DE1669804C3 - Verfahren zur Herstellung von zug- und druckfesten, dehnbaren PolyolefinpreBmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zug- und druckfesten, dehnbaren Polyolefinpreßmassen. a°

Es sind bereits Preßmassen bekannt, die aus einer Mischung; aus Pech mit Gummi oder einem thermoplastischen Polymer, z. B. Polyvinylchlorid, bestehen. Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist die Schaffung einer verbesserten Preßmasse, mit der ein wirtschaftliches Formen durchgeführt werden kann und Erzeugnisse mit befriedigendem Zugfestigkeits- und Dehnungsverhalten sowie befriedigender Druckfestigkeit erhalten werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Mittel zur Verbesserung der Zug- und Druckfestigkeit sowie des Dehnungsverhaltens 30 bis 60 Gewichtsprozent eines mittels Formaldehyd modifizierten, durch Wärmebehandlung von Kohle hergestellten Pechs verwendet wird. ·

Der Ausdruck Formaldehyde soll im Rahmen dieser Erfindung auch Paraformaldehyde u. dgl. einschließen. Der Formaldehyd kann auch als Formalin vorliegen.

Die Modifizierung des Pechs mit Formaldehyd gestattet die Zugabe eines größeren Anteiles von Pech, wodurch sich eine Preßmasse von größerer Wirtschaftlichkeit, d. h. von geringeren Kosten, ergibt.

Im Fall der Verwendung von Formalin werden zweckmäßigerweise 5 bis 15 Gewichtsprozent Formalin im Pech eingesetzt, wobei das Formalin zwischen 20 und 40 Gewichtsprozent Formaldehyd enthält. Die Modifizierung des Pechs kann auch darin bestehen, daß eine verhältnismäßig kleine Menge von konzentrierter Salzsäure hinzugefügt wird, z. B. als Anteil von 1 bis 5 Gewichtsprozent des Pechs, ferner Wasser, und zwar beispielsweise als Anteil von 5 bis 10 Gewichtsprozent des Pechs. Es können auch Vorteile damit erzielt werden, der endgültigen Mischung Hexamin beizugeben, und zwar in Anteilen von 5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Pech.

Nach einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung wird das Pech durch Mischen mit dem Formaldehyd modifiziert und die Mischung alsdann erhitzt, woraufhin das modifizierte Pech zu dem Polyolefin gegeben und die daraus hervorgehende Mischung zur Bildung der Preßmasse erhitzt wird.

Das Pech kann durch verschiedene Verfahren aus der Kohle gewonnen werden, beispielsweise mittels Wärmebehandlung von Feinkohle in einem Wirbelbett bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, z. B. um 400⁰C, oder mittels Wärmebehandlung von Kohle in einem Koksofen.

In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, der endgültigen Mischung natürlichen oder synthetischen Gummi hinzuzufügen, um die Eigenschaften der Masse zu verbessern. Der Gummi kann sowohl in vulkanisierter als auch in unvulkanisierter Form hinzugegeben werden, wobei im letztgenannten Falle die Vulkanisation nach der Zugabe des Gummis zur Fertigmischung vorgenommen wird. Der Anteil an Gummi beträgt in beiden Fällen zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent des Pechs.

Das Gemisch aus modifiziertem Pech und Polyolefin wird für die Dauer von 5 bis 15 Minuten bei 110 bis 180⁰C erwärmt, und das modifizierte Pech wird nach einer weiteren Durchführungsform der Erfindung mittels Erwärmung von Pech und Formaldehyd auf Temperaturen zwischen 85 und 120°C unter Wiederverflüssigung (reflux) für 45 bis. 75 Minuten zubereitet.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Das Pech wurde bei der Schwelung von Feinkohle in einem Wirbelbett bei einer Temperatur von 425⁰C gewonnen, und es hatte einen Erweichungspunkt von 90⁰C (Ring and Ball Index). Aus 113 Gewichtsteilen dieses Pechs und 11 Gewichtsteilen Formalin mit 30 Gewichtsprozent Formaldehyd wurde dann eine Mischung gemacht, und zu dieser Mischung wurden 1 Gewichtsteil konzentrierter Salzsäure sowie 9 Gewichtsteile Wasser zugegeben. Daraufhin wurde die Mischung unter Wiederverflüssigung für die Dauer einer Stunde bei einer Temperatur von 95°C erwärmt. Der Überschuß an Formalin, Salzsäure und Wasser wurde dann bei einem Druck von 100 mm Quecksilbersäule herausdestilliert.

