DE1570211A1 - Giessharz-Mischung - Google Patents
Giessharz-MischungInfo
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Description
Aktiengesellschaft Brown, Boveri 4 Cie., Baden. (Schweiz)
Die Erfindung^ betrifft, eine Gieasharz*-Ätschung mit der
sonderen Eigenschaft, dass der Giessl^ng selbst dann noch
rissfrei bleibt, wenn er niedrigen Temperaturen (unter O0C)
ausgesetzt wird und feste Körper, beispieleweise Ptetallarmaturen,
eingegossen sind»
Beim Aushärten von Giessharzen treten bekanntlich mitunter beträeifliehe Schwunderscheinungen auf, die Je nach Formgebung
zu mehr oder weniger grossen inneren Spannungen führen
können. Besonders wenn überdies noch feste Körper, beispielsweise
Metallarmaturen mit Kanten oder Biüen eingegossen sindjf.
führen diese Spannungen,- vor allem beim Abkühlen auf niedrige Temperaturen, zu mehr oder wenig«? grossen Bissen* die
dee Giessling unbrauchbar machen.
Bekanntlich kann der Schwund in gewissen Grenzen durch Zusatz:
eines Füllstoffes vermindert werden,, dessen thermische Auskleiner
ist als die bei der Aushärtung auftretende
des reinen Harzes* Aber hierdurch lässt sioft
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die Rissanfälligkeit eines Gieseharzes nicht beseitigen«
da dem Zusatz durch die mit seinem Anteil immer schwieriger werdende Verarbeitbarkeit (hohe Viskosität Aer Oiessharzmischung) Grenzen gesetzt sind» Man hat nun versucht, die
Rissanfälligkeit durch Zusatz von Weichmachern oder reaktiven Flexibillsatoren zu beseitigen; diese Lösung 1st jedoch nicht immer befriedigend, da die mechanischen und
thermischen, teilweise auch die dielektrischen Eigenschaften des Giesslings hierdurch ungünstig beeinflusst werten.
Es ist weiterhin bekannt, dass die mechanische Festigkeit
von Kunstharzgegenständen durch Armierung mit"Faeermaterial,
beispielsweise Glasfasermatten, bedeutend verbessert werden kann. -Eine solche -Armierung muse jedoch ^ron HawdTin die
Gieasform eingelegt werden, ist kostspielig, umständlich
zu handhaben und 4faum geeignet zur Herstellung von Glees-1 Ingen, die In gr'dsseren Serien hergestellt werden sollen.
Man hat daher auch schon versucht, Giessharze mit sogenannten
Ultrakurz-Glasfasern, auch In Kombination pit $uarzmehl« zu
füllen,, um auf diese Veise die Armierung Hit dem Harz zusammen giessen zu können. Ss hat -sich aber gezeigt, dass diese
Ultrakurz-Glasfaeern dem Giessling kein« besseren mechanischen Eigenschaften verleihen als Quarzmehl, -eo das« «.s keinen Fortschritt bedeutet, Quarzmehl durch ültrakurz-Glaefa-
*evn zu ersetzen; obendrein ist mit den letzteren aus Gründen
der Verarbeitbarkeit keine so hohe Füllung erreichbar wie
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mit Quarzmehl, das zudem billiger ist, so dass eine solche
Anwendung von Ultrakurz-Glasfasern wirtschaftlich oft nicht vertretbar wäre.
Der Erfinder hat nun die überraschende Peststellung gemacht,
dass schon durch Zugabe einer verhältnismässig geringen Menge kurzer Fasern zu einem normal gefüllten Giessharz
die Rissanfälligkeit des fertigen Giesslings ausserordentlich
stark verringert werden, kann, und zwar- ohne dass
die sonstigen Eigenschaften des Giesslings ungünstig beeinflusst
würden. Die Lösung der Aufgabe, eine Giessharz-Mischung
zu schaffen mit der besonderen Eigenschaft, dass der Giessling selbst dann noch rissfrei bleibt* wenn feste
Körper eingegossen sind, ist nach der Erfindung eine-Giessharz-Mischung,,
die mindestens aus Giessharz* Härter, feinkörnigem anorganischem Füllstoff und Kurzfasern besteht, und
bei welcher der Anteil der Kurzfasern 5 bis 50 Gewichtstelle
auf 100 Gewichtsteile Giessharz beträgt.
Weiterhin ist es nach der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn cycloaliphatische« Epoxydharz als Giessharz, Korund
als feinkörniger anorganischer Füllstoff und Glasfasern von ungefähr 1 mm Länge als Kurzfasern dienen» und wenn derartige
Giessharz-Mischungen zur Herstellung von Giesslingen, insbesondere
solchen mit eingegossenen festen Körpern verwendet werden. Die Länge der Fasern kann abweichen, etwa im Ee-
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: reich 0,5 bis 5 mm ^ ohne dass »Ich hierdurch bemerkenswerte
Aenderurjgen in den Eigenschaften der Oieeeharz-Miechung ergeben.
