DK153083B - Thermisk ekspanderbart taetningsmateriale til fuger, hulrum el. lign. og fremgangsmaade til taetning af vaegge eller doere i brandtilfaelde - Google Patents

Description

Opfindelsen angår et nyt, forbedret tætningsmateriale til fuger, hulrum eller lignende, bestående af en tæppe-eller folieformet bærer, hvorpå der på basis af opskumme-ligt grafit er opbygget en belægning, der i brandtilfælde danner blærer. Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til tætning af vægge eller døre i brandtilfælde under anvendelse af tætningsmaterialet ifølge opfindelsen.

Til fugetætning ved brandbeskyttende døre har man hidtil især anvendt vandholdige alkalimetalsilikater, der i koncentreret form er blevet påført strimler af metal (se de tyske patentskrifter nr. 1 659 608 og nr. 2 529 550) eller strimler af glasfibermaterialer (se de tyske fremlæggelsesskrifter nr. 1 176 546 og nr. 1 169 832), og derpå tørret ved temperaturer under 150 °C. Sådanne alkalimetalsilikater afspalter under varmepåvirkning vanddampe, hvorved der dannes en opskummet, men sprød belægning som varmeisolator. Ulempen ved sådanne fugetætningsmasser på silikatbasis er deres hygroskopicitet og deres villighed til at optage C02, hvorved deres evne til blæredannelse forringes af fugtig luft. De må derfor beskyttes, så vidt muligt lufttæt, af et dæklag af lak eller et foliesvøb. Hertil kommer, at de i opskummet tilstand er sprøde og følsomme for mekanisk påvirkning. Sådanne silikatmassers ekspansionsevne udgør ca.

1 : 7 (30 minutter ved 200 °C).

Fra østrigsk patentskrift nr. 330 320 er det endvidere kendt, at man på basis af blæredannende grafit, der er lejret i et bindemiddelsystem af halogenholdige elastomerer og phenol-aldehyd-harpikser, kan fremstille brand-beskyttende påstrygnings- eller belægningssystemer. Under varmepåvirkning danner sådanne påstrygningssystemer løst sammenhængende, skumagtige masser, der trods ringe fasthed dog har en særdeles god termisk isoleringsevne. Den løse struktur og ringe fasthed gør det nødvendigt at anvende et uorganisk, vandtæt dæklag på silikatbasis, som tillige i brandtilfælde skal beskytte det blæregrafit-holdige, højporøse kokslag imod et oxidativt angreb fra flammegasserne i tilfælde af brand.

Det har nu overraskende vist sig, at man kan fremstille et termisk eskpanderbart tætningsmateriale med udmærkede tætningsegenskaber, når man blander blæregrafit med bestemte mængder polychlorbutadien, en alkylphenol-formal-dehyd-harpiks og eventuelt aluminiumhydroxid og mineral-fibre under tilsætning af stabilisatorer og påfører denne blanding på et tæppe- eller folieformet bærermateriale. Sådanne tætningsmaterialer har ved brand ikke blot den fordel at have betydelige opskumningsegenskaber.

I modsætning til de hidtil kendte tætningsmaterialer på silikatbasis udmærker de sig nemlig tillige ved en god flydeevne, som sætter dem i stand til at flyde rundt om kanter og hjørner og tilmed ud i vinkeldannende udløbere på de fuger, der er under behandling, således at der kan opnås fuldstændig tæthed, idet massens indre sammenbinding ikke går tabt. Fugetætningsmaterialet ifølge opfindelsen har endog en tilstrækkelig styrke til, at det ikke krakelerer, når det udsættes for direkte flammepåvirkning under brand. Dette er overraksende, da de hidtil kendte masser på basis af blæregrafit altid har måttet beskyttes af et dæklag. Ved brug af tætnings-materialet ifølge opfindelsen ville en sådan forholdsregel kun være til skade, idet materialets flydeevne derved ville gå tabt. En yderligere fordel ved materialet ifølge opfindelsen er, at bæredannelsen hurtigt sætter ind under ildpåvirkning.

