Plastizierte Masse. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. eine neuartige, plastizierte Kunstmasse.
Die neue plastizierte Kunstmasse ist da durch gekennzeichnet, dass sie eine synthe tische, elastische, gummiähnliche Substanz, nachstehend als Elastomer bezeichnet, und ein Phenolharz enthält, wobei das Elastomer ein Copolymerisat eines konjugierten Diolefins mit einem Acrylnitril ist und der Acrylnitril- gehalt des Copolymers <B>10-75!Y,</B> beträgt, wäh rend der Gehalt an Phenolharz 10-900%, be- zogen auf das Gewicht des Elastomers, beträgt.
Die Elastomere aus konjugierten Diole- finen mit den Aerylnitrilen bilden eine sehr bekannte Gruppe von synthetischen Kautschu- ken mit. hervorragenden Eigenschaften insbe sondere hinsichtlich ihrer Widerstandsfähig keit gegen Lösungsmittel. Solche Elastomere sind jedoch weit mehr als andere synthetische Kautschukarten ausserordentlich steif und un- plastisch und haften nicht, so dass zur Ver arbeitung und Bearbeitung durch Kneten, Mahlen, Formen, Kalandern, Pressen, Sprit zen, Schichten usw. der Zusatz eines Weich machers erforderlich ist.
Ausserdem müssen diese Elastomere plastiziert werden, damit ihre Vulkanisationsprodukte die gewünschte Bieg- und Schmiegsamkeit für den betreffen den Gebrauchszweck aufweisen. Leider sind die gewöhnlichen Weichmacher mit den ge nannten Elastomeren nicht oder nur schwer verträglich und können auch keine ausrei chende Wirkung ausüben. Ferner hat die Anwendung solcher Weichmacher einen mehr oder weniger grossen Verlust an Beständigkeit der Produkte gegenüber Lösungsmitteln eine der wichtigsten Eigenschaften dieser Elastomere - zur Folge.
Die synthetischen elastischen gummiähnlichen Polymerisate der konjugierten Diolefine mit den Acrylnitrilen besitzen zudem einige ungünstige mechanische Eigenschaften. Sowohl die Zug- wie auch die Reissfestigkeit ist zu gering und muss zur Erzielung technisch brauchbarer Endprodukte verbessert werden.
Die Phenolharze sind die ältesten, billig sten und bekanntesten Kunstharze. Diese Harze sind jedoch sehr hart und spröde und konnten bisher nicht in dem gewünschten Masse plastisch gemacht werden. Infolgedessen werden die Phenolharze trotz ihrer Billigkeit nur zur Herstellung von starren Gegenstän den verwendet, bei denen eine grosse Biegsam keit und hohe Schlagfestigkeit nicht erforder lich ist.
Dank der vorliegenden Erfindung gelingt es, die Elastomere der konjugierten Diolefine mit Acrylnitrilen in dem für ihre Verarbei tung und Bearbeitung erforderlichen Masse plastisch zu machen, ihnen eine genügende Haftfähigkeit zwecks Verwendung im Lamel- lenbau, für Fourniere usw. zu verleihen, fer- ner eine genügende Weichheit und Biegsam keit dieser Fertigprodukte zu erreichen und die Elastomere plastisch zu gestalten, ohne dass die daraus hergestellten Gegenstände durch Lösungsmittel angegriffen werden. Des weiteren kann die Zug- und Reissfestigkeit dieser Elastomere gesteigert werden.
Schliess lich sind die Elastomere formbar und biegsam sowie schlag- und stossfest.
Bisher galten die Elastomere aus konju gierten Diolefinen mit Acrylnitrilen nicht all gemein als verträglich mit Phenolharzen. Es wurde jedoch festgestellt, dass stabile Kunst massen durch gemeinsames Vermahlen der Phenolharze mit den Elastomeren bei einer Temperatur von über 800 C hergestellt werden können.,'Sofern kein handelsübliches Erzeugnis, sondern ein unter besonderen Voraussetzun gen frisch hergestelltes Elastomer verwendet wird,
können beständige Kunstmassen durch Auflösen der einzelnen Bestandteile in einem geeigneten Lösungsmittel oder auch durch gemeinsames Vermahlen ohne weitere Wärme zufuhr erzielt werden.
Im allgemeinen besit zen Erzeugnisse mit einem Phenolharzgehalt von etwa 10 bis 900 % - bezogen auf das Gewicht der verwendeten Elastomere Eigenschaften, durch die sie sich im wesent lichen und in vorteilhafter Weise von den einzelnen Bestandteilen -unterscheiden. Die Kunstmassen gemäss Erfindung sind in wirk samer Weise plastisch geworden; sie sind weicher als die Elastomere und Phenolharze allein und können beliebig verarbeitet werden, z.
B. durch Vermahlen, Kneten, Formen, Pres sen, Verreiben, Verschichten, und besitzen ausserdem die zur Verwendung im Lamellen bau und dergleichen erforderliche Haftfähig keit. Die Kunstmassen gemäss Erfindung können warmbehandelt werden, und zwar mit oder ohne Zusatzmittel, um die Elastomere and/oder Harze auszuhärten und zu reifen.
Die erzielten Endprodukte können hinsicht lich ihrer Eigenschaften voneinander abwei chen, von starken, elastischen, federnden und biegsamen Kunstkautschuken, bei Massen mit geringem Harzgehalt, über biegsame, nicht federnde Produkte, bei mittlerem, bis zu pla- stischen Produkten von grosser Schlag- und Stossfestigkeit bei hohem Harzgehalt.
Diese Kunstmassen können in verschiedenen Lö sungsmitteln zu Lösungen aufgelöst werden, zur Verwendung als Leime, Tränkungsmittel, Anstriche, ferner zur Herstellung von Filmen und Tauchüberzügen.
Die Elastomere, die den einen Hauptbe standteil der Kunstmassen gemäss Erfindung darstellen, können Co-Polymerisate eines be liebigen konjugierten Diolefins mit nach stehender Formel sein:
EMI0002.0043
mit einem beliebigen Acrylnitril der nach stehenden Formel:
EMI0002.0045
In beiden Formeln bedeutet: R in jedem Falle und unabhängig von ander weitigem Vorkommen - Wasserstoff oder ein Methylradikal; R' Wasserstoff, eine Methylgruppe oder ein Chloratom; R" Wasserstoff, ein Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Chlorradikal.
Der Acrylnitril-Gehalt der Elastomere kann zwischen 10 und 70 % betragen. Co-Poly- inerisate können nach einem beliebigen, be kannten Verfahren hergestellt werden, bei spielsweise durch eine wässerige Emulsion in Gegenwart oder Abwesenheit von Modifizier- mitteln usw. gemäss der nachstehenden ge nauen Beschreibung.
Konjugierte Diolefine, die sich als Bestandteil der Elastomere gemäss Erfindung eignen, sind: Butadien, Isopren, 1-Methyl-1,3-Butadien, 2,3-Dimethyl-1,3-Buta- dien und 2-Chlor-1,3-Butadien. Geeignete Acrylnitrile sind: Acrylnitril, Methyl-Acryl- nitril, Propyl-Acrylnitril, Äthyl-Acrylnitril und Chlor-Acrylnitril.