Cycloaliphatische Epoxydharz ist bekanntlich u-a. 4*eg*n
seiner hohen Temperatur-, Freiluft- und :Lichtbogenbe»tändigkeit al-6 Giessharz besonders vorteilhaft* aber -leider
besitzt es an sich,wie auch In Form von bekannten Mischungen
zubereitet, zugleich den Nachteil eines besonders starken Schwundes beim Aushärten und im Zusammenhang damit tintr
besonders starken Rissanfälligkeit. 0er Vorteil der Erfindung kommt besonders bei diesem Harz zur Geltung» bei dem
damit eine Rissanfälligkeit etwa gleich gering wie mit anderen, nach der Erfindung zubereiteten Harzen erzielt wird.
Ee hat eich herausgestellt, dass Korund zusätzlich zu der
gemüse der Erfindung relativ geringen Menge Kurzfasern in gröseerer Menge als Füllstoff beigefügt werden kann als beispielsweise Quarzmehl, so dass die Anwendung von Korund
wirtschaftlich ist- und zu erhöhter Verminderung des Sehwundes
benutzt werden kann. Die in den weiter unten aufgeführten Beispielen angegebenen Füllstoffmengen sind als ungefähre Höchstmengen zu verstehen, die ein wirtschaftliches Oiessen noch
gestatten, und zwar bis zu einem Kurzfasergehalt von etwa
25 Gtwichtiteilen auf 100 Gewichteteile Giestharz. Erhöht
man den KuTZfaeergehalt auf daß Doppelte dieeee Wertes, so
halb\iert eich nach einer Faustregel der mit Rückeicht auf
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das dessen höchst zulässige Füllst off gehalt ungefähr; dl«
hierbei noch erzielte Verbesserung bezüglich Rissfreiheit des Glessllngs 1st darin nicht mehr bedeutend* während andererseits eine u.U. ins Gewicht fallende Verteuerung durch
die zum Füllen einer Form dann erforderliche, grosser· Harzinenge resultiert« Wo Materialkosten eine wesentliche Rolle
spielen, kann also eine Mischung mit ungefähr 25 Gewichtsteilen Kurzfasern, bezogen auf das Harz, und hinsichtlich
Giessbarkeit maximalem FUllstoffgehalt als optimal betrachtet werden. Ein Kürzfaserngehalt von weniger als 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Harz würde wiederum keine wesentliche Wirkung im Sinne der Aufgabe zeitigen, aber auch
keine wesentlich stärkere Füllung mit Korund oder dergleichen gestatten^
Die Härtermenge kann der et ö^chiome tr Ischen Menge entsprechen, aber es können auch In bekannter Welse Abweichungen
hiervon vorgesehen werden, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen. Dem Giessharz-Gemlsefe gemäss der Erfindung kann
ferner beispielsweise ein Beschleuniger beigefügt werden,
und Sonderfälle in den Anwendungen können weitere Zusätze wünschenswert oder erforderlich machen, ohne dass hierdurch
der Bereich der Erfindung überschritten würde. So wa>e es
ausnahmsweise zur Erzielung völliger Rlssfreiheit unter extremen Bedingungen sogar denkbar, dass Wichmacher oder Flexibllisatoren zusätzlich beigegeben werden« und zwar dann, wenn
neben der völligen Rissfreiheit des Oiesslings andere Eigtn-
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schäften eine untergeordnete Rolle spielen, die durch; solche
Xi ;ώ
Zusätze verschlechtert werden» Der Vorteil der Erfindung
besteht dann darin« dass zur Erzielung der gleichen Riasfreiheit wie ohne den Kurzfaserngehalt eine geringere Menge
solcher Zusätze ausreicht und dementsprechend die übrigen
Eigenschaften des Olesalings in geringerem Masse verschlechtert werden.
Die nachfolgende Tabelle 1 gibt Über die Resultete einiger
Versuche Aufschluss, die zur Abklärung des Einflusses des Kurzfaserngehaltea auf die Rissbildung vorgenommen wurden.
