-
Intumeszenzmassen
-
Die Erfindung betrifft Intumeszenzmassen auf der Basis von Silikaten
und organischen Bestandteilen.
-
Intumeszenzmassen auf Basis wasserhaltiger Alkalisilikate sind bekannt.
Die wasserhaltigen Silikate selbst stellen eine spröde und feuchtigkeitsempfindliche
Masse dar und werden daher nur als verstärktes, plattenförmiges Halbzeug verwendet,
das zu Anwendungszwecken mit einem besonderen Oberflächenschutz versehen werden
muß.
-
Intumeszenzmassen auf Basis mehr oder weniger reiner Alkalisilikate
haben neben den geschilderten Nachteilen den Vorteil, weitgehend anorganisch aufgebaut
zu sein und daher im Brand- bzw. Belastungsfall kaum zur Brandlast beizutragen.
-
Es sind Versuche bekannt geworden, Alkalisilikatpulver in nicht oder
nur schwer brennende Polymere auf PVC-oder Polychloroprenbasis einzubetten und so
zu besser handhabbaren Intumesenzmaterialien zu kommen.
-
Durch die Umhüllung mit dem Polychloroprenmaterial wurde eine verbesserte
Handhabbarkeit erzielt, indem nun flexible und gegen Feuchtezutritt einigermaßen
geschützte Intumeszenzmassen zugänglich wurden. Diese enthalten jedoch das Halogen
des schwer entflammbaren Polymers und entwickeln im Brandfall korrosive und je nach
zusätzlichem Gehalt an Lösungsmitteln mehr oder weniger stark rußende Brandgase.
-
Die Verarbeitbarkeit solcher Intumeszenzmaterialien ist aufgrund des
Kautschukanteils oftmals nur unter Zuhilfenahme zusätzlicher, gegebenenfalls schwer
entfernbarer oder physiologisch nicht unbedenklicher Lösungsmittel möglich oder
muß in Form von Halbzeugen vorgenommen werden.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorteile des anorganischen
Intumeszenzmittels Alkalisilikat mit guter Handhabbarkeit und Alterungsbeständigkeit
zu verbinden, ohne Halogenzusätze und die Möglichkeit des Entstehens stark rußender
oder toxischer Brandgase in Kauf nehmen zu müssen.
-
Erfindungsgemäß wird das Ziel erreicht durch Einarbeiten von pulverigen
blähfähigen Alkalisilikathydraten bei Temperaturen unter 1400C, bzw. unterhalb der
Dehydratisierungstemperatur in Copolymerisate von Olefinen z.B. des Ethylens, Propylens
oder Butylens mit ungesättigten Estern, d.h. Estern ungesättigter Carbonsäuren oder
Estern ungesättigter Alkohole, wobei zusätzlich Verbin-
dungen,
die unter Pyrolysebedingungen Ammoniak abspalten können und solche, die unter Pyrolysebedingungen
Phosphorsäure bilden können, gegebenenfalls mitverwendet und gegebenenfalls weiterhin
Füllstoffe, Fasern, Gleitmittel, Hydrophobiermittel, Farbgeber, Treibmittel und
Weichmacher eingesetzt werden können.
-
Im Rahmen der Erfindung werden als besonders geeigente Polymerisate
Ethylen-Vinylesterpolymerisate angesehen, die ein günstiges Brandverhalten zeigen,
insbesondere Copolymerisate des Ethylens mit Vinylacetat und Vinylacetat-Gehalten
von 15 bis 60 Gew.-%.
-
Als pyrolytisch Ammoniak-abspaltende Verbindungen werden vor allem
Melamin und dessen Salze bzw. sonstige Abkömmlinge eingesetzt. Es kommen aber auch
sonstige Cyanursäureabkömmlinge oder Harnstoffe und Harnstoffabkömmlinge sowie Ammoniumphosphate
in Betracht, vor allem solche pyrolitischen Ammoniakabspalter mit Wasserlöslichkeiten
unter 1 % bei Raumtemperatur.
-
Als Phosphorsäurespender werden vor allem die aliphatischen Phosphorsäureester
wie Tributylphosphat oder Trioctylphosphat bzw. die aromatischen Phosphorsäureester,
etwa Diphenylkresylphosphat eingesetzt.
