionellen Polydimethylsiloxanen oder in Divinyltetramethyldisiloxan (DE 1262271 B) oder in Methylvinylcyclosiloxan. Stärker bevorzugt ist der Katalysator aufgebaut aus Divinyltetramethyldisiloxan-Platin(0)-Komplex oder Methylvinylcyclosiloxan-Platin(0)-Komplex, wie beispielsweise das zweikernige Umsetzungsprodukt von 1 ,1 ,3,3-Tetramethyl-1 ,3-divinyldisiloxan mit
Hexachloridoplatinsäure in Isopropanol („Karstedt Katalysator") beispielhaft erwähnt wird. Der Vinylgehalt der Lösungen beträgt 0,10 bis 12,0 mmol/g, der Platingehalt beträgt 500 bis 20.000 ppm.
Besonders bevorzugte Katalysatoren umfassen den Divinyltetramethyldisiloxan-Platin(O)- Komplex und den Methylvinylcyclosiloxan-Platin(0)-Komplex, entweder gelöst in Divinyltetramethyldisiloxan oder Methylvinylcyclosiloxan.
Erfindungsgemäß enthält der Bestandteil (D) ein dämmschichtbildendes Additiv, wobei das Additiv sowohl einzelne Verbindungen als auch ein Gemisch von mehreren Verbindungen umfassen kann.
Zweckmäßig werden als dämmschichtbildende Additive solche eingesetzt, die unter Hitzeeinwirkung eine sich aufblähende, isolierende Schicht aus schwerentflammbaren Material bilden. Diese Schicht schützt das Substrat vor Überhitzung und verhindert oder verzögert zumindest dadurch die Veränderung der mechanischen und statischen Eigenschaften tragender Bauteile durch Hitzeeinwirkung. Die Bildung einer voluminösen, isolierenden Schicht, nämlich einer Ascheschicht, kann durch die chemische Reaktion eines Gemisches aus entsprechenden aufeinander abgestimmten Verbindungen, die bei Hitzeeinwirkung miteinander reagieren, gebildet werden. Solche Systeme sind dem Fachmann unter dem Begriff chemisches intumeszierende System bekannt und können erfindungsgemäß eingesetzt werden. Alternativ kann die voluminöse, isolierende Schicht durch Aufblähen einer einzelnen Verbindung, die, ohne dass eine chemische Reaktion zwischen zwei Verbindungen stattgefunden hat, bei Hitzeeinwirkung Gase freisetzen gebildet werden. Solche Systeme sind dem Fachmann unter dem Begriff physikalische Intumeszenz bekannt und können ebenfalls erfindungsgemäß eingesetzt werden. Beide Systeme können jeweils alleine oder zusammen als Kombination erfindungsgemäß eingesetzt werden. Für die Ausbildung einer intumeszierenden Schicht durch chemische Intumeszenz sind allgemein wenigstens drei Komponenten erforderlich, ein Kohlenstofflieferant, ein Dehydrierungskatalysator und ein Treibmittel, die beispielsweise bei Beschichtungen in einem Bindemittel enthalten sind. Bei Hitzeeinwirkung erweicht das Bindemittel und die Brandschutzadditive werden freigesetzt, so dass diese im Falle der chemischen Intumeszenz miteinander reagieren oder im Falle der physikalischen Intumeszenz sich aufblähen können. Durch thermische Zersetzung wird aus dem Dehydrierungskatalysator die Säure gebildet, die als Katalysator für die Carbonifizierung des Kohlenstofflieferanten dient. Gleichzeitig zersetzt sich das Treibmittel thermisch unter Bildung inerter Gase, die ein Aufblähen des karbonisierten (verkohlten) Materials und gegebenenfalls des erweichten Bindemittels unter Bildung eines voluminösen, isolierenden Schaums bewirkt.
