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Verfahren zur Herstellung von phosphathaltigen Silikat-
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schaumstoffen Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren
zur Herstellung von Silikatschaumstoffen aus wässrigen Silikatlösungen unter Verwendung
von Härtern, die Orthophosphationen freisetzen.
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Silikatschaumstoffe können hergestellt werden, in dem man geeignete
Treibmittel und Härter mit Alkalisilikat-Lösungen (Wasserglas) gleichzeitig vermischt
oder indem man Alkalisilikat-Lösungen unter Zusatz von Tensiden zunächst verschäumt
(z.B. durch Einleiten von Luft) und dann den erhal tenen Schaum durch Zugabe säureabspaltender
Substanzen aushärtet. Man kann auch feste wasserhaltige Alkalisilikate in Gegenwart
von Zusätzen durch Erhitzen in eine verschäumte Masse überführen (US-PS 3 756 839).
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Aus der französischen Patentschrift 2 055 341 ist es bekannt, wässrige
Silikatlösungen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Verdickers, mit Luft zu einem
Schaum zu schlagen und diesen Schaum dann erhärten zu lassen. In der DE-OS 22 27
640 wird ein Verfahren zur Herstellung von Silikatschaumstoffen beschrieben, bei
dem Wasserglas lösungen durch Zusatz von Was serstoffperoxid und Reduktionsmitteln
(z.B. Magnesium, Aluminium, Silicium, Eisen, Schwefel oder Paraformaldehyd) verschäumt
werden. Dabei dienen die entstehenden Oxydationsprodukte gleichzeitig als Härter.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Verwendung des aggressiven Wasser-
stoffperoxids.
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Gemäß DE-OS 22 28 359 wird ein Silikatschaumstoff durch Einleiten
von Luft in wässrige Silikatlösungen unter Zusatz von Schaummitteln und leicht hydrolysierbaren
organischen Chlorverbindungen erzeugt. Diese Chlorverbindungen (beispielsweise 1.2-Dichloräthylisocyaniddichlorid,
Benzoylchlorid oder Tosylchlorid) setzen in wässrigen Medien Mineralsäuren, Carbonsäuren,
Sulfonsäuren oder Phosphonsäuren frei. Als Härter kann auch eine Mischung dieser
Säure freisetzenden Substanzen eingesetzt werden. Die freigesetzten Chloridionen
beschleunigen jedoch die Korrosion von Eisen und beeinträchtigen daher den Anwendungsbereich
des Silikatschaumstoffs erheblich.
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Ferner dauern bei den meisten Verfahren des Standes der Technik Abbinde-
und Härteprozess ziemlich lange.
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Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, bei dem während
des Härtungsprozesses keine Chloridionen freigesetzt werden und bei dem ohne Anwendung
hoher Temperaturen der Abbinde- und Erhärtungsprozess rasch verläuft.
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Insbesondere sollte es ein solches Verfahren unnötig machen, den gehärteten,
nassen Schaum durch Auslaugung von schädlichen Ionen zu befreien.
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Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Silikatschaumstoffen
gefunden, bei dem man eine wässrige, alkalische Silikatlösung verschäumt und diesen
Schaum durch Reaktion mit einer säureabgebenden Mischung härtet, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Säure abgebende Mischung eine rasch protonenabgebende Verbindung und
Aluminiumpolyphosphat der Formel / Al(PO3)37x>4 (B) enthält und keine Halogenidionen
freisetzt.
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Herstellung und Eigenschaften des Aluminiumpolyphosphats (B) sind
bekannt (F. d'Yvoire, Bull. Soc. Chim. France (1962) 1237-1243). Ein technisches
Verfahren zur Herstellung von Produkten, die reich sind an Aluminiumpolyphosphat
(B) ist Gegenstand der DE-PS 1 252 835, DE-OS 2 230 175 und DE-OS 2 264 475. Der
Gehalt des dort beschriebenen
Wasserglashärters an Aluminiumpolyphosphat
(B) läßt sich leicht durch Titration mit Natronlauge bei pH 10 bis 11 ermitteln.
Dabei entspricht 1 Mol NaOH etwa 0,17 Mol Aluminiumpolyphosphat (B) (Formelgewicht
264 g).
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Die eingesetzten alkalischen Silikatlösungen können sowohl echte als
auch kolloidale Lösungen darstellen. Eingesetzt werden können z.B. Ammoniumsilikat-Lösungen
oder Metallsilikat-Lösungen. Vorzugsweise werden Alkalisilikatlösun gen, insbesondere
Natrium- und/oder Kaliumsilikatlösungen verwendet. Ein sehr geeignetes Ausgangsmaterial
stellen die handelsüblichen Wasserglaslösungen dar In den Alkalisilikaten ist das
Molverhältnis SiO2/Me2O nicht kritisch. Aus wirtschaftlichen Gründen sind jedoch
möglichst große Molverhältnisse (z.B. 5 : 1) günstig, weil sie eine Verringerung
der Menge der Säure abgebenden Mischung erlauben. Voraussetzung ist jedoch stets
eine fließfähige Silikatlösung. Durch die notwendige Fließfähigkeit der Silikatlösung
wird auch deren SiO2-Gehalt auf ca. 30 Gcw.- begrenzt. Jedoch sind auch höher konzentrierte
Lösungen bei höheren Temperaturen, beispielsweise auf Knetaggregaten, verarbeitbar.
Nach unten ist der SiO2-Gehalt der Silikatlösungen auf ca. 3 Gew.-% begrenzt.
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Geringere Gehalte führen zu Schäumen (und Gelen) mit unbefriedigender
Festigkeit. Bevorzugt werden Silikatlösungen mit 5 bis 25 Gew.-% SiO2-Gehalt eingesetzt.
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Besonders gut eignen sich Kali- und Natronwassergläser, bei denen
das Molverhältnis SiO2/Me2O zwischen 1,5 zu 1 und 4 zu 1 beträgt.
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Ein kleines Molverhältnis SiO2/Me2O (z.B. unter 0,25), hergerufen
durch einen Überschuß an Alkalihydroxyd, ist nachteilig, weil mehr Härter gebraucht
wird, und der gehärtete Silikatschaumstoff einen hohen Anteil an wasserlöslichen
Salzen enthält.
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Man kann dem Ansatz vor dem Aushärten, insbesondere vor dem Verschäumen
noch die verschiedensten Füllstoffe zusetzen und so die mechanischen und thermischen
Eigenschaften des
fertigen Silikatschaumstoffes beeinflussen.
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Als solche Füllstoffe können feste anorganische oder organische Substanzen
Verwendung finden, die z.B. als Pulver, Granulat, Draht, Fasern, Hanteln, Kristallite,
Spiralen, Stäbchen, Perlchen, Hohlperlen, Schaumstoffteilchen, Vliese, Gewebestücke,
Gewirke, Bändchen, Folienstückchen usw. vorliegen. Beispielsweise sind Dolomit,
Kreide, Tonerde, Asbest, basisch eingestellte Kieselsäuren, Sand, Talkum, Eisenoxid,
Aluminiumoxid und -oxidhydrate, Alkalisilicate, Zeolithe, Mischsilicate, Calciumsilicate,
Calciumsulfate, Alumosilicate, Zemente, BasaXtwolle oder -pulver, Glasfasern, C-Fasern,
Graphit, Ruß, Al-, Fe-, Cu-, Ag-Pulver, Molybdänsulfid, Stahlwolle, Bronze- oder
Kupfergewebe, Siliciumpulver, Blähtonteilchen, Glashohlkugeln, Glaspulver, Lava-
und Bimsteilchen, Holzspäne, Holzmehl, Kork, Baumwolle, Stroh, Popkorn, Koks, Teilchen
aus gefüllten oder ungefüllten, geschäumten oder ungeschäumten, gereckten oder ungereckten
organischen Polymeren geeignet. Beispielhaft seien aus der Vielzahl der in Betracht
kommenden organischen Polymeren Polyester und Polyäthylen aufgeführt, wobei diese
z.B. als Pulver, Granulate, Schaumstoffteilchen, Perlen, Hohlperlen, schaumfähiges
aber noch ungeschäumte Teilchen, als Faser, Bändchen, Gewebe, Vlies usw. vorliegen
können.
