DE2038062A1 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischem Gewicht - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischem GewichtInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von Pormteilen mit geringem sPezifischen Gewicht.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formt eilen mit geringem spezifischen Gewicht und guter Flammfestigkeit aus anorganischen und organischen Bestandteilen.
- Bei derartigen Formteilen sind neben einem geringen Raumgewicht eine hohe mechanische Festigkeit, verbunden mit einem guten Isolationsvermögen gegen Schall und Temperatureinflüsse, erforderlich. Fur Bauswecke müssen solche Formteile auch eine ausreichende Feuer- und Flammbeständigkeit haben.
- Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse verschäumbare feinteilige Kunststoffe in keine alkalisilikathaltige wässrige Lösung mit gegebenenfalls suspendiserten festen wasserhaltigen Alkalisilikaten einzubringen und anschliessend zu einem homogenen Schaumgebilde zu verschäumen ( OS 1494 955).
- Es ist ferner bekannt, Formkörper aus organischen und .
- anorganischen Stoffen dadurch herzustellen, dass ein Kunstharzbindemittel innerhalb einer Fasermasse, bestehend aus Mineralfasern aufgeschäumt wird (OS 1404 457).
- Nach der Japanischen Patentanmeldung 9914/68 werden in Schaumstoffen aus beispielsweise Polyäthylen wässrige Dispersionen aus Asphalt eingeführt und an den Zellwänden der Schaumstoffe niedergeschlagen. Das Ausfällen des Asphalts erfolgt durch eine Alkali- bzw. Säurebehandlung, je nachdem, ob ein kationisches oder ein anionisches Emulgiermittel verwendet wird.
- Nach diesen Verfahren werden Schaumstoffe mit verbesserten Eigenschaften erhalten. Durch die Kombination von organischen Schaumstoffen mit Alkalisilikaten wird beispielsweise die Hitzebeständigkeit erhöht. Durch den Zusatz von Mineralfasern werden stoßabsorbierende Materialien erzeugt.
- Das Einverleiben von Asphalt in Schaumstoffe hat eine bessere Wasserbeständigkeit zur Folge.
- Es ist jedoch schwierig, eine einheitliche Verteilung der chemisch sehr verschiedenen Komponenten zu erreichen und damit ein einheitliches Produkt herzustellen. Dies ist insbesondere auf die mangelnde Affinität der anorganischen und organischen Substaneen untereinander zurückzuführen.
- Beim Einverleiben von beispielsweise Mineralfasern, z.3.
- Glasfasern, in Kunststoffen ist meist eine Vorbehandlung der Fasern erforderlich, um die Verträglichkeit mit dem Kunststoff zu erhöhen.
- Durch das Ausfällen von Asphalt mit Säuren bzv.
- Alkalien im Schaumstoff werden unerwünschte Fresdsalze in den Schaumkörper eingeschleppt. Es besteht ferner die Gefahr der Schädigung des Kunststoffs durch hydrolytischen Abbau.
- Die Temperaturbeständigkeit des geschäumten Gebildes wird ausserdem durch den Asphaltgehalt herabgesetzt.
- Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, dass es nicht gelingt, Schaumstoffe mit einheitlicher Zellengrösse herzustellen.
- Durch die meist hochviskosen Ausgangsgemische, z.B.
- Silikat-haltigen Lösungen oder Kunststofflösungen, tritt die Schaumbildung nur sehr zögernd ein, so daß höhere und längere Erhitzungszeiten als üblich notwendig sind. Auch die gleichmässige Verteilung der Zellen ist oft ungenügend, wodurch die mechanischen Festigkeitswete, insbesondere die Zugfestigkeit ungünstig beeinflusst werden.
- In der Regel werden keine geschlossenzellige, sondern offenzellige Schaumgebilde erhalten, was für manche Verwendungezwecke nachteilig ist.
- Diese und andere Naohteile vermeidet die Erfindung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Formteile mit geringem spezifischen Gewicht mit guten flammhemmenden Eigenschaften aus anorganischen und organischen Beatandteilen herzustellen, die sich durch gute thermische Beständigkeit, hohe schall- und wärmeisolierende Sigenschaften, verbunden nit hoher Festigkeit und guter Wasnerresistenz ausseichnen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass nan anorganische Stoffe mit Wasser verengt, in das Gemisch Hohkugeln aus Polyolefinen einrührt, fort und trocknet.
- Als anorganische Stoffe werden dabei Zement, Gips, Kalk und/oder Alkalisilikate verwendet.
- Diesen anorganischen Stoffen können Sand, Kies, Gesteinsmehl, Kreide, Silikate, Asbest, Feldspat, Glimmer und ähnliche Mineralien zugesetzt werden.
