DE1619307B2 - Verfahren zur verbesserung der biegeeigenschaften von misch polymerisaten - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der biegeeigenschaften von misch polymerisaten

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DE1619307B2 DE19671619307 DE1619307A DE1619307B2 DE 1619307 B2 DE1619307 B2 DE 1619307B2 DE 19671619307 DE19671619307 DE 19671619307 DE 1619307 A DE1619307 A DE 1619307A DE 1619307 B2 DE1619307 B2 DE 1619307B2
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Description

ι 2
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mit Matnx-Harz
Glas verstärkten, thermoplastischen Schichtkörper mit (Grundharz)
verbesserten Biegeeigenschaften
Das erfindungsgemaße Verfahren zur Verbesserung Das Matrix- oder Schichtharz stellt gewohnlich die
der Biegeeigenschaften von Formkorpern aus glasfaser- 5 größte Harzmenge im Verhältnis zum hergestellten
verstärkten Styrol-Acrylnitnl-Mischpolymerisaten ist Schichtkörper Dieses Harz wird zweckmäßig in Fo-
dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper etwa lien- oder Filmform verwendet. Bei der Herstellung von
1 bis 15 Minuten auf eine Temperatur von etwa 177 bis Schichtkörpern werden ein oder mehrere Glasfaser-
260° erhitzt prepregs zwischen zwei oder mehr Folien des Matnx-
Obgleich die Verwendung von Glasfaserverstarkun- io harzes gelegt. Zur Bildung eines einheitlichen bzw gut
gen seit langem bei der Herstellung von Folienmateri- verbundenen Schichtkorpers bzw einer Schichtfolie
alien unter Verwendung warmehartender Grundharze werden die aufeinandergestapelten Schichten dann
(Matrixharze) bekannt ist, ist die Verwendung dieser Warme und Druck unterworfen
Materialien in thermoplastischen Harzen verhältnis- Wie aus dem Folgenden noch deutlicher hervorgeht,
maßig neu Die im allgemeinen mit Glasfaser verwen- 15 ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf Kombi-
deten, thermoplastischen Harze können m drei ver- nationen aus Styrol-Acrylnitnl-Harz und Glas in allen
schiedenen Formen oder Funktionen verwendet wer- drei Formen, d h als Binderharze, Prepieg-Harze und
den Matrixharze getrennt oder in Kombination.
Obg'eich die Verwendung thermoplastischer Harze
Binderharze 20 m verstarkten Fohenmatenalien bezüglich Kosten,
Wirksamkeit und Leichtigkeit der Herstellung viele Vorteile mit sich bringt, war sie auch von verschie-
Werden Glasfasern aus geschmolzenem Glas ver- denen Nachteilen begleitet So wurde mit warme-
sponnen und dann ui eine Matte gelegt oder in einen geharteten Harzen ζ B versucht, die Festigkeit des
Stoff oder ein andersartiges Gewebe eingewebt, so ist 25 Schichtkorpers durch Verwendung von Kupplungs-
es zur Aufrechterhaltung der Integrität des Vlieses mitteln auf der Glasfaser zu verbessern Keines dieser
(Matte) oder Gewebes notwendig, die Fasern mitein- Kupplungsmittel hat sich jedoch mit einer Anzahl
ander zu verbinden Dies ist besonders wichtig, wenn anderweitig geeigneter, thermoplastischer Harze als
die Matte aus einem oder mehreren kontinuierlichen völlig zufriedenstellend erwiesen Auf Grund der re-
Strangen besteht, die zur Bildung einer Wirbelmatte 30 lativ schlechten Haftung dieser Harze auf der Glas-
aufemandergelegt sind Das Binderharz wird gewohn- faser zeigen die daraus hergestellten Schichtkörper
hch m einer sehr gelingen Menge, bezogen auf das relativ schlechte Biegemoduli und -festigkeiten, was
Gewicht des Glases, verwendet, es wird zweckmäßig selbstverständlich die Verwendbarkeit dieser Harze
aufgebracht, indem man die Matte oder den Stoff in einschränkt
eine relativ verdünnte Losung oder Dispersion des 35 Es wurde nun jedoch festgestellt, daß eine ausge-