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Insbesondere führt die Verwendung von Schlackengranulat und Glasfasern
zu einer Erhöhung der Zugfestigkeit und damit einer Verbesserung der mechanischen
Eigenschaften des ausgehärteten Silikatschaumstoffes. Die Einarbeitung der Füllstoffe
kann vor dem Verschäumen, zwischen Verschäumen und Härter zugabe oder mit der Härterzugabe
(Härter in porösem Füllstoff enthalten) erfolgen.
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Das Verschäumen der Silikatlösung erfolgt in Gegenwart eines Tensids
mit Schaumwirkung, im allgemeinen durch Einleiten eines möglichst feinverteilten
Gases, insbesondere Luft. Als Schaummittel sind praktisch alle bekannten Tenside
mit Schaumwirkung geeignet, sofern sie gegen die
alkalische Reaktion
des verwendeten Wasserglases und gegen die saure Reaktion der Härter beständig sind.
Es lassen sich nichtionische und kationische, vorzugsweise aber anionische Tenside
einsetzen. Bevorzugt sind anionische Tenside mit Sulfonat-Endgruppe, insbesondere
Natriumalkyl sulfonate (z.B. sekundäre, lineare C12 - C18 Alkylsulfonate). Aber
auch Alkylarylsulfonate, Arylsulfonate oder Ole finsulfonate sind sehr gut verwendbar.
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Man kann auch durch Zusatz eines Stoffes, der mit der alkalischen
Silikatlösung unter Gasbildung reagiert (z.B.
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Aluminiumpulver) verschäumen.
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Als rasch protonenabgebende Verbindung werden Mineralsäuren oder saure
Salze eingesetzt. Bevorzugt ist die Verwendung von Mineralsäuren. Flüssige Mineralsäuren
wie Schwefelsäure, vorzugsweise aber Phosphorsäure, werden dabei zunächst in einem
Füllstoff (z.B, Vermiculit, Perlit oder Sägemehl) aufgesogen und in fester Form
zum Silikatschaum gegeben. So kann ein Gewichtsteil Vermiculit (expandiert) ein
Gewichtsteil Phosphorsäure (85%ig) aufnehmen. Geringe Anteile Füllstoff (z.B. Sägemehl
oder Holzwolle) beeinflussen die Porenstruktur der Schaumkörper nicht. Das Eintragen
von flüssiger Mineralsäure führt im allgemeinen zur Verklumpung und damit zu unbrauchbaren
Produkten. Als Beispiel für eine verwendbare feste Mineralsäure sei Borsäure angeführt.
Als saure Salze sind auch solche Verbindungen anzusehen, die mit Wasser (z.B. unter
Hydrolyse) unter Bildung von Protonen reagieren. Dies gilt beispielsweise für Pyrosulfate
und Pyrophosphate. Als Beispiele für saure Salze seien NaEISO4 und NaH2PO4 angeführt.
Verwendbar sind auch Amido-, Imidodi- und Nitrilotrisülfonsäure, sowie ihre Salze.
Daneben sind auch organische Säuren einsetzbar. Aus wirtschaftlichen Gründen kommen
jedoch nur wenige organische Säuren, beispielsweise Weinsäure oder Essigsäure in
Betracht. Bevorzugt wird die Verwendung von Essigsäureanhydrid.
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Als rasch protonenabgebende Verbindungen kommen auch die festen, ganz
oder teilweise dehydratisierten, saurer reagierenden Reaktionsprodukte von Aluminiumhydroxid
mit Schwefelsäure in Frage.
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Bevorzugt sind saure Phosphate, insbesondere saure Aluminiumphosphate,
vorzugsweise die Verbindung der Formel AlH3(PO4)2-3H2O. Allein angewandt führt dieses
Hydrogenphosphat zu einer allzu raschen Aushärtung der Wasserglasschäume. Bei einem
Zusatz von 7,5 Gew.-% dieses Hydrogenphosphats zu flüssigem Wasserglas ergeben sich
nur sehr kurze Topfzeiten, d.h. das aufgeschäumte Wasserglas kann gerade noch mit
dem Härter vermischt und in die Härtungsform gegossen werden bevor der Schaum erstarrt.
