DE1769499C3 - Verfahren zur Herstellung vorgeformter Formmassen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung vorgeformter FormmassenInfo
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Description
55
Gegenstand des Patents 16 69 845 ist ein Verfahren zur Herstellung vorgeformter Formmassen aus hartbaren
in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln löslichen Kunstharzen und pulvrigen und/oder
faserigen Füll- bzw. Verstärkungsstoffen, Farbstollen, Gleitmitlein und sonst üblichen Zusätzen, gemäß
dem das Harz in Form einer Lösung oder in δ3
Pulverform unter Zusatz von Harzlösungsmitteln mit den Füll- und/oder Verstärkungsstoffen und den übrieen
Zusätzen ohne wesentliche Wärmezufuhr vermischt wird, und wobei nach der völligen Imprägnierung
der Füll- und/oder VerstärkungsstolTe mit der Harzlösung so viel Wasser eingearbeitet wird, bis
das Gemisch formbar geworden ist, wonach es durch eine geeignete Vorrichtung vorgeformt und dann
durch Trocknung auf den gewünschten Fließgrad gebracht wird.
l:s wird also beispielsweise das Har.-: in Form einer
Lösung iviit 60 bis 90",, l'cststoffgehalt mit den üblichen
Zusatzstoffen gemischt und das so erhaltene Gemisch mit den Füll- und/oder VerstärkungsNtofien
in einem Mischknetcr so lange verarbeitet, bis eine
völlig homogene Verteilung erreicht ist. Dann wird Wasser zugegeben, dessen Menge, bezogen auf den
Feststoffgehalt des Gesamtgemisches, mindestens 5"„ beträgt, und weitergeknetet, bis das Gemisch formbar
geworden ist; Wärme wird dabei, im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, nicht zugeführt. Das
formbar gewordene Gemisch wird dann, beispielsweise in einer Strangpresse, vorgeformt und durch
Trocknung auf den gewünschten Fließgrad gebracht. Das Verfahren ist für die Herstellung von Formmassen
mit pulverförmigen oder faserigen Füll- und Verstärkungsstoffen geeignet.
Es wurde nun festgestellt, daß Stränge, die nach diesem Verfahren unter Verwendung von wäßrigen
Lösungen von Phenol- oder Melamin- bzw. Harnstoff-Formaldehyd-Harzen hergestellt worden sind, aneinander
kleben, so daß die anschließende Nachzerkleinerung und Trocknung, beispielsweise gemäß dem Vorschlag
der deutschen Offenlegungsschrift 16 29 732, forner eine Dosierung in die Vorrichtung zum Vorformen
und eine kontinuierliche Arbeitsweise erschwert. Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe
gestellt, diesen Nachteil zu vermeiden, da ein starkes Interesse besteht, auch diese Formmassen ohne
Schwierigkeiten kontinuierlich herzustellen, d. h. das Gemisch aus Harzlösung und Füll- bzw. Verstärkungsstoffen
sowie den üblichen Zusätzen zu Strängen vorzuformen, diese zu zerkleinern und zu trocknen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Mischungen aus den Harzlösungen — insbesondere
den wäßrigen Lösungen von Phenol- und/oder Am inAldehyd-Harzen,
vor allem Formaldehyd-Harzen -mit den Füll- und/oder Verstärkungsstoffen und den
sonstigen üblichen Zusätzen, durch Einarbeiten von im allgemeinen 5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf
den Feststoffgehalt der Gesamtmischung, organischen, mit Wasser ganz oder teilweise mischbaren, bis etwa
100:JC siedenden organischen Lösungsmitteln an
Stelle von oder zusammen mit Wasser vorgeformt werden können.
Es ist demnach möglich. Gemische aus Harzlösungen in organischen Lösungsmitteln mit den Füll- und/
oder Verstärkungsstoffen durch Zugabe organischer Lösungsmittel in den formbaren Zustand zu verwandeln.
Als organische Lösungsmittel sind insbesondere aliphatische Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen wie
Methanol, Äthanol, n- oder Isopropanol, Isobutanol, tertiäres oder n-Butanol, ferner auch Aceton, Essigester
11. dgl. brauchbar, die Verwendung von Methanol ist bevorzugt. Auch Gemische können verwendet werden.
Die zur Durchführung der Votforniung erforderliche
Menge an organischem Lösungsmittel beträgt mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt
der Gesamtmischung. Sie hängt weitgehend von
tier Zusammensetzung der Mischung ;ib, beispielsweise
von der Konzentration der liarzlösung, der Art und dem Kondensationsgrad des Harzes sowie von
der Menge, Art und Struktur der Hill- und/oder Versiürkungssloffe.
Saugfähige Stoffe wie Holzmehl, CeI-lulose u. dgl. erfordern höhere Flüssigkeitsmengen als
porenfreies Gesteinsmehl, Glasfasern u. dgl. In jedem Fall ist die erforderliche Menge an organischen Lösungsmitteln
leicht durch einen einfachen Vorversuch zu ermitteln.
Bei porenfreien Füll- und/oder Verstärkungsstoffen betragt sie z. Ü. 5 bis IO Gewichtsprozent, während bei
saugfähigen Füll- und/oder Verstärkungsstoffen z. B. bis zu 50 Gewichtsprozent verwendet werden
können.
Besonders vorteilhaft ist das, daß man z. B. beim Arbeiten mit Meluminharzlösungen nicht an eine besondere
Verträglichkeit dieser Harzlösungen mit Wasser gebunden ist.
Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise ist vielmehr die Verträglichkeit der Harzlösungen mit den organischen
Lösungsmitteln von ausschlaggebender Bedeutung, d. h. wieweit die Harzlösung mit dem organischen
Lösungsmittel verdünnt werden kann, bis das Harz ausfällt; sie ist abhängig von der Konzentration der
Harzlösung, der Art und dem Kondensationsgrad des Harzes sowie von der Art des zugesetzten Lösungsmittels.
Es können folglich Lösungen von Harzen eingesetzt werJen, deren Konzentration und Kondensationsgrad
sich von denen, die gemäß dem Hauptpatent verwendet werden, unterscheiden. Der Feststoff gehalt der verwendeten
wäßrigen Harzlösungen beträgt im allgemeinen etwa 50 bis 90'%, vorzugsweise 60 bis 80%, jedoch ist
auch das Arbeiten mit niedriger konzentrierten Lösungen möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß
das durch Zusatz von organischen Lösungsmitteln in einen vorformbaren Zustand gebrachte Gemisch aus
den Harzlösungen und den Füll- und/oder Verstärkungsstoffen nicht zusammenklebt, so daß es ohne
Schwierigkeit mittels einer Dosiervorrichtung in eine Strangpresse eingespeist werden kann. Auch die damit
erhaltenen Stränge kleben im Gegensatz zum Arbeiten ohne organische Lösungsmittel nicht aneinander und
lassen sich einwandfrei nachzerkleinern und trocknen, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 16 29 732
vorgeschlagen wurde. Die Trocknung auf den gewünschten Fließgrad kann z. B. bei vermindertem
Druck oder mittels Bandtrockner vorgenommen werden.
Die organischen Lösungsmittel können in reiner Form eingearbeitet werden. Sie können aber auch
natürliche Harze, deren lösliche Salze, synthetische Harze, Netzmitte!, Gleitmittel oder Kombinationen
davon, in organischen Lösungsmitteln gelöst, oder dispergiert (z. B. emulgiert oder suspensiert) enthalten.
Dabei können auch geringe Mengen Wasser, die z. B. als Lösungsvermittler wirken, zugegen sein.
Die Konzentration dieser Lösungen kann bis etwa 20%, im Falle des Arbeitens mit synthetischen Harzen
bis etwa 50% Feststoff gehalt betragen. Im allgemeinen liegt sie bei 5 bis 15%.
Sie werden in einer Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent und höchstens 50 Gewichtsprozent, bezogen
auf den Feststoffgehalt der gesamten Formmasse-Vormischung zugesetzt.
Eine Abwandlung dieser Arbeitsweise besteht darin, daß man zuerst sämtliche Füll- und Zusatzstoffe miteinander
vermischt, dann die Harzlösung zusetzt, dann erneut mischt und schließlich das organische Lösungsmittel
bzw. die an dessen Stelle verwendbaren Lösungen usw. einarbeitet.
Man kann auch von Fest harze η der \orstehend beschriebenen llarzlösungen, vorzugsweise solchen in
feingemahlener Form, ausgehen und diese trocken mit den Füll- und Zusatzstoffen mischen und dieses Gemisch
dann mit soviel Harzlösungsmittel, vorzugsweise Wasser, weitermischen bis die obenangegebenen
Konzentrationen der Harzlösungen und ein homogenes System vorliegen, in das man dann das organische
Lösungsmittel bzw. die an dessen Stelle verwendbaren Lösungen usw. einarbeitet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formmassen verhalten sich z. B. hinsichtlich des Fließverhaltens und
der Härtungscharakteristik völlig analog den auf bisher übliche Weise hergestellten Formmassen, sind diesen
aber durch ihre sehr gleichmäßige Form überlegen, was sich in ihrer guten Rieselfähigkeit und leichten Dosierbarkeit
zeigt.
Für die automatische Verarbeitung der Formmassen durch Spritzpressen und Spritzgießen bedeutet der
Einsatz granulierter Formmassen einheitlicher Form und Körnung einen ganz besonderen Vorteil.
Die aus den Formmassen gemäß Erfindung in bekannter Weise hergestellten Formteile entsprechen in
ihrem Aussehen z. B. Struktur der Oberfläche, Glanz — und hinsichtlich ihrer Prüfwerte, z. B. an
Prüfkörpern, solchen Formteilen, die aus den gemäß DIN 7708 hergestellten Formmassen gefertigt worden
sind.