In einer Ausführungsform der Erfindung, in der die isolierende Schicht durch chemische Intumeszenz gebildet wird, umfasst das dämmschichtbildende Additiv mindestens einen Kohlenstoffgerüstbildner sofern das Bindemittel nicht als solcher verwendet werden kann, mindestens einen Säurebildner, mindestens ein Treibmittel, und mindestens einen anorganischen Gerüstbildner. Die Komponenten des Additivs werden insbesondere so ausgewählt, dass sie einen Synergismus entwickeln können, wobei einige der Verbindungen mehrere Funktionen erfüllen können.
Als Kohlenstofflieferant kommen die in intumeszierenden Brandschutzformulierungen üblicherweise verwendeten und dem Fachmann bekannten Verbindungen in Betracht, wie stärkeähnliche Verbindungen, z.B. Stärke und modifizierte Stärke, und/oder mehrwertige Alkohole (Polyole), wie Saccharide, Oligosaccharide und Polysaccharide, und/oder ein thermoplastisches oder duroplastisches polymeres Harzbindemittel, wie ein Phenolharz, ein Harnstoffharz, ein Polyurethan, Polyvinylchlorid, Poly(meth)acrylat, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, ein Silikonharz und/oder einen Kautschuk. Geeignete Polyole sind Polyole aus der Gruppe Zucker, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Sorbitol, Polyoxyethylen-/Polyoxypropylen-(EO- PO-)Polyole. Bevorzugt werden Pentaerythrit, Dipentaerythrit oder Polyvinylacetat eingesetzt. Es sei erwähnt, dass das Bindemittel im Brandfall selbst auch die Funktion eines Kohlenstofflieferanten haben kann.
Als Dehydrierungskatalysatoren bzw. Säurebildner kommen die in intumeszierenden Brandschutzformulierungen üblicherweise verwendeten und dem Fachmann bekannten Verbindungen in Betracht, wie ein Salz oder ein Ester einer anorganischen, nicht flüchtigen Säure, ausgewählt unter Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Borsäure. Im Wesentlichen werden phosphorhaltige Verbindungen eingesetzt, deren Palette sehr groß ist, da sie sich über mehrere Oxidationsstufen des Phosphors erstrecken, wie Phosphine, Phosphinoxide, Phosphoniumverbindungen, Phosphate, elementarer roter Phosphor, Phosphite und Phosphate. Als Phosphorsäureverbindungen können beispielhaft erwähnt werden: Monoammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Ammoniumphosphat, Ammoniumpolyphosphat, Melaminphosphat, Melaminharzphosphate, Kaliumphosphat, Polyolphosphate wie etwa Pentaerythritphosphat, Glyzerinphosphat, Sorbitphosphat, Mannitphosphat, Dulcitphosphat, Neopentylglykolphosphat, Ethylenglykolphosphat, Dipentaerythritphosphat und dergleichen. Bevorzugt wird als Phosphorsäureverbindung ein Polyphosphat oder ein Ammoniumpolyphosphat eingesetzt. Unter Melaminharzphosphaten sind dabei Verbindungen wie Umsetzungsprodukte aus Lamelite C (Melamin-Formaldehyd-Harz) mit Phosphorsäure zu verstehen. Als Schwefelsäureverbindungen können beispielhaft erwähnt werden: Ammoniumsulfat, Ammoniumsulfamat, Nitroanilinbisulfat, 4-Nitroanilin-2-sulfonsäure und 4,4- Dinitrosulfanilamid und dergleichen. Als Borsäureverbindung kann Melaminborat beispielhaft erwähnt werden. Als Treibmittel kommen die üblicherweise in Brandschutzformulierungen verwendeten und dem Fachmann bekannten Verbindungen in Betracht, wie Cyanursäure oder Isocyansäure und deren Derivate, Melamin und deren Derivate. Solche sind: Cyanamid, Dicyanamid, Dicyandiamid, Guanidin und dessen Salze, Biguanid, Melamincyanurat, Cyansäuresalze, Cyansäureester und -amide, Hexamethoxymethylmelamin, Dimelaminpyrophosphat, Melaminpolyphosphat, Melaminphosphat. Bevorzugt wird Hexamethoxymethylmelamin oder Melamin (Cyanursäureamid) eingesetzt. Geeignet sind ferner Komponenten, die ihre Wirkungsweise nicht auf eine einzige Funktion beschränken, wie Melaminpolyphosphat, das sowohl als Säurebildner als auch als Treibmittel wirkt. Weitere Beispiele sind in der GB 2 007 689 A1 , EP 139 401 A1 und US 3 969 291 A1 beschrieben.