-
Es können auch araliphatische Phosphate oder Phosphonate in Betracht
kommen, bzw. sonstige wenig, d.h. unter 1 % bei Raumtemperatur wasserlösliche Phosphorverbindungen
wie Ammoniumpolyphosphat oder roter Phosphor bzw. phosphorhaltige Polymere.
-
Gegenstand der Erfindung sind daher organisch-anorganische Intumeszenzmassen,
bestehend aus einer Abmischung blähfähiger Silikatpulver mit Copolymerisaten aus
Ethylen und ungesättigten Estern hergestellt bei Temperaturen unter 1400C, bzw.
unterhalb der Dehydratisierungstemperatur unter Mitverwendung von unter Pyrolysebedingungen
Ammoniak und/oder Phosphorsäure bildenden Zu satzstoffen sowie gegebenenfalls weiteren
Hilfsmitteln sowie deren Herstellung und Verwendung.
-
Bevorzugte Intumeszenzmassen sind solche, bestehend aus - hydratwasserhaltigen,
blähfähigen Alkalisilikaten, - Ethylenvinylester-Copolymeren, - pyrolytischen Ammoniakabspaltern,
- Phosphorsäureestern, - gegebenenfalls Füllstoffen, Stellmitteln, Fasern, Farbstoffen
usw.
-
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf halogenfreie organisch-anorganische
Intumeszenzmassen auf Basis blähfähiger Alkalisilikate, bestehend aus einer bei
Temperaturen unter 1000C hergestellten Abmischung von - hydratwasserhaltigen, blähfähigen
Alkalisilikatpulvern,
- Copolymerisaten des Ethylens mit Vinylacetat,
Vinylesteranteil 10 - 65 %, - Melamin, - Trialkylphosphaten, wobei dieser Mischung
gegebenenfalls noch Fasern, Füllstoffe, Weichmacher, Lösungsmittel, Flußmittel,
Treibmitteln, Gleitmittel, Farbgeber und/oder sonstige Hilfsmittel zugesetzt werden
können.
-
Das bei Beflammung entstehende aufgeblähte Silikatgerüst hat eine
starke Docht-Wirkung für die bei der Pyrolyse organischer Verbindungen entstehenden
Zersetzungsprodukte. Daher war es überraschend, daß im Gegensatz zur bisherigen,
auf flammwidrige Polymere bezogenen Arbeitsweise, auch ohne Mitverwendung von Halogen
oder Antimon auch halogenfreie Polymere für die Herstellung derartiger dem Brandschutz
dienender quasi nicht nachbrennender fast rauchfreier, Intumeszenzmassen geeignet
sein können, wenn es sich z.B. um Copolymere aus Ethylen und Vinylestern handelt.
-
Ferner war es überraschend, daß das stark alkalische Alkalisilikat
weder in nennenswertem Umfang zur Verseifung des nach üblichen Verfahren gut verseifbaren
Ethylenvinylesterpolymerisats führt und dabei unwirksam wird, noch den Phosphorsäureester
angreift, so daß ein alterungsbeständiges Intumeszenzmaterial erhalten werden kann.
-
Außerdem war es überraschend, daß die Kombination aus den P-Estern
und z.B. Vinylester Olefincopolymerisaten ein gegenüber P-Ester-freien Polymerisaten
eine erheblich verbesserte Intumeszenz bei Beflammung zeigt.
-
Weiterhin ist es bemerkenswert, daß auch die relativ polaren Vinylestercopolymeren
mit z.B. 45 % Vinylestergehalt das Silikat ausreichend gegen den Angriff von Feuchtigkeit
schützen können.
-
Die erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen können als Kitte verwendet
und dazu gegebenenfalls mit flüchtigen Lösungsmitteln formuliert werden oder auch
thermoplastisch, z.B.
-
mittels Extrusion, Coextrusion, Pressen oder Spritzguß zu Folien oder
Profilen und sonstigen z.B. mit Fasern verstärkten oder unverstärkten Formkörpern
verarbeitet werden, wobei flexible bis harte, massive bis poröse bzw.
-
geschäumte Formteile je nach Rezepturierung zugänglich sind. Diese
können in vorliegender Form oder nach Beschichtung mit Lacken, sonstigen Beschichtungsmitteln
oder Folien bzw. Einhüllen in Folien zur Erzielung besonderer Schutzeffekte Verwendung
finden.
-
Die Intumeszenzmassen der Erfindung eignen sich zur Abdichtung bzw.
zum bei Beflammung oder Erhitzung erfolgenden Verschluß von Fugen, Hohlräumen, zur
Erstellung von brandgeschützten Kabelschotts bzw. Schotts für Pneumatikleitungen,
Kunststoffrohre usw. Auch die Herstellung von intumeszenten Schläuchen, Rohren,
Kabelmänteln oder Schutzmanschetten ist in Betracht zu ziehen.
-
Hierbei ist von besonderem Vorteil die Kombination von Unempfindlichkeit
gegen die Umgebunsatmosphäre mit, durch die Weichheit, Zähigkeit und Festigkeit
gegebener, guter Handhabbarkeit und Halogenfreiheit.
-
Als blähfähige Silikate können auf Korngrößen vorwiegend unter 1 mm,
z.B. zwischen 0,01 und 0,8 mm Durchmesser zerkleinerte Alkalisilikate verwendet
werden, insbesondere Natriumsilikate des Handels mit Molverhältnissen SiO2:Na2O
von 3,0 bis 1, vorzugsweise 2,5 bis 1,5. Die Silikate enthalten etwa 5 bis 30 Gew.-&
Hydratwasser, vorzugsweise 15 bis 25 %.
-
Außer den vorzugsweise verwendeten Natriumsilikaten der obengenannten
Zusammensetzung können auch Kalium-, Lithium- oder Ammoniumsilikate oder gemischte
Alkali-Erdalkalisilikate, treibfähige Glimmersilikate oder auch stark hydratisierte
Alkalisilikatgele verwendet werden.
-
Letztere können durch Eindampfen von Wasserglaslösungen oder durch
Gelieren von Wasserglaslösungen durch Zusätze, die z.B. CO2 oder. andere organische
und/oder anorganische Säuren freisetzen bzw. darstellen und mit den Wassergläsern
unter Gelierung reagieren, hergestellt werden.
-
Die blähfähigen Silikate sollen in die Olefincopolymerisate bei Temperaturen
unter deren Dehydratisierungstemperatur, d.h. vorwiegend unter 1400C, insbesondere
unter 1000C, vorzugsweise zwischen 200C und 900C eingearbeitet werden. Es kann vorteilhaft
sein, diese Temperaturen bei der Herstellung bzw. Verarbeitung der erfindungsgemäßen
Intumeszenzmassen auch kurzfristig zu unter- oder zu über-
schreiten.
So kann es möglich sein, die Einarbeitung der Silikate bei Temperaturen im Bereich
um 100 - 1400C vorzunehmen. Ein kurzes Verweilen bei den höheren Temperaturen kann
vorteilhaft sein. Die Einarbeitung kann z.B.
-
auf Walzen, Knetern, Mischern oder Schneckenmaschinen erfolgen.
-
Als Olefinpolymerisate werden vorzugsweise Ethylencopolymerisate mit
10 bis 65, vorzugsweise 35 - 55 Gew.-% ungesättigten Estern wie Acrylaten, Maleaten,
Fumaraten, Ithakonaten, Methacrylaten, Cyanacrylaten, Allylestern oder insbesondere
Vinylestern wie vor allem Vinylacetat verwendet.
-
Vorzugsweise werden Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate mit 10 - 65,
insbesondere 35 bis 55 Gew.-% Vinylacetatgehalt eingesetzt.
-
Als pyrolytische Ammoniakabspalter werden im Rahmen der Erfindung
solche N-haltigen Verbindungen bezeichnet, die unter Pyrolysebedingungen Ammoniak
bilden können.
-
Zumeist handelt es sich um Amine und deren Salze, Amide, Urethane,
Harnstoffe bzw. deren Salze sowie die Aldehyd-Kondensate bzw. Methylol-Verbindungen
bzw. Formaldehydharze solcher N-H-Gruppen enthaltender Verbindungen.