Die Proben wurden nach der von JeIlineck angegebenen Methode
hergestellt; hierbei wird in einer Form von 105 ram Durchmesser eine scharfkantige Kupfersehiene mit den Abmessungen
190 χ 6o χ 8 mm »it 1 kg Giessharz vergossen. Bezüglich
Rissbildung stellt dies extreme Bedingungen dar. Man erkennt den überraschenden Einfluss des Kurzglaefaserngehaltee gemüse der Erfindung. Die sonst gebräuchliche Füllstoffmenge
wurde im Falle des Zusatzes von Kurzfasern nur unwesentlich
vermindert, um bezüglich des Qiessene vergleichbare Bedingungen
herzustellen. Soweit Risse auftraten» gingen diese von den Kanten der eingegossenen Kupferschiene aus; nur soweit in
Tabelle 1 "gespalten" vermerkt 1st, gingen die Risse bis an den äuaseren Umfang der Giesslinge durch. Die kleineren
Risse waren nur wenige Millimeter lang, die Mikrorisse blieben in ihrer Länge unter 1 mm. Bei Wiederholungen von Versuch 5 (Tabelle 1) traten teilweise nicht einmal Mikrorisse
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Tabelle 1 - 7 *
| Versuch Rr. |
Zusammensetzung der Mischung | Härter X157/2227**) Gew.Telie |
Beschleuniger
DMP-30»**) Gew.Teile |
Füllstoff
Al51O, °) Gew.feile |
Glasfasern 0- mti LUi&) Gew.Teil« |
Beobachtungen am Giessling | während der Kältebehandlung |
| 1 | Harz #« Unox 201 ' Gew.Teile |
115 | 1,5 | 4>0 | - | wShrend der Abkühlung |
|
| 2> | 100 | 115 | 1,5 | 400 | 10 | Bei Raumtemperatur gespalten |
Bei -20°C nach Jj 1 Stunde gespalten , |
| 3 | 100 | 115 | 1,5 | 400 | 15 | Bei Raumtemperatur kleine Risse |
Nach 24 Stunden bei -20 C bleiben die Risse klein. Zweiter Zyklus bei -20 C: gespalten |
| 4 | 100 | 115 | 1,5 | 400 | 20 | Bei Raumtemperatur kleinere Risse als bei 2 |
Nach 24 Stunden bei -20 C bleiben die Risse so klein.Zwei ter Zyklus bei -20 C: Nach 24 Stunden nicht gespalten. |
| 5 | 100 | 115 | 1,5 | 400 | 25 | Bei Raumtemperatur äusserst kleine Risse |
Nach 24 Stunden bei -20 C bleiben die Risse so klein. Zwei ter Zyklus bei -20 C: Die Risse bleiben so klein |
| 100 | Bei Raumtemperatur Wenige Mikrorisse |
♦) Warenzeichen der Firma Union Carbide. Härtung: 4 Stundfn bei 80°C und anschliessend 15 St. bei l4o°C
*»)Produkt der Firma CIBA ··») Produkt der Firma Rohm and Haas COw o) Elektrcwrund der Firma Stark
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In den nachfolgenden drei Beispielen werden technisch und
wirtschaftlich vorteilhafte, praktisch bewährte, der Erfindung
entsprechende Rezepturen angegeben und die Beobachtungen an Proben nach Jellineck sowie die Resultate von Festigkeit?·-
Prüfungen nach Schweizer Normen "mitgeteilt.
Beispiel 1
Zusammensetzung der Mischung:
Zusammensetzung der Mischung:
100 Gew.-Teile cycloaliphatisches Epoxydharz
(Epoxydäquiyalentgewicht 158),
115 Gew.-Teile cycloaliphatische^ Anhydrid-Härter 1,5 Gew.-Teile Beschleuniger (tertiäres Amin)
400 Gew.-Teile Korund (AIgO,), 25 Gew.»Teile Kurzglasfasern, ca. 1 mm lang
Harz, Beschleuniger, Härter und Glasfasern werden bei Raumtemperatur gemischt. Nach Erwärmung auf 8O0C unter Rühren wird
der Korund beigegeben und die Masse innig gemischt. Das Giessen erfolgt zweckmässigerweise unter Vakuumj gehärtet wird
4 Stunden bei 80°C und anschllessend 15 Stunden bei l40°C. An
Proben nach Jellineck, die mit der Mischung nach diesem Beispiel hergestellt wurden, waren während der Abkühlung auf
Raumtemperatur keine Risse festzustellen (bei einer Vergleichsprobe
ohne die Kurzglasfasern trat hierbei Spaltung ein), Nach
einem Zyklus 24-stündiger Lagerung bei -SO0C wurden wenige Mikrorisse
festgestellt, nach mehreren solchen Zyklen war der Zustand unverändert. An nach diesem Beispiel hergestellten,
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ausgehärteten Proben wurden folgende Festigkeitiwerte-ermittelt:
Martenstemperatur l5o°C
nach VSM 1. Entwurf
' 2 Schlagbiegefestigkeit · 4,5 emkg/cm
nach VSM 77 105
Biegefestigkeit 7»& kg/nun
nach VSM- 77 103
100 Oew^-Teile cycloaliphatisches Epoxydharz
115 Gew#-Teile eyelösllphatischer Anhydrid-HKrter
