-
"Verfahren zur Herstellung von Formk~rpern, ~berdugon und Ausf³llmassen
mit hoher Sohlagteetigkeit und Biegeelastizitõt" Die vorliegende Ertindung betrifft
ein Verfahren zur Heretellwng von Formkörpern, ~berz³gen und Ausf³llmassen mit hoher
Schlegfestigkeit und Biegeelastizitõt durch Polymerisation bestimmter Mischungen
aus polymerisierbaren Verbindungen. eil und FormkSrper mit hohen Schlag-und Biegefeetigkeiten
hat man bicher vor allem auf dem Weg liber Spritzguea-oder Extrusions-Verfahren
erhalten. Man verwendet dabei Polymerisate aus Vinylmonomeren und Elastomere bildenden
Monomeren, oder Misch- bzw. Pfropfpolymerisate derartiger Monomerer mit bers. auf
õhnlichen boroito bie su einem beatimmten Molekulargewicht polymerieierten Mieohungen,
die - gegebenenfallsl in @ktivierten Zustand - in den Monomeren gel~st bzw. mweitgehend
angequollen und dann in émulsion oder Suspension fertig auepolymerisiert werden.
Naoh dem Abscheiden, Trocknen und Oranulieren werden die Polymerisationsprodukte
dann in entsprechender Weise verarbeitet. Bis zum fertigen Teil m³ssen hier also
eine ganse Ansahl von Arbeitegängen und Fertigungeetuten durchlauten werden. Komplizierte
oder auch aehr große Formteile k~nnen bekannterma#en im Spritzgus nicht odor nur
unter großon Schwierigkeiten hergeztellt werden, wobei noch im Palle der hier diskutierten
Spritzgu#massendas gegen³ber normalen Spritzgu@-typen zõhere Flie#verhalten nachteilig
ist. Au#erdem ist es nach diesel Verarbeitungaverfahren niobt oder nur sohr sohwierig
m~glich, Verstõrkungseinl@gen, wie @.B. Glasfasern oder -gewebe in das Fertigteil
mit einzubetten.
-
Pekannt sind weiterhin elastische Mischpolymerisate aus z.B. Methylmethaerylat-Aerylnitril,
die als Plattenmaterialien in den Handel k@mmen und vom Verarbeiter machanisch bearbeitet
und/oder thermoplasti@ch verformt werden k~nnen, Diese Handelgprodukte beetehsn
auo fertig auapolymerisiertem Material Zu ihrer Herstellung werden @@e Monomeran
bzw. die Monomermischungen vom Hersteller in mehr oder @@@gerlangdauernden und Konten
verureaohendon Vorfahrensatufen direkt zu Platten in entoprechenden Formen polymerisiert.
-
FUr die Herstellung kleinerer Teile, wie z.B. Zahnprothesen oder ausf³llungen,
die eine gewisse Dauerbiegefestigkeit aufweisen m³ssen, it auch sch@n die Verwendung
von pZ astischen, knetbaren Mischun gen vorgeschlag@n worden, die durch Einbringen
mehr oder weniger quellbarer Polymerisate oder Mischpolymerisate in polymerisierbare
monomere Verbindungen hergestellt und nach Zusat von Polymerieationaatartnitteln
bei h~herer Temperatur ausgehõrtet werden. Die Verarbeltungseigenschaften solcher
Teige erlauben aber nicht die Herstellung gr~#erer Formteile oder Beschichtungeng
daa Einbringen von Verstõrkungsstoffen, wie z.B. Glasgeweben oder -matten, ist oehr
schwierig, nicht zuletzt vegen der verminderten Benêts elgenschaften dieser p@astischen
Massen.
-
In der Technik bestand schon lange der Wunsch und dan Bed³rfnis, gr~#ere
Pormteilo und Füllungen, wie auah UberzUge in besonders schlagfeoter und biegeelaotiecher
Ansf³hrung herstellen su kdnnen mit Auegangematerialien und nach Verfahren, die
suoh die Erseugung komplizlerter Teil, das gleichmõ#ige oder auch das ungleichmõ#ige
bzw lagenweiee Einbringen von F³ll@ oder Verstõrkungsstoffen und ein direktes und
einfa@hes Verarbeiten am Eineatsort bei normalen Temperaturen gestatten.
-
Nun iet es an slch bereits bekannt, Formkorper, ~berz³ge oder Ausf³llmassen
duroh Polymerisation von Gemischen hersustellen, die
au@ ei@er @onomeren.
polymer@@ierbaren, organischen Verbindung und einer oder @ehreren polymeren Verbindungen
bestehen und denen gegebendnfal@e nach Zusõtzo wi@ Weic@@@@cher oder Vornetzer zugef³gt
werden k~nnen. Als mono@ere polymerioierbare Verbindungen kommen dabei z.B.Sty@ol,
N@thylwotha@rrlat, A@ry@nitri@ u @ in Frage, a@@ Polymer-: t i J'c. !. ; raex :
i : : i ; cir fxi. cvLrin ~oin odcr < < N ahunr ;,. I1 rzug ~ polymer@@te
davon oder andere Natur und/oder Kun@th@rze, vorzugsxysteeinpe@ymeri@ieren Zu@ Pelymer@@@@@@nssiart
werden in schchen Ststemen bevorzugt Per@kyde alle@n bei Warmhõrtung oder bei k@@thõrtenden
Mischungen Redo@systeme verwendet, insbesondere s@@che, die aus einer per xydlechen
Verbindung einersei s und einem ter@@õren Amin @nderersoHu bestehen Es hat sich
nun aber gezeigt. da# die mit solchen, im allgemeinen niedrigbinndttolvinkouundßtvjrarbeitbarenHarzmiaohungen
hergeste1 ten Vormk~rper, ~berz³ge und Ausf³llmassen besondere im Hinblick auf die
mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Schlagfe@tigkeit und Bicgee@astizitõt
oftmale zu w³nschen ³brig lassen. Einzelne Eigenschaften k~nnen dabe@ durch Zusatze
von z. B Vernetzern oder Weichmachern nicht wesentlich beeinflusst werden, ohne
dass andere Eigenschaften in unerw³nschter Weise leiden. So sinkt z. B : die e Hõrte
bei Weichwacherzusatz r@sch ab. eine Verbesserung von Schlagfestigkeit oder Elastizitõt
lõsst sich aber @aum erreichen.