Opfindelsen angår således et termisk ekspanderbart tætningsmateriale til fuger, hulrum eller lignende, som er ejendommeligt ved, at det er opbygget på basis af et som bærer tjenende underlag af glas eller formstof, hvilket underlag er beklædt med en masse, der for hver 100 vægtdele opskum- meligt grafit indeholder 10 - 30 vægtdele polychlorbuta-dien, 1-40 vægtdele af en alkylphenol-formaldehyd-har-piks og 1 - 3 vægtdele af i og for sig kendte stabilisatorer samt eventuelt indtil 30 vægtdele uorganiske fibre og indtil 80 vægtdele aluminiumhydroxid. Som alkylphenol-formaldehyd-harpiks anvendes fortrinsvis tert.-butylphe-nol-formaldehyd-harpiks.

Tætningsmaterialet ifølge opfindelsen har i sammenligning med de vandholdige alkalimetalsilikater den fordel, at det selv efter længevarende kontakt med atmosfæren, uanset dennes fugtighedsindhold, beholder sin opskumnings-evne uden brug af en beskyttende belægning eller indkapsling. Endvidere har materialet ifølge opfindelsen, afhængigt at de tilsatte uorganiske komponenter og af elastomerer, en vis egen elasticitet i modsætning til, hvad der gælder for de meget sprøde plader og strimler af vandholdige alkalimetalsilikater.

Tætningsmaterialet ifølge opfindelsen kan indeholde den opskummelige masse i forskellig mængde alt efter den ønskede højde af beklædningen i opskummet tilstand. Såfremt man regner med, at tykkelsesblærefaktoren for den ifølge opfindelsen anvendte opskummelige masse ved 200 0C og 30 minutter vil udgøre fra ca. 1 : 10 til ca. 1 : 13, kan påstrygningsmængden tilpasses således, at man opnår en fuldstændig tætning af fugen eller hulrummet. Især ved tætning af fuger, og ikke mindst fuger ved ildfaste døre, må det anbefales at vælge en noget tykkere påstrygning end hvad der svarer til den til tætning nødvendige højde af den opblærede masse, saledes at massens flydeevne udnyttes fuldt ud i alle eventuelt forekommende mindre udløbere og hulrum, hvorved tætningseffekten yderligere forbedres. Som regel vil det være tilstrækkeligt at belægge bæreren med en mængde fra 500 til 2500 g/m2.

Fremstillingen af tætningsmaterialet ifølge opfindelsen sker bedst ved belægning af bærermaterialet med en stryge-egnet masse, som tilvejebringes ved omrøring af bestanddelene med et opløsningsmiddel. Til fremstilling af denne strygefærdige masse har det vist sig særligt fordelagtigt først at fremstille en opløsning af polychlor-butadien og phenolharpiks i et organisk opløsningsmiddel, hvori blæregrafitten og massens uorganiske bestanddele derefter suspenderes. Mængden af opløsningsmiddel skal vælges således, at der fremkommer en strygefærdig pasta med god homogen fordeling af de som bindemidler tjenende harpikser. Som opløsningsmidler tjener f.eks. aromatiske carbonhydrider, såsom toluen, benzen og/eller acetone.

Den således opnåede pasta påstryges så ensartet som muligt på bærermaterialet, der f.eks. kan være et glasfibertæppe, f.eks. med en fladevægt på 30 - 100 g/m , en polyester- eller polypropylenfolie, hvis fladevægt

O

er ca. 50 g/m , eller et glasfibervæv (fladevægt 50 n - 500 g/m ). Denne pasta påstryges tæppet, foliet eller vævet så homogent som muligt, idet man enten gør brug af en spartel eller betjener sig af andet håndværktøj eller maskinelle belægningsapparater.

