AT160059B - Verfahren zum Formen von Kunstharzen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Formen von Kunstharzen. 



   Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen von Kunstharzen zu Gebilden der verschiedensten Art, wie z. B. Tafeln, Rohren, Behältern, Fussböden, Wandbekleidungen, Unterbauten für Maschinen, Strassenbelägen, Fugendichtungen u. dgl. 



   Die übliche Herstellung von geformten Gebilden aus Kunstharzen besteht in der Formung durch Druck. Dieses Verfahren erfordert aber sehr genau gearbeitete und sehr teure Vorrichtungen und gestattet auch nur die Erzeugung von Gegenständen begrenzter Grössenabmessungen. Man hat auch schon geformte Kunstharzgebilde unter Verwendung von Lösungen der Kunstharze in organischen 
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 dicke. Das Arbeiten mit   organischen Lösungsmitteln hat   den Nachteil, feuergefährlich und gesundheitsschädlich zu sein. Man hat auch schon auf solche Weise unter Verwendung von wässrigen Dispersionen der Kunstharze an Stelle der Lösungen geformte Kunstharzgegenstände hergestellt.

   Die wässrigen Dispersionen, die an sich gegenüber den Lösungen den Vorteil bieten, wesentlich höhere Konzentrationen an Kunstharz zuzulassen, erfordern indessen, wenn man die Verfestigung allein durch Verdampfung von Wasser bewirken will, eine unverhältnismässig lange Zeit für die Verdampfung des Wassers. 



   Demgegenüber gestattet das vorliegende Verfahren, geformte Kunstharzgebilde schnell, sicher und formbeständig herzustellen dadurch, dass man wässrige Dispersionen von Kunstharzen, die nicht aus Phenol oder dessen Homologen entstanden sind und von Kunstharzmischungen oder Gemenge verschiedener Kunstharzdispersionen in Mischung mit hydraulisch abbindenden Mörtelbildnern, z. B. 



  Zement, der Formung unterwirft. Die Menge des Mörtelbildners und die Menge des in der Mischung vorhandenen Dispersionswassers sind dabei so aufeinander abzustimmen, dass die Mischung infolge der Wasserbildung durch den Mörtelbildner und der koagulierenden Wirkung der von dem   Mörtelbildner   in Lösung geschickten mehrwertigen Kationen, aber ohne oder ohne nennenswerte Verdampfung von Wasser zu einem formbeständigen Gel verfestigt wird, aus dem das überschüssige Wasser   nachträglich   verflüchtigt werden kann.

   Durch die Einstellung des Verhältnisses der Mörtelbildnermenge zur Menge des Wassers in den Mischungen kann man die Erstarrungsgeschwindigkeit der Mischungen nach den jeweiligen Anforderungen innerhalb weiter Grenzen nach Wunsch regeln in dem Sinne, dass die Erhöhung des Mörtelbildneranteils die Erstarrungsgeschwindigkeit der Massen erhöht. 



   Man hat allerdings schon vorgeschlagen, Phenolformaldehydharzen bei der Herstellung von Pressmassen Zement zuzusetzen. Hiebei soll der Zement aber keine andere Funktion als die zu füllen ausüben. Auch die Verwendung von Phenolformaldehydharzen bei der Herstellung von stark lufthaltigem Beton ist bereits bekannt geworden ; hiebei wird aber das Phenolformaldehydkondensationsprodukt nur in geringsten Mengen lediglich zur Unterstützung der Schaumbildung zugesetzt. 



   Das wesentlich Neue vorliegender Erfindung, dass Formen von Kunstharzen, insbesondere der Polymerisationsprodukte ungesättigter, aliphatischer Verbindungen, die in Form ihrer wässrigen Dispersionen angewandt werden, durch hydraulische   Mörtelbildner   bei Regelung der Erstarrungsgeschwindigkeit der Mischungen durch genaues Abstimmen des eingeführten Wassers, ist bisher jedoch nicht erkannt worden. 



   Die Verwendung von Phenolformaldehydkunstharzen für chemisch, also nicht hydraulisch abbindenden Zement ist ebenfalls schon bekannt geworden. Diese sogenannten Sorelzemente kommen aber für die Zwecke des vorliegenden Verfahrens nicht in Betracht. 



   Ein grosser Vorzug des neuen Verfahrens besteht darin, dass infolge der ausserordentlich grossen Verschiedenheit der Eigenschaften der bekannten Kunstharze und der Möglichkeit, verschiedene Kunstharze zu mischen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Erzeugnisse, z. B. ihre Härte, ihre   Korrosions-und Ölfestigkeit   und ihre Temperaturbeständigkeit, innerhalb weiter Grenzen nach Wunsch geändert und geregelt werden können. Hinzu kommt, dass neben dem Zusatz der verschiedensten Füllstoffe, z. B. mineralischen, pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, z. B. Korkpulver, Asbestpulver oder-faser, Pflanzenfasern, Kaolin,   Quarzpulver,   Kunstharzpulver, Holzmehl, durch die die Beschaffenheit der Mischungen verändert werden kann, oder der Einverleibung anderer Zusatzstoffe, z.

   B. von Weichmachern für die Kunstharze oder   Kunstharzmischungen,   die Regelung des Verhältnisses der Menge des Kunstharzes zu derjenigen des Mörtelbildners eine weitere Handhabe zur   wunschgemässen   Beeinflussung der Eigenschaften der fertigen Mischungen bietet. Man kann durch passende Wahl der Bestandteile und der Mengenverhältnisse Mischungen herstellen, die hinsichtlich ihrer Eigenschaften in den weitesten Grenzen regelbar sind. Es ist insbesondere auch möglich, z. B. durch Wahl eines hohen Zementgehaltes der Mischung oder durch Verwendung von Kunstharzen mit spezifischem Haftvermögen gegen den Werkstoff der Unterlage, Mischungen herzustellen, die ein ausgezeichnetes Haft-   vermögen auf glatten Unterlagen, z.

   B. solchen von Metall, besitzen und sich daher vorzüglich zu Überzügen eigenen.   

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   Durch Einverleiben von Stücken oder Brocken von gefärbten, gegebenenfalls unter sich verschieden gefärbten Stoffen, z. B. von Glas, Porzellan oder Stein, in die zementhaltigen Kunstharzmassen kann man Massen mit Zierwirkungen erhalten, die sich z. B. für Fussbodenbelag ausgezeichnet eignen. Bei Einführung elastischer Stücke und Brocken, z. B. verschieden gefärbter Kautschuk-   stückehen,   kann man auf solche Weise elastische und biegsame Schmuckmassen herstellen. 



   Wie sich aus vorstehendem ergibt, hängt die Wahl der Kunstharze oder Kunstharzmischungen von den angestrebten Eigenschaften ab. Von Stoffen, die für das Verfahren brauchbar sind, seien angeführt : Präparate von Polyvinylestern, wie z. B. Vinnapas, Mowilith, oder andern Polyvinylderivaten, wie z. B. Polystyrol, Polyvinylchlorid, wie z. B. Igelit, oder von Polyvinylmischpolymerisaten, ferner Präparate von   Acrylesterpolym9risaten,   wie z. B.   Acronal,   oder Plexigum, oder von Mischpolymerisaten von Acrylverbindungen oder von Polyisobutylen oder von Thioplasten, z. B. Kondensationsprodukten von organischen Dihalogeniden, z.   B.   ss,   Diehlordiäthyläther   mit   Alkalipolysulfid,   z. B. Natriumtetrasulfid. 



   Gegebenenfalls sind diese in ihren Eigenschaften, z. B. hinsichtlich ihrer Dehnbarkeit, durch Weichmacher, wie   Phtalsäurebutylester,   Trikresylphosphat, Triacetin, Butylstearat, Dibutylphtalat, den Verwendungszwecken anzupassen. 



