DE1234938B

DE1234938B - Verlorenes Giessmodell aus aufgeschaeumtem Kunststoff, insbesondere Styrolpolymerisat

Info

Publication number: DE1234938B
Application number: DEG42605A
Authority: DE
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1965-01-20
Filing date: 1965-01-20
Publication date: 1967-02-23
Also published as: CH440566A

Description

Verlorenes Gießmodell aus aufgeschäumtem Kunststoff, insbesondere Styrolpolymerisat Es sind verlorene Gießmodelle aus aufgeschäumtem Kunststoff, insbesondere Styrolpolymerisat, bekannt, die, in einer Gießform eingebettet, sich durch Eingießen von Schmelze praktisch rückstandsfrei vergasen lassen.
Bei diesem bekannten Verfahren bzw. Modell treten mitunter insofern Schwierigkeiten auf, als die Vergasung des Schaumstoffs nicht rasch oder nicht vollständig genug ablaufen kann. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, dem Schaumstoff solcher Modelle Mittel zuzusetzen, die die Vergasung fördern. Einer dieser Vorschläge sieht vor, dem Schaumstoff ionische Depolymerisationskatalysatoren, wie Bortrifluorid und ähnliche Verbindungen, hinzuzufügen.
Ein anderer Vorschlag bezieht sich auf den Zusatz von Flammschutzmitteln, die zusammen mit synergistisch wirkenden Stoffen, wie organischen Peroxyden und ähnlichen Radikalbildnern, sowie gegebenenfalls mit Farbstoffen, die die Wärmestrahlung der Schmelze absorbieren, verwendet werden sollen.
Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, .dem Schaumstoff vergasbarer Modelle nur Farbstoffe einzuverleiben, die in der Lage sind, die Wärmestrahlung der Schmelze zu absorbieren. Indessen hat sich gezeigt, daß die mit den genannten Vorschlägen erreichbare Erhöhung der Vergasungsgeschwindigkeit häufig insofern nachteilig sein kann, als die Bildung von Rückständen zunimmt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit und Vollständigkeit der Vergasung von Schaumstoffmodellen gleichzeitig zu steigern.
Zur Erreichung dieses Ziels sieht die Erfindung bei einem verlorenen Gießmodell eingangs genannter Art vor, daß der Kunststoffschaum Bläh- oder Treibmittel enthält, deren Siede- oder Zersetzungspunkt über dem Erweichungspunkt des Kunststoffs liegt.
Dieser Vorschlag der Erfindung beruht auf der Annahme, daß bei den bisher verwendeten Schaumstoffmodellen der Vergasung ein Schmelz- oder Sintervorgang voran- oder einhergeht und dadurch die ursprünglich sehr dünnen Zellwände um das Mehrtausendfache verdickt werden. Der Verlust der Schaumstruktur führt dann zu .dicken Häuten, die erheblich schwerer und unvollständiger in Gasform zu überführen sind als die Zellwände des ursprünglichen Schaumstoffs.
Dieses Sintern des Schaumstoffs wird sicherlich noch verstärkt, wenn man - wie oben erwähnt -dem Schaumstoff durch strahlungsabsorbierende Stoffe mehr Wärme zuführt. Nach den der Erfindung zugrunde liegenden Überlegungen kommt es also -wenn die Rückstände der Vergasung eine unschädliche Menge nicht überschreiten sollen - hauptsächlich darauf an, die Schaumstruktur des Modellwerkstoffs so lange zu erhalten, bis er in Gas übergegangen ist, d. h., er sollte möglichst »sublimiert« werden, ohne vorher zu schmelzen.
Die Herstellung von Schaumstoffen, aus denen vergasbare Modelle hergestellt werden können, erfolgt zumeist in der Weise, daß man dem Ausgangsmaterial ein Treibmittel, wie etwa Pentan bzw. Petroläther, das unterhalb des Erweichungspunkts des Kunststoffs siedet und diesen nicht löst, einverleibt. Der treibmittelhaltige Kunststoff wird dann über seinen Erweichungspunkt erwärmt und dabei von dem expandierenden Treibmittel aufgeschäumt. Die Herstellung von Formkörpern auf diesem Wege ist z. B. in der deutschen Patentschrift 941389 beschrieben.
Um die erfindungsgemäß ausgebildeten Modelle zu erhalten, ist es notwendig, dem Ausgangsmaterial ein zusätzliches Treibmittel fein verteilt beizugeben, dessen Bläh- oder Treibwirkung erst oberhalb der zur Herstellung des Schaumstoffs mit Hilfe des üblichen, niedrigsiedenden Treibmittels angewendeten Temperatur einsetzt. Da gewöhnlich mittels Wasserdampf von etwa 120° C aufgeschäumt wird, sollte der Siedepunkt bzw. Zersetzungspunkt des zusätzlichen oder zweiten Treibmittels darüber liegen, damit es bei der Herstellung des Schaumstoffs nach den üblichen Verfahren nicht oder nicht nennenswert verändert wird und seine volle Blähwirkung beibehält.
Es sind zahlreiche Verbindungen bekannt, die sich für Zwecke der Erfindung eignen. Hier sind Paraffine mit mehr als 7 Kohlenstoffatomen zu nennen, wie etwa n-Octan (Siedepunkt 125,8° C) und homologe Kohlenwasserstoffe, die auch verzweigt und ungesättigt sein können.
Das erfindungsgemäße Modell kann als zweites Treibmittel auch eines der festen Treibmittel enthalten, die zum Aufschäumen insbesondere höherschmelzender Kunststoffe, etwa PVC, an sich bekannt sind, dort jedoch als alleinige Treibmittel verwendet werden. Beispielsweise seien genannt: Azodicarbonamid Zersetzungstemperatur 210° C Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid Zersetzungstemperatur etwa 155° C Diphenyloxyd-4,4'-disulfohydrazid Zersetzungstemperatur etwa 150° C (Für weitere Beispiele sei auf das Taschenbuch »Bayer Kunststoffe«, Leverkusen, 1963, S. 389 ff verwiesen.) Es ist unschwer möglich, aus den bekannten Treibmitteln eine oder einige Verbindungen auszuwählen, die die Wärmestrahlung der Schmelze bei der jeweiligen Gießtemperatur absorbieren. In diesem Falle wird das Erhitzen des Treibmittels bis zu seiner Zersetzungstemperatur weitgehend von der Strahlung der Schmelze bewirkt.
Da beim Zerfall der Treibmittel nicht nur Gase, meist Stickstoff, sondern auch energiereiche Radikale entstehen, die den Kunststoffanteil des Modells vernetzen können, ist eine Stabilisierung des Schaumstoffs denkbar. Es ist jedoch auch möglich, dem Schaumstoff des Gießmodells neben einem die Wärmestrahlung schlecht absorbierenden erfindungsgemäßen Bläh-oder Treibmittel in an sich bekannter Weise einen geeigneten Farbstoff mit dieser dem Treibmittel fehlenden Eigenschaft einzuverleiben.

Claims

Patentansprüche: 1. Verlorenes Gießmodell aus aufgeschäumtem Kunststoff, insbesondere Styrolpolymerisat, das, in -einer Gießform eingebettet, durch Eingießen von Schmelze praktisch rückstandslos vergasbar ist und gegebenenfalls die Vergasung fördernde Mittel bzw. Farbstoffe enthält, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Kunststoffschaum Bläh- oder Treibmittel enthält, deren Siede- oder Zersetzungspunkt über dem Erweichungspunkt des Kunststoffs liegt.
2. Verlorenes Gießmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmestrahlungsabsorbierender Farbstoff zugesetzt ist.
3. Verlorenes Gießmodell nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bläh-oder Treibmittel ein Farbstoff zugesetzt ist, der unter Absorption der Wärmestrahlung der Schmelze Gase sowie gegebenenfalls den Kunststoff vernetzende Radikale abspaltet.