DE1590294A1 - Mit Harz gebundene halbleitende Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Überzugsmasaen zur Bildung elektrisch, leitender, Hitze-ergebender Überzüge, wenn aie auf eine nichtleitende Oberfläohe aufgebracht sind, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Überzüge und die dadurch erhaltenen Gegenstände.

Elektrisch leitende Überzüge, die unter Wärme* bildung arbeiten, wenn elektrische Ströme durchgeführt_;werden, sind bekannt. Derartige überzüge bestehen gewöhnlich j aus einem leitenden Material, welches innerhalb eines nichtleitenden Binders verteilt ist, welcher den Überzug an die tragende Grundlage bindet. Die beiden Übliohsten leitenden Materialien sind Büß und Graphit, von denen Graphit am üblichsten angewandt wird. Die elektrische Leitfähigkeit'wird

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durch Einstellung des Anteiles an Kohlenstoff in de«

geregelt, es wurde jedoch auoh vorgeschlagen, E

mit einem Metall zu vereinigen, um diesen Zweok zu

Die üblicherweise in derartigen Überzügen angewandten Metall·

sind Silber, Kupfer und Eisen, üblicherweise in Körnohen- oder Flockenform.

Eine wichtige Anforderung für elektrisch beständige Überzüge besteht darin, daß sie eine gleichmäßige und einheitliche elektrische Leitfähigkeit zeigen, wenn sich die Temperatur während des Gebrauches ändert. Einer der Bachteile, der sich bei der Verwendung einee Kohlenstoff und Metallflocken, wie z.B. Silberflocken enthaltenden Überzuges ergeben, besteht darin, daß Temperaturänderungen in dem Überzug die Orientierung der Flooken in dem Überzug unterbrechen und dies dürfte auf die großen Unterschiedlichkeiten des Ausmaßes der thermischen Expansion von Kohlenstoff, Metallflocken und Binder zurückzuführen sein. Bei diesen Überzügen ergeben die während wiederholter Erhitzung und Abkühlung des Ulmes entwickelten Spannungen schließlich eine Aufspaltung oder Trennung zwischen den Flocken und dem Harzbinder, wodurch sich schließlich eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit und der Eignung des Überzuges, Wärme zu bilden, ergibt.

Ein weiteres sowohl bei graphithaltigen als auch bei rußhaltigen Überzügen auftretendes Problem besteht in ihrer fehlenden Beständigkeit gegenübfr Rißbildungen und

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Zerrungen, wenn eine geringfügig stärkere Spannung als normal bei dem Grundmaterial erfolgt. Zusätzlich haben die einen'elektrischen Widerstand ergebenden graphit- oder rußhaltigea Überzüge sich ala weniger wirksam beim Betrieb gezeigt, als #s für ein wirtschaftlich und konkurrenzfähiges Erhitzungsmaterial erforderlich ist. Dies ist zum üfeil auf die Binder, die zu diesem Zweck in Gebrauch sind, zurückzuführen, von denen einige Beispiele atis plastifiziertem Vinylacetat,, Polyolefinen, Phenol-Formaldehydharzen, Harnst of f-Formaldehydharaen, Acrylesterpolymeren und Silicon-Alkydcopolymeren bestehen.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß die vorstehend angegebenen Kachteile und die vorstehenden und' verwandten Zielsetzungen vollständig erfüllt werden, wenn eine Masse hergestellt und verwendet wird, die aus einem hitzestabilen, flexiblen Harzlatexbinder und fein zerteiltem Kohlenstoff, beispielsweise calciniertem Erdölkoks besteht.

Es wurde gefunden, daß die Verwendung von Erdölkoks (petroleum coke) gegenüber der Verwendung von Ruß und Graphit überlegen ist und eich Überzüge mit verbesserter Zugfestigkeit, verbesserter Einheitlichkeit der elektrischen Leitfähigkeit und Hitzeerzeugungseigenschaften während langer Gebrauchszeiträume ergeben. Erdölkoks erwies sich wesentlich leichter in den Erhitzungsmassen gemäß der Erfindung dispergierbar, wodurch sich im allgemeinen eine viel leichter auf-

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tragbare Masae ergibt ale es bei äquivalenten Überzügen unter Verwendung von Graphit oder Ruß der Fall ist. Überzüge aua äquivalenten Wasaen unter Verwendung von Graphit und Kohlenstoff erwiesen sich weit schwieriger zu verarbeiten und ergaben keinen einfach aufzutragenden Überzug, verglichen mit den erfindungsgemäßen Koksüberzügen.

