Material - Beschreibung - und Eigenschaften unserer anorganischen Bindemittelsysteme

 

 

Unsere neuen Bindemittelsysteme stellen eine technologisch interessante und leistungsfähige Materialgruppe dar, welche in unterschiedlichen Nischenanwendungen oder potentiellen Massenanwendungen zum Einsatz kommt oder noch kommen wird.

 

 

 

Im Vergleich zu anderen Bindemittelsystemen werden sowohl technische als auch ökonomische Rahmenbedingungen nicht nur erfüllt sondern sogar übertroffen. Umweltbelastungen werden reduziert oder gar vermieden.

 

 

 

 

(Porenbeton mit anorganischem Bindemittel)

 

Diese Bindemittelsysteme sind vollkommen neuartige anorganischer Bindemittel, deren gemeinsame Grundlage metall-oxydische Stoffe, wie z.B. aktivierte Mineralien oder synthetische, amorphe, mikrostrukturierte Metalloxide sind.

 

Zur Herstellung dieser Bindemittelsysteme können sowohl organische als auch anorganische Materialien eingesetzt werden, deren Aushärtung jeweils durch kalte oder heiße Verfahren erfolgen. Als kalte Verfahren bezeichnen wir dabei Verfahren, welche im Wesentlichen bei Raumtemperatur ohne Erhitzen der Bindemittel durchgeführt werden. Die Aushärtung erfolgt dabei meist durch eine chemische Reaktion.

 

Der Prozess der Erhärtung erfolgt in wässriger Lösung bei hohem PH Wert und unterscheidet sich von Hydratationsprozessen andere anorganischer Bindemittel, wie z.B. des Portlandzements.

 

 

Zur Bildung anorganischer Formkörper setzen wir meistens fein pulverisierte Metall-Oxide mit amorpher bis nanokristalliner Struktur ein, deren korrespondierende Orthosäuren vorzugsweise über eine tetraedrische Oxo-Koordination verfügen und so mittels Wasserabspaltung eine Neigung zur Bildung von Polysäuren aufweisen.

 

Bei der Herstellung solcher Materialien setzen wir eine wässrige Alkaliverbindung mit pulverförmigen Stoffen ein, wobei sich aus einem anfänglich leicht fließfähigen bis harz-ähnlich viskosen Leim durch Polykondensation ein Festkörper mit der Struktur eines dreidimensionalen Netzwerkes aus SiO4- und AlO4-Tetraedern bildet.

 

Unsere anorganischen Bindemittelsysteme haben im Vergleich zu organischen Bindemitteln den Vorteil, dass Sie durch ihre dreidimensionale Vernetzung gut dazu geeignet sind, sogar die sehr glatten Fasern fest zu binden und eine dreidimensionale Vernetzung der Nanostrukturen mit guter Festigkeiten zu erreichen.

 

 

Deshalb sind unsere Bindemittelsysteme besonders für die Produktion und Handhabung komplizierter, dünn oder dickwandiger Formteile geeignet.

 

Aufgrund der dreidimensionalen Vernetzung der Nanostrukturen lassen sich sehr stabile Systeme erzeugen, die bereits ohne Faserarmierung sehr hohe Druck- und Biegezugfestigkeiten erreichen.

 

Verwendung

 

Die Verarbeitung unserer Bindemittelsysteme ist identisch zu den bisher eingesetzten polymeren Bindemittelsystemen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bindemittelsystemen lassen sich aber bei unseren Bindemitteln aufgrund ihrer dichten Struktur eine ausgezeichnete Haftung sowohl auf mineralischen und metallischen Untergründen als auch auf dünnschichtige Beschichtung erreichen.

 

Aufgrund der guten Wasserdampfdiffussionsfähigkeit besteht hierbei keine Gefahr der Kondensation von Feuchtigkeit hinter der Beschichtung, wie es häufig bei anderen Beschichtungssystemen auf feuchten mineralischen Untergründen zu beobachten ist. Durch die gute Chemikalienbeständigkeit sowie der anorganischen Verbundstruktur, ist keine Korrosion der Oberfläche zu erwarten.

 

 

Die Haftung auf mineralischen und anorganischen Oberflächen ist durch die dreidimensionale Vernetzung ausgezeichnet. Auch wird ohne Haftvermittlung auf Metallen eine sehr gute Haftung erreicht.

