DE2325812A1

DE2325812A1 - Hardening thermosetting plastics, esp. contg. fillers - using high temp and press. of short duration to avoid disadvantages of incomplete setting

Info

Publication number: DE2325812A1
Application number: DE19732325812
Authority: DE
Inventors: Alberto Migliavacca
Original assignee: P I M PAVIMENTI INTONACHI MODE
Current assignee: P I M PAVIMENTI INTONACHI MODE
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1974-07-04
Also published as: IT972906B

Abstract

Completely hardening thermosetting plastics by using hardening temp >70 degrees C (pref 120-400 degrees C) and pressure, with appropriate catalysts and additives, for very short periods.

Description

Verfahren zur-vollständigen Aushärtung wärmehärtender Kunstharze und Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen nach diesem Verfahren Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständigen Aushärtung oder Vernetzung wärmehärtender Kunstharze sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Stoffgemischen auf der Basis von wärmehärtendem Kunstharz und anorganischen Füllstoffen in zweckentsprechendem Verhältnis, die schnell ohne Aufbau innerer Spannungen gehärtet und anschließend zur Vermeidung späterer Nachverformungen natürlich abgekühlt werden.Process for the complete curing of thermosetting synthetic resins and Apparatus for the production of molded parts according to this method of the present invention relates to a process for the complete curing or crosslinking of thermosetting Synthetic resins and a device for producing molded parts from mixtures of substances based on thermosetting synthetic resin and inorganic fillers in appropriate Ratio that hardens quickly and subsequently without building up internal stresses are naturally cooled to avoid subsequent deformations.

Die Nachteile einer unvollständigen Aushärtung oder Vernetzung, wie z.B, Farbänderungen, Verziehungen und Werfen, sehr niedrige Erwei chungstemperaturen und geringe Chemikalienbeständigkeit bei etwaiger Einwirkung von Säuren auf die Oberfläche von Schutzschichten, sind allgemein bekannt.The disadvantages of incomplete curing or crosslinking, such as E.g. color changes, warping and warping, very low softening temperatures and poor chemical resistance when exposed to acids Surface of protective layers are well known.

Erfahrungen wurden bereits auch mit von der Anmelderin für Schutzzwecke entwickelten. Gegenständen (T-Patentazimeldung P 23 O9 593.4) gesammelt, die aus einer vorwiegend mineralischen Unterlage und wenigstens einer Oberflächenschicht aus wärmehärtendem Harz bestehen und deren charakteristisches Formungsmerkmal darin liegt, daß das Abbinden der mineralischen Unterlage und das Aushärten des Harzes gleichzaitig unter Druck erfolgen.Experience has already been gained with by the applicant for protection purposes developed. Objects (T-Patentazi registration P 23 O9 593.4) collected from a predominantly mineral base and at least one surface layer consist of thermosetting resin and their characteristic molding feature therein lies that the setting of the mineral substrate and the hardening of the resin at the same time under pressure.

Auf der Basis neuerster Forschungsergebnisse konnte festgestellt werden, daß die Chemikalienbeständigkeit, Druck- und Verschleißfestigkeit und damit die Gebrauchstüchtigkeit obiger Gegenstände in engem Zusammenhang mit Formungstemperatur, -druck und -geschwindigkeit stehen. Insbesondere werden die Eigenschaften von Formteilen auf mineralischer Basis und mit wärmehärtenden Kunstharzen entscheidend von der Temperatur, die möglichst hoch sein sollte, und der Preßzeit beeinflußt, wobei während der Formungszeit des Gegenstandes unter Druck eine schnelle und vollständige Aushärtung des verwendeten Harzes erzielt werden muß.On the basis of the latest research results it could be determined that the chemical resistance, pressure and wear resistance and thus the Usability of the above items closely related to The molding temperature, pressure and speed. In particular, the Properties of molded parts on a mineral basis and with thermosetting synthetic resins decisive of the temperature, which should be as high as possible, and the pressing time influenced, with a rapid during the molding time of the article under pressure and complete curing of the resin used must be achieved.