- Um eine bessere Verteilung der meist spezifisch schweren anorganischen Bestandteile mit dem Wasser zu erzielen, können dam Wasser übliche oberflächenaktive Mittel, z.B.
- Alkalisalze aliphatischer und aromatischer Sulfosäuren und Alkalisalze von Alkoholsulfaten zugesetzt werden. Solche Mittel sind unter den verschiedensten Handelsnamen9 wie z0B.
- Emulphor ( BASF ) bekannt.
- Um die Affinität der verschiedenen Bestandteile untereinander zu steigern, ist auch der Zusatz von Kunststoffen und/oder Bindern möglich. Dabei können sowohl niedermolekulare Kunststoffe, sog. Präpolymere, die noch wasserlöslich sind, als auch höhermolekulare Kunststoffe angewendet werden. Zu den geeigneten niedermolekularen Kunststoffen oder Bindern zählen z.B. Vorkondensate von Phenol-Formaldehydharzen, z.B.
- die bekannten Resole oder Novolacke, niedermolekulare Epoxyharze oder auch niedermolekulare Polyamide, wie 5Bo die unter dem Handelsnamen Versamide (Schering, Berlin ) bekannten Produkte.
- Zu den höhermolekularen Kunststoffen oder Bindern zählen beispielsweise Polyvinylbutyral, Polyvinylacetal, Polyvinylalkohol, Mischpolymerisate aus Butadien9 Styrol und andere.
- Auch natürliche Bindemittel sind brauchbar, wie beispielsweise Gelatine, Tierleim, Casein, Stärke, ebenso Gemisch aus synthetischen und natürlichen Kunststoffen.
- Im Rahmen der Erfindung werden bevorzugt Hohlkörper verwendet, die rund, insbesondere kugelförmig sind. Sie können sowohl eine geschlossene, als auch nicht-geschlossene Oberfläche, d.h. eine oeffnungen aufweisende Oberfläche, haben.
- Solche Hohlkörper aus Polyolefinen, beispielsweise aus Polyäthylen oder Polypropylen, können z.B. nach einem Vorschlag gem. der deutschen Patentanmeldung P 1 953 399, angemeldet am 23.10.69, hergestellt werden.
- Die Durchmesser der Hohlkörper liegen dabei etwa zwischen 0,1 bis 10 mm, bevorzugt zwischen 0,3 bis 4 mm und das Schüttgewicht liegt zwischen 0,01 bis 0,5 g/cm3.
- Bevorzugt wird ein Schüttgewicht, das etwa zwischen 0,02 und 0,2 gXcm3 liegt.
- Die erfindungsgemässen Gemische können in zweckmässiger Weise verformt werden, wobei offene oder geschlossene oder teilweise geschlossene Bormen üblicher Bauart verwendet werden können.
- Das Formen kann drucklos oder auch unter Anwendung von Drücken durchgeführt werden. Die dabei angewandten Drücke sind in der Regel sehr niedrig. Sie liegen in der Grössenordnung von bis zu 15 kp/om2.
- Das Formen kann auch bei höheren Temperaturen durchgeführt werden, wodurch die nachfolgende Trocknungszeit des Formteils verkürzt oder entbehrlich wird. Die Trocknung bzw. Härtung des hergestellten Formteils kann aber auch bei Zimmertemperatur erfolgen, wobei zweckmässig für guten Luftzutritt gesorgt wird.
- Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele, die Jedoch keine Beschränkung des Verfahrens darstellen sollen, beschrieben: Beispiel 1 Es wurden Mischungen folgender Zusammensetzung hergestellt: a b c Zement 500 ml 500 ml 500 ml Wasser 200 ml 200 ml 200 ml Hohlkugeln 250 ml 500 ml Die Polyäthylenhohlkugeln hatten einen Durchmesser von 0,8 bis 1,8 mm und ein Litergewicht von etwa 1110 gO Das Schüttgewicht des Zements beträgt 1,2 g Von den Mischungen werden Formlinge in der Art eines stumpfen Kegels hergestellt. Nach 120 Stdn. Abbindezeit wird das spezifische Gewicht der Formkörper bestimmt: Mischung a b c spezif.Gewicht (g cm-3) 2,17 1,57 1,32 Beispiel 2 Es werden Mischungen folgender Zusammensetzung hergestellt: a b c d Zement 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml Sand 300 ml 300 ml 300 ml 300 ml Wasser 70 ml 70 ml 70 ml 70 ml Hohlkugeln - 100 ml 150 ml 200 ml Die Polyäthylenhohlkugeln haben einen Durchmesser von 0,8 bis 1,8 mm und ein Litergewicht von 110 g. Das Schdttgewichtdes Zementes beträgt 1,2 g cm 3 und das des Sandes 1,3 g cm-3.