In einer Ausführungsform der Erfindung, in der die isolierende Schicht zusätzlich zu der chemischen Intumeszenz durch physikalische Intumeszenz gebildet wird, umfasst das dämmschichtbildende Additiv ferner mindestens eine thermisch expandierbare Verbindung, wie eine Graphit-Interkallationsverbindung, die auch als Blähgraphit bekannt sind. Diese können ebenfalls ins Bindemittel eingebunden werden.
Als Blähgraphit kommen beispielsweise bekannte Einlagerungsverbindungen von SOx, NOx, Halogen und/oder Säuren in Graphit in Frage. Diese werden auch als Graphitsalze bezeichnet. Bevorzugt sind Blähgraphite, die bei Temperaturen von beispielsweise 120 bis 350°C unter Aufblähen S02, S03, NO und/oder N02 abgeben. Der Blähgraphit kann beispielsweise in Form von Plättchen mit einem maximalen Durchmesser im Bereich von 0, 1 bis 5 mm vorliegen. Vorzugsweise liegt dieser Durchmesser im Bereich 0,5 bis 3 mm. Für die vorliegende Erfindung geeignete Blähgraphite sind im Handel erhältlich. Im Allgemeinen sind die Blähgraphitteilchen in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gleichmäßig verteilt. Die Konzentration an Blähgraphitteilchen kann aber auch punktuell, musterartig, flächig und/oder sandwichartig variiert sein. In dieser Hinsicht wird Bezug genommen auf die EP 1489136 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Da die im Brandfall gebildete Aschekruste in manchen Fällen zu instabil ist und daher abhängig von deren Dichte und Struktur etwa durch Luftströmungen Verblasen werden kann, was sich negativ auf die isolierende Wirkung der Beschichtung auswirkt, kann zu den eben aufgeführten Komponenten mindestens ein Aschekrustenstabilisator gegeben werden.
Als Aschekrustenstabilisatoren bzw. Gerüstbildner kommen die üblicherweise in Brandschutzformulierungen verwendeten und dem Fachmann bekannten Verbindungen in Betracht, beispielsweise Blähgraphit und teilchenförmige Metalle, wie Aluminium, Magnesium, Eisen und Zink. Das teilchenförmige Metall kann in Form eines Pulvers, von Plättchen, Schuppen, Fasern, Fäden und/oder Whiskers vorliegen, wobei das teilchenförmige Metall in Form von Pulver, Plättchen oder Schuppen eine Teilchengrösse von <50 pm, vorzugsweise von 0,5 bis 10 pm besitzt. Im Fall der Verwendung des teilchenförmigen Metalls in Form von Fasern, Fäden und/oder Whiskers ist eine Dicke von 0,5 bis 10 pm und eine Länge von 10 bis 50 pm bevorzugt. Als Aschekrustenstabilisator kann alternativ oder zusätzlich ein Oxid oder eine Verbindung eines Metalls aus der Aluminium, Magnesium, Eisen oder Zink umfassenden Gruppe eingesetzt werden, insbesondere Eisenoxid, vorzugsweise Eisentrioxid, Titandioxid, ein Borat, wie Zinkborat und/oder eine Glasfritte aus niedrig schmelzenden Gläsern mit einer Schmelztemperatur von vorzugsweise bei oder oberhalb 400°C, Phosphat- oder Sulfatgläsern, Melaminpolyzinksulfaten, Ferrogläsern oder Calziumborosilikaten. Die Zugabe eines solchen Aschekrustenstabilisators trägt zu einer wesentlichen Stabilisierung der Aschekruste im Brandfall bei, da diese Additive die mechanische Festigkeit der intumeszierenden Schicht erhöhen und/oder deren Abtropfen verhindern. Beispiele derartiger Additive finden sich auch in US 4 442 157 A, US 3 562 197 A, GB 755 551 A sowie EP 138 546 A1. Daneben können Aschekrustenstabilisatoren wie Melaminphosphat oder Melaminborat enthalten sein.
Optional können der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein oder mehrere reaktive Flammhemmer zugesetzt werden. Derartige Verbindungen werden in das Bindemittel eingebaut. Ein Beispiel im Sinne der Erfindung sind reaktive Organophosphorverbindungen, wie 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid (DOPO) und dessen Derivate, wie beispielsweise DOPO-HQ, DOPO-NQ, und Addukte. Solche Verbindungen sind beispielsweise beschrieben in S. V Levchik, E. D Weil, Polym. Int. 2004, 53, 1901-1929 oder E.D. Weil, S. V. Levchik (Hrsg.), Flame Retardants for Plastic and Textiles - Practical Applications, Hanser, 2009. Das dämmschichtbildende Additiv kann in einer Menge von 30 bis 99 Gew.-% in der Zusammensetzung enthalten sein, wobei die Menge im Wesentlichen von der Applikationsform der Zusammensetzung (Sprühen, Pinseln und dergleichen) abhängt. Um eine möglichst hohe Intumeszenzrate zu bewirken, wird der Anteil des Bestandteils D in der Gesamtformulierung so hoch wie möglich eingestellt. Bevorzugt beträgt der Anteil des Bestandteils D in der Gesamtformulierung 35 bis 85 Gew.-% und besonders bevorzugt 40 bis 85 Gew.-%.
Die Zusammensetzung kann neben den dämmschichtbildenden Additiven gegebenenfalls organische und/oder anorganische Zuschlagstoffe und/oder weitere Additive enthalten. Derartige Zuschlagstoffe und Additive sind übliche Hilfsmittel, wie Lösungsmittel, etwa Xylol oder Toluol, Netzmittel, etwa auf Basis von Polyacrylaten und/oder Polyphosphaten, Entschäumer, wie Silikonentschäumer, Verdicker, wie Alginatverdicker, Farbstoffe, Fungizide, Weichmacher, wie chlorhaltige Wachse, Bindemittel, Flammhemmer oder diverse Füllstoffe, wie Vermiculit, anorganische Fasern, Quarzsand, Mikroglaskugeln, Glimmer, Siliziumdioxid, Mineralwolle, und dergleichen.
Zusätzliche Additive wie Verdicker, Rheologieadditive und Füllstoffe können der Zusammensetzung ebenfalls zugegeben werden. Als Rheologieadditive, wie Anti- Absetzmittel, Antiablaufmittel und Thixotropiermittel, werden vorzugsweise Polyhydroxycarbonsäureamide, Harnstoffderivate, Salze ungesättigter Carbonsäureester, Alkylammoniumsalze saurer Phosphorsäurederivate, Ketoxime, Aminsalze der p- Toluolsulfonsäure, Aminsalze von Sulfonsäurederivaten sowie wässrige oder organische Lösungen oder Mischungen der Verbindungen verwendet werden verwendet. Daneben können Rheologieadditive auf Basis pyrogener oder gefällter Kieselsäuren oder auf Basis silanisierter pyrogener oder gefällter Kieselsäuren eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Rheologieadditiv um pyrogene Kieselsäuren, modifizierte und nicht modifizierte Schichtsilikate, Fällungskieselsäuren, Celluloseether, Polysaccharide, PU- und Acrylatverdicker, Harnstoffderivate, Rizinusölderivate, Polyamide und Fettsäureamide und Polyolefine, soweit sie in fester Form vorliegen, pulverisierte Cellulosen und/oder Suspensionsmittel wie z.B. Xanthan-Gummi. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann als Zwei- oder Mehrkomponenten- System konfektioniert werden.
Da im Allgemeinen keine Reaktion zwischen dem Bestandteil (A) und dem Bestandteil (B) bei Raumtemperatur eintritt, können diese beiden Bestandteile zusammengelagert werden. Der Katalysator kann entweder getrennt von den Bestandteilen (A) und (B) gelagert werden oder kann in einem dieser Bestandteile oder aufgeteilt auf beide Bestandteile enthalten sein. Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Komponenten (A) und (B) des Bindemittels erst unmittelbar vor der Anwendung miteinander gemischt werden und die Härtungsreaktion auslösen. Dies macht das System einfacher in der Handhabung.