Ziel vorliegender Erfindung ist die Schaffnung eines Verfahrens zur vollständigen Aushärtung wärmehärtender Knstharze' das in sehr kurzen Zeiten die Herstellungvon Formteilen verbesserter Gebrauchstüchtigkeit erlaubt. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Abstimmung, Zuordnung und Regulierung aller bei der Formgebung mitspielenden Parameter im Hinblick auf ito an das Formteil gestellten Anforderungen, um einen flexiblen und wirtschaftlich günstigen Herstellungsprozeß zu gewährleisten.The aim of the present invention is to create a method for complete hardening of thermosetting synthetic resins' that in very short times Production of molded parts of improved usability allowed. Another The purpose of the invention is the coordination, assignment and regulation of all at the Shaping parameters involved in terms of ito placed on the molded part Requirements for a flexible and economically favorable manufacturing process to ensure.

Das Verfahren zur vollständigen Aushärtung wärmehärtender Kunstharze ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Anwendung von Temperaturen über 7000 und von Druck in Gegenwart geeigneter Katalysatoren und Zusätze während sehr kurzer Zeiten.The process of fully curing thermosetting synthetic resins is characterized according to the invention by the use of temperatures above 7000 and by pressure in the presence of suitable catalysts and additives for very short periods Times.

Mit der vorliegenden Erfindung wurde auf der Basis derangefiihrten Resultate ein Verfahren zur vollständigen Aushärtung wärmehärtender Kunstharze entwickelt, bei dem die Aushärtung der Harzkomponente zweckmäßiger Stoffgemische aus wärmehärtendem Kunstharz in Bezug auf die gewünschten Formteileigenschaften, gewählten Katalysatoren und anorganischen Füllstoffen bei hohen Temperaturen erfolgt, die nicht unter 700C liegen und bis zur Höchstgrenze reichen, der die entsprechende Formmasse für wenige Minuten ausgesetzt werden kann.The present invention was based on the above Results developed a process for the complete curing of thermosetting synthetic resins, in which the curing of the resin component expedient mixtures of thermosetting Synthetic resin in relation to the desired properties of the molded part, selected catalysts and inorganic fillers are made at high temperatures, not below 700C and range up to the maximum limit of the corresponding molding compound for a few Minutes.

Weiterer Zweck dieser Erfindung ist die Herstellung eines gebrauchsfertigen Formteils, das bei Formungszeiten von nur wenigen Minuten optimale Werte der physikalischen Stabilität, chemischen Beständigkeit, Härte und Verschleissfestigkeit bietet.Another purpose of this invention is to make a ready-to-use one Molded part, the optimal values of the physical Offers stability, chemical resistance, hardness and wear resistance.

Auf der Basis der dargelegten Resultate wird mit vorliegender Erfindung außerdem eine Vorrichtung geschaffen, die bei gleichmäßigen hohen Temperaturen und zweckentsprechenden Drucken die schnelle und fast vollständig automatische Herstellung von Formteilen gestattet. On the basis of the results presented, the present invention is completed also created a device that at uniform high temperatures and fast and almost completely automatic production for appropriate printing of molded parts permitted.