   Einer vorzeitigen Koagulation der Dispersion durch den   Mörtelbildner   oder einem zu schnellen Abbinden des Mörtelbildners ist durch Zusatz der bekannten Schutzstoffe, z. B. Schutzkolloide, vorzubeugen. Die Disperionen können auch sonstige Zusatzstoffe enthalten, z. B. Pigmente und Cellulosederivate. 



   Als   Mörtelbildner   kommen z. B. in Frage die verschiedenen hydraulischen Zementarten, wie z. B. Tonerde-oder Portlandzement, Trass, Puzzolan, ferner gebrannter Gips. 



   Für gewisse Verwendungszwecke, z. B. solche, bei denen es auf Elastizität und   Stossfesligkeit   ankommt, sind die Kunstharzmörtelmisehungen dann besonders geeignet, wenn die zugrunde liegenden Kunstharze bei der Gebrauchstemperatur der Gebilde sich um mindestens etwa 100% ihrer normalen Länge dehnen lassen und 15 Minuten nach ihrer Entspannung eine bleibende Dehnung von höchstens 50% zeigen. Dementsprechend ist für ein bei Zimmertemperatur zu benutzendes Gebilde, z. B. einen Fussbodenbelag, ein Kunstharz oder Kunstharzgemisch zu verwenden, das bei Zimmertemperatur die erwähnten Dehnungseigenschaften besitzt, während z.

   B. für einen bei 100  zu benutzenden Behälter Kunstharze oder Gemische solcher vorzugsweise zu verwenden sind, die die angeführten Bedingungen hinsichtlich der   Dshnungseigensehaften   bei   1000 erfüllen.   



   Die Formung der Mischungen kann auf die bei der   Mörtelverarbeitung üblichen   Weisen erfolgen, z. B. durch Spachteln mittels Kelle und Spachtels, Aufstreichen, Aufpressen, Aufsprühen. Die letztere Methode eignet sich insbesondere für das Überziehen von ausgedehnten, insbesondere auch von nichtwaagerechten Flächen. 



   Die Mischungen lassen sich durch Einverleibung   gasentwickelnder   Stoffe, z. B. von   HzOz,   vor der Verfestigung in einen   schaumförmigen   Zustand überführen, wodurch die Gewinnung poröser Produkte ermöglicht wird, die sich z. B. für   Wärme-und Schallisolierung   vorzüglich eignen. 



   Ausführungsbeispiele :
1. Zur Herstellung von Kunstharzplatten, die sich z. B. für Fussbodenbeläge eignen, kann man sich einer Mischung bedienen, die folgende Zusammensetzung   hat :  
100 Teile   Polyaerylsäureäthylesteremulsion     55% ig,  
125 Teile Quarzmehl,
50 Teile Tonerdezement. 



   Die einzelnen Bestandteile werden erst kurz vor der Verarbeitung gemischt. Die gut homogenisierte pastenartige Masse wird in entsprechende Formen getrieben. Nach dem Abbinden und Trocknen sind die Platten bearbeitbar und können eingebaut werden. 



   Statt des   Polyacrylsäureäthylesters   kann auch der Methylester oder ein Gemisch beider Ester benutzt werden. 



   2. Zum Bau von Behältern eignet sich eine Mischung, die sich zusammensetzt aus :
50 Teilen Polyacrylesteremulsion   50% ig,  
50 Teilen Polyvinylacetatemulsion 50% ig mit einem Gehalt von ungefähr 5% Weichmachern,
140 Teilen Quarzmehl,
50 Teilen Zement, ungefähr 10 Teilen Wasser. 



   Die mineralischen Bestandteile werden erst kurz vor der Verarbeitung mit dem Gemisch der beiden Emulsionen vereinigt und darin sorgfältig gleichmässig verteilt. Man bringt die pastenartige Masse mittels Spachtel oder Kelle auf ein den Formen des zu bauenden Behälters entsprechendes engmaschiges Drahtnetz, lässt sie darauf abbinden und trocknen und verkleidet danach die Innenseite des Behälters mit keramischen Platten. 