Der für die vorliegende Erfindung wertvolle calcinierte Erdölkoka wird vorzugsweise zu 94 $ durch ein Sieb mit' einer Ilaschenzahl je cm von 1.600 (100 meBh Tyler) gesi-ebt. Die Konzentration des Kokses, auf Trockenbaais, beträgt gemäß der Erfindung etwa 95 bis etwa 50 i» und sollte vorzugsweise etwa 90 io betragen. Calcinierter Erdölkoke ist bekannt un4 aus vielen Herkünften erhältlich. Seine Eigenschaften Und seine Herstellung ist bekannt und er ist im einztlnen iiit (1) 0.1. Thomas, "Petroleum Coke and Coking", Advances in Chemical Series (1951) No.5 und (2) G. Weber, «Petroleum Coke", Oil and Gas Journal (22.März 1954) Bd.,52, No.46, S. 151-154 beschrieben. Ein relativ neues Verfahren BUr Herstellung von Erdölkoks ist von V. Mekler und Mitarbeiter, , "The iummus Continuous Contact Coking Process", "Petroleum Refiner" (Dezember 1953) Bd.32, Ho.12 S. 131 beschrieben»

Typische Eigenschaften eines oalcinierten Erdölkoke s sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.

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Tabelle I

Eigenschaften von calciniertem Erdölkoks

Gehalt Menge

Flüchtige Stoffe (maximal) # 0,5

Asche, ^c/o 0,5

Eisen, ⁽/o 0,03

Silicium,- f* ' 0,05

Schwefel, # . 1,0-2,0

feuchtigkeit (maximal) fo 0,5

tatsächliche Dichte (g/cm⁵) 2,01-2,07

Der Latexbinder für die leitenden Teilchen dient zur Festhaltung der Teilchen in fixierter Stellung zueinander in dem elektrisch leitenden Überzug und zum Anhaften des Überzuges an der Grundlage. Der Binder muß einer Schädigung durch Oxydation, Feuchtigkeit und dergleichen bei Raumtemperatur und Betriebstemperatur widerstehen und muß eine gute Haftung an der nicht-leitenden Grundlage und zu den Kohlenstoffteilchen beibehalten, wenn thermische Expansionskräfte während normaler und rascher Temperaturänderungen ausgeübt werden. Der Binder darf die elektrische Leitfähigkeit des Überzuges von Raumtemperatur bis zu normalen Betriebstemperaturen und geringfügig darüber nioht-schädigen oder nachteilig beeinflussen.

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Eine Anzahl von Latexbindern aind für dieaen Zweck geeignet und besonders zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit einem Mischpolymeren aus Styrol-Butadien mit Acrylsäure und Fumarsäure erhalten. Zu anderen brauchbaren latexmassen gehören Vinylidenchlorid-Acrylnitril-LIischpolymere, Polyvinylacetat und Äthylacrylat-Methalmethacrylat Mischpolymere mit Methacrylsäure und Acrylsäure.

Die Menge des für die vorliegende Erfindung brauchbaren Latex beträgt etwa 5 bis etwa 50 ^cß> und vorzugsweise etwa 10 Ίο, berechnet auf Trockenbasis. Der Latex ist vorzugs weise in Wasser dispergierbar und muß einen anhaftenden nicht-klebenden Überzug ergeben, wenn er mit den anderen Bestandteilen gemäß der Erfindung compoundiert wird.

Zu der Hasse wird ausreichend Wasser zugegeben, um eine Dispersion von Latex und Erdölkoks zu ergeben. Die bevorzugte Menge Wasser in der fertigen Hasse liegt zwischen etwa 35 und etwa 22 ^σ,Ό und hängt davon ab, ob eine auf streichbare oder aufsprühbare I/Iasse gewünscht wird. Beim Aufsprühen wird eine höhere Wassermenge bewzugt, während eine geringere Wassermenge bei aufstreichbaren Überzügen verwendet werden kann.