1j5 CFew,-Teile Beschleuniger (tertlSree Amin)
400 Oew.-Teil· gtglühter Patalit
15 0ew»-Teil# Kta*xg3:Äi5fea*rn* cit. X rran lang
Zubereitung, 0lessen und Aushärtung werden wie Im Beispiel 1
durchgeführt. An Proben nach Jellineek, die mit der Mischung
nach Beispiel 2 hergestellt wurden* waren wührend der Abkühlung auf Raumtemperatur keine Bisset festzustellen, und die
Rissfreiheit blieb nach Lagerung bei - 2O0C erhalten- An nach
diesem Beispiel hergestellten» ausgehärteten Proben wurden folgende Festigkeitswerte ermitteltι
Martens temperatur 1640C
nach VSM 1. Entwurf
Schlagbiegefestigkeit 5#0 cm kg/cm nach VSM 77 1Θ5
Biegefestigkeit- 9,.O kg/mm2
. nach VSM 77
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- XO -' '.":"'■ 09/65
100 Gew.-Teil« cycloaliphatische» Epoxydharz
{Spoxydiqulvalentgewieiit ISS)
115 Gtw.-T#U* cycloallphafclecher Anhydrid-Härter
1,5 Gew.-Teile Beschleuniger (tertiäre« AmIn)
380 Q*w»-Teile Quarzmeni (SiOg)
SO Gew--Teile Kurzglnafaeern, ca. 1 ram lang
Zubereitung, Oiee&en 4ind Au»hÄrtung werden *rie im Beispiel 1
durchgeführt» ^n Proben nach J«llin»ck, die mit der Mischung
nach Beispiel 3 hergestellt wurden, waren während der Abkühlung auf Raumtemperatur nur kleine Ria«· festzustellen* die
arlbst nach lagerung wShrtnd 24 Stunden bei -tO°C unverändert
bleiben. In nach diese» Beispiel hergestellten aaagehKrteten
Proben wurden folgende Festigkeltswerte ermittelt:
Marttnettmperatur
nach VSM 1. Entwurf
Schlagbietefestigkeit 5,0 cm kg/cm2
7
nach JVSM 77
Biegtfeatigkeit 9*0 kg/mm2
nach VSM 77 103
909830/1286 bad original
Claims (6)
- - 11 - 69/65 DPatentansprüchel.iGiessharz*Mischungi mindestens bestehend aus Giessharz, jHärter, ffinkörnigem anorganischem Füllstoff und Kurzfasern, jbet welcher der Anteil der Kurzfasern 5 bis 50 Gewichtstelle ' auf 100 Gewichtsteile Giessharz beträgt.
- 2. Gieesharz-Mischung nach Anspruch 1, bei welcher ayolpaliphatisches Epoxydharz als Giessharz dient. :
- 3. Giessharz-Mischung nach Anspruch 1, bei welcher Korund als feinkörniger anorganischer Füllstoff dient.
- 4. Giessharz-Mischung nach Anspruch l,bei welcher Glasfasern von ungefähr 1 mm Länge als Kurzfasern dienen.
- 5- Giessharz-Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in ihrer Verwendung zur Herstellung von Glessllngen.
- 6. Giessharz-Mischung nach Anspruch 5* wobfei die Giesslinge eingegossene feste Körper enthalten.Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI A CIE.909830/1286
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CH854865A CH448515A (de) | 1965-06-18 | 1965-06-18 | Giessharz-Mischung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1570211A1 true DE1570211A1 (de) | 1969-07-24 |
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ID=4341817
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|---|---|---|---|
| DE19651570211 Pending DE1570211A1 (de) | 1965-06-18 | 1965-07-12 | Giessharz-Mischung |
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| CH (1) | CH448515A (de) |
| DE (1) | DE1570211A1 (de) |
| GB (1) | GB1155034A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012202161A1 (de) | 2012-02-14 | 2013-08-14 | Elantas Gmbh | Elektroisolierharz auf Basis von Isohexiddioldiglycidethern |
-
1965
- 1965-06-18 CH CH854865A patent/CH448515A/de unknown
- 1965-07-12 DE DE19651570211 patent/DE1570211A1/de active Pending
-
1966
- 1966-06-16 BE BE682635D patent/BE682635A/xx unknown
- 1966-06-16 GB GB2694066A patent/GB1155034A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012202161A1 (de) | 2012-02-14 | 2013-08-14 | Elantas Gmbh | Elektroisolierharz auf Basis von Isohexiddioldiglycidethern |
| WO2013120872A2 (de) | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Elantas Gmbh | Elektroisolierharz auf basis von isohexiddioldiglycidethern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH448515A (de) | 1967-12-15 |
| BE682635A (de) | 1966-12-01 |
| GB1155034A (en) | 1969-06-11 |
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|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |