DD279491A1 - Faserverstaerkte thixotrope formmassen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet Formmassen, die sich durch ihr gutes thixotropes Verhalten auszeichnen und im gehaerteten Zustand als Formstoffe sehr gute mechanische Eigenschaften besitzen. Dabei zeichnen sich die Faserzusaetze durch ein gutes Masse-Leistungs-Verhaeltnis aus. Die Fasern lassen sich leicht in alle bekannten zu Duromeren haertbaren Systeme einarbeiten. Sie zeigen ein gutes Benetzungsverhalten und neigen nicht zur Bildung von "Agglomeraten".

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Formmassen für Kleb-, Gieß-, Spachtel-, Laminier- und Lackharze.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus dem internationalen Schrifttum ist ersichtlich, daß zur Erzielung thixoiroper Eigenschaften in Harz-Systemen viele silikatische als auch nichtsilikatische Füllstoffe geeignet sind. Industriolle Bedeutung haben hochdisperse Kieselsäuren und in einem geringeren Maße kolloidales Eisen (III) oxid-hydrat, Kieselgur, Mikrotalkum, Vanadinpentoxid. Mikröglimmer und Kaolin. Der Nachteil der industriell genutzten Füllstoffe besteht darin, daß außer den silikatischen sit. .n relativ hohem Anteil zugesetzt werden müssen, daß heißt, ein ungünstiges Masse-Leistungs-Verhältnis besteht.

Alle genannten Füllstoffe, aber insbesondere die silikatischen, weisen starke gesundheitliche Nachteile bei der Verarbeitung auf. Ein weiterer Nachteil aller bekannten thixotrop wirkenden Füllstoffe besteht darin, daß ihr Benetzungsverhalten schlecht gegenüber üblichen Harz-Systemen ist, das bedeutet, daß ein hoher Aufwand für die Einarbeitung in derartige Harz-Systeme erforderlich ist. Dieser Nachteil wird dadurch besonders verstärkt, daß mikronisierte Füllstoffe stark zur „Agglomeratbildung" neigen und ein hoher technologischer Aufwand wie z. B. Verreiben auf Walzenstühlen erforderlich ist, um eine „Reagglomerierung" zu erreichen.

Mit üblichen ThixotropiemiUeln ist es nur möglich, eine sehr geringe Verbesserung der mechanischen Eigenschaften zu erreichen, die u. a. durch eine ungenügende Benetzung zusätzlich gemindert werden kann. Die mechanische Bearbeitbarkeit der erhaltenen Formstoffe wird durch den Einsatz der vorstehend genannten Thixotropiemittel, insbesondere der silikatischen, negativ beeinflußt

Dieser Stand der Technik ist folgenden Literaturstellen zu entnehmen:

- ULLMANNS Encyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 15, Verlag Chemie, Weinheim, New York, 1978

- Ludeck, W.: Handbuch der Kleb-, Gieß- und Laminiertechnik, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985

- Domininghaus, H.: Zusatzstoffe für Kunststoffe, Zechnr&Hüthig Verlag GmbH, Speyeram Rhein, 1978

- Autorenkollektiv: Konstruktionshandbuch verstärkte Hochpolymere, Bd. 1-4, Kombinat Plast- und Elastverarbeitung Erkner, 1983

Ziel der Erfindung

Die Nützlichkeit der Erfindung besteht darin, daß auf der Grundlage leicht zugänglicher Ausgangsstoffe Formmassen entwickelt werden, die technologisch einfach herstellbar sind, hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen und über ein günstiges Masse-Leistungsverhältnis verfügen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, Füllstoffe zu finden, die neben verstärkenden Eigenschaften im Formstoff ein thixotropes Verhalten in der Formmasse bewirken.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zu an sich bekannten Formmassen wie z. B. auf der Basis von Polyester-, Acrylat-, Phenol-, Silicon-, Polyurethan-, Imid- oder Epoxidharzen thixotrop wirkende Fasern mit einer Feinheit von 0,05 bis 1 tex und einer Schnittlänge von 0,1 bis 10 mm verwendet werden, wobei als Faserstoffe

1. herkömmliche Acrylnitril-homo- und/oder co-polymerisatfasern (Acrylfasern),

2. modifizierte Acrylnitril-homo- und/oder -copolymerisatfasern wie thermooxydativ stabilisierte Acrylfasern, mit Schwefel oder Schwefelderivaten modifizierte Acrylfasern und/oder Acrylatfasern sowie

3. Kohlenstofffasern auf Acryl- oder Pechbasis

eingesetzt werden, wobei die Stabilisierung der Fasern sowohl in flüssiger als auch gasförmiger Phase erfolgt sein kann. Die Modifizierung der Acrylnitrilfasern kann mit Luftsauerstoff bei 200 bis 300 C oder mit geeigneten Schwefelderivaten wie Natriumpolysulfid, Natriumthiosulfat oder Natriumthiosemicarbazid in alkalisch-alkanolischem Medium bei Temperaturen oberhalb 1OO°C oder durch spezifische Hydrolyse erfolgen.

Der Faseranteil, der abhängig vom verwendeten Harz-Härter-System und von der gewünschten Viskosität und/oder Festigkeit unterschiedlich sein kann, liegt bevorzugt zwischen 0,05 und 2,0%, maximal aber bei 10,0% bezogen au· das Harz-Härter-System. Auf Grund des hohen Wirkungsgrades dieser Fasern als Thixotropiemittel ist die Verarbeitung mit diesen Fasern angereicherter Harz-Systeme außerordentlich einfach und ökonomisch, da aufwendige Rezepturen zur Festigkeitserhöhung nicht erforderlich sind. Das schließt nicht aus, daß andere Füllstoffe zusätzlich eingesetzt werden können. Neben den genannten Fasern können auch an sich bekannte Füllstoffe wie Metalle, Metalloxide, Silikate, Carbonate, Sulfate und Ruß biw. Graphit verwendet werden. Acrylnitril-homo- oder -copolymerisat-Fasern oder chemisch modifizierte Acrylnitril-homo- oder -copolymerisat-Fasern oder Kohlenstofffasern besitzen eine ausgezeichnete Benetzbarkeit sowie Dispergierbarkeit und neigen überraschenderweise im Harz-System nicht zur Bildung von „Agglomeraten" wodurch ihre Einarbeitung in die genannten Harz-Systeme denkbar einfach wird.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber klassischen Thixotropiemitteln besteht darin, ungiftig zu sein und als Kurzfaserschnitt keinerlei schädigende Wirkung auf dem menschlichen Organismus auszuüben.

Ausführungsbeispiel 1

Zu einer Harzmischung, bestehend aus

90,0 MT Polyester UP-AS 3334 (technische Bezeichnung des VEB Chemische Werke Buna für einen Ester auf Basis Fumarsäureanhydrid Phthalsäureanhydrid 1,3-Butylenglycol 5,0 MT Styren 1,0MT Dimethylanilin 4,0MT Benzoylperoxid werden 1,0 MT einer gemäß DD 257949 mit einer Kombination aus Schwefel und einer basischen Komponente modifizierten Polyacrylnitrilfaser der Feinheit von 0,52 tex und der Schnittlänge von 1mm

gegeben. Die Formmasse läßt sich als Gelcoatschicht auf Grund ihres thixotropen Verhaltens sehr gut verarbeiten. MT ~ Masseteile

Ausführungsbaispiel 2

Eine Spachtelmasse,bestehend aus

60,0MT Epiiox A19-20 (technische Bezeichnung des VEB Leuna-Werke „W. Ulbricht" für eine Dianepoxidharz mit dem Epoxidäquivalentvon 190 bis 195)

7,2 MT Dipropylentriamin, technisch 30,0MT TaUum

2,8 MT thermooxidativ stabilisierte Polyacrylnitrilfaser der Feinheit von 0,12 tex und der Schnittlänge von 3 mm läßt sich ohne großen apparativen Aufwand mit einem Rührwerk herstellen. Der Spachtel ist sehr weich und läßt sich leicht auftragen und verteilen. Die Härtung erfolgt in der für Epoxidharze üblichen Art.

Claims (4)

1. herkömmliche Acrylnitril-homo- und/oder -copolymerisatfasern (Acrylfasern),

1. Faserverstärktethixotrope Formmassen für Kleb-. Gieß-, Spachtel-, Laminier- und Lackharze auf der Basis von Polyester-, Acrylat-, Phenol-, Silicon-, Polyurethan-, Imid- oder Epoxidharzen, gekennzeichnet dadurch, daß als Faserverstärkungsmaterial und Thioxotropiemittel Fasern mit einer Feinheit von 0,05 bis 1,0tex und einer Schnittlänge von 0,1 bis 10 mm verwendet werden, wobei als Faserstoffe

2. Faserverstärkte thixotrope Formmassen für Kleb-, Gieß-, Spachtel-, I.aminier- und Lackharze auf der Basis von Polyester-, Acrylat-, Phenol-, Silicon-, Polyurethan-, Imid- oder Epoxidharzen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Faseranteil 0,05 bis 10,0% bezogen auf das Harz-Härter-System beträgt.

2. modifizierte Acrylnitril-homo- und/oder -copolymerisatfasern wie thermooxydativ stabilisierte Acrylfasern, mit Schwefel- oder Schwefelderivaten modifizierte Acrylfasern und/oder Acrylatfasern sowie

3. Faserverstärktethixotrope Formmassen für Kleb-, Gieß-, Spachtel-, Laminier- und Lockharze auf der Basis von Polyester-, Acrylat-, Phenol-, Silicon-, Polyurehtan-, Imid- oder Epoxidharzen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß neben dem Einsatz von Acrylnitril-homo- oder -copolymerisatfasern, chemisch modifizierten Acrylnitril-homo· oder -copolymerisat-Fasern und/ oder Kohlenstoffasern an sich bekannte Füllstoffe wie Metalle, Metalloxide, Silikate, Carbonate, Sulfate und Ruß bzw. Graphit verwendet werden.

3. Kohlenstoffasern auf Acryl- oder Pechbasis
allein oder im Gemisch verwendet werden.

4. Faserverstärkte thixotrope Formmassen für Kleb-, Gieß-, Spachtel-, Laminier- und Lackharze auf der Basis von Polyefter-, Acrylat-, Phenol-, Silicon-, Polyurethan-, Imid- oder Epoxidharzen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Fasertypen einzeln oder im Gemisch zur Substitution vcn Asbest verwendet werden.