Andererseits reicht dieser Zusatz nicht aus, dem Silikatschaumstoff genügend hohe
Endfestigkeit zu verleihen. Bei Verringerung der Menge dieses Hydrogenphosphats
und gleichzeitiger Zugabe von Aluminiumpolyphosphat (B) kann man jedoch erreichen,
daß der gebildete Schaum rechtzeitig (d.h. vor einem Zusammenfallen) geliert und
das Gel anschließend noch langsam weiter aushärtet und nach 24 Stunden ein Schaumstoff
mit hoher Festigkeit anfällt.
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Im allgemeinen wird AlH3(PO4)2-3 H2O in Mengen von 15 bis 35 Gew.-%,
vorzugsweise 22 bis 27 Gew.-%, bezogen auf den SiO2-Gehalt der verwendeten Silikatlösung
eingesetzt. Ein weiteres rasch protonenabgebendes Aluminiumphosphat ist die Verbindung
H2(AlP3010)-2-3H2O. Da sie die Abbindezeit stark verkürzt, werden vorzugsweise für
kleine Mengen dieser Verbindung neben anderen, rasch protonenabgebenden Verbindungen
eingesetzt. Besonders günstig ist ein Verhältnis von 25 Teilen AlH3(PO4)2-3H2O zu
100 Teilen Wasserglas (als SiO2 gerechnet).
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Für 8 g Aluminiumpolyphosphat (B) werden etwa 0,1 bis 1, vorzugsweise
0,2 bis 0,7 Val einer rasch protonenabgebenden Verbindung zugesetzt. Die Fähigkeit
solcher Verbindungen Protonen abzugeben, läßt sich dabei leicht durch Titration
in wässriger Lösung bei pH 8 quantitativ erfassen. Die Menge des Aluminiumpolyphosphats
(B) beträgt
zwischen 5 und 60 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10
und 50 Gew.-%, bezogen auf den SiO2-Gehalt der eingesetzten Alkalisilikatlösung.
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Das Aluminiumpolyphosphat (B) findet als Bestandteil von Härtern im
Säureschutzbau bereits mannigfaltige Verwendung.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat es als langsam und gleichmäßig
wirkender Härter die Aufgabe für die Enthärtung der Silikatschaumstoffe zu sorgen,
da es - etwa gemäß der Gleichung /Al(PO3)3 7 + 3n H20--9 , n AlPO4 + 2n H3PO4 hydrolytisch
zerfällt. Hingegen sorgen die rasch protonenabgebenden Verbindungen für die erste
fixierende Erstarrung des Silikatschaumes.
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Die Aushärtung des fixierten Gels kann an der Luft erfolgen. Man kann
auch das Wasser durch geeignete Trocknungsverfahren z.B. Behandlung im Heizschrank,
durch Heißluft, IR-Heizung, Ultraschall oder Hochfrequenzeinwirkung ganz oder teilweise
entfernen und je nach den gewünschten anwee dungstechnischen Eigenschaften ein passendes
Trocknüngs verfahren wählen. Nach Zugabe der Säure abgebenden Mischung kann der
verschäumte Ansatz auch in kalte oder erhitzte Formen gepresst, gegossen oder spritzgegossen
werden. Die Erhärtung erfolgt in diesen Formen, seien es Reliefformen, massive Formen
oder Hohlformen, gegebenenfalls im Schleuderguß. Die Temperatur ist für Verschäumung
und Aushärtung nicht kritisch. Bevorzugt sind Temperaturen zwischen 5 und 100°C,
vorzugsweise 5 und 40"C. Die Aushärtung kann auch unter Druck erfolgen.
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Wie oben erwähnt, lassen sich auch noch vor der Aushärtung mechanisch
verstärkende Elemente (Drähte, Fasern, Vliese, Schaumstoffe, Gewebe) zur Verbesserung
der Eigenschaften zusetzen. Diese Einarbeitung kann z.B. nach dem Fasermatten-Tränkverfahren
erfolgen oder durch gemeinsames Aufbringen von Reaktionsgemisch und Verstärkungsfasern
auf die Form, z.B. mittels einer Spritzvorrichtung. Die so erhaltenen Formteile
könnten als Bauelemente verwendet werden, insbesondere wenn sie nach Laminieren
(z.B. mit
Metall, Glas oder Kunststoff) als Sandwich-Formteile
vorliegen. Dabei ist das verbesserte Brandverhalten von besonderem Vorteil.
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Soweit für das erfindungsgemäße Verfahren Wasser eingesetzt wird,
kann gefiltertes Flußwasser, vorzugsweise aber Trinkwasser eingesetzt werden.
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Das Verfahren wird durch folgende Beispiele erläutert.
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Versuchsbeschreibung Die in den folgenden Tabellen aufgeführten Versuche
wurden -wenn nicht anders angegeben - wie folgt durchgeführt: In einen Kunststoffbecher
(Volumen 1 1) wurden -200 g Wasserglas, 4 g Hexadecylsulfonat-Natriumsalz als Schäumer
(Hostapur SAS 60) und 20 - 80 ml Wasser eingefüllt. Mittels eines Begasungsrührers
(ca. 2000 bis 4000 Upm) wurde in die Lösung während 10 - 30 Minuten Luft eingerührt,
wobei die Lösung auf das 4 -5-fache des ursprünglichen Volumens aufgeschäumt wurde.
Danach wurden in den sahnigen Wasserglasschaum der mit Wasser aufgeschlämmte Härter
und gegebenenfalls Füllstoffe eingerührt.
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Härter und Füllstoffe wurden durch Rühren innerhalb von 2 - 15 Minuten
möglichst gut verteilt. Sobald der Schaum begann etwas fester zu werden, wurde das
Rühren beendet und der Ansatz in Formen gegossen. Die Menge des Härters bzw. der
Härterkonbination war stets so bemessen, daß die Gelierung des Wasserglases spätestens
eine halbe Stunde nach dem Vergießen in die Form einsetzte (ist die Härtermenge
zu klein oder die Hydrolysegeschwindigkeit der Härterkombination in den ersten 30
- 60 Minuten zu niedrig, so wird der Schaum allmählich grobporig und erhält schlechte
mechanische Eigenschaften). Die Formlinge (mit den Abmessungen 4 x 4 x 16 cm) wurden
nach Stehen über Nacht aus der Form genommen und bei Raumtemperatur oder im Trockenschrank
bei 60 - 800C getrocknet.
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Der erwähnte Begasungsrührer eignet sich besonders gut für die Herstellung
von feinporigem Schaum. Er besteht aus einer Hohlwelle (Länge: ca. 35 cm, Durchmesser:
5mm), die an einem Ende offen ist und am anderen Ende (das in die Flüssigkeit eintaucht)
in eine ebenfalls hohle, konzentrisch angeordnete sechseckige Luftverteiler-Scheibe
(Durchmesser: 4 cm) übergeht. Diese besitzt am Umfang 6 Gasaustrittsöffnungen (Durchmesser:
2 mm). Ferner ist an der Hohlwelle - etwa 5 cm von der Scheibe entfernt - ein Flügelrad
mit vertikal angeordneten Flügeln (Radius 3 cm, Höhe 1 cm) befestigt.
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Im Betrieb wird bei hohen Umdrehungszahlen Luft am offenen Ende der
Welle angesaugt und durch die Gasaustrittsöffnungen nach außen in die umgebende
Flüssigkeit gedrückt. Die entstehenden Schaumblasen steigen auf und werden durch
das Flügelrad weiter zerschlagen.
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Soweit nicht anders angegeben, wurde als Wasserglas eine Kaliwasserglas
mit 23,7 % SiO2 und 11 % K20 verwendet.Aluminiumpolyphosphat Al(P03)3 (B) wurde
gemäß Beispiel 2 der DT-PS 1 252 835 hergestellt. Der Reingehalt liegt bei ca. 80%.
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Die nachfolgende Tabelle gibt Versuche wieder, die unter Verwendung
von Füllstoffen durchgeführt wurden. Eingesetzt wurden als Härter Al(PO3)3 (B) in
der angegebenen Menge, ferner jeweils 12 g AlH3(PO4)2-3H2O sowie ein Gemisch (1:1)
aus einem dritten (rasch wirksamen) Härter und einem porösen Trägermaterial (Füllstoff).
Ansatzgröße 200 g Kaliwasserglas, 20 g Wasser, 4 g Tensid.
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Tabelle 1 Al(PO3)3 (B) Gemisch weitere Dichte3) g 3. Härter/Träger
1:1 Zuschläge 20 10 g H3PO4/Vermiculit - 0,24 15 10 g " " - II 0,25 10 10 g " II
0,25 5 10 g " " 0,22 o1) 10 g " " - 0,18 20 10 g " " SgKieselgur 0,24 20 10 g "
" 15g " 0,27 20 10 g " " 30g " 0,30 151) 5 g " " - 0,16 15 15 g " " - 0,20 15 30
g " " - 0,23 25 - - - 5gA-Kohle 0,21 20 10 g H3PO4/Aktivkohle - 0,29 20 5 g " "
- 0,27
Tabelle 1 (Fortsetzung) Al(PO3)3 (B) Gemisch weitere Dichte3)
g 3. Härter/Träger 1:1 Zuschläge 10 5 g H3PO4/Aktivkohle - 0,21 25 10 g " " - 0,36
20 5 g " " Glasmatte2) 0,30 20 10 g " lr 0,35 20 10 g " " " 0,25 25 5 g NaHSO4/A-Kohle
10g Verm.4) 0,28 25 12 g " " - 0,26 25 5 g 0,23 25 5 g " " - 0,34 25 12 g " " -
0,30 25 5 g " " - 0,23 20 10 g H3PO4/A-Kohle 5g Kieselgur 0,29 20 10 g " " 15g "
0,25 20 10 g 't " 30g " 0,32 Anmerkungen: 1) schlechte Porenstruktur 2) Glasmatte
beidseitig in Formkörper eingearbeitet (Sandwich-Struktur) 3) Dichte des getrockneten
Formkörpers (g/cm3) 4) aufgeblähter Vermiculit Bei den Versuch der folgenden Tabelle
2 wurden die Rahmenbedingungen der Tabelle 1 eingehalten, jedoch wurde der Zusatz
von AlH3(PO4)2.3H2O weggelassen.
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Tabelle 2
| Al(PO3)3 (B) Gemisch weitere Dichte |
| g 2. Härter/Träger 1:1 Zuschläge |
| 25 20 g (CH3CO)2O/A-Kohle - 0,171) |
| 25 25 g " " 0,22 |
| 25 30 g " " - 0,26 |
| 25 30 g " " - 0,27 |
| 15 35 g " " 5g Kieselgur |
| 15 35 g " " 15g |
| 15 35 g " II 30g " |
| 25 20 g (CH3CO)2O/Verm.4) - 0,19 |
| 25 25 g " " - 0,32 |
| 20 30 g " " - 0,23 |
| 15 35 g " " - 0,27 |
| 10 40 g " - 0,29 |
| 15 35 g " " Glasmatte2) 0,28 |
| 10 40 g " " " 0,26 |
| 15 35 g " " 5g Kieselgur 0,26 |
| 15 35 g " " 15g " 0,29 |
| 15 35 g " " 30g " 0,33 |
| 25 20 g Na2H2P2O7 - 10g Verm.4) 0,41 |
| 25 20 g " - 10g " 0,38 |
Tabelle 3 Einfluß der Füllstoffe Holzmehl und Kieselgur auf die Porenstruktur Ansatzgröße:
25 g Al(PO3)3 (B), 12 g AlH3(PO4)2.3 H2O 80 g Wasser, 4 g Tensid 200 g Kaliwasserglas
Tabelle
3 (Fortsetzung)
| Holzmehl Kieselgur Dichte3) |
| (g) (g) |
| o 0 0,24 |
| 20 0 0,23 |
| 20 5 0,275) |
| 20 15 0,275) |
| 20 30 0,305) |
| 0 30 0,275) |
Anmerkung: 5) sehr gute Porenstruktur Tabelle 4 Mechanische Eigenschaften einiger
Silicatschaumstoffe Ansatzgröße: 80 g Wasser, 4 -g Tensid, 200 g Wasserglas 12 g
AlH3(PO4)2.3H2O
| Füllstoff mech. Eigenschaften |
| Zusatz Kieselgur Glas- Raum- Festigkeit |
| Al(PO3)3 (B) (g) fasern gewicht Druck- Biege- |
| (g) (g) g/cm³ fest. fest. |
| N/cm2 N/cm |
| 30 - - 0,31 11,4 6,1 |
| 28 - - 0,256) 4 5,4 |
| 28 - - 0,25 5,2 6,5 |
| 25 - - 0,25 7,2 8,5 |
| 28 - 5 0,26 6,9 |
| 25 35 5 0,30 18,5 25,9 |
| - 28 35 5 0,29 12,5 14,2 |
Anmerkung: 6) bei 60 - 800C getrocknet
Tabelle 5 Die folgenden
Versuche zeigen den Einfluß von AlH2(P3O10).2HO auf das Abbindeverhalten. Die Versuchsbedingungen
stimmen mit denen von Tabelle 3 überein. Füllstoffe: je 20 g Holzmehl und 5 g Kieselgur.Schaumvolumen:
ca. 600 ml.
| Al(PO3)3 (B) AlH3(PO4)2.3H2O AlH2(P3O10).2H2O Rührzeit7) Dichte3) |
| 25 g 1 12 5 min 0,25 |
| 25 - 12 g 2 0,27 |
| 22 12 3 3 0,27 |
Anmerkung: 7) Nach der angegebenen Rührzeit beginnt jeweils der Schaum fest zu werden.
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Das Verfahren der allgemeinen Versuchsbeschreibung wurde wiederholt,
jedoch wurde mit NatronwassergBs (5,6 % Na2O; 21,9 % SiO2) gearbeitet.
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Ansatzgröße: 25 g Al(PO3)3 (B), 20 g Wasser, 25 g Vermiculit und 4
g Tensid.
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Nach 2 Minuten Rührzeit ergab sich eine Schaummenge von ca.
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650 ml. Die erhaltenen Schaumkörper hatten gute mechanische Eigenschaften.
Ihre Dichte (in Abhängigkeit von der Menge der Härterbestandteile) ergibt sich aus
der folgenden Tabelle: Tabelle 6
| Na-Wasserglas AlH3(PO4)2.3H2O Dichte3) |
| 260 g 12 g 0,27 |
| 200 12 0,25 |
| 260 24 0,45 |
Ähnliche Versuche sind in den folgenden Tabellen erfaßt.
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Ansatzgröße:25 g Al(PO3)3 (B), 24 g AlH3(PO4)2 3H2O, 25 g Vermiculit
und 5 g Kieselgur.
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Tabelle 7
| H2O K-wasserglas Na-wasserglas Rührzeit Schaum Dichte3) |
| 20 g8) - 200 g9) 1 min 300 ml 0,45 |
| 30 - 200 1 350 0,43 |
| 20 10010) 100 1 350 0,6 |
| 20 100 40 1 350 0,57 |
Tabelle 8
| H2O K-wasserglas10) Na-wasserglas11) Rührzeit Schaum Dichte3) |
| 20 g 180 g 20 g 2 min 400 ml 0,42 |
| 20 140 60 2 400 0,44 |
| 20 100 100 1 350 0,50 |
| 20 60 140 1 350 0,49 |
| 20 20 180 1 350 0,49 |
Anmerkungen 8) Destilliertes Wasser ) (25,2 % SiO2; 7,6 % Na2O, Rest H2O) 10) (26
%SiO2; 14 % K2O, Rest H2O) 11) (26,3 % SiO2; 8 % Na2O , Rest H20)