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Harthoh-bzw. hartgummlähnliche Kunstmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung,
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Werkstoff-und Konstruktionselement für Industrieerzeugnisse der verschiedensten Art geeignete Kunstmasse zu schaffen, die bei leichter und billiger Herstellungsweise in den physikalischen, chemischen und technologischen Eigenschaften (Härte, Biege-Druck-und Bruchfestigkeit und gute mechanische Bearbeitbarkeit, elektrische Isolationsfähigkeit, Resistenz gegen chemische Einflüsse usw.) Vorteile gegenüber den bisher bekannten natürlichen und künstlichen Werkstoffen aufweist.
Die Kunstmasse besteht der Hauptsache nach aus Kautschuk und Zellulose (z. B. Holzzellstoff) und ferner aus gewissen Zusatzmaterialien. An und für sich sind Kautschukmischungen, die Zellulosematerialien als Beimengung enthalten, bekannt. Die vorliegende Kunstmasse jedoch enthält die Zellulose in reiner, fein zerteilter Form als HauptfüUstoff und enthält ausserdem Schwefel in einer Zusatzmenge von mindestens 30"/o im Verhältnis zum Rohkautschuk. Die Zellulose ist also in der Kunstmasse in fein zerrissenem oder gemahlenem Zustande enthalten und in der Masse unkoordiniert im Kautschuk verteilt. Die fertig geformte Masse gelangt im vulkanisierten Zustande zur Anwendung.
Die unkoordinierte Verteilung der allseitig von Kautschuk umhüllten fein zerkleinerten, in Mengen von etwa 100-2000/0 (im Verhältnis zu Kautschuk) vorhandenen Zellstoffasern in der Kunstmasse und die Imprägnierung der einzelnen Teilchen durch die Kautschuksubstanz schaffen ein zähes Material, das in seinem Verhalten und seiner Bearbeitungsmöglichkeit im vulkanisierten Zustande die Eigenschaften eines vorzüglichen Hartholzes besitzt bzw. sie übertrifft. Durch die Änderung des Mengenverhältnisses der beiden Grundstoffe und der Zusatzmaterialien kann die Festigkeit, Dichte und Härte der Kunstmasse entsprechend geändert werden, und trotzdem können diejenigen Eigenschaften, die das Material zu einem wertvollen Werkstoff stempeln, insbesondere seine holzähnliche Zähigkeit, beibehalten werden.
Die neue Masse lässt sich durch Farbzusätze in mannigfacher Art auffärben und sich auch in dieser Hinsicht den gewünschten Verwendungszwecken anpassen. Ein zur Herstellung dieser Kunstmasse geeignetes Verfahren ist beispielsweise folgendes : Der Rohgummi wird durch Kneten in üblicher Weise in einen plastischen Zustand übergeführt, in dem dann die Zusätze durch Kneten bei nicht zu hoher Temperatur eingearbeitet werden.
Als Zusätze kommen drei Gruppen in Betracht, solche, die für die Einleitung, Anregung und Durchführung der Vulkanisation benötigt werden, Weichmachungsmittel und Pigmentstoffe.
Die wichtigsten Zusätze der ersten Gruppe sind Schwefel, anorganische Vulkanisationsbeschleuniger, wie Zinkweiss, Magnesiumoxyd (Magnesia usta), Ätzkalk, in manchen Fällen zweckmässigerweise die für die Hartgummivulkanisation geeigneten organischen Vulkanisationsbeschleuniger. meistens zyklische Aminoverbindungen, wie sie im Handel unter dem Namen Vulkacit oder Vulkafor u. dgl. erhältlich sind. Für die zweite Gruppe der Zusätze (Weichmachungsmittel) kommen Leinöl, gegebenenfalls Asphalt und ähnliche gebräuchliche Weichmachungsmittel in Betracht, deren Anwendung sich je nach der gewünschten Farbe und dem Geruch des zu erhaltenden Produktes richtet.
Als Pigmentstoffe werden der Hauptsache nach die in der Kautschukindustrie gebräuchlichen Farbstoffe verwendet, welche sich durch besondere Hitze- beständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Schwefel auszeichnen, also vor allem gefärbte Metalloxyde und sonstige gefärbte anorganische Verbindungen.
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Die fertige Mischung ist. vor der Vulkanisation bei kühler Temperatur jahrelang unver- ändert haltbar und lässt sich nach Vorwärmen auf Walzen jederzeit wieder in einen zur Weiterverarbeitung geeigneten Zustand bringen. Bei der Vulkanisation ist die Einhaltung eines hohen Druckes sehr günstig (beispielsweise 5-1001cg/cm2 und darüber), da dadurch eine möglichste Annäherung der einzelnen Baustoffe bewirkt und die Festigkeit erhöht wird. Die Dauer der Vulkanisation ist durch die Art der die Vulkanisation bewirkenden Mischungszusätze in gewissen Grenzen variierbar und lässt sich so weit herabsetzen, dass sie bei nicht zu massiven Gegenständen bereits nach einer Stunde beendet sein kann.