Zur Förderung der Dispersion des Kokses in den erfindungs'gemäßen !,lassen ist es günstig, ein Dispergiermittel zu verwenden, beispielsv/eise ein iTatriumsalz eines carboxyliert en Polyelectrolyten (Tamol 731-Dispergiermittel - Rohm & Haas). Die angewandte'Menge beträgt etwa

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0,01 bis etwa I₁O $ und vorzugsweise etwa 0,1 #, Andere ZuBäteö sind auch brauchbar, beispielsweise Methylcellulose (Methocel 90 HG-DGS, 50.000 oentipoises - Dow Chemical Co.). Di· bevorzugte Menge beträgt etwa 0,01 bis etwa 1,0 #, vorzugsweise etwa 0,02 Ji. Methylcellulose fördert bei der vorliegenden Masse eine verbesserte Dicke und Aufbreitbarkeit. Es ist jedoch für die Massen gemäß der Erfindung nloht kritisoh und kann weggelassen werden, ohne daß die sehr guten Wärme ergebenden Überzugsmassen beeinflußt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß eine Überzugsmasse hergestellt und diese auf die Oberfläche

einer Grundlage nach irgendeinem von verschiedenen bekannten Verfahren zur Auftragung eines Latex auf Oberflächen aufgetragen wird. Dies kann durch Pinseln, Aufsprühen, Aufbreiten oder nach irgendeinem anderen üblichen Verfahren erfolgen. Naoh der Auftragung der überzugsmasse auf die Grundlage wird die Masse bei Raumtemperatur oder geringfügig erhöhter Temperatur gehärtet, was von dem speziell in der Hasse angewandten Latex abhängt. Bei den meisten Latexmaasen ist es normal, daß die Härtung bei Raumtemperatur erfolgt und die Erfahrung hat gezeigt, daß dies das beste Verfahren ist. Einer der Vorteile der vorliegenden Massen besteht darin, daß sie auf eine Grundlage ohne Verwendung einer speziellen Ausrüstung und ohne Durchführung einer Härtung bei erhöhten Temperaturen aufgetragen werden kann.

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Die erfindungsgemäßen Massen können auf jede elektrisch nicht leitende Oberfläche, die thermisch geeignet ist, aufgetragen werden, "beispielsweise auf G-las, Papier, Tuch, Holz, Asbest, glasverstärkte Kunststoffe, Trockenwandverkleidungen, Kunststoffschaum und ebenfalls auf Straßenoberflächen, Autobahnen und Brücken, um diese frei von Schnee und Eis zu halten. Es ist wesentlich, daß die Überzüge nur auf elektrisch nicht leitende Oberflächen aufgebracht werden. Sie können sowohl auf die Fläche der Saumseite des Materials als auch auf die "ümkehrseite des Materials aufgetragen werden und strahlen dann durch das Material hindurch. Falls das erstere Auftragverfahren angewandt wird, kann es günstig sein, die Überzugsmasse .mit einem Schutzanstrich und gewUnschtenfalls mit einem Zierüberzug irgendeiner Sorte, beispielsweise einer wärmestabilen Farbe oder einem wärmestabilen latex zu überziehen.

Die vorliegende Erfindung ist besonders zum Auftragen auf der exponierten Seite einer Wand oder eines Bleches geeignet und zv/ar wegen der verbesserten Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit gegenüber ähnlichen Massen unter Verwendung von 3-raphit und Ruß. Jedoch kann es bei einigen Auftragungen günstig sein, die vorliegenden Überzugsmassen auf die Unterseite einer Wand oder eines Bleches aufzutragen. In einera derartigen Fall tritt nur ein geringer Verlust der Wirksamkeit ein, falls dafür gesorgt ist, daß nicht isolierende Wand- oder Plattenteile verwendet werden* Es

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■ kann.aueh. in diesen Fällen günstig sein, die Erhitzungsmasse mit einem Isoliermaterial zu überdecken, um eine maximale Erhitzungswirksamkeit durch die Platte oder das Wandbauteil· in die zu erhitzende Fläche zu erreichen.