-
Sofern Salzbildung möglich ist, werden Salze der verschiedenen Säuren
des Phosphors wie Ortho- oder Polyphosphate oder Phosphonate bevorzugt, z.B. Melaminphosphate
oder Ammoniumpolyphosphat, Ethylendiaminphosphat.
-
Beispielhaft seien genannt:
Harnstoff, Allophanat,
Biuret, Melamin, Guanidin, Cyanamid, Dicyandiamid, Dicyandiamidin, Urethane, Hydrazodicarbonamid,
Urazol, Cyanursäure sowie die Formaldehydumsetzungsprodukte solcher Verbindungen,
z.B. Harnstoff-bzw. Melamin-Methylolverbindungen und deren harzartige Kondensationsprodukte.
Vorzugsweise werden solche Verbindungen verwendet, die bei Raumtemperatur Löslichkeiten
unter 1 Gew.-% in Wasser besitzen, z.B. Melamin.
-
Als Phosphorsäureester werden Ester der verschiedensten Säuren des
Phosphors verstanden, z.B. der Phosphonsäuren, Phosphinsäuren oder vorzugsweise
der Phosphorsäure.
-
Die Ester können aromatisch, araliphatisch oder bevorzugt aliphatisch
sein. Neben aromatischen Estern wie Trikresyl- oder Diphenyl-Kresylphosphat werden
vorzugsweise aliphatische Typen wie etwa Tributylphosphat, Triethylphosphat oder
Trioctylphosphat bzw. Triisoooctylphosphat verwendet.
-
Es kommen auch oligomere oder polymere Ester der Phosphorsäuren in
Betracht.
-
Von besonderem Interesse ist die hydrophobierende Wirkung der P-Ester
höherer aliphatischer Alkohole mit mehr als 6 C-Atomen wie z.B. Octanol, bzw. Alkyl-
oder Stearylalkohole und höhere, die einen zusätzlichen Schutz des Silikats bedeutet.
-
Die erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen enthalten 15 -60, vorzugsweise
25 - 45 Gew.-% des Polymers, 10 - 80,
vorzugsweise 25 - 45 Gew.-%
blähfähiges Silikat, 0 - 30, vorzugsweise 8 - 20 Gew.-% des pyrolytischen Ammoniakbildners
sowie 0 - 40, vorzugsweise 5 - 20 Gew.-% des Phosphorsäureesters.
-
Alle Komponenten können Gemische darstellen; die Prozentgehalte ergänzen
sich zu 100. Die Intumeszenzmassen können weiter modifiziert werden durch Zusatz
von pulverförmigen, kugelförmigen, blättchenförmigen, hantelförmigen oder faserförmigen
Füllstoffen, insbesondere von solchen, die Faser- oder Kugel- oder Hohlkugelform
besitzen, z.B.
-
Flugaschen. Die Füllstoffe können organischen oder vorzugsweise anorganischen
Charakter haben.
-
Es handelt sich beispielsweise um Asphaltharze, Phenolharze, Ruß,
Graphit, Blähgraphite, Holzmehl, Cellulose, Kaolin, Talk, Aluminiumhydroxide, Al-oxid,
Kreide, Ca-Phosphate, Gipse, Ettringit, Sand, Glas, Ca-Silikate, Alumosilikate,
Dolomit, Asbest, Quarz usw.
-
Die Füllstoffe werden bezogen auf die erfindungsgemäße Intumeszenzmasse
in Mengen von 0 - 200, vorzugsweise 0 -70 Gew.-% eingesetzt.
-
Ferner können zugesetzt werden sonstige Hilfsmittel wie organische
oder anorganische Farbgeber, z.B. Eisenoxidpigmente oder Gleitmittel wie Kohlenwasserstoffe,
etwa Vaseline oder Paraffine, bzw. Silikone oder fettsaure Salze, z.B. Erdalkalistearate.