- Aus den Mischungen werden Formkörper nach Beispiel 1 hergestellt und deren spezifisches Gewicht in Abhängigkeit von der Abbindezeit bestimmt: Mischung a b c d spez.Gew.(g/cm³) 2.05 1.65 1.58 1.53 nach 24 Stdn.
- spez.Gew.( g/cm3) 1.93 1.46 1.36 1.32 nach 120 Stdn.
- Beispiel 3 Es werden Mischungen folgender Zusammensetzung hergestellt: a b Gip 200 ml 200 ml Wasser 100 ml 100 ml Hohlkugeln - 200 ml Die Polypropylenhohlkugeln haben einen Durchmesser von 0,5 bis 2,0 mm und ein Litergewicht von 120 g. Das Schüttgewicht des Gipses betrug 0,72 g cm 5.
- Aus den Mischungen werden Formkörper nach Beispiel 1 hergestellt und nach vollständigem Abbinden des spezifischen Gewichte bestimmt: Mischung a b spez.Gew. ( g cm-3) 1,79 1,02 Beispiel 4 Es werden Mischungen folgender Zusammensetzung hergestellt: a b e d d Gips 200 ml 200 ml 200 ml 200 ml Wasser 115 ml 115 ml 115 ml 115 ml Hohlkugeln - 200 ml 400 ml 600 ml Aus den Mischungen werden Formkörper der Abmessungen 20 x 10 x 2 cm hergestellt und nach vollständigem Abbinden das spezifische Gewicht bestimmt.
- Mischung a b c d spez.Gewicht (g/cm-3) 1,76 0,96 0,61 0,39 Das Schüttgewicht des Gipses beträgt 0,72 g cm-3. Die Polyäthylenhohlkugeln haben einen Durchmesser von 0,8 bis 1,8 mm und ein Litergewicht von 110 g Beispiel 5 In 150 ml einer wässrigen Lösung von Wasserglas ( Portil A, Henkel, Düsseldorf) der Dichte 1,37 g cm-3 werden 1500 ml Polyäthylenhohlkugeln mit einem Durchmesser von 0,8 bis 1,2 mm und einem Litergewicht von 130 g zugesetzt.
- Die Masse wird dann in eine Form nach eispiel 4 gefüllt und ausgehärtet. Es wird ein Formkörper mit einer Dichte von 0,27 g cm3 erhalten.
- Beispiel 6 In 150 ml einer wässrigen Wasserglaslösung ( Portil A Henkel, Düsseldorf) der Dichte 1,37 werden 12 ml einer wässrigen 40 %igen Kalilauge und 35 ml Kalkspat ( Sehüttgewicht 0,7 g cm 3) eingerührt. Danach werden 1000 ml Polyäthylenhohlkugeln mit einem Durchmesser von O,8 bis 1,8 mm und einem Litergewicht von 110 g zugemischt. Der nach Beispiel 5 hergestellte Formkörper hat ein Raumgewicht von 0,33 g cm-3.
- Beispiel 7 In 150 ml einer wässrigen Wasserglaslösung ( Portil A, Henkel, Düsseldorf) einer Dichte von 1,37 g cm-3 werden 6 ml wässrige 50«ige Natronlauge, 6 ml Wasser und 25 ml Zement mit einem Schüttgewicht von 1,2 g cm 3 zugekehrt. Nach Zugabe von 20 ml chloriertem Polypropylen ( Parlon P, Hercules ) werden 600 ml Polyäthylenhohlkugeln mit einem Durchmesser von 0,8 bis 1,4 mm und einem Litergewicht von 120 g zugegeben. Ein nach Bespiel 5 aus dieser Mischung hergestellter Formling hat eine Dichte von 0,45 g cm-3.
- Aus den nach den Beispielen 1 bis 7 hergestellten Formkörpern wurden Prüflinge ausgeschnitten. Diese wurden der Flamme eines Bunsenbrenners ausgesetzt. Sobald die Flamme entfernt wurde, verlöschte der Prüfling sofort. Wird der Prüfling längere Zeit der Flamme des Bunsenbrenners ausgesetzt, so verbrennen die Polyolefinhohlkugeln sehr langsam. Zurück bleibt ein poröser, anorganischer Pormling.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass es gelingt, Formteile herzustellen, die sich durch geringes Raumgewicht und durch gute thermische und mechanische Eigenschaften auszeichnen.
- Die Polyolefinhohlkugeln sind gleichmässig verteilt, so daß ein homogenes Gebilde mit stets gleichbleibenden Eigenschaften vorliegt. Die im Formteil enthaltenen Zellen zeichnen sich durch eine einheitliche Grösse aus. Die Zellengrösse selbst kann beliebig, Je nach dem gewählten Durchmesser der Hohlkugeln eingestellt werden.