Harzes eintaucht oder damit besprüht Da nur eine zeichnete Haftung der Styrol-Acrylnitnl-Harze auf der
sehr geringe Haizmenge verwendet wird, ist die be- Glasfaser erzielt werden kann, indem man einfach das
sondere Harzart nicht sehr entscheidend. Eifindungs- Polymerisat etwa 1 bis 15 Minuten auf einer Tempera-
gemaß hat es sich jedoch als zweckmäßig — obgleich tür von etwa 177 bis 2600C erhitzt, wahrend es in inniger
nicht notwendig — erwiesen, dasselbe Harz zu ver- 40 Berührung mit der Glasfaser steht. Die vorliegende
wenden, das bei der Herstellung des Schichtkorpers Erfindung ist, wie oben ausgeführt, auf alle diei Kom-
verwendet werden soll, oder ein Harz, das mit einem binationen von Harzen anwendbar Wie aus den Bei-
solchen Harz eine gute Verträglichkeit zeigt spielen jedoch hervorgeht, wird das höchste Maß an
Festigkeit erhalten, wenn ein thermisch behandeltes 45 Matnxhaiz verwendet wird, bei Verwendung eines
»Prepreg«-Haize entsprechenden »Prepreg«-Harzes erfolgt noch eine
meikliche Verbesserung der Eigenschaften, bei Ver-
(Vonmpragnierungsharze) wendung entsprechender Binderharze ist die Verbesserung am geringsten
Nachdem das Glasfaserverstaikungsgewebe in Form 50 Werden thermoplastische Harze thermisch abgebaut einer Matte oder eines Stoffes verbunden worden ist, oder pyrolysiert, so zeigen sie allgemein schlechtere ist es zweckmäßig, es zu einem Folienmateiial mit physikalische Eigenschaften und eine schlechtere Hafeinem höheren Harzgehalt zu verarbeiten, bevor man es tung am Verstarkungsmatenal Es war daher unerwarm den Schichtstrukturen verwendet Diese relativ tet und überraschend festzustellen, daß Styiol-Acrylharten bzw. spröden Folien sind als »Prepregs« be- 55 nitnl-Mischpolymerisate nach der thermischen Bekannt, sie werden hergestellt, indem man die Gewebe handlung eine verbesserte Bindung und verbesserte in ähnlicher Weise wie beim Binderharz mit einer Biegefestigkeit zeigen, wenn sie mit Glas verstärkt sind Harzlosung imprägniert Die Prepieg-Harze werden oder damit m Berührung stehen Geeignete Styroljedoch in wesentlich größeren Mengen und m einem Acrylmtril-Mischpolymensate werden aus Styrol und viel höheren Gewichtsverhaltnis von Harz zu Glas 60 Acrylnitril hergestellt Diese enthalten vorzugsweise verwendet. Dies erfolgt leicht durch Verwendung etwa 24 bis 28 Gewichtsprozent polymerisiertes Acryleiner Harzlosung mit wesentlich höherer Harzkonzen- nitnl, obgleich auch Mischpolymerisate mit größeren tration Die Glasfaser-prepregs werden unmittelbar oder kleineren Mengen, wie ζ B etwa 20 bis 30 Gebei der Herstellung von Schichtkörpern verwendet Wichtsprozent kombiniertes Acrylnitril, verwendet Die im Prepreg-Überzug verwendeten Harze sind 65 weiden können Obgleich die Styrol-Acrylnitnl-Mischzweckmaßig dieselben, wie sie im Schichtkörper- oder polymerisate normalerweise eine relativ gut haftende Matrixharz verwendet werden sollen, damit eine opti- Bindung an Glasfasern und relativ gute physikalische male Beschichtung und Haftung erreicht wird. Eigenschaften ergeben, liefert die eifindungsgemaß
3 4
vorgeschlagene thermische Behandlung insbesondere verursachen, die fur bestimmte Verwendungszwecke bezüglich Biegemodul oder Steifheit verbesserte Eigen- unerwünscht sind Es ist daher gewöhnlich zweckschaften Da fur bestimmte Zwecke die Steifheit von maßig, die mit der Losung überzogene Matte eine zur entscheidendei Wichtigkeit ist, können Schichtkörper Entfernung des Losungsmittels ausreichende Zeit zu gemäß den erfindungsgemaßen Verfahren wesentliche 5 trocknen. Dies erfolgt zweckmäßig, indem man die Vorteile bieten Matte fur die Dauer von etwa 1 bis 3 Minuten auf eine