Nachstehend seien einige Ausführungsbeispiele für die Zusammensetzung und das Verfahren zur Herstellung der Kunstmasse angegeben :
EMI2.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> L
<tb> Kautschuk <SEP> ..................................... <SEP> 5000 <SEP> Gewichtsteile.. <SEP> zirka <SEP> 25 <SEP> %
<tb> Asphalt <SEP> 2000
<tb> Teer <SEP> 1000
<tb> Magnesia <SEP> usta <SEP> 250.,
<tb> Zinkweiss......................................... <SEP> 250
<tb> Ätzkalk, <SEP> gepulvert <SEP> .................................. <SEP> 500
<tb> Schwefel.......................................... <SEP> 2500
<tb> Zellulose <SEP> ......................................... <SEP> 8500 <SEP> # <SEP> ..zirka <SEP> 42%
<tb> Organischer <SEP> Vulkanisationsbeschleuniger <SEP> (Vulkaeit <SEP> DM)....... <SEP> 100
<tb> 20.
<SEP> 100 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Beispiel <SEP> IL
<tb> Kautschuk <SEP> ........................................ <SEP> 5000 <SEP> Gewischtsteile..zirka <SEP> 32%
<tb> Leinöl
<tb> Ätzkalk <SEP> ........................................... <SEP> 500
<tb> Zinkweiss <SEP> .......................................... <SEP> 250
<tb> Magnesia <SEP> usta <SEP> ..................................... <SEP> 250
<tb> Schwefel <SEP> 2500
<tb> Anorganische <SEP> Farbstoffe <SEP> 1000 <SEP>
<tb> Zellulose <SEP> ......................................... <SEP> 5000 <SEP> # <SEP> ..zirka <SEP> 32%
<tb> Organischer <SEP> Vulkanisationsbeschleuniger <SEP> (Vulkacit <SEP> DM) <SEP> ....... <SEP> 100 <SEP> @
<tb> 15.600 <SEP> Gewichtsteile
<tb>
Die in den Beispielen I und in.
erwähnten Bestandteile werden innig miteinander gemischt und aus der so erhaltenen Masse die in Betracht kommenden Artikel geformt und in geeigneter Weise vulkanisiert. Kautschukmischungen obiger Zusammensetzung vulkanisieren zum gewünschten Härtegrade bei einer Vulkanisationsdauer von etwa 1¸ Stunden bei zirka 1500 C. Im Ausführungsbeispiel 11 ist der Prozentgehalt an Gummi gesteigert, wodurch unter Aufrechterhaltung der holzähnliehen Zähigkeit eine grössere Festigkeit. erreicht wird. Beide Materialien nach Beispiel 1 und 11 (nach Beispiel II in gesteigertem Masse) sind unempfindlich gegen Stoss und Schlag, haben hohe Druckfestigkeit und lassen sich nach Art eines Hartholzes mechanisch bearbeiten.
Die Härte der mach Beispiel II hergestellten Masse ist grösser als die einer Masse nach Beispiel I und beträgt mehr als die des härtesten bekannten Holzes. Auch die Widerstandskraft gegen chemische Einflüsse ist bei einer Masse nach Beispiel n infolge des höheren Rohgummigehaltes in. erhöhtem Masse vorhanden. Eine Kunstmasse nach Mischungsbeispiel 11 ist beispielsweise gegen mehrtägige Behandlung mit 500/oiger Schwefelsäure volkommen unempfindlich, und haben so behandelte Proben bei Herausnahme aus der Schwefelsäure weder Gewichtszunahme noch Gewichtsverlust gezeigt Auch gegen Alkalien ist die Kunstmasse äusserst widerstandsfähig.
Die Eigenart der Zusammensetzung der vorbeschriebenen Kunstmasse ermöglicht es, Industrieerzeugnisse der verschiedensten Art herzustellen. Sie gestattet die Herstellung solcher Erzeugnisse direkt aus der noch rohen Masse durch Pressen und Vulkanisieren in passenden Formen. Sie ermöglicht. auch die Herstellung solcher Erzeugnisse in grösseren Abmessungen, z. B. Platten beträchtlicher Grösse,, die entweder als Werkstoff für sich oder als Konstruktions- -element verwendbar sind, ferner von Behältern selbst grösserer Ausdehnung, von Ventil-und anderen Kugeln usw. Als spezielle Industrieerzeugnisse seien beispielsweise genannt : Tischplatten. z. B. für Laboratoriumstische, Schreibtische. Platten für Bilards, als Ersatz für die
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teuren und zerbrechlichen Marmorplatten.
Auch als Verkleidung von Wänden, Fussböden u. dgl. sind Kunstmasseplatten der vorbeschriebenen Art als Ersatz für die bisher üblichen Holzverkleidungen und die aus keramischem Material hergestellten Fliesen mit Vorteil verwendbar. Derartige Verkleidungen können auch bei feuchtem Mauerwerk montiert werden, da die Masse gegen Wasser widerstandsfähig ist.