 

Andere Anwendungsbereiche sind die Verfestigung und Immobilisierung toxischer oder radioaktiver Rückstände. Auch Produkte für thermische Isolation oder Brandschutz, säurebeständige Oberflächenbeschichtung und Reparaturmörtel für die Abwassertechnik sind besonders geeignete Einsatzgebiete.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Isolierplatte anorganisch beim ausschalen)

 

Umweltverträglichkeit

 

Nach VOC Angaben (weniger flüchtige organische Verbindungen) müssen Bindemittel verwendet werden, die auf anorganischen Materialien beruhen bzw. die höchstens einen sehr geringen Anteil an organischen Verbindungen enthalten. Dies ist bei unseren Bindemitteln gegeben.

 

 

 

 

 

 

 

Durch den Einsatz von Wasser basierenden und mineralischen oder anorganischen Bindemitteln als Basisrohstoffe lassen sich sehr umweltfreundliche Formkörper oder Werkstoffe herstellen, die eine sehr gute Umweltverträglichkeit aufweisen. Unsere Bindemittelsysteme sind lösemittelfrei, will sagen wir nutzen Wasser als Lösemittelersatz und erreichen damit sehr umweltfreundliche Lösungen.

 

 

 

 

 

 

Projekt: Entwicklung neuer Werkstoffkomposite auf Basis nanostrukturierter Materialien als anorganische Bindemittelsysteme

 

 

Zusammenfassung:

 

Im Rahmen dieses Projektes wurden neue Werkstoffkomposite auf Basis nanostrukturierter Materialien als anorganische Bindemittel entwickelt.

 

Wesentliche Elemente zum Erreichen dieser Ziele waren der gezielte Einsatz synthetisierter Nano- und Mikropartikel sowie die Optimierung der Packungsdichte der eingesetzten Materialen bis hin in den Nanometerbereich.

 

Eine weitere wichtige Aufgabe des Projektes war es, die Projektergebnisse - seien es Grundlagenarbeiten, Konzepte oder Technologieentwicklungen - erfolgreich für die Herstellung des neuen Formkörpers mit definierten Eigenschaften umzusetzen. Dies wurde durch verschiedene Demonstrationsversuche realisiert. Deshalb sind die aktuellen Ergebnisse besonders relevant, da sie durch praktische Versuche bestätigt wurden.

 

Zusätzlich zu diesem Projekt wurden anwendungsbezogene Werkstoffe in Form von Multifunktionsmaterialen mit nano- bis makroporösen Strukturen als innovative Lösungen für viele Industriebranchen entwickelt, die sich wegen der breiten Variationsmöglichkeiten der Materialeigenschaften für weitere Anwendungsbereiche einsetzen lassen. Demzufolge lassen sich die hergestellten Nanoverbundwerkstoffe beispielsweise auch als Substrate für die witterungs- und feuerresistente oder wärme isolierende Leichtbauwerkstoffe verwenden!

 

Im Vordergrund stehen dabei neue Applikationen von Nanoverbundwerkstoffe als technische Anwendungen für die Bereiche:

 

  • Isolationspaneele
  • Fassadenbekleidungen
  • Bodenbeläge
  • Eindeckungen
  • Baubereiche, Bauplatten
  • Möbelfertigung (Gartenmöbel, Carports, Zäune, Garagentore, Türen, Dachbalken e.t.c.)
  • Innenausbau
  • Automobilindustrie

 

Die anorganischen Nanoverbundwerkstoffe können als Dämmstoffe zum Einsatz in vielen Industriebereichen, so beispielsweise im Fahrzeugbau, Bauindustrie sowie im Kälte- und Wärmeanlagenbau eingesetzt werden.

 

Im Rahmen dieser Entwicklungsarbeit haben wir uns zum Ziel gesetzt, die nano- und mikrostrukturierten Materialien der neuen anorganischen Bindemittelsysteme mit dem praktischen Verhalten des fertigen Werkstoffes zu verknüpfen.

 

Die neuen anorganischen Bindemittelsysteme, die als kalt härtende Binder bezeichnet werden können, sind mit einer komplexen Struktur aufgebaut. Die Entwicklung solcher Materialien unterscheidet sich aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung in einer Vielfalt von Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten. So lassen sich z.B. die Materialien als Alternative zu herkömmlichen Bindemitteln verwenden, wegen der Materialzusammensetzungen in kurzer Zeit herstellen, ohne Thermische Verfahren gut verarbeiten mit dem Nebeneffekt, dass sich auch noch Energie einsparen lässt und sich entsprechende wirtschaftliche Vorteile ergeben. Demzufolge lassen sich die Materialien auch bereits zur Entwicklung von Formkörper zum Auskleiden von Häusern einsetzen.

 

 

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