He1atiν dünne Überzüge - sind wirksam zum Erhitzen großer-Flächen. Die Wärmeabgabe ist nicht eine Funktion der Dicke des Überzuges, sondern stellt vielmehr einen regeln-, den Faktor für den Abstand der Elektroden, die Elektrizität zu den überzogenen Platten oder Wandbauteil zuführen, dar. Die Stärke des Überzuges liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,013 und 0,51· cm (0,005 bis 0,2 inches). Die Stärke bei irgendeiner speziellen Anwendung hängt' von dem Abstand der Elektroden, wie vorstehend aufgeführt, ab. Weiterhin ist, je stärker der Überzug ist, die Spannung umso niedriger, die notwendig ist, um die Heizscheibe auf maximale Wirksamkeit zu bringen. ·

G-emäß der vorliegenden. Erfindung können die Koks-Latex-Überzüge bei der Verwendung zum Schnee-' und Eisschmelzen in irgendeiner beliebigen Weise aufgetragen werden. Eine Möglichkeit für ihre. .Verwendung besteht im Überziehen des Betons an der gewünschten zu schützenden Stelle. Vorzugsweise wird eine wäßrige Formulierung verwendet, die aufgesprüht, aufgespinselt, aufgewalzt oder auf die Betonoberflache aufgepreßt wird, nachdem die Elektroden in geeigneter Weise an ihre Stelle gebracht wurden. ·

ν - 9 „ ■ ;

BAD ORIGINAL

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Ein weiteres Verfahren zur Auftragung besteht in der Verwendung großer vorgefertigter Bögen aus Tuch, die mit den Koks-Latex-Massen überzogen sind und die auf·der. gewünschten Oberfläche mit einem starken Klebstoff, beispielsweise einem Epoxyharz und dergleichen befestigt werden.

ITachdem der Koks-Latex-Überzug auf die Oberfläche der Straße, Brücke und dergleichen aufgebracht wurde., wird vorzugsweise darauf ein abriebsbeständiger Überzug aufgetragen, "beispielsweise ein Ipoxyharz-Sandaggregat-Überzug. Sin anderer Schutzüberzug besteht aus einem mit Latex modifizierten Beton oder Zement. Auch wenn aufgrund der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer Koks-Latex-Srhitzungsmasse auf einer Oberfläche allein in Betracht kommt, wird zur Verlängerung ihrer Lebensdauer die Verwendung eines übergelegten Schutzüberzuges bevorzugt.

Die Stärke des Kolcs-Latex-Überzuges hängt von den speziellen Belastungsanforderungen der Oberfläche ab, auf die der Überzug aufgetragen ist.,Im allgemeinen ist eine Überzugsstärke zwischen 0,13 und 1,27 cm (0,05 "bis 0,5 inch) günstig. Vorzugsweise sollte der Überzug eine Stärke zwischen 0,18 und 0,51 cm (0,07 bis 0,2 inch) habea..

Der Strom wird dem Koks-Latex-Erhitzungsüberzug mittels -Elektroden zugeführt, die am Überzug befestigt oder damit verbunden sind. Der Abstand der Elektroden hängt von der Stärke des Überzuges und der erforderlichen Erhitzung bei jedem speziellen Gebrauchszweck.des Überzuges ab. Es

j- ■■.■...

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wurde gefunden, daß die Heizerfordernisse zum -«Schmelzen von Schnee, der in einer LIenge von 2,5 cm je 3 ,.uride fällt, ■nicht-mehr als etwa 430 Watt je Quadratmeter (40 Watt per square foot) beträgt. Im allgemeinen ist eine Wärmeabgabe zwischen etwa 160 und etwa 540 Watt je qn (15 bio 50 Watt per square foot) günstig. Eine Wärmeabgabe von etwa 215 bis etwa 430 Watt je qm (20 bis 40 watts per square foot) wird bevorzugt. Hierzu ist ein Abstand der Elektroden von etwa 2,4 m bei einem 0,18 cm (0,07 inch) starken Überzug, der bei oder unterhalb'5O ToIt (Wechselstrom) betrieben wird, erforderlich. '

Me Betriebsspannungen liegen zwischen etwa 5 und etwa 24O Volt, wobei der bevorzugte Bereich zwischen etwa 40 und etwa 120 YoIt Wechselstrom liegt.

Die ,folgenden Beispiele erläutern typische geeignete Massen und den Einfluß von Änderungen der relativen Anteile der leitenden Überzüge.