Efter endt belægning afdampes opløsningsmidlet ved normal eller forhøjet temperatur. Man kan imidlertid også gå ud fra en vandig suspension af de som bindemidler tjenende harpikser, nemlig polychlorbutadien og phenolharpiks, og under stærk omrøring tilsætte blæregrafitten og de uorganiske bestanddele. Efter påstrygning må vandet afdampes, hvilket nødvendigvis er vanskeligere at gøre end at afdampe de organiske opløsningsmidler, men det har den fordel, at der ikke findes organiske dampe i spildluften, som inden gassens udtræden i atmosfæren må vindes tilbage eller i det mindste fjernes.

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til tætning af fuger, hulrum og/eller udboringer ved døre, vægge, vinduer eller lignende i tilfælde af brand og ved hjælp af tætningsmaterialet ifølge opfindelsen. Ifølge denne fremgangsmåde opskærer man, såfremt det er nødvendigt, tætningsmaterialet i passende store strimler eller lapper og anbringer dem i den fuge eller det hulrum, der skal beskyttes, idet strimlerne enten kan placeres løst eller fastgøres, f.eks. ved klæbning.

Tætningsmaterialet ifølge opfindelsen tjener fortrinsvis til tætning af fuger, fortrinsvis i denne forbindelse fuger på kanterne af døre til brandbeskyttelse. Men selvsagt kan materialet anvendes i enhver sammenhæng, hvori hulrum skal sikres ved hjælp af brandhæmmende materialer imod udbredelse af ild og røg, f.eks. kabel-gennemføringer, ventilationskanaler etc. I brandtilfælde udfyldes sådanne hulrum under varmepåvirkning af tætningsmaterialet til opskummet stand, således at en videre udbredelse af branden kan undgås. Ved anvendelse af materialet til tætning af døre er det især overraskende, at materialet uden at være udstyret med et beskyttende overtræk er modstandsdygtigt overfor løbende mekanisk påvirkning og ikke danner ridser eller revner, der kunne nedsætte tætningseffekten ved brand.

Eksempel 1:

Fremstilling af det folieformede fugetætningsmateriale.

I et kontinuerligt arbejdende belægningsanlæg bestående af en beholder til det opløsningsmiddelholdige belægnings-materiale, et transportorgan til bærermaterialet, et påstrygningsredskab og en tørrekanal bestrøg man et o trådforstærket 50 g/m glasfibertæppe, 100 cm bredt, med 2 kg/m fugtig belægningsmasse i en kontinuerlig arbejdsgang.

Det opløsningsmiddelfugtige bestrøgne bånd blev i umiddelbar fortsættelse heraf befordret gennem tørrekanalen for at fjerne opløsningsmidlet og i tilslutning hertil udtaget af kanalen i stykker med en længde på 2 m og stablet. Fladevægten af de færdige stykker af fugetæt- ningsmaterialet udgjorde 1450 g/m (1400 g/m belægnings-2 masse + 50 g/m glasfiberbånd).

Det opløsningsmiddelholdige belægningsmateriale havde et indhold af opløsningsmiddel på ca. 50 vægtprocent.

Som opløsningsmiddel anvendtes en blanding af tilnærmelsesvis lige store vægtdele toluen, benzen og acetone.

Den tørrede belægning havde følgende sammensætning: 100 vægtdele blæregrafit, 24 ' " ' polychloropren, 20 " phenolharpiks (tert.-butyl-phenolformaldehyd- harpiks) 48 " aluminiumhydroxid, 10 " asbestfibre, 2 " stabilisatorer.

Tykkelsen af foliematerialet var 1,9 - 0,2 mm.

Blærefaktoren ved ekspandering i varmen (tørreskab 30 min. ved 200 °C) var 1 : 13.

Dette materiale blev underkastet et brandforsøg i en forsøgsovn for småbrande ifølge DIN 18082. Man afprøvede brandhæmmende døre (T30), som blev forsynet med tætnings-materialet ifølge opfindelsen mellem dørpladen og karmen.

Forsøgsforløbet viste, at opskumningen af tætningsmaterialet allerede satte ind efter 5 minutters forløb fra forsøgets start, og at fugerne efter 10 minutters varighed af forsøget var fuldstændig tæt tillukkede.

Efter afslutning af brand forsøget (30 minutter) blev dør-prototypen efter forudgående åbningsforsøg udbygget. Det viste sig, at materialet havde udfyldt fugerne fuldstændigt og ved hjælp af sin gode flydeevne tillige var trængt ind i fugernes udløbere, hvorved der var tilvejebragt en fuldstændig tætning.

Til sammenligning anvendte man en tilsvarende dør med et kendt tætningsmateriale, der bestod af en bærer og et vandholdigt alkalimetalsilikat. I forsøgsovnen for småbrande og under samme betingelser begyndte dette materiale først i det 17. minut at skumme op. Fugernes tillukning kunne først påvises efter 2Z minutters forløb. Fugerne var lukkede ved forsøgets afslutning, men på grund af den manglende flydetendens kunne der ikke påvises nogen udfyldning af fugernes udløbere.

Eksempel 2 - 11:

Analogt med eksempel 1 blev der fremstillet en række yderligere blandinger med den i tabellen angivne sammensætning, idet man også her tilsatte ca. 50 vægtprocent opløsningsmiddel. Disse blandinger blev ved spartling 2 smurt på et glasfibertæppe med en fladevægt på 50 g/m og derefter tørret. Materialet blev skåret i strimler med en bredde på 20 mm, og det havde en lagtykkelse på 1,9 - 0,2 mm.

Sammen med materialet ifølge eksempel 1 blev disse blandinger underkastet en måling af deres opskumningsevne (blærefaktor ved fri øpblæring) og af deres krybe- og flydeevne.

Blærefaktoren blev bestemt ved måling af tykkelsen efter 30 minutters lagring ved 200 °C i tørreskab. Derefter beregnedes faktoren ved lagtykkelse efter lagring divideret med lagtykkelsen inden lagring. Krybe- og flydefor-holdet blev bestemt på følgende måde:

Den til afprøvning udvalgte strimmel (strimmelbredde 20 mm) af fugetætningsmaterialet blev indlagt i i en vinkelformet (90°) fuge af stål (lysning 4 mm), hvorefter fugen blev opvarmet til den størst mulige blæredannelse ved hjælp af en åben flamme. I tilslutning hertil foretoges en måling af bredden af tætningsmaterialet i procent af den oprindelige bredde.

Resultaterne er angivet i den følgende tabel:

Claims (3)

1. Termisk ekspanderbart tætningsmateriale til fuger, hulrum eller lignende, kendetegnet ved, at det er opbygget på basis af et tæppe- eller folieformet underlag af glas eller formstof som bærer, hvilken bærer er belagt med en masse, der for hver 100 vægtdele blæredygtigt grafit indeholder 10 - 30 vægtdele polychlorbutadien, 1-40 vægtdele af en alkylphenol-formaldehyd-harpiks og 1 - 3 vægtdele i og for sig kendte stabilisatorer samt eventuelt indtil 30 vægtdele uorganiske fibre og indtil 80 vægtdele aluminiumhydroxid.

2. Tætningsmateriale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at belægningen er påført bæreren i en mængde på 500 - 2500 g/m2.

3. Fremgangsmåde til tætning af fuger, hulrum, boringer eller lignende i døre, vinduer eller vægge hørende til bygningsdele i brandtilfælde under anvendelse af tætningsmaterialet ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at tætningsmaterialet, om nødvendigt tilskåret i passende størrelser, indlægges i de fuger eller hulrum, der skal tætnes, og/eller fastgøres ved klæbning.