Die Bezeichnung »Glasfasern« bezieht sich auf das Temperatur von 150 bis 163° C erhitzt
femzerteilte Glasfasermaterial, das in der Industrie Mach Trocknung der gebundenen Glasfasermatte
gewöhnlich als Verstarkungsmaterial verwendet wird oder des -prepregs kann auf eine zur thermischen Be-
Unter diese Bezeichnung fallen alle verfugbaren For- io handlung des Harzes ausreichende Temperatur von
men solcher Fasern, wie endlose Faden, Garne, etwa 177 bis 2600C erhitzt werden. Die Dauer des
Rovings, Stoffe, gewebte Rovings, Wirbelmatten usw Erhitzens ist fur das Prepreg gewöhnlich großer als
Obgleich diese Fasern ursprunglich unubeizogenes fur die verbundene Matte, und zwar auf Grund der Glas waren, ist es übliche Praxis in der Industrie, auf unterschiedlichen Dicke und des Gewichtes Die bei das Glas fur besondere Zwecke ein oder mehrere 15 der Behandlungsstufe verwendete Temperatur hangt ab Uberzugsmateriahen aufzubringen So verbessern ζ B vom besonderen verwendeten Polymerisat und dem Übeizuge mit geringen Mengen an Organosilanen als gewünschten Zyklus Die Behandlung sollte nicht so Hilfsmittel die Haftung zwischen der Harzmatrix und drastisch sein, daß sie das Molekulargewicht des dem Glas Auch verschiedene Bmderharze können in Styrol-Acrylmtnl-Mischpolymensates stark verringert geringen Mengen aufgebracht werden, um die Fasern zo odei große Mengen unerwünschter Zersetzungsprozu verbinden und sie in einer leicht zu handhabenden dukte bildet Die optimale Behandlungstemperatiu Form zu halten Erfindungsgemaß kann sowohl über- kann fur das besondere zu verwendende System leicht zogenes wie nicht überzogenes Glas verwendet werden. durch einfache Versuche bestimmt werden Bezüglich Es ist jedoch zweckmäßig, das Glas mit einem Binder- der verbundenen Glasmatten oder -prepregs kann das harz zu versehen, um bei der Herstellung der 25 Auftreten einer Färbung im unpigmenüerten Harz als Schichtkörper eine leichtere Handhabung des Glases Zeichen einer ausreichenden Behandlung angesehen zu ermöglichen Bei Verwendung solcher Bmderharze werden, obgleich diese ohne Schwierigkeiten über müssen diese jedoch im Hinblick auf die erfindungs- diesen Punkt hinaus fortgesetzt werden kann, vorausgemaß verwendeten Styrol-Acrylnitnl-Harze ausge- gesetzt, daß das Harz nicht unzweckmäßig zersetzt wählt werden, und vorzugsweise werden diese Misch- 30 wird. Werden Styrol-Acrylnitnl-Harze als Binder-, polymerisate selbst verwendet Wie im folgenden aus- Prepreg- und Matrixharze verwendet, so verfärbt sich gefuhrt, kann das Binderharz selbst auf dem Glas das Binder- und/oder Prepregharz nach der Behandthermisch behandelt werden, um dem Schichtkörper lung oder wird dunkler Ist das im Schichtkörper ververbesserte physikalische Eigenschaften sowie eine wendete Matnxharz klar und durchscheinend, so Schmuckwirkung zu verleihen 35 ergibt das dunklere Gewebemuster der Matte odei des
Die Bmderharze werden auf das Glas gewöhnlich als Prepregs eine angenehme Schmuckwirkung Solche verdünnte Losung, Latizes, Emulsionen, Dispersionen Schichtkörper eignen sich fur Zwecke, bei welchen usw aufgebracht, die Aufbringung kann durch Auf- durchscheinende Platten gewünscht werden, wie bei sprühen, Eintauchen, Überziehen und andere derartige Beleuchtungskörpern, Oberhchtplatten und -dachern, bekannte Mittel ei folgen Die Bmderharze werden ge- 40 Wird das thermisch behandelte Prepreg bei der Herwohnlich in einem Gewichtsverhaltnis von Harz zu stellung des Schichtkorpers als Platte oder Folie ver-Glas von etwa 5 95 bis etwa 15 85 aufgebracht, ob- wendet, so können übliche Verfahren angewendet wergleich auch größere oder kleinere Verhaltnisse mit den Die Prepregs können zwischen die Harzfohen Erfolg angewendet werden können Die Konzentration gelegt und es können die üblichen Beschichtungsdrucke des Binderharzes in der Losung betragt gewöhnlich 45 und -temperaturen angewendet werden Die thermisch etwa 7 bis 20 °/0 behandelten Prepregs verleihen der Folie außergewohn-