Die auf diese Weise sich ergebende modifizierte Pechmischung ist im Anschluß daran zu Polypropylen hinzugegeben worden, und als letztes erfolgte eine Hinzufügung von Hexamin in Form eines Anteiles von 15 Gewichtsprozent des modifizierten Pechs. Die Bestandteile wurden daraufhin 5 bis 15 Minuten lang bei 160° C gemischt, um die gewünschte Preßmasse zu ergeben.

Die nachstehend wiedergegebene Datentafel zeigt einige physikalische Eigenschaften eines geformten Werkstoffes, der aus einer Preßmasse gebildet worden ist, die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt wurde. Dabei wurden verschiedene Gewichtsverhältnisse von modifiziertem Pech zu Polypropylen eingesetzt.

Modifi ziertes Pech (Ge wichts prozent)	Poly propylen (Ge wichts prozent)	Zugfestigkeit (kg/cm·)	Bruch dehnung (%)	Druckfestig keit (Dyn) gekerbter Stab 0,634x0,634 cm (Hounsfield test)
30 40 50	70 60 50	12,5 13,2 11,3	150 200 400	1330 1220 1210

Beispiel 2

Die Preßmasse wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, jedoch wurde kein Hexamin zugesetzt. Die nachstehende Datentafel zeigt wiederum einige physikalische Eigenschaften dieser Masse.

Modifi	Poly	Zugfestigkeit	Bruch	Druckfestig
ziertes	propylen		dehnung	keit (Dyn)
Pech				gekerbter
(Ge	(Ge	(kg/cm»)		Stab
wichts	wichts	11,0	Γ/ο)	0,634 χ 0,634
prozent)	prozent)	10,1	250	cm
30	70		35	1590
40	60	1243

Beispiel 3

In diesem Falle wurde das Pech bei der Wärmebehandlung von Kohle in einem Koksofen gewonnen und in der in Beispiel 1 wiedergegebenen Weise modifiziert. Das modifizierte Pech wurde mit Polypropylen gemischt, und zwar in einem Verhältnis von 40 Gewichtsprozent Pech zu 60 Gewichtsprozent Polypropylen. Der gepreßte Werkstoff, welcher von der sich ergebenden Preßmasse hergestellt wurde, hatte eine Zugfestigkeit von 10,25 kg/cm^a, eine Bruchdehnung (extension at break) von 75% und eine Druckfestigkeit von 1060 Dyn (dynes).

Anwendungsgebiete für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Preßmassen sind einerseits die Fertigung von Rohren zur Fortleitung flüssiger Medien, beispielsweise Wasserrohren, Dränagerohren oder Rohren für landwirtschaftliche Zwecke, und andererseits die Fertigung von Platten zur Verkleidung von Gebäuden bzw. Gebäudeteilen,

vo beispielsweise von Decken und Wänden zum Schutz gegen Witterungseinflüsse. Für diese Anwendungsgebiete sind die Preßmassen in erster Linie gedacht, jedoch ist die Anwendung für andere Zwecke nicht ausgeschlossen.

Die in der vorteilenden Beschreibung und in den nachfolgenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Durchführungsformen wesentlich sein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von zug- und druckfesten, dehnbaren Polyolefinpreßmassen, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Verbesserung der Zug- und Druckfestigkeit sowie des Dehnungsverhaltens 30 bis 60 Gewichtsprozent eines mittels Formaldehyd modifizierten, durch Wärmebehandlung von Kohle hergestellten Pechs verwendet wird.