-
Weiter sind von Interesse Treibmittel wie Pyrokohlensäureester, Azoverbindungen,
etwa Azodicarbonamid, Frigene oder tief, d.h. unter 1000C siedende Kohlenwasserstoffe
oder Halogenkohlenwasserstoffe, etwa Petrolether oder Methylenchlorid. Von besonderem
Interesse sind relativ leicht flüchtige Verdünnungsmittel wie unter 1000C siedende
Alkohole, Ester oder Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Ethanol, Isopropanol, Ethylacetat,
t.-Butanol.
-
Mit Hilfe solcher Verdünnungsmittel können die Intumeszenzmassen reversibel
auf die gewünschte Konsistenz eingestellt werden. Sie können per Spachtel oder Kittpistole
oder gegebenenfalls als Anstrich appliziert werden. Zu diesem Zweck werden die Verdünnungsmittel
z.B. Isopropanol in Mengen von 0 - 50, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf
Intumeszenzmasse dieser zugesetzt bzw. in diese eingearbeitet.
-
Während die weiche, bzw. verdünnte Intumeszenzmasse üblicherweise
per Spachtel, Pinsel oder Kittpistole appliziert wird, können die reinen erfindungsgemäßen
Intumeszenzmassen bei Temperaturen von ca. 40 bis 140, vorzugsweise 60 - 950C durch
Extrusion, durch Walzen, Pressen oder Spritzgießen zu Formkörpern verarbeitet werden,
die bei Raumtemperatur formstabil sind, z.B.
-
Folien, Profile, Rohre, Hohlkörper, Gehäuse, Dichtungen usw.
-
Die Formteile können noch durch z.B. aufgepreßte, aufgeschweißte,
aufgeklebte, auflamierte, eingelegte oder aufgebrachte Gewebe, Vliesse, Folie, Gewirke
oder Fasern
bzw. Drähte und Geflechte verstärkt werden, seien sie
nun aus Metall, etwa Eisen, oder Glas bzw. sonstigen Mineralfasern, C-Fasern oder
organischem Fasermaterial, z.B.
-
Baumwolle bzw. Polyolefin oder Aramid. Die erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen
lassen sich verschweißen, thermisch verformen, spanabhebend bearbeiten oder kleben
und beschichten.
-
Sie können Bestandteile von Sandwich- oder sonstigen Werkstoffkombinationen
sein.
-
Man kann aus den erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen z.B. durch Einarbeiten
in oder Aufrakeln auf Textilien aus organischen oder anorganischen Fasern, durch
Sprühen, Verpressen oder Formgießen und Gelieren, durch Schneiden oder Schmelzen,
Formkörper oder Beläge fabrizieren, die bei Temperaturen zwischen ca. 200 und 3500C
aufschäumen und so eine Flammenausbreitung verhindern, die also als Dichtelemente,
Sicherungsvorrichtung, Brandsperren geeignet sind. Man kann Verfugungen vornehmen,
Kabeldurchbrüche, Maueröffnungen verschließen, wobei z.B. auch eine Art Beton aus
dem Intumeszenzmittel und Steinen und/oder geblähten Teilchen wie Blähton, Blähglas,
Vermiculite, Perlit u.a. und/oder auch Schaumstoffperlen auf z.B. Polystyrolbasis
hergestellt und verwendet werden kann.
-
Von Interesse ist auch die Herstellung von Brandschutz vermittelnden
Polsterbeschichtungen, Polsterbelägen und Textilbeschichtungen bzw. Textilkaschierungen
mittels der neuen, flexiblen Intumeszenzmassen.
-
Ebenfalls ist von Interesse die Herstellung von gegebenenfalls armierten
Beschichtungen nahezu beliebiger Dicke auf Metall, z.B. Stahlträgern und -blechen,
Holz, z.B.
-
Türblättern, Dachbalken, auf Mauerwerk, auf Kunststoffen, seien es
Kabelisolierungen oder Schaumstoffplatten. Wenn man die Beschichtungen auf einer
tragfähigen Platte oder Stützkonstruktion vornimmt, z.B. in, bzw. auf einer Reckmetallplatte,
einer Wabenplatte aus Metall, Pappe, Papier, Holz, Keramik oder Kunststoff, dann
können so leicht feuerhemmende Platten oder Wandelemente hergestellt werden.