Die Glasfaser-Prepregs werden gewöhnlich herge- liehe Biegeeigenschaften Gegebenenfalls können jestellt, indem man die Glasmatte mit einer starker doch auch vorbehandelte Prepregs oder nicht behankonzentnerten Haizlosung überzieht Es wird zweck- delte Prepregs gestapelt und unter Warme und Druck maßig ein Harzuberzug verwendet, der ein Gewichts- 50 in einer Beschichtungspresse behandelt werden Bei verhältnis von Harz zu Glas von etwa 10 bis 50 % er- diesem Verfahren liegt der angewendete Druck gegibt Gewohnlich werden Überzugslosungen mit Kon- wohnlich zwischen etwa 7 und 28 kg/cma Als Temzentrationen von etwa 10 bis 4O°/o verwendet, obgleich peratur wird diejenige angewendet, die ausreicht, ohne wiederum gegebenenfalls größere ocer kleinere Mengen übermäßige Menge unerwünschter Nebenprodukte des vorgesehen sein können 55 Harzes im Schichtkörper zu bilden und ohne den
Sollen die Losungen der Harze verwendet werden, Schmelzindex stark zu erhohen Wie oben angegeben, um entweder die Glasfaser zu verbinden oder em ist das Auftreten von Farbe im Harz em Anzeichen Prepreg zu bilden so kann jedes geeignete inerte Lo- einer ausreichenden Pyrolyse Bei diesem letzteren Versungsmittel verwendet werden, das das besondeie zu fahren hangt die Behandlungszeit jedoch ab von der verwendende Harz losen kann Solche Losungsmittel 60 Anzahl der Schichten, dem Harz, der Arbeitstemperasmd Methylathylketon, Methylisobutylketon, Aceton, tür, dem Arbeitsdruck und der Dicke der Schichten Toluol, Xylol, Cyclohexan, Dimethylformamid, Tetra- Das Prepreg aus dem behandelten Harz bietet jehydrofuran, Athylendichlond, Methylenchloiid usw doch bestimmte Vorteile, indem es in einem Ofen m
Nach Überziehen der Glasmatte oder des Prepregs einem getrennten Arbeitsgang behandelt werden kann mit der Harzuberzugslosung wird sie getrocknet Ob- 65 und somit die mit Pressen mit hoher Temperatur vergleich die Trocknungsstufe gewöhnlich mit der ther- bundenen Schwierigkeiten umgeht Ist der Gewebemischen Behandlungsstufe kombiniert werden kann, effekt des Prepregs unerwünscht, so kann das Schichtkann em schnelles Trocknen die Bildung von Blasen material em oder mehrere undurchsichtige Schichten
enthalten Erfindungsgemaß können auch pigmentierte und/oder gefärbte Harze wirksam verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Pigmente oder Farben unter den Abbaubedingungen stabil sind
Die Behandlungstemperaturen können leicht festgestellt werden, und die Behandlungsdauer variiert nur in bezug auf den besonderen Zweck, fur den das Harz aufgebracht wurde, d h als Binderharz, als Prepregharz oder als Matrixharz m einem Schichtkorper, wobei das erstere eine kürzere Erhitzungsdauer xo erfordert als letzteres Im folgenden sind die Behandlungstemperaturen und -zeiten fur Styrol-Acrylnitnl-Harze angegeben
Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensat
annehmbar
bevorzugt
Behandlungstemperatur
177 bis 260
232 bis 206
Behandlungsdauer, Minuten
Prepreg
Schichtkorper
1 bis 10 j I bis 15 2bis 6 1*
40
*) Schichtkörper wuiden in einei Presse erhitzt und dann un- a5 mittelbar nach Erreichen einer festgesetzten Temperatur, ζ Β 2430C, abgekühlt
Die Dauer der Behandlung bei der entsprechenden Temperatur hangt selbstverständlich zu einem gewissen Maß von der Dicke und Anzahl der Schichten in der Schichtfohe sowie von der Dicke oder dem Gewicht der Glasfasermatte ab.