   3. Ein Rohr kann man z. B. folgendermassen herstellen : Man verwendet eine Mischung, bestehend aus : 

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100 Teilen einer rund   50% eigen   wässrigen Emulsion eines   Misehpolymerisates,   das sich aus ungefähr 80% Vinylacetat und   20%   Vinylchlorid zusammensetzt und unter dem
Handelsnamen Mipolam bekannt ist,
155 Teilen Quarzmehl,   e5   Teilen Tonerdezement, ungefähr 10 Teilen Wasser. 



   Die anorganischen Bestandteile werden erst kurz vor der Verarbeitung mit der wässrigen Emulsion sorgfältig gemischt. 



   Aus einem leichten Drahtgewebe wird zuerst ein Gerippe für das herzustellende Rohr angefertigt, wobei die Naht oder die Verbindung des Flansches mit dem zylindrischen Teil durch ein einfaches Verschnüren mit einem. Draht ausgeführt werden kann. Auf das Drahtgewebe trägt man die obige Mischung, z. B. durch Spachteln, auf. Nach der Gelierung und Trocknung der Mischungsmasse erhält man ein stossfestes Rohr, das je nach Bedarf auf der Innenseite z. B. noch mit einem   Kautsehuküberzug   versehen werden kann. 



     4.   Zum Ausstreichen von Fugen, z. B. beim Behälterbau, kann eine Mischung benutzt werden, die sich zusammensetzt aus :
50 Teilen Polyvinylacetatemulsion   50% ig   mit einem Gehalt von rund 4% Weichmachern,
40 Teilen Emulsion eines Reaktionsproduktes aus Kohlenwasserstoffhalogeniden und Alkali- polysulfiden, wie es unter dem Namen Thiokol bekannt ist,
160 Teilen Quarzmehl,
40 Teilen Tonerdezement. 



   Die anorganischen Bestandteile der Mischung der beiden Emulsionen werden erst kurz vor der Verarbeitung zugesetzt. 



   5. Zum Verlegen von Parkett, Linoleum usw. eignet sich eine Mischung, die sich zusammensetzt aus :
30 Teilen Polyacrylesteremulsion T. S. 55%,
70 Teilen Polyvinylesteremulsion T. S. 50%, mit einem Gehalt von rund 3% Weichmachern,
2 Teilen Ammoniaklösung, ungefähr 10 Teilen Wasser,
80 Teilen Quarzmehl,
20 Teilen Tonerdezement. 



   Die mineralischen Bestandteile werden erst kurz vor der Verarbeitung zugesetzt. Der Auftrag der nach sorgfältiger Homogenisierung pastenförmigen Masse kann mittels Spachteln oder Kelle erfolgen. 



   PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zum Formen von Kunstharzen, bei dem eine wässrige Kunstharzdispersion mit einem hydraulisch abbindenden   Mörtelbildner, wie   Portlandzement, und gegebenenfalls Zusatzstoffen gemischt wird, wobei man die Mengen des Mörtelbildners und des Dispersionswassers so abstimmt, dass die Mischung ohne nennenswerte Verdampfung von Wasser zu einem Gel erstarrt, welches vor seiner Verfestigung verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit Kunstharzen, die nicht aus Phenol oder dessen Homologen entstanden sind, z. B. Harzen aus Polyvinylestern, Acrylestern, Thioplasten, Aminoplasten, Glyptalen, Alkydharzen durchgeführt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Kunstharze oder Kunstharzmischungen verwendet, die bei der Verwendungstemperatur der geformten Massen sich erheblich, vorzugsweise um mindestens etwa 100% ihrer normalen Länge dehnen lassen und einige Zeit nach ihrer Entspannung eine bleibende Dehnung zeigen, die im allgemeinen etwa 15 Minuten nach der Entspannung höchstens 50% ausmachen soll.