- Die Schwierigkeiten, die beim Schäumen von Gemischen aus anorganischem und organischem Material entstehen, werden durch die Erfindung vermeiden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist wirtschaftlich, weil keine teuren Blähmittel verwendet werden müssen und weil keine Energie zum Abspalten des Blähmittels aufgewendet werden muss.
- Die Formkörper haben eine hohe Druckfestigkeit und besitzen eine sehr gute Bxnuehw und Biegefestigkeit. Besonders hervorzuheben sind die hervorragende Isolations- und die schalldämpfen Eigenschaften. Die erfindungsgemäss hergestellten Formteile sind flammhemend. Bei direkter Einwirkung einer Flamme werden die Kunststoffbestandteile zwar zerstört, doch bleibt die anorganische Substanz als Gerüst erhalten so dass bei Bränden die Einsturzgefahr wesentlich verringert wird.
- Die erfindungsgemäss hergestellten Formteile werden mit Erfolg in der Bauindustrie, im Apparatebau und zu allen Verwendungszwecken, wo es auf hohe thermische und schallisolierende Wirkungen ankommt, eingesetzt.
- Insbesondere sind die Formteile aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Stabilität auch für tragende Konstruktionen geeignet.
Claims (18)
1) Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischen
Gewicht und guter Flammfestigkeit aus anorganischen und organischen Bestandteilen,
dadurch gekennzeichnet, dass man anorganische Stoffe mit Wasser vermengt, in das
Gemisch Hohlkugeln aus Polyolefinen einrührt, formt und trocknet.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
anorganische Stoffe Zement, Gips, Kalk und/oder Alkalisilikate verwendet.
3) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, dass man dem Wasser oberflächenaktive Mittel zusetzt.
4) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass man dem Gemisch Kunststoff und/oder Binder zusetzt.
5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlkörper rund, insbesondere kugelförmig sind.
6) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlkörper eine geschlossen oder nicht geschlossene Oberfläche
haben.
7) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Hohlkörper aus Polyäthylen herstellt.
8) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Hohlkörper aus Polypropylen herstellt.
9) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprilehe 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlkörper Durchmesser zwischen 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise
0,3 bis 4 mm besitzen.
10) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schüttgewicht der Hohlkörper zwischen 0,01 bis 0,5 g cm3,
vorzugsweise zwischen 0,02 bis 0,2 g/cm) liegt.
11) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche l bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass man das Pormen unter Druck durchführt.
12) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass man das Trocknen bei höheren Temperaturen durchfuhrt.
13) Formteil mit geringem spezifischen Gewicht und guter Flammfestigkeit
aus anorganischen und organischen Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, daß er
aus Zement, Gips, Kalk und / Oder Alkalisilikten und Hohlkugeln aus Polyolefinen
besteht.
14) Formteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er Kunststoff
und/oder Binder enthält.
15) Formteil nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hohlkörper rund, insbesondere kugelförmig sind.
16) Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlkörper eine geschlossene oder nicht geschlossene Oberfläche
haben.
17) Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlkörper aus Polyäthylen und/oder Polypropylen bestehen.
18) Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlkörper Durchmesser zwischen 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise
0,3 bis 4 mm besitzen und daß das Schüttgewicht der Hohlkörper zwischen 0,01 bis
0,5 g/cm3, vorzugsweise zwischen 0,02 bis 0,2 g/cm3 liegt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702038062 DE2038062A1 (de) | 1970-07-31 | 1970-07-31 | Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischem Gewicht |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702038062 DE2038062A1 (de) | 1970-07-31 | 1970-07-31 | Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischem Gewicht |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2038062A1 true DE2038062A1 (de) | 1972-02-10 |
Family
ID=5778490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702038062 Pending DE2038062A1 (de) | 1970-07-31 | 1970-07-31 | Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit geringem spezifischem Gewicht |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2038062A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2391826A1 (fr) * | 1977-05-23 | 1978-12-22 | Fresse Sa | Procede de fabrication d'une masse moulee contenant des granules thermoplastiques expanses |
| WO2004060827A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Brian William Doyle | A composition, a method for manufacturing a building element, a mould, and a building element |
-
1970
- 1970-07-31 DE DE19702038062 patent/DE2038062A1/de active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2391826A1 (fr) * | 1977-05-23 | 1978-12-22 | Fresse Sa | Procede de fabrication d'une masse moulee contenant des granules thermoplastiques expanses |
| WO2004060827A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Brian William Doyle | A composition, a method for manufacturing a building element, a mould, and a building element |
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