Beispiel 1

Bs wurde eine Überzugsmasse hergeotellt, die folgende ■ Bestandteile"enthieltί

Gewichtsteile öalciiiierter Srdölkoks 100

Hatriiimsals eines carboxyliert en Polyelektrolvten (1>£ 2amol 731 -

- ' SohiE & Haas) 10

Wasser 25

Styrol-Butadieri-Acrylsäure-.L^rumar3ä.ure-

llischpolvserisat, 48' ^:,Ό Teststcff O" ' -

00 982 A"/ 15 74 . bad ÖRiOiNAL

Die Hasse wurde hergestellt, indem Tamol 721 als 1 >ige Löauiig in Wasser und Wasser zu dem Koks zugegeben wurden und gründlich gemischt wurde. Wenn der Koks gut befeuchtet war, wurde das ■Styrol-Butadien-LIischpolymere zugesetst und gemischt, bis ein einheitliches Gemisch erhalten war, das als dünne Aufschlämmung entstand. Das Gemisch wurde gleichmäßig auf eine Glasplattenoberfläche aufgepinselt und dann während etwa 2 otunden getrocknet. Ein zweiter Überzug wurde äMfgei;rageη und der Srockmmg überlassen. Die ]?ilms.tärke beurug durchschnittlich etwa 0,05 cm und die überzogene Scheibe seigue, wenn elektrischer otrora von 110 ToIt durch- ^eloitei; wurde, einen elektrischen Widerstand von 3,5 0hm. Der Überzug wurde von der Glasplatte abgeschält, Streifen wurden aus den Überzug geschnitten und auf maximale Eeißbelaatung und prozentuelle. Dehnung untersucht. Die Ergebnisse aiiid in Tabelle Il zusammengefaßt,

Z-ur:, 7ergleich wurden ähnliche !lassen hergestellt unter Terv/endung von Graphit anstelle von Koks und eines loly/injlacetatmischpolymeren (IrleXbond 800, 52 ^cß> Feststoff •Jolton ^/.leisioe.l Cc.) anstelle des 3tyrol-3utadien-Üopolyneren. Iz wurden stets äquivalente !!engen der Bestandteile verwendet und da:-K.el"fae "erfahren zuiL-lIljChen angewandt, liie Ergebnisse der YergleiclLr/erriuche sind ebenfalls in tabelle II enthalten,

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BAD

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	Beispiel	Halbleiter "■	Tabelle Il	latex, fo	0.	Stärke (inch/cm)·	Haximale Eeiß- belaötung' '(pounds/kg)	Dehnung
	. 1 '" :■	0 aleini erter Erdölkoks	Styrol^Butadien-Latex '(21 $)	0	rQ20/0,05	2,15/0,97	15,5,
	%	Graphit	ebenso (2.1 </o)	0	,020/0,05	0,83/0,37	8,7
O O	3	Calcinierter Erdölkoks	Polyvinylacetat-Latex (27 -^)	0	,022/0,06	5,38/2,42	13,9
co N)	4	Graphit	(27 fo)		,027/0,07	1,79/0,81	6,4

Querkopfgeschwindigkeit 0,5 om/Minute'(0,2 inch/minute) und Spurbreite 2 _i 54 cm (1 inch).·

Kohlenstoff-Latex-Massen wurden hergestellt, um den spezifischen Widerstand verscliedener Überzüge zu "bestimmen. Zu Vergleichszwecken wurden Klötze aus Graphit (Beispiel 5) und caloiniertem Erdölkoks (Beispiel 6) hergestellt. Die verschiedenen Kohlenstoffe wurden durch ein Sieb mit einer Maschenzahl von 1.600 je cm (100 mesh) gesiebt und auf der Oberseite eines Siebes mit einer Iiaschensahl von 6.4-00 (200 mesh) gesammelt. Die gesiebten Kohlenstoffe wurden in kleinen Mengen in eine Öffnung von 1,27 cm Durchmesser in den Zylinder einer leitenden Messingzelle eingegossen. Die Kohlenstoffe wurden zwischen den einzelnen Zugaben gepreßt, v/o zu ein Messingstempel von 1,27 cm Durchmesser eingestampft wurde, bis der Kohlenstoff-Stopfen eine Höhe von 2,86 cm erreichte. Der Widerstand der Kohlenstof f stopf en -,w,urde mit einem RGA Volt-Ohmyst, Modell WV-77E gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III bei den Beispielen 5'und 6 aufgeführt.