Die Entstehungsgeschichte der Elastomere beeinflusst weitestgehend ihr Verhalten in den Kunstmassen gemäss Erfindung. Eine wesent liche Abänderung der Co-Polymerisation von Diolefinen mit Acrylnitrilen besteht im Zusatz von Modifikatoren und Reglern während der Polymerisation;
Beispiele für dieses Verfahren sind im Wollthan-USA.-Patent Nr.2281613 angegeben. Modifiziermittel scheinen die Über brückung der Ketten des Elastomers zu ver hindern und führen anscheinend zur Bildung von Produkten mit etwas niedrigerem l@oleku- largewieht. Dieselbe Allgemeinwirkung kann auch durch eine Begrenzung des Ausmasses der Polymerisation erzielt werden.
Es gibt sehr bekannte Herstellungsverfahren für Ela stomere, die durch eine in beschränktem Um fange durchgeführte Polymerisation und/oder durch die V erwendung von Modifiziermitteln hergestellt werden, als modifiziert bezeieli- net werden. Die modifizierten Elastomere be sitzen eine bessere Verträglichkeit mit Phenol harzen als die unmodifizierten Elastomere; ausserdem sind zur Erhärtung keine so hohen Temperaturen erforderlich. In dieser Bezie hung verhalten sieh modifizierte Elastomere ähnlich wie frisch hergestellte Elastomere, wie später noch näher erläutert wird.
Die gemäss Erfindung zur Verwendung ge langenden Elastomere werden in ihren Eigen schaften auch stark beeinflusst durch die Art der Trocknung der aus einer Emulsion aus gefällten Polymerisate. Technisch werden die handelsüblichen Elastomere im Ofen mit Heiss luft getrocknet; diese Behandlung scheint eine Weiterführung der Polymerisation im Trok- kengut zu bedeuten. Solche Troekenprozesse haben eine weniger gute Verträglichkeit der Produkte mit Plienolliarzen zur Folge. Gleich zeitig neigen die ofengetrockneten Elastomere zu einer geringeren Kältebeständigkeit als die nicht im Ofen getrockneten.
Aus diesen Grün den sollte eine Ofentrocknung der Elastomere wenn irgend möglich unterbleiben. Ein ganz ausgezeichnetes Verfahren verzichtet.vollstä.n- dig auf die Lufttrocknung. Die nasse abfil- trierte Masse wird direkt mit den übrigen Bestandteilen verknetet; hierbei fällt der ZV as- sergelialt zum grössten Teil aus, und der Rest verdunstet, während der Verarbeitung.
Eine dritte, wesentliche Variable in der Herstellungsgeschiehte eines Elastomers zur Verwendung gemäss Erfindung ist. das Alter. Allgemein betrachtet besitzen frisch bereitete Elastomere eine bessere Verträglichkeit mit den Phenolharzen und liefern auch Endpro dukte von besserer Qualität., ganz besonders hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegen Kälte. Aueh ist es möglich, die frischen Elastomere mit den Phenolharzen zusammen in geeigneten Lösungsmitteln aufzulösen, ohne vorheriges Vermahlen der Bestandteile.
Lösungen aus gealterten Elastomeren und Harzen neigen dazu, sieh in zwei Schichten zu trennen; die eine Schicht. enthält das Elastomer, die andere das Phenolharz.
Diese Variablen in der Herstellung, d. h. der Poly merisationsgrad, die Verwendung von 3fodifikatoren, die Art. der Trocknung und das Alter üben vielfach einen gemeinsamen Einfluss auf die Verträglichkeit der Bestand teile untereinander, auf die Leichtigkeit der Verarbeitung, auf die Arbeitstemperatur sowie auf die Kältebeständigkeit der Fabrikate aus. Die Temperatur, bei der die Plienolharze den Elastomeren zugesetzt werden können, wird herabgesetzt durch Modifikation, Wegfall der Ofentrocknung, Frische des Elastomers, oder durch irgendwelche Kombinierung dieser Fak toren.
Gleichzeitig wird dadurch das 'Wider standsvermögen gegen Kälte im Endprodukt erhöht. In einigen Fällen, besonders bei frisch zubereitetem Elastomer, können die Bestand teile in Lösung oder auf der Mischmühle ohne zusätzliche Wärmezufuhr verarbeitet werden. Alle diese Faktoren können sich mehr oder weniger gegenseitig ersetzen. Beispielsweise kann ein Elastomer bestimmten Alters gerade noch ohne Wärmezufuhr mit einem bestimm ten Phenolharz verarbeitet werden. Ein zwei tes Elastomer älteren Datums würde in glei cher Weise zu verwenden sein, vorausgesetzt, dass es bei der Darstellung in höherem Masse modifiziert. oder nicht im Ofen getrocknet wurde.
In neuester Zeit wurde bekannt, dass sich Butadien-Aervlnitril-Elastomere in derselben Weise wie natürlicher Kautschuk aus Sol - und Cel -Fraktionen aufbauen. Die Fakto ren, die das Vorherrschen der Sol -Fraktion im Butadien- Acrvinit.ril-Elastomer begünsti- gen, sind dieselben bereits erwähnten Ursachen der leichten Verarbeitung und der grösseren Kältebeständigkeit beim Verfahren und bei der Herstellung gemäss Erfindung.
Man darf daher mit Recht behaupten, dass ein hoher Sol -Gehalt im Elastomer eine günstige (wenn auch vielleicht nicht unbedingt erfor derliche) Voraussetzung für seine gute Verar- beitungsmöglichkeit und Kältebeständigkeit als Endprodukt darstellt.
Die Phenolharze, die in der Kunstmasse gemäss vorliegender Erfindung vorhanden sind, können aus irgendeinem Kondensations produkt bestehen, das aus einem phenolarti- gen Stoff und einem Aldehyd gewonnen wird;
gewöhnlich kommen 3/4 bis 3 Mol der Aldehyd komponente auf 1 Mol der Phenolkomponente. Geeignete Verbindungen für das Verfahren gemäss Erfindung sind das Phenol selbst, fer ner Ortho-, Para- und Meta-Kresole, Xylenole, Dihydroxybenzole, z. B. Resorcin, die mehr kernigen Phenole, z.
B. Naphthole, sowie die verschiedenen alkylierten, aralkylierten und carboxylierten, alkylolierten usw. Derivate von Phenolen dieser Art, z. B. Äthyl-Phenol, Car- vacrol, Salicylsäure und dergleichen. Geeig nete Aldehyde sind beispielsweise Formalde hyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Benzalde- hyd und dergleichen.
Die Harze können auch von modifiziertem Typ sein, durch Zusatz von Ölen, Alkydharzen usw., während der Kondensation. Die bevorzugten Harze sind solche, die durch Kombination eines Aldehyds mit dem Phenol selbst entstehen, oder mit einem oder mehreren Kresolen, oder mit einer Mischung aus Phenol und ein bis zwei Kreso- len, da solche Harze als Bestandteile von Kunstmassen gemäss Erfindung die Wärme behandlung nicht beeinträchtigen, sondern sie in den meisten Fällen sogar begünstigen.
Bekanntlich werden die Phenolharze in Gegenwart eines Katalysators kondensiert, der im wesentlichen aus einer Wasserstoffionen (sauer) oder Hydroxylionen (basisch) abspal tenden Substanz besteht. Meistens werden die sauer kondensierten Harze als Bestandteile dann verwendet, wenn in den Endprodukten eine möglichst grosse Zug- und Reissfestigkeit erzielt werden soll. Solche sauer kondensierten Harze werden nach Abschluss der Kondensa tion gewöhnlich mit einer basischen Substanz, z. B. Hexamethylentetramin, neutralisiert.
Diese letztgenannte Verbindung wirkt auch als Härtungsmittel und wird stets zu irgend einem Zeitpunkt der Kondensation beige geben, wenn sauer kondensierte Harze ge härtet werden sollen. Bei Verwendung von Hexamethylentetramin wird das Harz mei stens erwärmt, bevor es mit den Elastomeren vereinigt wird. Unterbleibt eine solche Wärme behandlung oder wird der Hexamethylen- tetramin-Zusatz bis nach dem erfolgten Zu satz des Elastomers verschoben, so erfolgt eine ungünstige Auswirkung auf das Elastomer.
Die basisch kondensierten Harze sind dann vorzuziehen, wenn in erster Linie ein wärme beständiges Produkt erzielt werden soll. Beide Typen von Phenolharzen liefern natürlich un- gehärtete Produkte mit hervorragenden Eigen schaften zur Weiterverarbeitung und mit sehr guter Zug- und Reissfestigkeit der gehärteten Endprodukte. Bekanntlich erfolgt die Kondensation der l'henolharze in verschiedenen Abschnitten. Zuerst bildet sich ein lösliches Harz, dieses verwandelt sich in ein unlösliches, aber schmelzbares Harz, aus dem dann ein -unlös- liches und unsehmelzbares Harz entsteht.
Be sonders ist zu bemerken, dass die Kondensa tion der Phenolharze bei ihrer Verwendung nicht weitergehen darf als bis zum schmelz baren Stadium, da andernfalls die Harze den Elastomeren nicht zugesetzt werden können. Bei den bisher üblichen Verfahren konnten die Phenolharze den handelsüblichen Elasto meren nicht zugesetzt werden, da, wie bereits erwähnt, die beiden Komponenten nicht mit einander vermengt werden können.
Versitehe ergaben nun, dass dies durch einen Vermah- lungsprozess bei einer Temperatur von über 800 C, aber unterhalb der Temperatur mög lich wird, bei der die weitere Umwandlung und Erhärtung der genannten Elastomere und/oder der Phenolharze stattfinden würde. Das betreffende Elastomer kann. beispiels- weise auf einer Walzenmühle zerkleinert und das gewünschte Phenolharz zu einer gleich mässigen Mischung beigemahlen werden, je doch entsteht hierbei keine vereinigte Kunst masse mit dem Elastomer.
Die Mühle wird auf 800 C oder mehr erwärmt, worauf das Harz mit dem Elastomer versintert wird. Die auf diese Weise erzielte beständige Masse ist für weitere Zusätze genügend plastisch. Sie befin det sieh in einem geeigneten Zustand zur Vor nahme aller geeigneten Arbeitsgänge an dem ungehärteten Material, z. B. Formen, Kaian dern, Strangpressen, Schichten. Die Masse kann auch auf andern Maschinen verarbeitet werden, beispielsweise im Baker-Perkins- Mixer, im Banbury-l-lixer usw., jedoch unter der Voraussetzung, dass während der mecha nischen Verarbeitung Wärme zugeführt wer den kann.
Wie bereits erwähnt, ist das Heissmahlen nicht erforderlich, bzw. kann es auch bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt wer den, zur Herstellung von Kunstmassen aus Elastomeren mit. hohem Sol -Gehalt, die durch ausreichende Modifikation und/oder Weglassung der Ofentrocknung und/oder Ver tneidung der Verwendung von gealterten Stof fen oder durch anderweitige technische Mass nahmen besonders hergestellt wurden. Solche Ausgangsstoffe sind naturgemäss nicht im Handel erhältlich, auch eignen sich die im Handel befindlichen Produkte nicht für dieses besondere Verfahren. Ein modifiziertes frisch hergestelltes Elastomer kann zur Erzielung wirklich homogener Massen ohne irgendwelche Wärmezufuhr ausser der beim Vermahlen ent stehenden Wärme vermahlen werden.
Des gleichen können solche Bestandteile in geeig neten Lösungsmitteln in Schnellmischern zu glatten, stabilen Lösungen aufgelöst werden. Im Gegensatz zu diesem Verhalten neigt eine Lösung aus einem Phenolharz und einem han delsüblichen Elastomer ohne vorheriges Ver- mahlen dazu, sich in zwei Teile zu schichten.
Hinsichtlich der Lösungen der Kunstmas sen ist zit bemerken, dass, trotzdem die aus den nicht behandelten Bestandteilen herge stellten Lösungen dazu neigen, sich in zwei Teile zu spalten, aus allen nach dem Heiss mahlverfahren hergestellten Erzeugnissen haltbare Lösungen gebildet werden können, was eine chemische oder kolloidale Verän derung zwischen dem Phenolharz und dem Elastomer als wahrscheinlich vermuten lässt, und zwar während des Heissmahlens. Geeig nete Lösungsmittel sind solche einheitliche Lösungsmittel oder Mischungen, die beide Be standteile einzeln aufzulösen vermögen, z. B. Methyl-Äthyl-Keton, Dioxan, Benzol und der gleichen.
Die fertigen Lösungen können ge mäss der nachstehenden Beschreibung verwen det werden.
Die Phenolharzmengen in der Kunstmasse schwanken, wie bereits erwähnt, in der Praxis zwischen rund<B>1.0</B> und 900%, bezogen auf das Gewicht der Elastomere. Wie in der Gummi technologie üblich, sind die im nachstehenden angegebenen Hundertsätze jeweils auf die in der Kunstmasse enthaltenen Gewichtsmengen an Elastomeren bezogen. Alle Massen inner halb der angegebenen Grenzen sind weitaus plastischer als die einzelnen Bestandteile allein, und zwar sowohl vor als auch nach dem Härten. Desgleichen besitzen die unge- härteten Massen eine hervorragende Haft fähigkeit.
Trotzdem weisen die einzelnen Pro dukte innerhalb der angegebenen Grenzen erhebliche Abweichungen hinsichtlich ihrer Eigenschaften auf. Die ungehärteten Massen mit einem Phenolharzgehalt von 10 bis 30 sind mehr oder weniger dem Kautschuk ähn lich, aber bestimmt plastischer als das iso lierte Elastomer. In einigen Fällen ist es sogar möglich, das Elastomer in so hohem Masse plastisch zn machen, dass das Produkt im Spritzgussverfahren verwendet werden kann -ein Ergebnis, das vermutlich noch nie mit, einem Elastomer erzielt werden konnte.
Mit einem höheren Phenolharzgehalt werden die ungehärteten Massen härter und zäher; die Produkte mit einem Phenolharzgehalt von mehr als 200% können zu Formpulvern ver mahlen, mit Füllstoffen vermengt und press- geformt werden. Alle ungehärteten Massen sind selbstverständlich ausreichend plastisch, zäh und haftend, um auf der Mühle verarbei- tet und zu jedem beliebigen Gegenstand ge formt werden zu können.
Während die Auffassung besteht, dass die urgehärteten Massen am häufigsten als Zwi schenerzeugnisse bei der Herstellung von ge härteten Stücken dienen, weisen die urgehär- teten Massen doch zahlreiche Eigenschaften auf, die sie unmittelbar verwendungsfähig machen. So können die urgehärteten Kunst massen zu Kreppschuhsohlen, Lederersatz, Überzügen, Umhüllungen usw. verwendet werden.
Die gehärteten Kunstmassen weisen mit zunehmendem Phenolharzgehalt verschiedene Eigenschaften auf - von plastischen, gummi artigen, bis zu zähen, harten, unbiegsamen, aber stoss- und schlagfesten Stoffen. Die Mas sen mit einem Phenolharzgehalt von 10 bis 30 7o sind gummiartig, bei einem solchen Gehalt von 30 bis 50 Jo werden sie stufenweise dem Kautschuk weniger ähnlich, vielmehr sind es biegsame, brettartige Stoffe. Steigt der Harzgehalt über 50<B>% ,</B> bis zu 900 7o <I>,</I> so ent stehen harte, starre, jedoch schlagfeste Mas sen.
Besonders zu bemerken ist, dass die an gegebenen Zahlen mir ungefähre Werte dar stellen. Die Eigenschaften des Produktes hän gen in weitestgehendem Masse von der Ent stehungsgeschichte der Elastomere ab, auch ist die Art der Phenolharze mitbestimmend für das Endprodukt. Infolgedessen wird die genaue Zusammensetzung einer beliebigen, für einen besonderen Zweck bestimmten Kunst masse durch Versuche mit dem betreffenden Elastomer und dem vorgesehenen Phenolharz festgelegt, wobei natürlich die bereits ange gebenen Richtlinien zu berücksichtigen sind.
Die Härtung der urgehärteten Kunstmas sen und ihre Verarbeitung kann unter An wendung der bekannten technischen Verfah ren der Gummi- und Kunststoffindustrie er folgen. So können die plastisch gemachten Massen mit den üblichen Vorrichtungen in Strangpressen verarbeitet werden, sie besitzen die zum Formen in der Presse notwendige Beschaffenheit, auch können sie auf dem Ka- lander zu glatten Bahnen verwalzt und auf Gewebe aufgewalzt werden.
Wie bereits er- wähnt, kann bei der Anwendung dieser Erfin dung das Elastomer so weitgehend plastiziert werden, dass die Kunstmasse durch Spritzguss verarbeitet werden kann, eine für Elastomere durchaus neue Technik. Ferner können die Massen durch Zusatz von Treibmitteln zur Herstellung von Schwämmen und Produkten mit geschlossenen Poren dienen. Die Massen können in Schichten zusammengefügt werden und eignen sich infolge ihrer Biegsamkeit und Haftfähigkeit ganz hervorragend als Bau stoffe.
Die mit Überzügen aus der Kunstmasse versehenen Stoffe können zu Walzprodukten mit hervorragenden Eigenschaften geschichtet werden. Ähnlich können die Lösungen der Kunstmassen für sehr verschiedenartige Zwecke verwendet werden, z. B. als Klebe mittel für Stoff, Holz, Papier, Kautschuk, Metall und Kunststoffe. Des weiteren können diese Lösungen zum Tränken und Überziehen von Geweben, Papier und dergleichen und die daraus hergestellten Stoffe als solche oder, gehärtet, für Wasser- und gasdichte Membra nen und Filme benutzt werden.
Die getränk ten Stoffe können zusammengebaut, geschich tet oder gewalzt, und mit oder ohne Wärme, und mit oder ohne Druck zu Verbundproduk ten mit hervorragenden Eigenschaften verar beitet werden. Die erhaltenen Artikel können nach Wunsch, und zwar während oder nach dem Zusammenbau, gehärtet werden.
Ein anderes Herstellungsverfahren für eine Kunstmasse gemäss Erfindung - beson ders brauchbar für Zusammensetzungen mit hohem Phenolharzgehalt, besteht im Pulveri sieren der Produkte. Die zu Pulver zerklei nerte Kunstmasse kann als Bestandteil von Formpulvern dienen und mit Füllstoffen ver mengt werden unter Zusatz von Pigmenten, Härtemitteln usw., um in bekannter Weise zii Presskörpern verformt zu werden.
Die aus der Kunstmasse gemäss Erfindung hergestellten Gegenstände können durch Wärmebehandlung gehärtet werden, und zwar kann diese Härtung gleichzeitig mit der Her stellung erfolgen, z. B. durch Heisspressen, Heisswalzen, oder nachträglich im Autoklaven, in offenen Dampfhärtekammern, Öfen usw. Die Härtung kann durch die Anwesenheit von bekannten Beschleunigern oder Härtern für das Elastomer und/oder das Phenolharz unter stützt werden, wobei diese Zusätze vorzugs weise kurz vor dem oder während des Heiss mahlens beigegeben werden, um eine vorzei tige Härtung zu vermeiden.
Die Verwendung von Härtemitteln ist jedoch nicht unbedingt notwendig, da die Phenolharze und die Elasto mere eine gegenseitige Härtewirkung auszu üben scheinen. Ebenso erscheint es möglich, in manchen Fällen durch eine sorgfältige Wahl der Temperatur und/oder der Härte mittel nach Belieben entweder das Elastomer oder das Harz zu härten, ohne Härtung der andern Komponente. In den weitaus meisten Fällen werden jedoch Bedingungen gewählt, die gleichzeitig alle Bestandteile der Kunst masse härten.
Die Kunstmasse gemäss Erfindung kann ferner als weitere Bestandteile verträgliche thermoplastiselie und thermohärtbare Harze enthalten. So können beispielsweise in kleine rer oder grösserer Menge Polyvinylchloride, Polyvinylaeetate, Polyvinylehlorid-Acetate der Masse zugesetzt werden, wobei sehr brauch bare Produkte entstehen. Ferner kann die Kunstmasse andere in der Wärme härtbare Harze enthalten, wie beispielsweise Harnstoff- Formaldehyd, Melamin-Formaldehyd und ähn liche Kondensationsprodukte.
Auch kann die Kunstmasse die üblichen Weichmacher, Füll stoffe, Pigmente, Antioxydations- und Stabi lisierungsmittel und dergleichen enthalten.
Die Kunstmasse gemäss Erfindung, insbe sondere die gehärtete Masse, eignet sieh für die verschiedensten Verwendungszwecke. Die :Rassen mit. hohem Gehalt an Elastomeren sind für die üblichen Anwendungsgebiete des Kau tschuks geeignet, wie Fahrzeugbereifungen, biegsame Schläuche, Treibriemen usw.
Infolge ihrer Beständigkeit Lösungsmitteln gegenüber eignen sie sich vorzüglich für Schläuche, für flüssige Brennstoffe, als Bestandteile von Treibstoffbehältern usw. Die Massen können auf dem Kalander verarbeitet werden oder anderweitig aufgewalzt oder getränkt werden und haften sehr gut auf Textilien, so dass sie sich zur Herstellung von wässer- und gasdich ten Stoffen, für wasserdichte Kleidung usw. eignen. Die getränkten oder überzogenen Stoffe können verwalzt werden.