Der Bestandteil (D) kann dabei als Gesamtmischung oder in Einzelkomponenten aufgeteilt in einer ersten Komponente I und/oder einer zweiten Komponente II enthalten sein. Die Aufteilung des Bestandteils (D) erfolgt abhängig von der Verträglichkeit der in der Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen, so dass weder eine Reaktion der in der Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen untereinander bzw. eine gegenseitige Störung noch eine Reaktion dieser Verbindungen mit den Verbindungen der anderen Bestandteile erfolgen kann. Dies ist von den verwendeten Verbindungen abhängig. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein möglichst hoher Anteil an Füllstoffen erzielt werden kann. Dies führt zu einer hohen Intumeszenz, selbst bei geringen Schichtdicken der Zusammensetzung.
In einer Ausführungsform ist der Bestandteil (D), der gegebenenfalls mindestens einen Kohlenstofflieferant, mindestens ein Treibmittel und mindestens einen Dehydrierungskatalysator umfasst, derart auf die Komponenten aufgeteilt, dass diese Verbindungen reaktionsinhibierend getrennt voneinander sind.
In einer weiteren Ausführungsform enthält der Bestandteil D ferner einen Aschekrustenstabilisator, der derart auf die Komponenten aufgeteilt ist, dass jede Komponente zumindest einen Teil des Aschekrustenstabilisators enthält. Die Zusammensetzung wird als Paste mit einem Pinsel, einer Rolle oder durch Sprühen auf das Substrat, insbesondere metallische Substrat aufgebracht. Bevorzugt wird die Zusammensetzung mittels eines Airless-Sprühverfahrens aufgebracht. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeichnet sich, verglichen mit den lösemittel- und wasserbasierten Systemen, durch eine relativ schnelle Aushärtung durch eine Additionsreaktion, genauer eine katalysatorunterstützte Hydrosilylierungsreaktion und damit nicht notwendige Trocknung aus. Dies ist insbesondere dann sehr wichtig, wenn die beschichteten Bauteile schnell belastet bzw. weiterverarbeitet werden müssen, sei es durch Beschichtung mit einer Deckschicht oder ein Bewegen oder Transportieren der Bauteile. Auch ist die Beschichtung somit deutlich weniger anfällig gegenüber äußeren Einflüssen auf der Baustelle, wie z.B. Beaufschlagung mit (Regen)-wasser oder Staub und Schmutz, was in lösemittel- oder wasserbasierten Systemen zu einem Auswaschen von wasserlöslichen Bestandteilen wie dem Ammoniumpolyphosphat führen kann, bzw. bei der Aufnahme von Staub zu einer reduzierten Intumeszenz. Durch die geringe Viskosität der Zusammensetzung trotz des hohen Feststoffanteils bleibt die Zusammensetzung einfach zu verarbeiten, insbesondere durch gängige Sprühverfahren.
Deshalb ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Beschichtung, insbesondere als Brandschutzbeschichtung, bevorzugt sprühbare Beschichtung für Substrate auf metallischer und nicht metallischer Basis geeignet. Die Substrate sind nicht beschränkt und umfassen Bauteile, insbesondere Stahlbauteile und Holzbauteile, aber auch einzelne Kabel, Kabelbündel, Kabeltrassen und Kabelkanäle oder andere Leitungen. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung findet vor allem im Baubereich als Beschichtung, insbesondere Brandschutzbeschichtung für Stahlkonstruktionselemente, aber auch für Konstruktionselemente aus anderen Materialien, wie Beton oder Holz, sowie als Brandschutzbeschichtung für einzelne Kabel, Kabelbündel, Kabeltrassen und Kabelkanäle oder andere Leitungen Verwendung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Beschichtung, insbesondere als Beschichtung für Konstruktionselemente oder Bauelemente aus Stahl, Beton, Holz und anderen Materialien, wie etwa Kunststoffen, insbesondere als Brandschutzbeschichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Objekte, die erhalten werden, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung ausgehärtet ist. Die Objekte haben ausgezeichnete dämmschichtbildende Eigenschaften.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Für die Herstellung von erfindungsgemäßen dämmschichtbildenden Zusammensetzungen werden wie nachfolgend angegeben die Einzelkomponenten mit Hilfe eines Dissolvers vermengt und homogenisiert
Es wurden jeweils das Aushärteverhalten beobachtet, anschließend der Intumeszenzfaktor und die relative Aschekrustenstabilität bestimmt. Hierzu wurde die Massen jeweils in eine runde Teflon-Form mit etwa 2 mm Tiefe und 48 mm Durchmesser gegeben.