Formmassen wurden entsprechend folgendem Verfahren hergestellt: Zu 100 g des Kohlenstoffes wurden 10 ml ' eines 1 galgen Dispergiermittels in Wasser plus der erforderlichen Menge des Latex als 50. $ige feststoffdispersion in Wasser zugegeben. Die Gemische wurden gründlich verrührt und darin auf eine Glasplatte zum Trocknen aufgebreitet. Im trockenen Zustand wurden die Massen mit dampfbehitzten· Walzen von etwa 165°O compoundiert und dann bei etwa 180⁰O preßverformt. Die geformten Barren wurden

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BAD ORIGINAL 009Ä2A/157A ·

auf elektrlsclieii Widerstand durch, Einkliu.:raern cwioclieii ρ ο Ii erteil Alusiniuraplatten untersucht,- Biese jeforaten Hassen sind-in Tabelle III al" jei^rlele 7 - 10 anjjejebü '/ieS:aass-en v/urdeii. on ".JorecLend de:.· 7er ^^;:.on ηεο', Beispiel 1 frerjeü-Jöll'i;. Bein■ 7ei\jl-?.i.o--<" ues elelruriaüheii If/iderattuid-äo entsprechen die Beitiwicle 11 bi;.. 14 jev/eila den Beispielen 1 bis 4_} deren Sr.^ebniuce in Tabelle III ^efaSt sind.

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BAD

Tabelle III

Beispiel Leitendes Material

5 6

10

11 12 13 14

Calciniertes Erdölkokspulver Graphitpulver ,

Formmassen

Spezifischer Widerstand (ohm-cm)

0,27 0,058

Calcinierter Erdölkoks Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Mischpolymeres
mit Mbutylphthalat

Graphit - 33 /» Calcinierter Erdölkoks Graphit - 45 # ·

Gießmaas en'

ebenso

% ebenso
ebenso

Calcinierter Erdölkoks Graphit - 21 # Calcinierter Erdölkoks Graphit -2T^ fo + Styrqi-Butadien-Latex

ebenso
fo Polyvinylacetat-Latex

ebenso

2,5

30,0 15,6

73,3

0,42 0,70 1,18 1,73

Es läßt sich aus der vorstehenden Tabelle leioht ersehen, daß die oaloinierten Erdölkoks enthaltenden latex-Überzugsmassen eine höhere elektrisohe leitfähigkeit als vergleichbare, mit Graphit hergestellte Massen haben, obwohl Graphit in der trockenen, gepreßten Pulverform weit stärker leitend ist als der Koks.

Diese Tatsache macht die erfindungsgemäßen Massen auch aufgrund ihrer besonderen Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Massen hervorragend geeignet. Die höhere elektrische leitfähigkeit der vorliegenden Massen ergibt ein Produkt mit verbesserter Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit" gegenüber bekannten verwandten Produkten.

Beispiele 15 - 24

Es wurden Scherungs-, Biegungs- Pestigkeitsuntersuchungen durchgeführt, um die Beständigkeit der Kokslatex-Massen gemäß der Erfindung gegenüber Scherkräften zu bestimmen. Diese Untersuchungen wurden gemäß einem durch The Dow Ghemical Company entwickelten Verfahren mit der Bezeichnung "Shear Bond Strength Test Method", veröffentlicht am 5.April 1963, durchgeführt. Dieses Verfahren wurde zur direkten Messung; der Biegungsfestigkeit von mit gehärtetem Latex modifizierten Zementformulierungen im Vergleich zu gehärteten nicht modifizierten Standard-Zementformulierungen entwickelt und ist auch zur Bestimmung der Biegefestigkeit anderer Arten von Überzugsmaterialien geeignet.

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1690-204

Die V-ersuche bestehen darin, daß Zementzylinder von 8,57 cm Durchmeaaer und 13,97 cm länge geformt, die Zylinder mit der Koka-Latex-Maaae überlappt werden, worauf dann darauf eine 2,54 cm atarke, mit latex modifizierte Zementkappe gebracht wird. Der 13,97 cm lange Betonzylinder wird am einen Ende geglättet und die Kokslatex-Masse als etwa 0,08 bia 0,32 cm atarker Überzug aufgeatrichen. Der modifizierte nicht nicht modifizierte Beton wird entsprechend üblichen Verfahren zur Härtung von Beton gehärtet. Nach geeigneter Härtung wird der zusammengesetzte Versuchazylinder auf die 3eite gelegt und in eine Metallmuffe mit einem geringfügig größeren Durchmeaaer ala der Durchmesser dea Verauchazylindera eingeaetzt. Die 2,5 cm starke Kappe eratreckt aich aua der lletallmuffe heraus. Bin lletallsrfeempel wird senkrecht auf die 2,5 cm dicke Kappe ao eng an den 13,97 cm langen Betonzylinder ala möglich herangeführt, um eine Kraft aenfcrecht zur Hauptachse dea Zylinders auszuüben. Eine konstant geateigerte Belastung wird auf den Stempel angewandt, bis die Probe versagt. Die durch den belasteten Stempel ausgeübte Kraft wird in kg bestimmt. Der auf diese Weise ermittelte Wert wird in kg/cm überführt, indem die Kraft in kg, die durch den Stempel auageübt wird, durch die Querschnittsγ fläche des Zylinders dividiert wird. Ea wurden minimal drei Probestücke üblicher Weise zum Erhalt der Ergebnisse verwendet. Die Ergebniese sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Vor der Untersuchung auf ücherbiegefestiskeit wurde der Widerstand der Koks-Latex-tiberinige mit einem HCA Volt-Ohmyst, Modell WV-77E gemessen. Auch diese Ergebnisse sind in Tabelle IY enthalten.

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Bei- Kohlenspiele stoff

15

21

Koks

Koks

Tabelle Γϋ

latex-Binder

_tf Festi^keitg ¹⁰ (Lbs./Inch j

Styrol-Butadien

methäcrylat-Mischpolymeres mit Acrylsäure und Methacryl

säure

Styrol-Butadien

10 264/18,6

16	Koks	ebenso	17	242/17,0
17	Graphit	ebenso	17	112/7,9
18	Koks	Yinylidenchlorid- Acrylnitrll-Mis ch- polymeres mit Dibutyl- phthaiat	17	185/13,0
19	Koks	Polyvinylacetat	17	346/24,3
20	Koks	Äthylacrylat-Methyl-	17	104/7,3

15 ' 308/21,7 Widerstand
(Ohm/Fläche)

3,5

2,3
7,5
2,4

5,7
4,1

2,9

Bemerkungen

überzug von 1/16 inch/0,16

cm

ebenso
ebens ο
ebens ο

ebenso
ebenso

Einzelüberzug von 1/16 inch/ 0,16 cm; Koks geht zu 97 i> durch ein Sieb mit einer Maschenzahl von 6400

Fortsetzung von Tabelle IT

Koks

ebenso

ο ο to

15 119/8,4

23

24 6,9

722/50,8

485/34,1

Einzelner Überzug von 1/16 inch/ 0,16. cm; Koks geht zu 97 $ durch ein Sieb mit einer Idaschenzahl von 1600

LIit Latex modifiziertem Beton überkappter Beton

Mit unmodifiziertem Beton über- ' kappter Beton

Koks bestand aus calciniertem Erdölkoks.

Scherbiegungsfestigkeits-Untersuchung.

cn to ο ro co

Aua Tabelle Τι. ergibt sieh, daß die "beste aufgeführte Formulierung aus 15 fo Styrol-Butadien-Miachpolymeren mit calciniertem Erdölkoks, der zu 90 $ durch ein Sieb mit einer Maachenzahl von 6400 (200 mean) geht, bei der Auftragung ala Einzelüberzug von 0,16 cm (1/16 inch) iat (Beiapiel 21). Jedoch sind auch aämtliche anderen Koka-Latex-Pormuli erungen ala gut anzusehen. In den Beispielen 23 und 24 ist ein Vergleich der Scherbiegefestigkeit mit Beton ohne Koks-Latex-Überzug gebracht.

Beispiel 25

Zur Bestimmung der Wirksamkeit der Überzüge gemäß der Erfindung zum Schmelzen von Schnee wurde eine Masae aus

9 ^c/o Styrol-Butadien mit calciniertem Erdölkoka hergestellt

und auf ein Stück von 30 cm eines Sperrholzes in einer Stärke von 0,16 cm aufgetragen. Es wurden Verbindungen an den Überzug angelegt und ein Strom quer über den Überzug mit 13 Volt, 60 Cyclen Wechselstrom und 3,1 Ampere geführt. Dies entspricht etwa 430 Watt je qm (40 Watt per square foot). 680 g harter Schnee (etwa 1,9 cm) wurde dann auf die Heizmasse gebracht. Der Schnee war in etwa 2 Stunden in einer Lufttemperatur wenig unterhalb O⁰C vollständig geschmolzen.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Formmasse für elektrisch leitende Überzüge auf einer nicht-leitenden Oberfläche, gekennzeichnet durch ein Gemisch aus 5 bis 50 fS eines wärmestabilen latex und 95 bis 50 Gewichtsprozent eines fein verteilten, calcinierten Erdölkokses.

2. Formmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Wasser und einem Dispergiermittel.

3« Formmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex aus einem Mischpolymeren von Styrol und Butadien mit Fumarsäure und Acrylsäure in Wasser besteht.

4. »Formmasse nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der latex 57 i» Styrol und 41 fi Butadien mit 0,25 i» Fumarsäure und 1,75 $ Acrylsäure enthält und 40 bis 60 §< GesamtfestBtoff in Wasser aufweist.

JOl¹M-

5./Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der latex aus einem Mischpolymeren von Vinylidenchlorid und Acrylnitril mit Dibutylphthalat in Wasser besteht.

6. Formmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der latex 75 5& eines Ilischpolymeren aus 85 # Vinylidenchlorid und etwa 15 ^ Acrylnitril mit 20 fo Dibutylphthalat enthält und 40 bis 60 ?o äesamtfeststoff in Wasser aufweist.

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£oki?'-'ⁱJic*?irh&et.,, dall der_o Jic^'?r" .-;,";■?: "λΙι(ϊπ !^if^T-nsl^'er&ii Ton Xthylo.erylät -und IJethyl5?t*ihfxnv-&1* iss Wapmr Klient

'8« "ForramssöC¹ nach ^r.!.ipr??cL· ?. äs^ra^os gsksmii39iohaet₉ dsß der Late;: aus S¹I fS Itte^ao^ylafe und 33 $ Ketiiylmetliacrylat mit 1 fo Hetfc.a.orylßa^r© bhS 0^^ ü&xiTCi; -"bcTkelit und- 40 bia 60 $ ööaaa"bÄ:..r5Sto^'i ;! auiweiat.

9 ο lormmasse nach /jSop^ucb. 1 oder S₃ fladmroii ge lcemiKeiolinet s daß der Latex aus eines». imi,®ii pl teil ■Polyvinylaeetat-Kischpol.yiaeren ait einer B Tiakosität Eisrischen etwa 750 moä ettm ©50 ^©ntlpQisea Tjesräeht und 40 Isis 65 >' j-essjatfestatoff in Wasssr aiif weist.»

1Oo ITorramacse nach. i.nepruch 1 bii? 9; daä^irali k-ennsaiolinet, daß der cale-ini"@rts Iröölteoks B5 'bis 51) Gewichtsprozent- des elelsts'iecla I©it©Mßn tlbersiaiits Mi

swiscfeen 90 miö 100 fa Si32?@h ©la Si©!} mit ©is©? MasoliQja-•zahl je cm² von 1600 (100 mseh Syier) gofeto

11 ο Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitenden Üoerzuges auf eissr nicht-leitenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet_? daß darauf eine Hasse-nach Anspruch. 1 bis 10 aufgetragen und der latex au einem anhaftenden kontinuierlichen ΙΊΙβι gehärtet wird} der die fein zerteilten Kokateilchen .einheitlich verteilt enthält*.

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.von BrUoIrOa₅, Stjra£sK.₅ flugplatslaiiila bahnen _s. Autoöaiiaea_s dadureli gekezmgeiolisetj daß liio^auf' sin elektrisch lsitea . der Übersug neoiL Aaspsruoa 1 ■ aia IC aufgatragsü. uiid .tier tlDersti.^ mi·!; ei-acx¹ -gQ^igÄS'teri E-iräj.raag aur SlelctrJ-zi-'bat, " yer Dunasai wird a -

' 15 ο Teri'ahran nach ,foispniGli 12 _r daäuroh g©kenii- ■ zelohiiGf. ₉ ' fieJa der Übsroag %&Λ isiüar a-briis&a&estaiidlgeii Soiriojit verseilen wird»

14» HeiaQlöi;iönt₅ "boj^cösiid a,a.a einem Sr"aiKtealioria öas an -raindestons ei/j.er O'b35?f3.äii;*3 aia^j ααηηοϋρ slsltt-rlsa liäitsnäsii.Wärme eygefctaclem, iPilai nacii Anspruch 11 Dis 13 aufweist» "■-."■■

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