Die Kunst massen mit einem mittleren Gehalt an Elasto meren eignen sich für wasserdichte Stiefel, Schuhsohlen, Kunstleder, halbstarre Konstruk tionsteile für Gepäckträger und Treibstoff behälter usw. Die harten Kunstmassen mit hohem Phenolharzgehalt können überall dort. verwendet werden, #o Kunststoffe benötigt werden und bieten den Vorteil einer wesent lich grösseren Stoss- und Schlagfestigkeit.
Im Anschluss an diese allgemeinen Aus führungen sind im nachstehenden einige Bei spiele für die praktische Anwendung der Er findung angegeben. Die Mengenangaben be deuten Gewichtsteile.
<I>Beispiel 1:</I> Das Ausgangsprodukt hierbei war ein mo difiziertes synthetisches, elastisches, gummi ähnliches Butadien-Co-Polymerisat mit Acryl säurenitril, mit einem Aerylnitrilgehalt von 40 %. Dieses Elastomer wurde zu einer Anzahl verschiedener Zusammensetzungen verarbei tet, mit verschiedenen Mengen verschieden artiger Typen von Phenol-Formaldehyd-Har- zen. Jede einzelne Kunstmasse wurde nach den folgenden Verfahren dargestellt: .1. Versintern <I>der</I> Bestandteile.
Das Elastomer wurde auf einer kalten, enggesetzten Mahlmaschine 10 Minuten lang zerkleinert. Hierauf wurde die Öffnung der Mahlbacken etwas erweitert und das granu lierte Phenolharz dem Elastomer zugesetzt. Durch Engerstellen der Walzen und Fein mahlen wurde eine gute pulverförmige Mi schung erzielt, jedoch noch keine Vereinigung der Bestandteile. Mit Dampf irden die Wal zen auf ungefähr 1?00 C erwärmt, hierauf fand innerhalb einiger Minuten ein Zusam mensintern des Mahlgutes statt und ergab ein homogenes Produkt. Die Masse war in diesem Stadium der Verarbeitung sehr plastisch und ihre Beschaffenheit geeignet zur Vornahme weiterer Verarbeitungen, z.
B. auf cler Strang presse, dem Kalander usw. I3. Prel3formen.
Jede nach obiger Beschreibung hergestellte Zusammensetzung wurde in einer Dampf presse bei 1450 C 10 Minuten lang zu einer Platte von etwa 3 mm Stärke geformt. Jede Platte wurde daraufhin in folgender Weise geprüft: <I>C. Prüfverfahren.</I>
Aus dieser Platte wurde ein Streifen von 50X12 mm ausgeschnitten und eine halbe Stunde lang bei 00 C abgekühlt. Dieser Strei fen vur de zusammengebogen, bis sich die bei den Enden berührten. Ein Bruch des Strei fens wurde als Biegebruch verzeichnet. Wies der Streifen keinen Bruch auf, so wurde der gebogene Teil mit einem Hammer geschlagen, um die Biegestelle zu verformen. Zerbrach hierbei der Streifen, so wurde das Ergebnis als Hammerbruch verzeichnet.
Wies jedoch der Streifen nur Risse auf, so war das Ergeb nis Riss , blieb der Streifen ohne Bruch stellen, so war die Bewertung Kein Bruch . Die Art und Menge der den verschiede nen Kunstmassen dieses Beispiels zugesetzten Phenolharze sowie die Versuchsergebnisse mit diesen Streifen sind auf Tabelle I zusammen gestellt. Das qualitative Verhalten der ver schiedenen Streifen während der Biegeprobe wurde ebenfalls aufgezeichnet und in Tabelle I zusammengestellt.
EMI0008.0014
<I>Tabelle <SEP> I:</I>
<tb> 'Art <SEP> des <SEP> verwendeten <SEP> Phenolharzes
<tb> Phenol- <SEP> Phenolharz <SEP> Eigenschaften
<tb> Gehalt <SEP> Kondensation, <SEP> Bedingungen <SEP> je <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Gehärtete <SEP> Kunstmasse
<tb> /o <SEP> Elastomer <SEP> Bruch <SEP> Qualität
<tb> 40 <SEP> NaOH <SEP> katalysiert <SEP> 25 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> stark <SEP> biegsam
<tb> 40 <SEP> Na0H <SEP> katalysiert <SEP> 50 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> biegsam <SEP> und <SEP> zäh
<tb> 40 <SEP> Na0H <SEP> katalysiert <SEP> 75 <SEP> Riss <SEP> ziemlich <SEP> biegsam
<tb> 82 <SEP> \ <SEP> Säure <SEP> katalysiert <SEP> 50 <SEP> Biegebruch <SEP> steif
<tb> 82' <SEP> ' <SEP> Säure <SEP> katalysiert <SEP> 75 <SEP> Biegebruch <SEP> steif
<tb> 40 <SEP> NH3 <SEP> katalysiert <SEP> 50 <SEP> Riss <SEP> biegsam
<tb> 40 <SEP> NH3 <SEP>
katalysiert <SEP> 75 <SEP> Riss <SEP> steif
<tb> 82 <SEP> Säure <SEP> katalysiert <SEP> mit <SEP> Ca0
<tb> neutralisiert <SEP> 25 <SEP> Hammerbruch <SEP> biegsam
<tb> 82 <SEP> Säure <SEP> katalysiert <SEP> mit <SEP> Ca0
<tb> neutralisiert <SEP> 50 <SEP> Hammerbruch <SEP> steif
<tb> 82 <SEP> Säure <SEP> katalysiert <SEP> mit <SEP> Ca0
<tb> neutralisiert <SEP> 75 <SEP> Biegebruch <SEP> steif
<tb> 82 <SEP> Säure <SEP> katalysiert, <SEP> neutralisiert
<tb> mit <SEP> Natriiuncarbonat <SEP> 25 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> ziemlich <SEP> biegsam
<tb> 82 <SEP> do. <SEP> 50 <SEP> Biegebruch <SEP> steif
<tb> 82 <SEP> do. <SEP> 75 <SEP> Biegebruch <SEP> steif
<tb> Säure <SEP> katalysiert, <SEP> neutralisiert
<tb> mit <SEP> Hexamethylen-Tetramin <SEP> 25 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> steif
<tb> 82\#'@ <SEP> do.
<SEP> 50 <SEP> Kein <SEP> Bruch <SEP> steif <SEP> und <SEP> sehr <SEP> zäh
<tb> '@\) <SEP> Phenol <SEP> mit <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Kresolen.
<tb> Das <SEP> Harz <SEP> wurde <SEP> durch <SEP> Schmelzen <SEP> mit <SEP> Hexamethylen-Tetramin, <SEP> Abkühlen <SEP> und <SEP> Pulverisieren <SEP> des
<tb> neutralisierten <SEP> Harzes, <SEP> neutralisiert.
EMI0009.0001
Art <SEP> des <SEP> verwendeten <SEP> Phenolharzes
<tb> Pbenol- <SEP> Phenolharz <SEP> Eigenschaften
<tb> Gehalt <SEP> Kondensation, <SEP> Bedingungen <SEP> je <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Gehärtete <SEP> Kunstmasse
<tb> <B>'/o</B> <SEP> Elastomer <SEP> Bruch <SEP> Qualität
<tb> 82** <SEP> Säure <SEP> katalysiert, <SEP> neutralisiert <SEP> 75 <SEP> Hammerbruch <SEP> sehr <SEP> steif
<tb> mit. <SEP> Hexamethylen-Tetramin
<tb> 82** <SEP> do. <SEP> 100 <SEP> Biegebruch <SEP> starr <SEP> aber <SEP> biegsam
<tb> 82** <SEP> do. <SEP> 200 <SEP> Biegebrach <SEP> hart <SEP> und <SEP> stossfest
<tb> 82 <SEP> do.
<SEP> 900 <SEP> Biegebrach <SEP> hart <SEP> und <SEP> stossfest.
<tb> **) <SEP> Das <SEP> Harz <SEP> wurde <SEP> durch <SEP> Schmelzen <SEP> mit <SEP> Hexamethylen-Tetramin, <SEP> Abküblen <SEP> und <SEP> Pulverisieren <SEP> des
<tb> neutralisierten <SEP> Harzes, <SEP> neutralisiert. <I>Beispiel</I> II:
<I>Verschiedenheit der Eigenschaften</I> von, <I>kautschukartigen assen.</I>
EMI0009.0004
Teile
<tb> Butadien-Acrylnitril-Elastomer <SEP> 100
<tb> (Co-Polymerisat <SEP> mit <SEP> 40%
<tb> Acrylnitritgehalt, <SEP> während <SEP> der
<tb> Polymerisation <SEP> modifiziert)
<tb> Ein <SEP> säurekatalysiertes <SEP> und
<tb> mit <SEP> Hexamethylentetramin
<tb> neutralisiertes <SEP> Phenolharz <SEP> 25 <SEP> oder <SEP> 40
<tb> Ein <SEP> Polyvinyl-Chlorid-Acetat Harz <SEP> 25, <SEP> 40 <SEP> od.120
<tb> Schwefel <SEP> 0,2 <SEP> oder <SEP> 4
<tb> Benzothiazyl-Disulfid <SEP> (Beschleu niger)
<SEP> 0 <SEP> oder <SEP> 1 Zur Aufzeigung der Verschiedenheit der Eigenschaften der kautschukartigen Kunst massen gemäss Erfindung wurde eine Reihe verschiedener Produkte mit verschiedenen Mengenverhältnissen der Bestandteile und verschiedenen Bedingungen für ihre Erhär tung gemäss obiger Aufstellung hergestellt.
In jedem Einzelfalle wurde das Elastomer auf einer enggesetzten Mahlmaschine 15 Minu ten lang zerkleinert. Hierauf wurden die Walzen etwas weiter geöffnet und das neu- tralisierte Phenolharz sowie das Polyvinyl- Chlorid-Acetat-Harz (soweit solches verwendet wurde) in der angegebenen Reihenfolge ein gearbeitet. Die Mühle wurde daraufhin eng gestellt und das Mahlgut nochmals fein ge mahlen, so dass eine gleichmässige Mischung der verschiedenen Bestandteile entstand, je doch keine echte Masse. Die Walzen wurden mit Dampf auf 1200 C erwärmt und das Ver- mahlen fortgesetzt, wodurch die Bestandteile des Mahlgutes zu einer homogenen Masse ver einigt wurden.
Die Mühle wurde daraufhin abgekühlt, und sodann der Schwefel, und ge gebenenfalls das Benzothiazyl-Disulfid zuge setzt. Jede einzelne Zusammensetzung wurde, wie in Beispiel I angegeben, zu einer gehär teten Platte verarbeitet. Von jeder Probe wurde die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung und die Wärmebeständigkeit bestimmt. Die Widerstandsfähigkeit gegen Wärme wurde an Hand des Verhaltens einer Probe im Ofen bei 1200 C bestimmt, nach Massgabe der Zahl der Tage bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Stück beim Biegen mit der Hand zersprang.
Die Mengenverhältnisse der einzelnen Bestandteile in den verschiedenen Probestücken, die Här- tungsbedingungen sowie die Ergebnisse der ausgeführten Proben sind in Tabelle II zu sammengestellt.
EMI0010.0001
<I>Tabelle <SEP> 11:</I>
<tb> Addierte <SEP> Bestandteile
<tb> auf <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Elastomer <SEP> Härten <SEP> Eigenschaften <SEP> gehärteter <SEP> Proben
<tb> Nr. <SEP> Neutrali- <SEP> Polyvinyl- <SEP> Hitze siertes <SEP> Ohlorid- <SEP> Be- <SEP> Zeit <SEP> Temp.
<SEP> Zugfestig- <SEP> beständig
<tb> Phenol- <SEP> Acetat- <SEP> Schwefel <SEP> schleu- <SEP> (Min.) <SEP> (C) <SEP> keit <SEP> $ <SEP> Dehnung <SEP> (Tage <SEP> bei
<tb> <U>ha</U>rz <SEP> <U>Harz</U> <SEP> niger <SEP> kg/cm <SEP> 120 <SEP> C)
<tb> 1 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 130 <SEP> 128 <SEP> 490 <SEP> 8
<tb> 2 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 130 <SEP> 162 <SEP> 353 <SEP> 8
<tb> 3 <SEP> 40 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 130 <SEP> 204 <SEP> 370 <SEP> 4
<tb> 4 <SEP> 40 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 130 <SEP> 192 <SEP> 453 <SEP> 5
<tb> 5 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 130 <SEP> 132 <SEP> 323 <SEP> 5
<tb> 6 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 130 <SEP> 142 <SEP> 335 <SEP> 4
<tb> 7 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 23,
8 <SEP> 500 <SEP> 4
<tb> 8 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 126 <SEP> 600 <SEP> 4
<tb> 9 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 172 <SEP> 400 <SEP> 4
<tb> 10 <SEP> 25 <SEP> 40 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 1.45 <SEP> 210 <SEP> 300 <SEP> 4
<tb> 11 <SEP> 25 <SEP> 40 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 210 <SEP> 300 <SEP> 12 <SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 245 <SEP> 300 <SEP> 13 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 1.5 <SEP> 145 <SEP> 245 <SEP> 300 <SEP> 14 <SEP> 40 <SEP> 120 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> 145 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 15-\ <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 45 <SEP> 145 <SEP> 162 <SEP> 280 <SEP> 16--i' <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 45 <SEP> 145 <SEP> 171 <SEP> 430 <SEP> 1T',
<SEP> 50 <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 45 <SEP> 145 <SEP> 190 <SEP> 200 <SEP> 1.850 <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 45 <SEP> 145 <SEP> 208 <SEP> 450 <SEP> 19 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> 150 <SEP> 132 <SEP> 308 <SEP> 3
<tb> 20 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 150 <SEP> 189 <SEP> 383 <SEP> 3
<tb> 21 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 150 <SEP> 181 <SEP> 283 <SEP> 3
<tb> 22 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 40 <SEP> 150 <SEP> 202 <SEP> 308 <SEP> 3
<tb> 23 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 60 <SEP> 150 <SEP> 198 <SEP> 300 <SEP> 3
<tb> 24 <SEP> 25 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 135 <SEP> 122 <SEP> 583 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 135 <SEP> 126 <SEP> 433 <SEP> 26 <SEP> 25 <SEP> 40 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 135 <SEP> 203 <SEP> 400 <SEP> 27 <SEP> 25 <SEP> 80 <SEP> 2 <SEP> 1
<SEP> 20 <SEP> 135 <SEP> 216 <SEP> 300 <SEP> 28 <SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 135 <SEP> 213 <SEP> 250 <SEP> Diese <SEP> Massen <SEP> enthielten <SEP> ferner <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Russ, <SEP> 3 <SEP> Teile <SEP> Zinkoxyd <SEP> und <SEP> 2,5 <SEP> Teile <SEP> Hexamethylen Tetramin <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Elastomer.
<tb> Diese <SEP> Massen <SEP> enthielten <SEP> ferner <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Russ <SEP> und <SEP> 3 <SEP> Teile <SEP> Zinkoxyd <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Elastomer. Ein Vergleich der Versuche 1 bis 6 mit den übrigen Angaben zeigt, dass die -Wärmebestän digkeit der Kunstmassen, bei denen dem Ela stomer kein Beschleuniger zugesetzt wurde, etwas höher ist als bei den Massen mit einem besonderen Beschleuniger.
Anscheinend wirkt das Harz in beträchtlichem Masse als Härter, da die Kunstmassen ohne Härtemittelzusatz hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit wohl mit. den mit Härtemitteln hergestellten Massen ver gleichbar sind. Ferner scheint. der Zusatz von Phenolharzen, ebenso von Polyvinyl-chlorid- acetat-Harz, die mechanischen Eigenschaften der Produkte fortlaufend zu verbessern, und zwar unabhängig von der Art der Härtung. Vergleiche 7 bis 9 einerseits, 10 bis 15 ander seits, desgleichen 2 bis 4.
Die Dehnung scheint bei geringem Harzgehalt nur wenig zuzuneh men (vergleiche die Tendenz in 7 und 14), und später wieder abzunehmen, jedoch nicht merklich. Wirksamere Härtungsmittel, ver längerte Einwirkung und höhere Tempera turen scheinen die Zugfestigkeit zu erhöhen, ohne die Dehnung zu verschlechtern (ver gleiche 17 bis 23). Der Wegfall von beson deren Härtemitteln für die Phenolharze scheint die Zugfestigkeit etwas zu verbessern (vergleiche 15 bis 18). Es ist also ersichtlich, dass die kautschukartigen Kunstmassen gemäss Erfindung hinsichtlich ihrer Eigenschaften in weitestgehendem Masse dem gewünschten Ver wendungszweck angepasst werden können.
<I>Beispiel</I> III: Kunstmasse <I>für biegsame Formstücke</I> <I>für</I> Treibstoffbehälter
EMI0011.0011
Butadien-Acl'ylnitril-Elastomer <SEP> . <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> (25 <SEP> % <SEP> Acrylnitrilgelialt, <SEP> während
<tb> der <SEP> Polymerisation <SEP> modifiziert)
<tb> Säurekatalysiertes <SEP> und <SEP> mit <SEP> Hexa methylentetramin <SEP> neutralisiertes
<tb> Phenolharz <SEP> . <SEP> 25 <SEP> Teile
<tb> Russ <SEP> . <SEP> 25 <SEP> Teile
<tb> Schwefel <SEP> . <SEP> 2 <SEP> Teile
<tb> Benzothiazyl-Disulfid <SEP> . <SEP> 1 <SEP> Teil Elastomer, Phenolharz und Russ wurden in der angegebenen Reihenfolge in einem Ba.n- bury-3Tischer verarbeitet.
Der Doppelmantel des Kessels wurde mit Dampf auf 1250 C er hitzt und das Vermahlen weitere 15 Minuten lang fortgesetzt. Die Mühle wurde auf 75 C abgekühlt und die weiteren Bestandteile ein gearbeitet. Die erhaltene Kunstmasse wurde in einer Druckform ztt einer Brennstoffleitung mit Flanschen - geeignet für Benzinzellen - verpresst und anschliessend 30 Minuten lang bei 1500 C gehärtet. Dieses Passstück wurde in einen Benzinbehälter aus Kunstmasse einge baut; die Verbindung mit. dem Behälter selbst und der Metallbrennstoffleitung erwies sieh als sehr befriedigend.
Das Passstück war sehr biegsam und widerstandsfähig gegen Flieger benzin. <I>Beispiel IV:</I> Cewebeiiberzüge
EMI0011.0022
Phenolharz <SEP> (Ammoniak <SEP> kataly siert, <SEP> 82 <SEP> j <SEP> Phenolgehalt) <SEP> 25 <SEP> Teile
<tb> Polyvinyl-ehlorid-acetat-Harz <SEP> . <SEP> 40 <SEP> Teile
<tb> Synthetische, <SEP> elastische, <SEP> gummiähn liche <SEP> Substanz <SEP> aus <SEP> Butadien Acrylnitril-Elastomer <SEP> . <SEP> . <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> (45 <SEP> ,wo <SEP> Aerylnitril, <SEP> modifiziert) Diese Bestandteile wurden in ähnlicher Weise verarbeitet wie in Beispiel II angege ben.
Das Präparat wurde heiss auf einem Kalander auf eine Unterlage, bestehend aus einem 339-g/m2-Segeltucli aufgewalzt, worauf die Kunstmasse einen zähen, biegsamen, haft festen Überzug bildete. Das Produkt wurde eine halbe Stunde lang im Ofen bei 1400 C erwärmt und ergab ein gehärtetes, wasser- und gasdichtes Erzeugnis, das sieh ganz vor züglich zur Herstellung von luftgefüllten Schwimmergestellen sowie von wasserdichten Bekleidungsgegenständen eignet. Auch ist diese Kunstmasse zur Herstellung lamellierter Produkte geeignet, gemäss den Angaben des nachstehenden Beispiels.
<I>Beispiel V:</I> Lamellierte <I>Produkte</I>
EMI0011.0030
Butadien-Aerylnitril-Elastomer <SEP> . <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> Phenolharz <SEP> 25 <SEP> Teile
<tb> (Ammoniak-katalysiertes <SEP> Kon densat <SEP> von <SEP> 80 <SEP> % <SEP> Phenol <SEP> Lind <SEP> 20 <SEP> <I>%</I>
<tb> Formaldehyd)
<tb> Benzol <SEP> . <SEP> 250 <SEP> Teile
<tb> Methyl-Äthyl-Keton <SEP> . <SEP> . <SEP> 350 <SEP> Teile Das Elastomer wurde in kaltem Zustand 5 1Hinuten lang auf einer Walze zerkleinert. Daraufhin wurde das Phenolharz zugesetzt und gründlich eingearbeitet.
Die Kunstmasse wurde sodann aus der Mischmaschine entfernt und in einem schnelldrehenden Mischer in einen Benzol- und llethyl-Äthyl-Keton-Gemisch auf gelöst, wodurch eine gut fliessende Flüssigkeit entstand. 203-g/m2-Baumwoll-Segeltuch wurde mit dieser Lösung getränkt und im Ofen mit Heissluft bei 1000 C 10 Minuten lang getrock net.
Das getrocknete, getränkte Gewebe wurde in fünf Schichten aufeinandergelegt und zwi schen Platten verpresst, die mit einem leder narbigen Muster graviert waren. Der Druck betrug 18 kg/em2, die Temperatur wurde 20 Minuten lang auf 1450 C gehalten. Das Er gebnis war eine gut aussehende Füllung, die sich besonders zur Herstellung von Koffern und dergleichen eignet.
<I>Beispiel</I> VI: Formpulver
EMI0012.0021
Butadien-Acrylnitril-Elastomer <SEP> . <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> Säurekatalysiertes <SEP> und <SEP> mit <SEP> Hexa methylentetramin <SEP> neutralisiertes
<tb> Phenolharz <SEP> . <SEP> . <SEP> 600 <SEP> Teile Das Elastomer wurde auf einer Walze zer kleinert und das Phenolharz in kleinen Men gen eingearbeitet. Daraufhin wurde die Mahl maschine auf 1200 C erwärmt und eine homo gene Kunstmasse hergestellt.
Diese Masse wurde aus der Mühle entfernt, abgekühlt und in einer Stiftenmühle vermahlen. Das erhal tene Pulver konnte nach der Art eines thermo- härtenden Harzes zu Presskörpern verarbeitet werden. Die daraus hergestellten Gegen stände - unter Zusatz, von Holzmehl zum pulverisierten Kunststoff - wiesen eine hohe Schlag- und Stossfestigkeit auf.
<I>Beispiel</I> VII: Herstellung <I>einer Lösung</I> <I>aus frischem Elastomer</I>
EMI0012.0043
Butadien- <SEP> Acrylnitril <SEP> -Elastomer <SEP> Latex <SEP> (modifiziert, <SEP> 45 <SEP> ,wo <SEP> Acryl nitrilgehalt, <SEP> <B>2570</B> <SEP> Feststoffe) <SEP> . <SEP> 400 <SEP> Teile
<tb> Säure-katalysiertes <SEP> und <SEP> mit <SEP> Ilexa methylentetramin <SEP> neutralisiertes
<tb> Phenolharz <SEP> . <SEP> .
<SEP> 25 <SEP> Teile Das synthetische, elastische, gummiähnliche Latex-Präparat wnrde durch Zusatz einer klei nen Menge Alaun koaguiliert und der Nieder schlag abgetrennt, sodann zwecks Entfernung der grösstmöglichen Wassermenge abgepresst und daraufhin mit einer genügenden Menge Methyl-Äthyl-Keton behandelt, dem 25 % Ben zol zugesetzt waren. Das Phenolharz wurde in diese Lösung eingebracht, und zwar durch ein schnellaufendes Rührwerk.
Das Ergebnis war eine beständige Flüssigkeit, welche sich vor trefflich als Klebemittel sowie als Tränkungs- mittel eignet.
<I>Beispiel</I> VIII: Kältebeständige Kunstmasse
EMI0012.0061
Butadien-Acrylnitril-Elastomer Latex <SEP> . <SEP> . <SEP> 400 <SEP> Teile
<tb> Säurekatalytisches <SEP> und <SEP> mit <SEP> Hexa methylentetramin <SEP> neutralisiertes
<tb> Phenolharz <SEP> 25 <SEP> Teile Der Latex wurde durch Zusatz einer ganz kleinen Menge Alaun koaguliert und der Nie derschlag vom Seriun abgetrennt;
zwecks Be seitigung von möglichst viel Wasser wurde die Masse abgepresst und 5 Minuten lang auf einer Walze zerkleinert. Während des Ver- mahlens wurde ein grosser Teil des Wasser gehaltes ausgeschieden. Das Phenolharz wurde auf der Walze beigegeben und glatt eingear beitet zu einer echten Kunstmasse; trotzdem keine Wärmezufuhr erfolgte.
Das Produkt wurde 15 Minuten lang bei 1400 C gehärtet und ergab ein Enderzeugnis, das sich durch seine grosse Kältebeständigkeit auszeichnet. <I>Beispiel IX:</I> <I>Dehnbare</I> Kunstmasse
EMI0012.0080
Butadien-Acrylnitril-Elastomer <SEP> . <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> (40 <SEP> % <SEP> Acrylnitrilgehalt, <SEP> modifi ziert)
<tb> Säure-katalysiertes <SEP> und <SEP> mit <SEP> Hexa methylentetramin <SEP> neutralisiertes
<tb> Phenolharz <SEP> . <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Ammoniumcarbonat <SEP> . <SEP> 20 <SEP> Teile Das Elastomer wurde im kalten Zustand auf einer Walze zerkleinert und das Phenol- harz eingearbeitet.
Die Mühle wurde darauf hin auf 1200 C erwärmt, wodurch sich die Mischung in eine homogene Masse verwan delte. Diese Masse wurde etwa auf Zimmer temperatur abgekühlt und das Ammonium- carbonat eingearbeitet. Das Produkt wurde 10 Minuten lang im Ofen bei 2000 C gehärtet. Es entstand ein Schaumprodukt mit grössten teils interkommunizierenden Poren. Das Schaumprodukt war weich, elastisch und flüs sigkeitsabsorbierend.
Aus diesen allgemeinen Ausführungen so wie an Hand der praktischen Beispiele ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung die Herstellung von zahlreichen und vielseitigen Erzeugnissen ermöglicht, ausgehend von den synthetischen, elastischen, gummiähnlichen Co- Polymerisaten der konjugierten Diolefine mit den Acrylnitrilen einerseits und den Phenol harzen anderseits, die hinsichtlich Verarbei tungsmöglichkeit, Plastizität und Beständig keit den einzelnen Bestandteilen weit über legen sind.
Ferner sind die Kunstmassen der Gruppe zwischen den vorwiegend syntheti schen, elastischen, gummiähnlichen und vor wiegend phenolharzähnlichen Produkten bieg same, aber steife Kunststoffe mit eigenartigen Eigenschaften und besonderen Anwendungs möglichkeiten. Diese Stoffe können als Kon struktionsteile von Treibstoffbehältern, Kof ferplatten, Chemikalien- und lösungsmittelfeste Auskleidungen von Behältern, Dichtungen, Schutzstiefel usw. verwendet werden.
Die mit den Kunstmassen gemäss Erfindung überzo genen oder getränkten Gewebe finden Ver wendung als wasserdichte Bekleidungsgegen- stände, Schwimmergestelle, Gasluftfahrzeuge, Dichtungsmaterialien, Behälterverschlüsse und dergleichen; auch können die getränkten und überzogenen Materialien in Schichten zusam mengebaut werden, z. B. zu lamellierten Plat ten und Gegenständen.
Die vorwiegend synthetischen, elastischen gummiähnlichen Kunstmassen sind ausgezeich net biegsame Kunstkautschuke, die sich zur Verwendung in der Herstellung von Schuh sohlen, biegsamen Rohren, Form- und Pass- stücken usw. eignen.