-
Die Intumeszenzmassen sind auch für die Herstellung von feuerhemmenden
Antidröhnbelägen oder Schallschutzelementen von Interesse, sowie für Zwecke der
Energieabsorption.
-
Auch die Innenbeschichtung von feuerhemmenden Türen, die im Brandfall
aufschäumt und isolierend wirkt, ist in Betracht zu ziehen, desgleichen die Herstellung
von Tür-oder sonstigen Dichtungen, die im Brandfall aufschäumen und den vorgelagerten
Schlitz abdichten. Man kann auch Dichtprofile, z.B. aus elastischem Material, mit
den erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen füllen oder hinterfüllen und so eine Brandschutzdichtung
erzielen. Durch geeignete Anordnung kann man in Kaminen, Lüftungs- und Klimaanlagen,
Rohrleitungen und Ein-/Austrittsöffnungen Sperren aufbauen, die im Fall einer Erhitzung
auf ca.
-
3000C, bis 4000C den weiteren Durchtritt von Gasen bremsen oder verhindern.
Solche Anordnungen sind z.B.
-
Stapel von in geringen Abständen parallel liegenden
Platten,
mit den Intumeszenzmassen beschichtete Siebe und Lochblenden oder mit Granulaten
der Intumeszenzmassen locker gefüllte Rohrabschnitte, bzw. Rohre und Innenbeschichtung
aus den erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen. Die gegebenenfalls geschäumten Intumeszenzmassen
können auch als Filterelemente für Gase eingesetzt werden, die sich bei zu großer
Temperaturerhöhung verschließen.
-
Die erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen beginnen ab etwa 1500C aufzuschäumen.
Bei Beflammung werden im allgemeinen mehr als 100 % Volumenzunahme erzielt. Der
entstehende Schaum liefert nur wenig Rauch bei der Beflammung und hat eine gegenüber
reinem Na-Silikatschaum verbesserte Standfestigkeit in der Flamme.
-
Bei der Mitverwendung von aromatischen Phosphorsäureestern und bei
der Verwendung von Polyalkoholen oder Kohlehydraten z.B. Cellulosepulvern oder -fasern
als Zusatzstoffe können besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden.
-
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden, die
angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes
vermerkt ist: Als Polymeres wird verwendet: Ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit
einem Vinylacetateinbau von ca. 45 % (Polymer V); Levapren 45 Bayer AG.
-
Ein Ethylen-Ethylacrylatpolymer mit einem Ethylacrylateinbau von ca.
30 % (Polymer E).
-
Als blähfähiges Silikat wird verwendet: Ein Natriumsilikat, Molverhältnis
SiO2:Na2O, ca. 2,1; Hydratwassergehalt ca. 19 %, Korngrößen: weniger als 1 % bleiben
auf einem 0,8 mm-Sieb zurück und mehr als 90 % auf einem 0,05 mm-Sieb (Silikat X).
-
Silikat X aber 25 % Wassergehalt (Silikat Y).
-
Als Phosphorsäureester (P-Ester) wird eingesetzt: Tributylphosphat
(P-Ester B) Trioctylphosphat (P-Ester O) Diphenyl-kresylphosphat (P-Ester K) Als
pyrolytischer NH3-Bildner wird eingesetzt: Melamin (N-Bildner M) Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat
(N-Bildner H) Als Verdünnungsmittel wird Isopropanol eingesetzt.
-
Als Füllstoffe werden verwendet:
Flugasche, Alumosilikat-Hohlperlen
300 g/l (Füllstoff F) Glasfasern, Länge ca. 3 mm (Füllstoff G) Polypropylenfaserschnitt,
Länge ca. 3 mm (Füllstoff P) Aluminiumhydroxid (Füllstoff L) Im folgenden sind die
Zusammensetzungen der beispielhaften Intumeszenzmassen und ihr Intumeszenzverhalten
bei 4000C tabellarisch aufgeführt.