Die Behandlungszeit hangt auch davon ab, ob die Behandlung in einer Presse wahrend oder vor der Beschichtung durch Vorerhitzung der harzimpragnierten Folie in einem Ofen erfolgt Die erforderliche Zeit hangt m diesem letztgenannten Fall weitgehend von der Warmeform (Heißluft, Infrarot usw ),derOfenkapazitat sowie den zu erreichenden Temperaturen ab Zum Verbinden der Matnxharzfohen mit dem Glasfaserprepreg werden die fur solche Beschichtungen üblichen Beschichtungsdrucke angewendet, die gewöhnlich zwischen etwa 14 und 28 kg/cm2 liegen
Die erfindungsgemaß geeigneten Styrol-Acrylnitnl-Harze enthalten normalerweise verschiedene Zusätze, wie Stabilisierungsmittel, Antiblockmittel, Füllmittel, Farbemittel usw. Selbstverständlich können solche Zusätze m diesen Harzen vorhanden sein, sie sind zweckmäßig in einem solchen Maß anwesend, daß sie die Eigenschaften verleihen, fur die sie einverleibt wurden. Es können auch andere Zusätze, wie saure Salze, verwendet werden, um die Behandlung des Harzes bei niedrigen Temperaturen zu verbessern
Die Glasfasern können mit Organosilane oder derartigen Binderharzen überzogen sein, wie sie üblicherweise in der großtechnischen Hei stellung vorgesehen sind
In einer weiteren Ausfuhrungsform können die Oberflacheneigenschaften der erfindungsgemaßen Schichtkörper modifiziert werden, indem man zur Schaffung der gewünschten Eigenschaften weitere Oberflachenschichten aufbringt So können Glanz, Harte, Strahlungsabsorption, Farbe usw verbessert werden. Solche Oberflachenfolien können aus jedem geeigneten Material jeder geeigneten Dicke bestehen, das mit der Oberfläche des Schichtkorpers vertraglich ist Diese Folien können wahrend der Beschichtungsstufe m einer zweiten Beschichtungsstufe oder durch Anwendung verschiedener Klebstoffe aufgebracht werden.
Wie oben ausgeführt, sind die erfindungsgemaßen glasfaserverstärkten Schichtkörper vielseitig verwendbar, und zwar auf allen Gebieten, in denen mit Glas verstärkte Fohen aus warmehartenden Harzen Verwendung finden Die erfindungsgemaßen Schichtkorper können jedoch auch leicht durch Warme zu geformten Teilen verformt werden, und der Abfall kann erneut als Formmasse verwendet werden, wodurch die Kosten gesenkt und die Wirksamkeit der Herstellung verbessert werden. Diese Schichtkörper sind besonders geeignet zur Herstellung von Formteilen in der Automobihndustne, bei der Bootsherstellung und in der Baustoffindustrie.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschranken. Die Messungen fur den Biegemodul erfolgen gemäß ASTM D-790-59T
In den folgenden Beispielen ist 181-Gewebe die übliche Handelsbezeichnung fur einen gewebten Glasfaserstoff in einem achtbindigen Satingewebe mit 57 · 54 Kette und Schuß pro 2,5 cm Dieses Material wog etwa 248,4 g pro 0,836 m2 und war etwa 0,225 mm
Beispiel 1
Unter Verwendung üblicher Matten aus kontinuierlichen Strängen wurde eine Reihe von Schichtkörpern hergestellt. Das als Matrixharz verwendete Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensat enthielt etwa 24 bis 28 Gewichtsprozent kombiniertes Acrylnitril Die Schichtkörper wurden hergestellt, indem man die Glasfasermatte in Sandwichweise zwischen Folien des Matnxharzes legte und den Stapel m einer erhitzten Presse verpreßte In jedem Falle wurden Kontaktdrucke von 21 und 42 kg/cm2 angewendet, die Verweilzeit bei jedem Druck betrug 5 Minuten Die Temperatur wurde jedoch in unten angegebener Weise variiert In jedem Fall wurden Biefestigkeit und Biegemodul festgestellt Die Ergebnisse sind m der folgenden Tabelle aufgeführt·