Die Zeit für die Aushärtung entspricht dabei der Zeit, nach der die Proben durchgehärtet waren und der Teflon-Form entnommen werden konnten. Zur Bestimmung des Intumeszenzfaktors und der relativen Aschekrustenstabilität wurde ein Muffelofen auf 600°C vorgeheizt. Es wurde eine Mehrfachmessung der Probendicke mit der Schieblehre durchgeführt und der Mittelwert hM berechnet. Dann wurden die Proben jeweils in eine zylindrische Stahlform eingebracht und für 30 min im Muffelofen erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Schaumhöhe /7Ei zunächst zerstörungsfrei bestimmt (Mittelwert einer Mehrfachmessung). Der Intumeszenzfaktor / berechnet sich wie folgt: Intumeszenzfaktor I: / = /7Ei : hM
Anschließend ließ man in der zylindrischen Stahlform ein definiertes Gewicht (m = 105 g) aus einer definierten Höhe (h = 100 mm) auf den Schaum fallen und bestimmte die nach dieser teilweise zerstörenden Einwirkung verbleibende Schaumhöhe hE2- Die relative Aschekrustenstabilität wurde wie folgt berechnet: relative Aschekrustenstabilität (AKS): AKS = hE2 : Bei den folgenden Beispielen wurde als Bestandteil D folgende Zusammensetzung verwendet:
Bestandteil D:
Vergleichsbeispiel 1
Als Vergleich diente ein auf wässriger Dispersionstechnologie basiertes kommerzielles Brandschutzprodukt (Hilti CFP S-WB).
Vergleichsbeispiel 2
Als weiterer Vergleich diente ein Standard-Epoxy-Amin-System (Jeffamin® T-403, flüssiges, lösemittelfreies und kristallisationsstabiles Epoxidharz, bestehend aus niedermolekularen Epoxidharzen auf Basis Bisphenol A und Bisphenol F (Epilox® AF 18- 30, Leuna-Harze GmbH) und 1 ,6-Hexandioldiglycidylether), das zu 60 % mit einem Intumeszenzgemisch analog den obigen Beispielen gefüllt ist, getestet. Vergleichsbeispiel 3
Als weiterer Vergleich diente ein Standard-Epoxy-Amin-System (Isophorondiamin, Trimethylolpropantriacrylat und flüssiges, lösemittelfreies und kristallisationsstabiles Epoxidharz, bestehend aus niedermolekularen Epoxidharzen auf Basis Bisphenol A und Bisphenol F (Epilox® AF 18-30, Leuna-Harze GmbH)), das zu 60 % mit einem Intumeszenzgemisch analog den obigen Beispielen gefüllt ist, getestet.
Beispiel 1
Bestandteile A und C
a' Vinylfunktionelle Polyd imethylsiloxane; hanse Chemie AG (Viskosität bei 25°C 360 mPa-s, Vinylgehalt 2,3 mmol/g)
' Katalysatoren für additionsvernetzende Siliconpolymere; hanse Chemie AG (Viskosität bei 25°C 360 mPa-s, Vinylgehalt 2,3 mmol/g) Bestandteil B
1 Vernetzer für vinylfunktionelle Siliconpolymere; hanse Chemie AG (Viskosität bei 25°C mPa-s; SiH-Gehalt mmol/g)
Bestandteil D
Verbindungen Menge [g]
wie oben angegeben 14,1 Aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen wird deutlich, dass die Aushärtung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen schneller erfolgt, als die Vergleichszusammensetzung.