-
Beispiel-Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Polymer % V 31 V 31 E 25 V 30 V
33 V 53 V 30 V 33 V 30 V 26 Silikat " X 39 Y 40 X 40 Y 40 X 42 Y 22 Y 40 X 45 X
42 X 48 N-Bildner " M 15 H 14 M 25 H 15 M 5 M 20 M 15 M 12 M 15 M 13 P-Ester " K
15 B 15 O 10 O 15 B 20 K 5 O 15 B 10 O 13 O 13 Verdünner " -- -- -- 17,5 -- -- 20-Füllstoff
" -- G 3 F 10 -- L 50 P 1,5 -- -- -- G 1 Intumeszenz I ca.Vol-% 600 350 550 400
300 250 700 650 600 600 (abgerundet) II ca.Vol-% 550 350 550 350 300 300 650 650
600 550 (abgerundet) III ca.Vol-% (abgerundet) 650 300 550 400 300 300 700 600 650
600
Aus den Intumeszenzmischungen werden bei 850C auf der Presse
münzenartige Prüfkörper von 5 mm Höhe und 2 cm Durchmesser gepreßt.
-
Zur Intumeszenzprüfung werden die Prüflinge auf den Messingboden eines
Metallzylinders mit 2,1 cm Durchmesser gelegt und in einen auf 4000C vorgeheizten
Umluftschrank gebracht. Nach 1 h wird die Steighöhe des gebildeten Intumeszenzschaumes
gemessen und so die prozentuale Volumenvergrößerung ermittelt. Die Werte (abgerundete
Mittelwerte aus 3 Bestimmungen) sind in der Tabelle festgehalten (I).
-
Weiterhin sind aufgeführt die Intumeszenzwerte (II) nach 3 Monaten,
Lagerung bei 750C und (III) nach 3 Monaten Lagerung bei 200C und 95 % rel. Luftfeuchte.
Es zeigt sich die gute Alterungsbeständigkeit der Intumeszenzmassen.
-
Zur Prüfung auf Nachbrennen wird der beschriebene Prüfkörper auf ein
Drahtsieb mit ca. 2 mm Maschenlänge gelegt und von unten mit der entleuchteten Flamme
eines Erdgas-Bunsenbrenners beflammt. Nach 1 Min. Beflammung wird der Brenner entfernt
und der Probekörper auf Nachbrennen geprüft. Keines der aufgeführten Muster der
Beispiele 1 - 9 zeigte ein über 10 Sek. hinausgehendes Nachbrennen.
-
Auf einem Schneckenextruder wird die Mischung gemäß Beispiel 1 bei
ca. 850C Schneckentemperatur und 620C Düsentemperatur zu einem Bandprofil mit rechteckigem
Querschnitt, Breite 20 mm, Höhe 4 mm, extrudiert. Nach dem
Abkühlen
wird ein flexibles, formstabiles Band erhalten, das sich aufwickeln läßt. Dieses
Band wird auf die Stirnseite einer Calciumsilikatplatte von 4 cm Dicke mittig genagelt
und dem Band gegenüber in 5 mm Abstand wird die Stirnseite einer unbehandelten Silikatplatte
angeordnet, so daß eine einseitig mit dem Intumeszenzmaterial versehene Fuge entsteht.
-
Diese Fuge wird in eine Kleinbrandkammer in Anlehnung an DIN 4102
eingebaut und nach der Einheitstemperaturkurve beflammt. Die Fuge ist nach ca. 6
Minuten völlig geschlossen, nach 2 Stunden ist der Fugenabschluß noch gewahrt, die
Fugenoberfläche hat eine Temperatur von 1230C auf der feuerabgewandten Seite.
-
Dieser Versuch wird mit gleichem Erfolg auch mit der Intumeszenzmasse
gemäß Beispiel 9 und 10 wiederholt.
-
Die Intumeszenzmasse gemäß Beispiel 7 wird in eine Kittpistole gebracht
und mittels einer vorgesetzten Düse in eine Fuge gemäß dem vorbeschriebenen Versuch
gepreßt.
-
Nach einer Trockenzeit von 35 Tagen wird die Fuge in der Kleinbrandkammer
getestet. Nach 2 Stunden ist der Abschluß der Fuge noch gewahrt und die Fugenoberfläche
hat eine Temperatur von 1700C auf der feuerabgewandten Seite.
-
Das gleiche Ergebnis wird auch bei einer 2 cm breiten Fuge erzielt.