-
Ein Susatz von Vernetzern kann die Hertz und Festigkeit verbessern,
wobei das terial aber gleichzeitig meist stärker veraprodeto Im allgemeinen zeigen
derartige Polymerisate beim Altern ein noch weiteres Aboinken der Elastizitõt Durch
Zusätze von Verstõrkermaterialien lassen sich die Eigensohaften von aus solchen
Ilarzen hergestellten Formk~rpern wohl verbessern, doch werden stets die Grundeigenechaften
des Harzes vor allem im Ilinblick auf BiegeolastiKitat und Schlagfestigkeit bestimmend
bloi bon Durch unzweckmäßige Auswahl der Füllstoffe kann aber auch die
Polymerisation
de@ Harze@ ganz verhindert werden.
-
~berraschenderweise wurde nun gefunden@ da# man auch Formk~rper, t
und Ausf³llmassen, die sich durch eine hche Schlagfestigkeit t und Biegeelastizitõt
auszeichnen, aus Kunststoffen auf der Basia ton is von Polymerisaten au@ Verbindungen,
die eine endstõndige CH2-C-Gruppe enthalten, herstellen kann, wann man eine oder
mehrez monomere, polymerisiarhere, organisch@ Verbindungen mit einer oder mehroren
endstõndigen OH2-O-Gruppen in Gegenwart von stwa 5 Gew.% bis atria 5Q Gew.% vorzug@weise
10 - 30 Gew.% eines oder mehrerer Elastomeren mit Hilfe eines an sich bekannten
Kataly@@tors polymerisiert. Diese Kunstharzmischungen Stellen im nichtpolymerisierten
Zustant sirup~@e, streich- und gie#fõhige Massen mit guter Lagerfõhigkeit dar, die
Fest@toffe gut benetzen und in Ubliaher Weise wei endero Gio#- und Laminierharze
verarb@itet warden k~nnen S elhx ; zi ; xr. s ws : ' o. . 1 fl c a man l ona, r,
p. yno : ota osgasa3. r 'crT. nd, r Po ? ry. hu. g. ylstr er. venin F³r denselben
Zweck k~nnon jedo@h auch Styrol, Vinyltoluol u. a. ei@gesetzt werden. Die Monomeren
k~nnen dabei allein, aber auoh in schungen unt@reinender zur Anwendung kommen.
-
Unter don in Frage kommenden Elastomeren warden Butadion-Aorylni-'
tril-Mischpolymerisate bevorzugt. Weitere Stoffe, die f³r dieselbe@ Zwecke verwendet
worden kennen, d reine Butadien-oder Acrylnitrilpolymerisate bzw. Mischpolymerisate
dieser Monomeren mit axa. deren Verbindungen, wie z.B. mit Methylmethacrylat, ferner
Polyohlorbutadien oder Polymethylbutadienc aber auch Naturkautschuk.
-
Dabei hat es sich oft als zweckmõ#ig erwiesen, diese hochmolekular@
Elastomaren vor dem Lösen in den Monomeren auf der'; alse abzubauen. Dadurch wird
ein leichtere@ Aufl~ssn und eine niedrige Viskositõt der Mischung erreicht. Beim
L~sen selbst ist es u.U. vorteilhaft, das Material erst in dem Monomeren vorzuquellen
und dann mit Hilfo eine@ Kn@te oder @iner anderen, hohe Scherkrõft@ erzeugenden
Vorrichtung einzuarbeiten.
ne weitere Verbesserung der crfindung@gemõ#
herzustellenden Formile, ~berz³g@ und Ausf³l@massen ergibt sich durch die Mitverwendung
n Vernetzern. Diese k~nnen in Mengen von@@0,5, biscs.20 Gew.%. bezon auf die Gesamtmi@chung.
zugegeben werden. Die Zusõtze haben die rkunx9 die m@n im allgemeinen bei einer
Vernetzerzugabe erwartet. ispielsweise @ @ For@k~rper aus solchen Mischungen, die
unter Mit-@wendung eines Vernetzere hergestellt wurden, nicht mehr im ur-@³nglichen
Ausma# thermoplastisch. ~berraschend war hierbei jedoch, 3 dadurch keine nennenswerte
Verspr~dung der Produkteverursacht rd, so da# die erhöhten S @hlag und Biegefestigkeiten
gleichzeitig @lten bleiben Verbessert werden durch @olche Zusõtze weiterhin 3 dle
\aster @ und Chemikalien@estõigkeit sowie die Temperatur-@tigkeit der Polymerisate.