Herstellung einer Melamin-Formaldehyd-Formmasse
des Typs 156. In 20 kg einer etwa 80"„igen wäßrigen
Lösung von Melamin-Formaldehydharz. das durch alkalische Kondensation von Melamin und Formaldehyd
im Verhältnis 1:1.8 erhalten wurde, werden 3,5 kg Ziiikstearat und 350 g eines Fsterwachses eingerührt.
Diese Lösung wird in einem Mischkneter ohne Wärmezufuhr mit etwa 19 kg faserigem Asbest bis zur
völligen Imprägnierung des Asbestes durchgeknetet. Dann werden 9 kg Methanol zugegeber und nochmals
durchgemischt.
Die auf diese Weise in einen formbaren Zustand gebrachte Masse wird mit Hilfe einer Dosierschnecke
in eine Strangpresse eingespeist und durch eine Lochscheibe mit 3 mm-Bohrungen zu Strängen vorgeformt.
Diese Stränge kleben nicht aneinander; sie werden anschließend durch eine Dosierschnecke gedrückt,
wobei sie zu einem einheitlichen Granulat, d. h. einzelnen Strangstücken von etwa 5 mm Länge, zerfallen.
Die feuchten Strangstückc werden in einem Bandtrockner getrocknet und dabei auf eine Gesamtflüchte
von etwa 3,8% eingestellt.
Die trockenen Granulate fallen praktisch völlig staubfrei an, sind sehr einheitlich, ausgezeichnet riesell'ähig
und einwandfrei dosierbar.
Prüfkörper gemäß DIN 7708, Bl. 2, lieferten folgende Werte (siehe Tabelle)
Die nach dem Verfahren vorliegender Erfindung hergestellten vorgeformten Formmassen ergeben somit
Prüfkörper bzw. Prüfwerte, die der Norm voll und ganz entsprechen.
| TypwcrtL· | Prüfvorschrift | I oiminusscn | Norm |
| gcrnüU !Erfindung | |||
| Biegefestigkeit kp/cm2 | DIN 53 452 | 560 | 500 |
| Schlagfestigkeit kpcm/cm- | DIN 53 453 | 3.7 | 3,5 |
| Kerbschlagziihigkeit kp.cru/crna | DIN 53 452 | 2.7 | 2,U |
| Formbeständigkeit in der Wärme nach | |||
| Martens ' C | DIN 53 458 | 152 | > 140 |
| Glutbeständigkeit/G ülegrad | VDE 0302 | 4 | 4 |
| Wasseraufnahme mg | DIN 53 472 | 167 | ■ 200 |
| Oberflächenwiderstand (behandelt) VZ | DIN 53 482 | 8 | 8 |
| Kriechstromfestigkeit Stufe | DIN 53 480 | KA 3c | KA 3c |
| Rohdichte g/cm3 | DIN 53 479 | 1,9 | — |
| Schüttdichte g/cm3 | DIN 53 468 | 0,67 | — |
| Verarbeitunasschwindunc "/.. | DIN 53 464 | 0,52 | — |
Claims (5)
- Patentansprüche:I. Weitere Ausbildung des Verfahrens /ur Herstellung vorgeformter 1-ormmassen aus härtbaren, in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln löslichen Phenol-Aldelv. d- und Amin-Aldehyd-Har/en sowie Füll- und/oder Verstärkungsstofl'en und sonst üblichen Zusätzen, nach dem Patent 16 69 845, wobei das Harz entweder in Form einer Lösung in einem Losungsmittel oder in Pulverform unter Zusatz eines Lösungsmittels mil den sonst üblichen Zusätzen, gegebenenfalls auch mit Formaldehyd abspaltenden Verbindungen und mit den Füll- und/oder Verstärkungsstoffen ohne wesentliche Wärmezufuhr intensiv gemischt wird, wonach man soviel Flüssigkeit einarbeitet, bis das Gemisch formbar geworden ist, worauf es durch eine geeignete Vorrichtung vorgeformt und dann durch Trocknung auf den gewünschten Fließ- ao grad gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von oder zusammen mit Wasser organische Lösungsmittel, die wenigstens zum Teil in Wasser löslich sind und bis etwa IOOJC sieden, in einer solchen Menge eingearbeitet werden, daß der Anteil an organischem Lösungsmittel mindestens 5 Gewichtsprozent beträgt, bezogen auf den Fcststoffgehalt der gesamten Vormischung.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Lösungsmittel aliphatische Alkohole mit I bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Methanol, verwendet werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt organischer Lösungsmittel Lösungen. Emulsionen oder Suspensionen von natürlichen Harzen mit einer Konzentralion bis etwa 20 Gewichtsprozent oder von synthetischen Harzen mit einer Konzentration bis etwa 50 Gewichtsprozent Feststoffgehalt, die diese Lösungsmittel enthalten zugegeben werden.
- 4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Formmassen unter vermindertem Druck getrocknet werden.
- 5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Lösungsmitteln 5 bis 50 Gewichtsprozent beträgt.
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