Tabelle 1 : Ergebnisse der Messungen der Aushärtezeit
Tabelle 2: Ergebnisse der Messungen des Intumeszenzfaktors und der Aschenkrustenstabilität relative Probendicke hM
Intumeszenzfaktor Aschenkrustenstabilität (mm)
Beispiel I (Vielfaches) AKS (Vielfaches)
Beispiel 1 2 0,70 3,0
Vergleichsbeispiel 2 22 0,04 1 ,6
Vergleichsbeispiel 3 1 ,7 0,60 1 ,2

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Dämmschichtbildende Zusammensetzung, enthaltend (A) ein additionsvernetzendes Polyorganosiloxan, das Si-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff- Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweist, (B) ein Polyorganosiloxan mit Si- gebundenen Wasserstoffatomen, (C) einen Katalysator, der in der Lage ist, die Reaktion zwischen der Si-gebundenen aliphatischen Kohlenstoff Kohlenstoff- Mehrfachbindung und den Si-gebundenen Wasserstoffatomen zu unterstützen, und (D) ein dämmschichtbildendes Additiv.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 , wobei das additionsvernetzende Polyorganosiloxan (A) mindestens drei Si-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweist und/oder das Polyorganosiloxan (B) mindestens drei Si-gebundene Wasserstoffatome aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt an aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen der Reste des additionsvernetzenden Polyorganosiloxans (A) im Bereich von 0,01 bis 3,0 mmol/g liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an Si-gebundenen Wasserstoffatomen der Polyorganosiloxane (B) im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mmol/g liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Si- gebundenen Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen Alkenylgruppen sind.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Alkenylgruppen Vinylgruppen sind.
7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polyorganosiloxan mit Si-gebundenen Resten mit aliphatischen Kohlenstoff- Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und/oder das Polyorganosiloxan mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen ein Polydialkylsiloxan ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Polydialkylsiloxan ein Polydimethylsiloxan ist.
9. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Si- gebundenen Reste mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und/oder die Si- gebundenen Wasserstoffatome terminierend sind oder terminierend und zudem als Seitengruppen entlang der Polysiloxankette der Polyorganosiloxane enthalten sind.
10. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Katalysator (C) ein Metall-basierter Katalysator ist, in dem das Metall aus der
Gruppe, bestehend aus Rhodium, Ruthenium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin ausgewählt ist.
1 1 . Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dämmschichtbildende Additiv ein Gemisch, das mindestens eine thermisch expandierbare Verbindung und/oder mindestens einen Dehydrierungskatalysator, mindestens ein Treibmittel und gegebenenfalls mindestens einen Kohlenstofflieferant enthält, umfasst.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 1 1 , wobei das dämmschichtbildende Additiv ferner einen Aschekrustenstabilisator enthält.
13. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ferner organische und/oder anorganische Zuschlagstoffe und/oder weitere Additive enthält.
14. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die als Zwei- oder Mehrkomponenten-System konfektioniert ist.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 14, wobei der Bestandteil (D), der gegebenenfalls mindestens einen Kohlenstofflieferant, mindestens ein Treibmittel und mindestens einen Dehydrierungskatalysator umfasst, derart auf die Komponenten aufgeteilt ist, dass diese Verbindungen reaktionsinhibierend getrennt voneinander sind.
16. Zusammensetzung nach Anspruch 155, wobei der Bestandteil (D) ferner einen Aschekrustenstabilisator enthält, der vollständig in einer Komponente enthalten sein kann oder auf alle Komponenten aufgeteilt sein kann.
17. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Beschichtung.
18. Verwendung nach Anspruch 17 für die Beschichtung von Stahlkonstruktionselementen.
19. Verwendung nach Anspruch 17 für die Beschichtung von metallischen und/oder nicht metallischen Substraten.
20. Verwendung nach einem der Ansprüche 17 bis 19 als Brandschutzschicht.
21 . Gehärtete Objekte, erhalten durch Härten der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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