Wichtig lot auch, da# dadurch bei der r @ymerisation der Mischungen eine Blasenblldung
in dickeren Schichten Le zu etwa ,5 @m) unterbunden wird @ Vernetzerkomponenten
k~nnen einzelnl und allein oder aber in Mimngen eingesetzt werden. Bevorzugt werden
Di-a@rylate und/oder methaorylato vexwendetJ wie z. B, ~thylenglykol@ oder Triõthylenrkol
: d. metha, : r. r : Ea . I'rnr knraraen ui D. 3ry : . irzol, A. . ; . ahar. a I
andere Allylverbindungen, Trially@cyanurat oder Triallyiisocyanurat @ andere an
sich bekannte, vernetzend wirkende Substanzen zum Ein-@z. i weiteren 1et es auch
m~glich, als õu#ere Weichmacher an sich @annte, in den Harzansõtzen l~slicho Substanzen
wie Dibutylphthalat, @ctylphthalat Enter der Sebazinsõure oder Acelainsõure usw.
oder h geeignete Polymerweichmacher in den ³blichen Mengen bis zu etwa % den Gemischen
beizugeben.
-
Erzielung einer erh~hten Ha@tfest!gheit auf anderenMaterialien, beispielsweise
auf Metall, Holz, Kunststoffen oder Kunststoffäumon, ist es günstig, die Polymerisation
in Gegenwart von
etwa 1 bis etwa 20 Gew@@ eines Polymerisates mit
Sõureanteilen, wie z. B. eines Mischpolymerisateo aus Vinylohlorid/inylaoetat/ Maleinsõure,
durchzuf³hren. ~hnliche Wirkungen werden erzielt, wenn man neben oder anstatt der
genannten Mischpolymerisate in Gegenwart von ungesõttigten, polymerisierbaren, lorganischen
Sõuren, wie z.B. von etwa 0,1 bis zu etwa 5 Gew. % Acrylsõure arbeiteto AuBer Acrylsõure
kann fUr dienalbon Zwecke auah Methacrylsõure, Naleinsõure, Fumarsõure u.a. eingesetzt
werden.
-
Insbesondero zur Erleichtarung der Verarbeitung, beispielsweise des
Auftragens durch Streichen oder Pinselnl, des Laminierens oder Trõnkene von Matten
oder anderen Verstõrkermaterialien, ist es zweckmõ#ig, von solchen Mischungen auszugehen,
dio eine Viskositõt von aolOO 100 @p bis @@.10 000 op aufweisen. Bei der Herstellung
von Presemassen sind aber auch h~here Viskositõten geeignet. Die oben angeführten
günstigen Eigenschaften der Polymerisate eind dann besondere ausgeprägt, warn da@
erfindungsgemõ#e Verfahren in Anwesenheit von an sich bekannten Verstõrkermaterialion,
wie Fasern, Geweben, Matten oder Strõngen, die @us nat³rlichen und/oder synthetischen
Fasern beatehen können, durchgef³hrt wird. Es sind auch F³ll- und Verstõrkungestoffe
in faserigere kürniger oder pulvriger Form zur Anwendung geeignet, die vor der Polymerisation
im Harz in geeigneten Verhältnissen gemischt werden. In Frage kommen hierfür z.
Bg Quarzmehl, Schiefermehl, Talkum, Glasmehl, Holzmehl, Kork, Asbest, Glas-oder
Textilmaterna Die Druckfestigkeit und das Schwundverhalten bei der Polymerisation
kdnnen dadurch z.B. sehr g³nstig beeinflu#t werden. Mischun@ gen mit hohem F³llstoff-
und/oder Faseranteil sind als Pressmassen vorzüglich geeignet.
-
Die Aushõrtung der Gemische, die unter gleichzeitiger Formgebung erfolgt,
kann in an sich bekannter Weise unter Verwendung eines organischen Peroxyde als
Katalysator durchgef³hrt werden. Die Anwendung erhdhter Temperaturen ist hierbei
zweckmäßig, vor allem bei der Verarbeitung derartiger Pressmassen, Bei der Herstellung
gogoosener
oder laminiorter Teilo orfolgt jodooh die Auschõrsung
cor@ugsrc. o i c, c : r Ft. va n lnrocI. i3 ?.. r ; j.' : . a'bal anntex Redoxyd
ctusn1 8r. . ; eeG : :'143. , 5'LEiIT i : 'i : tat : tsrEY.", ', ' a a. Y 3ne ren
Aoinen und einem tertiõren Amin bestehon soll. Unter den tertiõren Aminen mit jene
bevorsugt eingesotat, @io mindestens einen direkt Die dem Stick@toffato@ verbundenom
@@omatischen Rest besitzen.
-
Dio Katalysatoron worden in den ³@lichc@ @ongon verwendet, Daneben
k~nnen noch weitere. etenfalls an sich bekannte, boschleunigend wirkende Zusõtze,
wie Schwermetallverbindungen, Halogenverbindungen, Marcapta@@ oder andere organische
Schwefelverbindungen anwesend sein. Bei@ischungen von geringon @engen, beispielswei@o
bis zu 1 u 1 % Wachs- und/oder Paraffin oder dergl. wirken ah bei der Durchf³hrung
des Verfahrens z.B. durch Herabnetzung der Verdunstung fl³chtiger Monomerer vort@ilhaft
aus.
-
Zur Verhinderung vorzertiger Polym@risationen k~nnen den Harz-Nitüchungen
in an sich bekannter Weise auch ³bliche Inhibitoren, wie z.B. Chinon oder Hydrochinon,
zugesttst @oin. wie scion erwõhnt, zeichnonsich die nach dem erfindungsgemõ#en Verfahren
hergestellten Formk~rper, ~berz³ge und Ausf³llmassen durch eino hohe Biege@lastizitõt
und Schlagfastigkeit aus. Bei derartigvn Beanspruchungen @eigen sich keine Risse
und keine Spr³nge. Selbst nach lõngerer Langerung, auch bei erh~hter Temperatur,
z. .B. bei 60# C ³ber 24 Stundon, @rgibt sich das gleiche Serhaltona Die Teile GUs
den erfindungsgemõ#en Massen lassen sich bearbeiten durch Drehen, Frõ@en, Feilon
und Schloifen. Bei spõterem Aufgiefen oder Aufla@inieren nit dem gleichen Material
ergit sick ein ausgezeichneter Verbund. Die Teile k~nnen weiterhin auch thermoplastischnachverformt
werden. Selbst bei Verwendung von Vernetzern in den Mischunge@ ist dies innerhalb
gewi@@er Grenzen möglich. Benondere der gute Wassor- und Chemikallienbestõndigkeit
der Polymerisate.
-
9 ru erfindungsgemõ# zu verwendenden Harse sind auf Crund dieser Eigenrf.
t. ri totYw i ; W.- : 4 iLrrIx °on 'tr'Igrtts Formteilen nach dem Gie@- oder Laminderverfa@re@,
wie z.B. im Karosserie- oder Bocteba@. f³r Fahrzeuge und Waggons, zur Herstellung
von @erkzeugkõsten und Einsõtsen, f³r Transportbehõlter u,õ.
-
Ein gang besonders interessa@tes Anwendungsgebiet liegt in der @er-Stellung
von Prothesen uni Kunstgliedern auf de@ Orthopõdiesektor, @eile aus derartigen Harzgemischen
erf³llen alle auf diesem Eineat@-gebiet bescnders hohen A@forderungen in Bezug auf
mechanische Eigenschaften und Elastizit@t wiesuch auf Dauerbelastbarkeit und physici@-gieche
Eigenschaften Die Verarbeitung erfolgt hier vor allem mit Perlon oder Nylontriket,
oft auch unter Mitverwendung von Glasfasern oter allein mit diesen als Verstõrkermaterialien.
Es haben sich @uch eine Reihe von verarbeitungetechnischen Vorteilen gegenuber den
seither auf diesem Gebiet verwondeten Harzen ergeben. So machen es z.B. di kurzen
Hõrtezeiten m~glich. die einzelnen Arbeitsgõnge wesentlich raucher durchzuf³hren
und eine Prothese in weitaue k³rzerer Zeit herzustellen als fr³her.
-
Da die erhõltlichen Polymeren eine hohe Haftfestigkeit auf anderen
Stoffen zeigen, k~nnen mit ihnen auch Metalle, Holz, Kunststoffe, Kunststoffschõume
und dergl beschichtet oder mit Laminaten oder mit duroh Kunststoffe verstärkte Schichten
überzogen werden. Solche Beaohichtungen sind wegen ihrer mechanischen und chemischen
WiderstandsfShigkeit von großem Interesse. Sie sind gegen Abrieb und Korrosionseinfl³sse
weitgehend bestõndig und k~nnen gegebenenfall@ nach Zueats geeigneter F³llstoffe
f³r Estriche, Fahrbahnbeschichtungen, Behõlterauskleidungen, Silos, Abwasser-Schõchte
und -Kanõle ie õhnliches eingesetzt werden. Als Ausf³ll- und Ausbesserungsmassen
sind sie ebenfalls mit gutem Erfolg verwendbar, auch hier nach Zusatz geeigneter
Füllstoffe
@nne ~berz³ge, mit oder ohne F³llstoffe, k~nnen als
Grundiermittel oder elastischer Haftgrund f³r andere Kunstharz³berzõge und Lacke
verwendetwerden.SollenmitdiesemMaterialporöseStoffebeiapielsneige Holz oder Schauaatoffe
beschichtet oder ³berzogen werden, so ist es zweckmõ#ig, die Unjterlage zunõchst
mit einem Vorstrich zu verschen, lder die Poren dieser Unterlage weitgehend schlie#t
Geeignet sind hierf³r Reaktionsharze auf der gleichen Basis wie die erfindungsgemõ#en
Massen, die mit z.B. Aerosil @ thizotrop-iert und mit einem schnell wirkenden Startsystem
polymerisiert werden. Mit gutem Erfolg sind auch nach DAS 1 083 057 hergestellte
sirupartige MMA~Vorpolymeri-@@te v@rwend@ar -...'..--,'jj t Leichtformteile aus
Kunststoffschõumen lassen sich bei Verwendung der erfindungsgemõ#en Kunstharzmischungen
in einfacher Weise mit sehr dichten, schlagsõhen, eiastischen, chemisch sehr bestõndigen,
fest mit dem Schaumstoff verbundenen Oberflõchen dadurch herstellen, da# man die
Innenwõnde eines auszuschõumenden, die gew³nschten Oberflõchen eigenschaften besitzenden
Formteiles, oder aber direkt die Wandung einer mit einem geeigneten Trenn@ittel
behandelten Negativform mit der katalysierten Kunstharzmischung ausstreicht, bzw.
diese Formen mit einem Laminat aus dies@n Kunstharz und Verstõrkermatten und/oder
-geareben und/oder F³llstoffen belegt und vordemAushärtendieser Harzschicht in der
Hohlform - gegebenenfalls nach dem Verschlie#en der Hohlform mit einem geeignet@n
Abschlu#deckel - einen Kunstharzsobaum entwickelt. Dabei erfolgt eine innige Verbindung
der härtenden Oberfläöhenachicht mit dem sich entwickelnden Schaum und es werden
Vormteile mit au#erordentllich guten Eigenschaften erhalten.
-
Mischungen des Harzes mit F³llstoffen und/oder Fasermaterialien sind
auoh alo Pressmassen vorz³glich geeignet, Dazu werden die Harzmischungen, die hier
oh höhere Anteile von Elantomeren enthalten und damit viekoser sein k~nnen, nur
mit Peroxyden versetzt und die Pull. uns
Faserstoffe gegebenenfall
in einer Knetvorriohtung eingemischt, so daa fast trockene Massen entstehen. die
eine gewisse Zeit lagerfähig sind und dann in einer Presse unter Druck # und Wõrmeeinwirkung
verformt und ausgeheizt, d.h. auspolymerisiert, werden.
-
Beispiel 1 Ee wurde ein Pelychloroprenkantschuk hoher Viskositõt,
der ke@-nen Schefel oder schwefelhaltige Verbindungen enthõlt, in monomerem Methyl@othacryl@t
gel~st und unter Zusatz von 0,5 % Diisopropylol-p-toluidin und 3 % Benzeylperoxydpaste
(50 %ig in Dibutylphthalat aus dieser lesung unverstarkte Platten durch Polymerisation
zwischen Classcheiben hergestellt. Die an dies@@ MatiMliemgetteeswNMt<!<)Beii«IM&)T.MMW
@@@@@. @@@-gestellt:
| gehalt an Polyohoropre@ (%) 15 10 |
| Viskositõt der L~sung @@ 2600 330 |
| Pr³fung der Platten nach Lagerang |
| bei Rt |
| Schlagzõhigkeit cmkg/cm2 bricht nicht 22,0 |
| Biegefestigkeit kg/cm2 1220 760 |
| Biegewinkel ohne Bruch 51# |
| Pr³fung der Pl@tten nach Lagerung |
| bei 100# C / 60 Min. |
| Schlagz³higkeit cmkg/cm2 18 - |
| Biegefestigkeit kg/cm2 430 745 |
| Biegewinkel 50# 36# |
Biegefestigkeit DIN 53452 Schlagzõhigkeit DIN 53453 # mit dem Dynstat-Gerõt Beispiel
2 Mit eine Mischpolymerisat aus Butadien und Strol mit etwa 28 cifo gebundenem Styrol
und einer Mooney-Viskositõt von etwa .47 wurde eine 10 %ige L~sung in monomerem
Nethylmethacryl&t hergestellt (Visko@itõt 540 op). Aue dieser L~sung wurden
wiein Beiepiel1geschriebendurchPolymerisationPlattengewonneM, deren Prling folgende
torte ergebt
PrUtung der Platten nach Lagerung bei RT Schlagzõhigkeit
cmkg/cm2 26,0 Biegefestigkeit kg/cm2 420 Biegewinkel 51° Pr³fung der Platten nach
Lagerung bei 100° C/60 Min.
-
Schlagzõhigkeit cmkg/cm2 21 Biegefestigkeit kg/cm2 440 Biegewinkol
35° Biegefestigkeit DIN 53452 ) mit dem Dynstat-Gerõt Schlagzõhigkeit DIN 53453
) Beiepiel 3 Eine 20 %ige L~sung eines Polychloroprens hoher Viskositõt, ohne Schwefelanteile
und gegen Kristallisation stabilisiert, wurde unter Zuvatz von 3 % Benzoylperoxydpaste
(50 % ig in Dibutylphthalat) und 0, 5 g Dimethyl-p-toluidin polymerieiert.
-
Dabei ergaben sich folgende Polymerisationszeiten : Platte 1 cm stark
25 Minuten Laminat mit 1 Lage Glasfasermatte,alkaliarm, Silanfinish. spinngeteilt,
450 g/m2 60 Minuten Beispiel 4 Es wurde wie in Beispiel 3 beschrieben verfahren.
Als Ainkomponente wurde jedoch Dia@thylanilin verwendet. Dabei ergaben sich folgende
Polymerisationszeiten : Platte - 1 cm stark nach 120 Min. geliert Laminat mit 1
Lage - Glasfasermatte, nach 210 Min. poolym. alkaliarm, Silanfinish, spinngeteilt,-450
g/m2 nach 210 Min. polymerisiert Mit Hilfe die@es Startsystems kdnnen sehr lange
Verarbeitungszeiten erreicht werden.
-
Beispiel 5 Es wurde eine Harzmischung herscatollt aus 80,5 Teilen
monomerem Methylmethacrylat 15 " Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit etwa
35 % Acrylnitril und einer Mooney-Viskoeität von 75-85t 20 x gewalzt 4 " eines Suspensions-Mischpolymerisates
aus Vinylohlorid mit 13% Vinyla@etat und einem geringen Anteil Maleinsõure, K-Wert
40 0, 5 " Diisopropylol-p-toluidin.
-
Zur Aushärtung werden jeweils 3 % Benzoylperoxydpaste (50 % ig in
Dibutylphthalat) verwendet.
-
Mit diesom Ansatz wurden Laminate durch Trnnken von jeweils 4 Lagen
Perlontrikot hergestellt. Die Aushõrtung erfolgte zwischen Hostaphan-#R-Folien.
Die ausgehõrteten Laminate waren sehr zõh und elastisch. Bei Schlag- und Biegebeanspruchung
traten keine Sprünge oder Risse @uf. Dieses Verhalten õnderte sich auch nicht naoh
Temperung bei 60° C während 24 Stunden.
-
Durah Aushõrten des Harzansatzes ohne Ver@tõrkerstoffe wurden 5-7
m dioke Platten hergestellt. Auch sie zeigten eich gegen-Uber Schlagbean@pruchungen
praktisch unempfindllich.
-
Beispiel 6 Mit dem Harzansatz nach Beispiel 5 wurden eine Reihe von
Beschichtungsversuchen durchgefõhrt.
-
Auf Limba-Sperrholz wurden mit dem katalysierten Harz Beschiohtungen
aufgebracht, wobei our Verstärkung 2 Lagen Porlontrikot verwendet wurden und die
Aushärtung unter Hostaphan-#R-Folie erfolgte Die Haftung war so gut, da# beim Versuch,
die Beschichtung abzutrennen, stärkere Holzschichten mit abgerissen wurden.
-
Auch die Haftung auf Karosserieblech war ausgezeichnet: ein durch
Aufstroichen des katalysierten harpes auf das blanke Blech er-Haltener, ausgehõrteter
Film l~ste sich beim Biegen des Bleches nicht von der Unterlage ab.
-
Beispiel 7 Es kurde eine Harzmiachung hergestellt aus 82, 3 Teilen
monomerem Methylmethacrylat 13,6 " Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit etwa
35 % Acrylnitril und einer Mooney-Viskositõt von 75 - 85, 20 x gewalzt 3ß6 " eines
Suspensions-Mischpolymerisates aus Vinylchlorid mit 13 % Vinylacetat und einem geringen
AnteilMaleinsäure,K-Wert40 0, 5 " Diisopropylol-p-toluidin Der Ansatz hat eine Viskositõt
von 1850 op bei 20° C, die Farbe lot leicht gelbliche Zum Ausharten werden jeweils
3 % Benzoylperoxydpaate (50 % ig in Dibutylphthalat) zugesetzt. Die Verarbeitungszoit
beträgt danach etwa 50 Minuten, die Gesamtaushärtezeit 2-2 1/2 Stunden.
-
An Dynstat-Proben aus unverstõrktem Plattenmaterial (3,5 mm), hergestellt
durch Aushärten zwischen Glasplatten, wurden folgende Daten gemeseen : nach 24 Std.
bei RT., nach 24 Std. bei 6000
| kg/cm2 Biegewinkel kg/cm2 Biegewinkel |
| Biegefestigkeit 750 90#, ohne 800 90#, ohne |
| (DIN 53452) Bruch Bruch |
| 840 70°, gebr. 766 80#, gebr. |
| , |
| Sohlagbiegefestigkeit bei normalem Schalg- |
| (DIN 53453) verouch kein Bruch ; |
| exeat bei wiederholt. 24,8 cmkg/cm2 |
| Versuoh Bruch bei |
| 27 8 cmkg/cm2 |
F³r Polymerisate aus reinem Methylmethacrylat wurden im Vergleich
gemessen: Biegefestigkeiten zwischen 1200 und 1400 kg/cm2 bei 40 - 45# Biegewinkel
und Schlagfestigkeiten von 10 - 12 cmkg/cm2.
-
Beispiel 8 Mit dem Harzanaatz nach Beispiel 7 wurden verschiedene
weitere Prüfungen durchgeführt, wie aie õhnlich sohon in den Beiepielen 5 und 6
beechrieben Bind.
-
Unter Verwendung von 3 Lagen Perlontrikot wurden Laminate zwischen
Hostaphan-#R-Folien hergestellt. Sie zeigten auch bei starker Biege-und Schlagbeanspruchung
keine Sprünge oder Rißbildungen.
-
Beschichtungen in etwa 0,5 mm Stõrke auf Pappelhdz (Aushõrtung unter
Hostaphan- olio) seigten bei Schlagbeanspruchung kein Lösen von Untergrund ; Abrei#versuche
von mit 1 Lage Perlontrikot verstärkten Schichten ergaben meist Bruch im Holz.
-
In gleicher Weise hergestellte Beschichtungen auf Hartmoltopren-Schaumstoff
zeigten das gleiche gute Haftverm~gen.
-
Die Haftung von verstärkten und unverstõrkten Harzschichten auf Karosseriebleoh
war rut. Bei Schlagbeanspruchung hoben sich jedoch kleine Flache ab. Duroh einen
Vorstrioh mit unkatalysiertem Harz und Aufbringen einer katalysierten Beschichtung
nach 10-15 Minuten ließ sich jedoch eine ausgezeichnete Ilaftung erzielen.
-
Belopiel 9 Es wurde ein Harzansatz hergestellt aus 82,5 5 toile monomerem
Methylmethacrylat 17,5 " Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit etwa 35 % Acrylnitrl
und einer Mooney-Viskositõt von 75-85, 20 x gewalzt 1 Teil Acrylsõure 2, 5 Teilen
Triaethylenglykoldimethacrylat 0,4 " Weichparaffin vom Schmelzpunkt 45-48# C
Die
Viskositõt des Ansatzes betrug bei 20 C 3000 op, die Verarbeitungseit nach Zusatz
von 0,4 % Diisopropylol-p-toluidin und 3 % Hõrterpaste (Benzoylperoxyd, 50 % ig
in Dibutylphthalat) 100 - 110 Minuten.
-
Es wurden zwischen Glasscheiben Platten aus diesom Material polymerisier
und daraus Probek~rper hergestellt, an denen folgende 'Verte gemessen wurden : Normkleinstab
: Biegefestigkeit (kg/cm2) DIN 53452 kein Bruch Schlagzõhigkeit (cmkg/cm2) DIN 53453
kein Bruch Zugfestigkeit (kg/cm2) DIN 53504 nach 36 stdg.Lagerung bei RT 328/330
"+60° 390/370 " -10# 400/465 Bruchdehnung (%) DIN 53504 nach 36 stdg. Lagerung bei
RT 64/84 "+60° 52/48 "-10°54/54 BeiBpiel 10 Ein weiterer Harzansatz bestand aus
82, 5 Teilen monomerem Methylmethacrylat 17,5 " Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat
mit etaw 35 % Acrylnitril und einer Mooney-Viskositat von 75-85, 20 x gewagt lzt
1 Teil Acrylaaure 1 " Triaethylenglykoldimethacrylat 0, 4 Teilen Weichparaffin vom
Schmelzpunkt 45 - 48# C.
-
Die Viskosität betrug ebenfalla 3000 cp, die Verarbeitungszeit bei
glelchem Katalysatorzusatz wie oben 80-100 Minute.
-
An den Polymerisaten wurden folgenden Werte gemessen : Normkleinstab:
Biegefestigkeit (kg/cm2) DIN 53452 kein Bruch Schlagzõhigkeit (cmkg/cm2) DIN 53453
kein Bruch Zugfestigkeit (kg/cm2) DIN 53504 nach 36 stdg. Lagerung bei RT 322/308
" +60# 335/316 " -10# 342/359 Bruchdehnung (Ifi) DIN 53504 nach 36 atdg. Lagerung
bei RT 80/72 " +60# 42/42 "-10° 60/60 Beispiel 11 Bs wurde ein Harzanaatz hergestellt
aus 70 Teilen der Harzmischung nach Beispiel 10 und 30 Teilen Acetyltriaethylcitrat
(Citroflex A-2). Die Viskositõt des Harzes betrug 960 cp, die Verarbeitungazeit
bei Zueatz von 0, 4 % Diisopropylol-p-toluidin und 3 % Hõrterpaste (50 % ige Paste
aus Benzoylperoxyd und Dibutylphthalat) war 70 Minute.
-
Bei der Prüfung der Polymerisate nach DIN 53452 und 53453 trat ebenfalle
kein Bruch ein. Das Material zeigte eine sehr hohe Bruohdohnung und ist deshalb
für Vergußmassen oder flexible Kdrper sehr geeignet.-Zugfestigkeit (kg/cm2) DIN
53504 nach 36 etdg. Lagerung bei RT 128/135 "+60° 123/134 "-10° 130/133 Bruchdehnung
(%) DIN 53504 naoh 36 stdg. Lagerung bei RT 272/275 " +60# 290/300 " -10# 350/350
Die Shorehõrte, gemessen nach DIN 53505, betrug 85.
-
Beispiel 12 Be wurde ein Harzansatz hergestellt aus t30 Teilen monomeren
Methylmethacrylat 20"Polychloropren hoher Viskositõt, ohne Schwefel oder schwefelverbindungen,
gegen Kristallisation stabilisiert 1 Tell Acrylsõure 0,5 Teilen Weichparaffin vom
Schmelzpunkt 45 - 48# C Die Harzmischung hatte eine Viskositõt von 5840 op und eine
Verarbeitungszeit von 35 Minuten nach Zusatz von 0, 5 % Diiaopropylolp-toluidin
und 3 o Htrterpaete (50 % iges Benzoyloeroxyd in Dibutylphthalat).
-
Bei der Prüfung der Bruchfestigkeit (DIN 53452) undder Schlagzõhigkeit
(DIN 53453) wurde am Normkleinstab kein Bruch beobachtet.
-
Die Shoreharte wurde nit 95 gemessen Beispiel 13 Ein weiterer Harzaneatz
enthielt 80 Teile monomeres Methylmethacrylat 20 " Polychloropren hoher Viskositõt,
ohne Schwefel oder Schwefelverbindungen, gegen Kristallisation stabilisiert 1 Tell
Aorylsäure 10 Teile Triaethylenglykoldimethacrylat 0,5 " Weichparaffin vom Schmelzpunkt
45 - 48# C Die Viskosität betrug 5100 cp, die Verarbeitungszeit bei gleichem Katalysatorzusatz
wie bei Beispiel 12 - 23 Minuten.
-
Die Schlagzõhigkeit des polymeriaierten Materials, gemesoon nach DIN
53453 am Normkleinstab, betrug im Mittel 38,5 cmkg/cm2 gegen-³ber 9,98 cmkg/cm2
bei Vergleichsproben aus reinem Polymethylmethaorylat (hergontellt aus einem Vorpolymerisat
nach DAS 1083057)
Beispiel14 Zu 70 Teilen des Harzansatzes nach
Beispiel 12 wurden 30 Telle Dioktylphthalat zugesetzt. Die Viskositõt der neuen
Mischung betrug 1700 cp, die Verarbeitungszeit bei Zusatz der gleichen Katalysatormengen
wie oben 30 Minuten.
-
Die Shorehõrte der Polymerisate betrug 70, die Bruchdehnung nach 36-stilndiger
Lagerung bei RT 292/280 % (DIN 53504) . bei einer Zugfestigkeit von t30 kg/cm2 (DIN
53504). n2mau In einem weiteren Versuch wurden Harzmischungen nach Beispiel 12 und
13 mit einer 10 % igen Lösung von Diisopropylol-p-toluidin in monomerem Methylmethacrylat
und mit einer 50 % igen Benzoylperoxydpaste (in Dibutylphthalat) katalysiert und
mit 2 Tailen Sand (Sieblinie 0/0, 2) auf 1 Teil Harzansatz gemagert. es ergaben
sich dabei folgende Hõrtezeiten (6 cm dicke Schichten).
-
Harz Farter Beschi. Fl. Härtezeit bei +20# +8# -10# '%% nach Beisp.
12 3 10 Min. : 30 50 200 3 5 Min. : 70-8-12 Std.
-
Beisp. 13 3 10 25 50 200 3 5 45 - 8-12 Std.
-
Es wurden sehr feste, gegen Schlag und Abrieb widerstandafnhige Schichten
erhalten.
-
Beispiel 16 Unter Verwendung einer Harzmischung aus 8495 Teilen monomerem
Methylmethaerylat 20"Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit etwa 35 % Acrylnitril
und einer Mooney-Viskositõt von 75-85, 20 x gewalzt
1 Te Acrylsõure
2.. 5 TeilenAethylcnlykoldi];ithcrylüt 0,3 " Weichparaffin vom Schmelzpunkt 45 -
48# C (Visko@itõt etwa 8000 cp) wurde nach Zusatz von 0, 5 % Diiaopropylol-p-toluidin
und 3 % Hõrterpaste ³ber einer Gipsform ein hõlsenf~rmigen Formteil hergestellt.
Die Verarbeitungszeit des Ansatzes betrug etwa 50 Minuten. Die Isolierung zum Gipsk~rper
orfolgte durch eine Polyvinylalkohol-Folio; als Verstõrkung diente eine Lage Glasseidenmatte
ais alkaliermen Glasfasern mit Bilanfinish, spinngsteilt, 450 g/m2 und eine Lage
Perlontrikot. Das Harz sourde unter einer ³ber den Aufbau der Verstõrkerstoffe gezogenen
Polyvinylalkohol-Folie in die Verstõrkungslagen einmassiert.
-
Nach etwa 2 Stunden wurde das Teil entformt. Es konnte mit otva 80
kc punktf~rmig angreifender Kraft wippend belastet werden, ohne daß dabei Beschõdigungen
oder bleibende Deformierungen auftraten.
-
Bei Erwärmen des Formteiles auf ca. 150# C mit einem Warmluftgebl.
se konnten in einfacher Weise kleine Formõnderungen vorgenommen werden, ohne da#
dabei der Verbund von Harz und Verattirkermaterial litt.
-
An Dynatat-Proben aun dem gleichen Harzansatz wurden im Mittel Biegefentigkeiten
nach DIN 53452 von'f59 kg/om und Biegewinkol von 88° gomenaen.
-
Belopiel 17 Mit einem Harz aus 84, 5 Toile monomerem Methylmethacrylat
20 " Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit etwa 35 % Acrylnitril und einer Mooney-Viskositõt
von 75-85, 20 x gewalzt 1 Teil Acrylatiure 0, 5 Teilen Diisopropylol-p-toluidin
wurde
nach Zusatz von 3 % Benzoylperoxydpaste (50 %ig in Dibutylphthalat) ³ber einer Gipsform
in õhnlicher Weise wie in Beispiel 16 beschrieben ein H³lsenteil hergestellt. Als
Verstõrkungseinlagen wurden 7 Lagen Perlontrikot verwendet und in die stõrkeren
Toile zusõtzlich Perlonfilz und Glasfasermatten eingelegt. ch 3 Stunden konnte entformt
werden. Die Randpartien mit dem niedrigeren Anteil an Verstõrkungsmaterial waren
den Anforderungen entsprechend velch und elastisch, wobei das H³lsenteil solbst
gute Formsteifigkeit und Festigkeit zeigte.
-
Auch hier konnten Korrekturen in einfacher Weise nach Erwõrmen des
Teils auf etwa 150# C mit einem Hei#;iftgebl@se durchgef³hrt werden.
-
Beispiel 18 Auf auagehartete, mit Glaamatto verstõrkte Platten aus
Kunstharzanatzen nach den Beispielen 16 und 17 vurde jeweils ein Aufstrich aus mit
3 % Benzoylperoxydpaste katalysiertem Harzansatz nach Beispiel 16 aufgetragen und
nach ca. 15 Minuten Wartezeit auf diesen ao vorbereiteten Platten ein rolyester-Inocyanat-Schaum
entwickelt.
-
Der Schaum hõrtet einwandfrei durch. Die Verbindung zum Kunststoff
war sehr gut. Ein Verauch, die chaumstoffachioht abzulösen, ergab einen Bruch im
5chaummaterial.
-
Ein Parallel-Versuch auf glelchartigen, nur mit Aethylacetat ent~
fetteten Platten brachte völlig unzureichende Haftung : der Schaum lie# sich glatt
vom Kunststoff abl~sen.