DE3713267C3 - Flammwidrige Silikonkautschuk-Masse und ihre Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flammwidrige Masse auf Basis Silikonkautschuk in gießfähiger oder zu einem Elastomer erhärtbarer Form nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Masse der angegebenen Art (DE-OS 27 26 567) wird die feuerhemmende Wirkung der Kombination von feinverteiltem, vorzugsweise pyrogenem Titandioxid mit katalytischen Mengen von Platin durch den Zusatz von Triazol verstärkt; dieser Stoff bildet eine Löschsubstanz, die unter Feuereinwirkung Stickstoff abgibt. Außerdem kann bei dieser bekannten Masse von der ebenfalls bekannten günstigen Wirkung geringer Ruß-Zusätze (DE-OS 20 34 919) Gebrauch gemacht werden.

Darüber hinaus kann, wie aus der DE-OS 20 35 361 bekannt ist, Calciumcarbonat als Füllstoff verwendet werden; unter Feuereinwirkung wird daraus Kohlendioxid freigesetzt.

Die Verstärkung der Feuerschutzwirkung durch die Anwesenheit einer Löschsubstanz ist dadurch begrenzt, daß in der Regel der Gehalt an Löschsubstanz nur einige Gewichtsprozent betragen darf, um die bei der normalen Verwendung des Elastomers oder daraus hergestellter Gegenstände gewünschten elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Elastomers nicht störend zu verschlechtern.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Masse der angegebenen Art zu schaffen, die ohne Vergröße­ rung des Gehalts an Löschsubstanz und ohne Beeinträchtigung der für den normalen Gebrauch erwünschten Eigenschaften des Elastomers eine weiter verbesserte Feuerschutzwirkung hat.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit der Masse nach dem Anspruch 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Masse wird als Löschsubstanz Na- oder K-Bicarbonat ver­ wendet. Diese setzen als Löschgas bei Erwärmung CO₂ frei. Das freigesetzte Löschgas wird zumindest zum Teil dazu genutzt, in dem kurz vor der Zersetzung stehenden Elastomer eine gut wärmeisolierende mikroporöse Schaumstruktur hoher mechanischer Festigkeit zu erzeugen, die tiefer liegende Schichten des Elastomers wirksam schützt. Die gute mechanische Festigkeit der Schaumstruktur ist auch durch die Anwesenheit des verfestigend wirkenden Titandioxids bedingt. Besonders bevorzugt ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung pyrogen gewonnenes Titandioxid. Weiterhin ist eine Verbesserung der Festigkeit der Schaumstruktur möglich, wenn die Masse weitere verfestigende und feuerhemmende Bestandteile, insbesondere einen weiteren feuer­ hemmenden feinverteilten Füllstoff, wie z. B. Siliciumdioxid, enthält.

Es hat sich gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Masse die Funktionsfähigkeit der aus dem Elastomer hergestellten Teile, z. B. Isolierkörper in elektrischen Einrichtungen, im Brandfall über einen erheblich längeren Zeitraum als bei bekannten Massen sichergestellt werden kann. Ferner hat sich überraschenderweise gezeigt, daß erfindungsgemäße Elastomere außerdem eine erheblich verbesserte Kriechstromfestigkeit haben.

Die Auswahl geeigneter Löschsubstanzen ist dem Fachmann ohne weiteres möglich, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme weniger einfacher Versuche.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Löschsubstanzen sind Natriumbicarbonat oder Kaliumbicarbonat. Diese Materialien sind außerdem außerordentlich billig. Es ist dabei besonders überra­ schend, daß auch bei Verwendung dieser anorganischen Materialien die Kriechstromfestigkeit erhöht ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt die Löschsubstanz bevorzugt in silikonierter Form vor.

Auch Kombinationen der genannten Substanzen bringen günstige Ergebnisse, ohne daß sich die Komponen­ ten gegenseitig stören.

In der folgenden Tabelle sind zwei erfindungsgemäße Elastomere (Nummern 1 und 2) drei vergleichbaren Elastomeren nach dem Stand der Technik gegenübergestellt. Von letzteren enthält Elastomer A keine flamm­ hemmenden Zusätze. Elastomer B enthält die bekannte Kombination von pyrogenem TiO₂ und Platin, und Elastomer C enthält zusätzlich noch Di-o-Tolylguanidin als Löschsubstanz, die unter Feuereinwirkung Stickstoff abgibt, allerdings nicht in dem Temperaturbereich entsprechend der Lehre der Erfindung, so daß die erfindungs­ gemäßen Wirkungen nicht eintreten können.

Die Tabelle zeigt, daß die nach dem Stand der Technik feuergeschützten Elastomeren B und C im Vergleich zu dem ungeschützten Elastomer A eine drastisch verringerte Brennzeit haben und nicht zum Nachbrennen neigen: der Verbrennungsrückstand beträgt nur einen Bruchteil des Verbrennungsrückstandes des ungeschützten Ela­ stomers. Auch die Kriechstromfestigkeit ist sehr deutlich verbessert. Die Tabelle zeigt ferner, daß die erfin­ dungsgemäßen Elastomeren demgegenüber noch eine weitere starke Verkürzung der Brennzeit und Verkleine­ rung des Verbrennungsrückstandes zeigen und auch bezüglich der Kriechstromfestigkeit sehr günstige Eigen­ schaften haben.

Erfindungsgemäße Massen in der Form als Elastomer sind besonders zur Herstellung elektrisch isolierender Bauteile geeignet: derartige Bauteile zeichnen sich dann durch die beschriebenen günstigen Isoliereigenschaften und eine hohe Feuerbeständigkeit aus.

Tabelle

Beispiele von Elastomeren

Claims (5)

1. Flammwidrige Masse auf Basis Silikonkautschuk in gieß­ fähiger oder zu einem Elastomer erhärtbarer Form, be­ stehend aus Silikonkautschuk, feinverteiltem Titandi­ oxid, katalytischen Mengen von feinverteiltem Platin, wenigstens einer unter Feuereinwirkung ein feuerhemmen­ des Löschgas abgebenden feinverteilen Löschsubstanz und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen, wobei die Kon­ zentration an Löschsubstanz klein genug ist, um die elektrischen Isoliereigenschaften des Elastomers nicht störend zu beeinträchtigen, dadurch gekennzeichnet, daß als Löschsubstanz Natriumbicarbonat oder Kaliumbicar­ bonat vorgesehen ist, die in dem Elastomer das feuer­ hemmende Löschgas freisetzt, das das Elastomer bei Tem­ peraturen dicht unterhalb seiner Zersetzung zu einem im Volumen nur wenig vergrößerten, mechanisch stabilen mikroporösen Material aufschäumt.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem feinverteilten Titandioxid um pyrogen ge­ wonnenes handelt.

3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feinverteilte Löschsubstanz in silikonierter Form vor­ liegt.

4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Bestandteil wenigstens einen weiteren feuerhemmenden feinverteilten Füllstoff wie Silicium­ dioxid enthält.

5. Verwendung der Masse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche in der Form als Elastomer in Form elektrisch isolierender Bauteile.