Schicht-
korper		 Beschichtungs-
temperatur
0C		 Biegefestigkeit
kg/cm2 		Biegemodul
kg/cm2
1
2
3		 180
232
260		 2240
2870
3990		 84000
133000
161000
Aus den obigen Daten geht hervor, daß die Festigkeit des bei 260° C verpreßten Schichtkorpers fast das l,8fache und die Steifheit das l,9fache des bei 1800C verpreßten Schichtkorpers betragt
Beispiel 2
Unter Verwendung behandelter vonmpragnierter Glasfasermatten oder -stoffe wurde eine Reihe von Beschichtungsversuchen durchgeführt Die verwendeten Harze waren
Styrol-Acrylnitnl-Mischpolymensat Nr 1 mit 27 bis 29 Gewichtsprozent polymerisiertem Acrylnitril, Schmelzviskositat 35 mg/Mm bei 200° C und 7 kg/cm2
Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensat Nr 2 mit 27 bis 29 Gewichtsprozent polymerisiertem Acrylnitril, Schmelzviskositat 143 mg/Mm, bei 2000C und 7 kg/cm2 (jeweils bestimmt in einem Strangpreßplastometer gemäß ASTM D-1238-57T).
Als Glasfaserverstärkt^ wurde eine Wirbelmatte verwendet, d h eme Matte aus kontinuierlichen Strängen, hergestellt aus vielen Schichten kontinuierlicher Faden in einem Wirbelmuster, die Matte wog 42 g pro 0,83 m2
Verfahren Mit den zwei Styrol-Acrylnitnl-Mischpolymensatharzen wurden verschiedene 25 · 25-cm-Schichtkorper hergestellt Diese Harze wurden bei Temperaturen von etwa 204 bis 315° C gepreßt Die Preßtemperaturen und Schichtkorpereigenschaf ten sind m Tabelle 1 aufgeführt
In diese Beschichtungen wurden fünf Stapel Glasfasermatten aus kontinuierlichen Strängen mit einem Gewicht von 42 g pro 0,83 m2 zwischen sechs Schichten des auf eme Dicke von 0,425 mm stranggepreßten Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensatharzes Nr 2 gelegt Dieses Schichtmaterial wurde zwischen Alumimumdruckplatten in eme kalte Pi esse gelegt Unter Verwendung emei Kombination aus Wasserdampf und elektrischer Warme wurde die Plattentemperatur von 21 auf 243 0C erhöht Das Schichtmaterial wurde unter folgendem Druck gehalten:
6 Minuten bei 2,1 kg/cm2
6 Minuten bei 7 kg/cm2
6 Minuten bei 28 kg/cm2
5 Minuten wahrend des Abkuhlens auf 28 kg/cm2 Dann wurden Biegefestigkeit und -modul festgestellt Aus den Eigenschaften der in Tabelle 1 aufgeführten Materialien im Vergleich zu den Eigenschaften der behandelten Prepregs ist ersichtlich, daß die erzielten Vorteile nicht nur auf der Schmelzviskositat allein beruhen, da die Eigenschaften der Schichtkörper aus den Styrol-Acrylnitnl-Mischpolymensatharzen Nr 1 und Nr 2 vergleichbar sind, wobei jedoch die Schmelzviskositat von Harz Nr 2 wesentlich niedriger ist als diejenige von Harz Nr 1
Tabelle 2 zeigt den Vergleich zwischen behandelten und nicht behandelten Schichtmatenahen aus Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensaten, wenn diese bei unterschiedlichen Temperaturen gepreßt wurden Es wurde festgestellt, daß sowohl die behandelten als auch die
ίο nicht behandelten Proben mit den höheren Preßtemperaturen eme Erhöhung der Festigkeit zeigen, das behandelte Schichtmatenal war nach Pressen bei 1770C ebenso stark wie das nicht behandelte bei 243 0C gepreßte Schichtmaterial Eme Reihe von Proben wurde hergestellt, indem eine mit 50% Styrol-Acrylnitril-Harz vonmpragnierte Glasfasermatte gepreßt wurde Diese Schichten hatten keine Zwischenschicht aus Harzfolie Em andere Probereihe wurde aus der behandelten Matte hergestellt, zwischen der Schichten
ao der Mischpolymensatharzfohe lagen, dann wurde gepreßt Die Kontrollproben wurden in gleicher Weise hergestellt, die Matten waren jedoch nicht behandelt, die Preßzyklen waren gleich denen von Tabelle 1, Probe 50-6
Die Behandlung der vonmpragnierten Glasfaserschichten erfolgte durch Erhitzen unter Infrarotwarme Der Heizer hatte eine Temperatur von 343 bis 3710C, und die Proben befanden sich etwa 27,5 cm unterhalb der Heizer So wurden die Styrol-Acrylnitnl-Mischpolymerisatproben insgesamt 6 Minuten, d h 4 Minuten auf einer Seite und 2 Minuten auf der anderen Seite, erhitzt
Tabelle 1
Wnkung der Preßtemperatur auf die Eigenschaften von Schichtmateriahen Mischpolymerisat 1 . 204 232 243 Temperatur, 0C 276 288 299 316
aus Styrol-Acrylnitnl-Glasfaser-Wirbelmatten Biegefestigkeit, kg/cm2 50-2 50-4 50-6 260 50-10 50-11 50-12 50-13
Biegemodul, kg/cm2 2296 2450 2828 50-8 2779 2856 3129 3241
Dicke, mm 112000 121800 135100 2730 142800 133 700 145600 151900
Glas, «Υ» . . 2,6 2,6 2,5 134400 2,5 2,525 2,65 2,476
Mischpolymerisat 2 . . 54,1 54,0 54,1 2,5 55,4 52,7 54,9 54,4
Biegefestigkeit, kg/cm2 50-1 50-3 50-5 54,9 50-9
Biegemodul, kg/cm 2499 2415 2793 50-7 2849
Dicke, mm . 130200 116200 140000 2702 130900
Glas,°/0 ... 2,775 2,7 2,6 135800 2,05
51,0 50,4 55,8 2,55 54,7
54,2
Tabelle 2
Wirkung der Vorbehandlung von Styrol-Acrylnitril-Glasfaser-Prepegs auf die physikalischen Eigenschaften
Probe Nr Biege
festigkeit
kg/cm2 		Biegemodul
kg/cm2 		Schicht-
korperdicke
nun		 Glasgeh
Gewichts
prozent		 Preß
temperatur
0C		 Vorzersetzung Erhöhung
der Biege
eigenschaften
Vo
50 °/0 Prepreg
45-1 3192 177100 1,91 60 243 ja 17
2 2779 131600 2,29 51,4 243 nein
3 2933 174300 1,93 57,4 223 ja 10
4 2653 146300 2,34 54,7 223 nein
5 .. 3108 169400 2,16 53,4 204 ja 16
6 2681 142800 2,31 50,7 204 nein
7 2534 147000 2,36 55,2 177 ja 8
8 2324 120400 2,29 51,1 177 nein
109534/376
Fortsetzung von Tabelle 2
10
Probe Nr Biege
festigkeit
kg cm2 		Biegemodul
kg cm2 		Sctucht-
korperdicke
mm		 Glasgeh
Gewichts
prozent		 Preß-
temperatur
0C		 Vorzersetzung Erhöhung
der Biege
eigenschaften
0O
10 % Prepreg
52-1 . 2919 131600 2,82 47,5 243 ja 13
2 2646 112700 2,87 47,3 243 nein
3 2870 126000 2,96 48,9 223 ja 13
4 2534 116200 2,84 48,0 223 nein
5 2814 127400 2,96 47,0 204 ja 16
6 2401 114100 2,96 48,7 204 nein
7 2639 121800 3,02 44,5 177 ja 22
8 2163 99400 2,92 45,5 177 nein
Patentanspruch
Verfahren zur Verbesserung der Biegeeigenschaften von Formkorpern aus glasfaserverstärkten Styrol-Acrylnitril-Mischpolymensaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper etwa 1 bis 15 Minuten auf eine Temperatur von etwa 177 bis 2600C erhitzt
DE19671619307 1966-06-16 1967-06-15 Verfahren zur verbesserung der biegeeigenschaften von misch polymerisaten Withdrawn DE1619307B2 (de)

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