Diese Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus einem Stoffgemisch aus anorganischem Füllstoff und wärmehärtendem Harz ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Tragrahmen, auf dem oben zwei Beschickungstrichter zur Abgabe der Harzkomponente und der Füllstoffe ruhen, eine zwischen den Beschickungstrichtern angeordnete Presse, einen vom Tragrahmen getragenen metallischen Arbeitstisch, der sich aus zwei gleich hohen Abschnitten zusammensetzt, die jeweils einen Formrahmen für die Formung der in Frage stehe-nden Formteile tragen, ein Getriebe zur synchronen alternierenden Verschiebung des Arbeitstisches, Leitungen für den Zwangsumlauf einer Heizflüssigkeit zwischen einer Heizeinrichtung und dem aufzuhei z enden Arbeitstisch und der Presse, und durch eine Entformungseinrichtung zum Herausnehmen der fertigen Formteile aus den Formrahmen, Ein Ausfuhrungsbei spi el der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus anorganischen Füllstoffen und wärmehärtendem Harz; Fig. 2 einen Teillängsschnitt des Arbeitstisches und der Presse der Vorrichtung von Fig. 1; und Fig. 3 einen Teil querschnitt der Vorrichtung von Fig. 1. This device for the production of molded parts from a mixture of substances of inorganic filler and thermosetting resin is characterized according to the invention by a support frame on which two feed hoppers for dispensing the resin component and the fillers are resting, a press placed between the feed hoppers, a metal work table carried by the support frame, which is made up of two equal composed of high sections, each having a mold frame for the shaping of the The molded parts in question wear a gear for synchronous alternating Moving the work table, lines for the forced circulation of a heating fluid between a heating device and the work table to be heated and the press, and by a demolding device for removing the finished molded parts the mold frame, an exemplary embodiment of the invention is based on the following attached drawings. 1 shows a perspective Overall view of the device according to the invention for the production of molded parts inorganic fillers and thermosetting resin; Fig. 2 a Partial longitudinal section of the work table and the press of the device of FIG. 1; and FIG. 3 shows a partial cross section of the device from FIG. 1.

Bei Betrachtung der Fig. 1 erkennt man den insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Tragralirnen, die Beschickungstrichter 2 und 3, die aus einem zentralen unteren Füllrohr 5 und einem pyramidenförmigen Aufgabekörper 6 bestehen, die Pressie 7 den über ein (nicht gezeigtes) konventionelles Getriebe alternierend horizontal verschiebbaren Arbeitstisch 8, der auf den Querträgern 11 des Rahmens 1 ruht, und die beiden Formrahmein9 9 und 10.When looking at Fig. 1, one recognizes the total with the reference number 1 marked support rings, the charging hoppers 2 and 3, which consist of a central lower filling tube 5 and a pyramid-shaped task body 6 exist, the press 7 alternating via a conventional transmission (not shown) horizontally movable work table 8, which is on the cross members 11 of the frame 1 rests, and the two frame frames 9, 9 and 10.

Fig. 2 stellt die Teilung des Arbeitstisches in zwei Abschnitte 18 und 181-heraus, die abwechselnd je nach eingenommener Stellung die Funktion von Beschickungsebene und Pressenuntertisch ausüben.2 shows the division of the work table into two sections 18 and 181-out, which alternate depending on the position assumed the function of Exercise loading level and press lower table.

Unterhalb des Pressenuntertisches 18' ist eine Hilfspresse 20 installiert, die, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, die Entformung, d.h.die Trennung des Formraamens vom Formteil unterstützt.An auxiliary press 20 is installed below the press lower table 18 ', which, as can be seen from the following description, the demolding, i.e. the separation of the molding supported by the molding.

Des weiteren sind in Fig. 2 schematisch Verbindungsleitungen 25 von einer (nicht gezeigten) Heizeinrichtung zum Arbeitstisch 8 und Verbindungsleitungen 26 zum Pressenoberteil 28 gezeigt.In addition, connecting lines 25 from FIG. 2 are shown schematically a heating device (not shown) to the work table 8 and connecting lines 26 to the press upper part 28 is shown.

Im Inneren der Leitungen 25,26 und der in den Pressenuntertisch 18' und in die Beschickungsebene 18 des Ärbeitstisches 8 eingearbeiteten Heizkanäle zirkuliert eine über die genannte Heizeinrichtung auf hohe Temperaturen von nicht unter 12000 aufge heizte Flüssigkeit. Eine besonders bevorzugte Ausführungsart der Anlage.sieht als Heizflüssigkeit auf ca 4000C erhitztes Transformatorenöi vor.Inside the lines 25,26 and in the press lower table 18 ' and heating channels incorporated into the loading level 18 of the work table 8 does not circulate via the said heating device to high temperatures below 12000 heated liquid. A particularly preferred embodiment of the The system provides transformer oil heated to approx. 4000C as the heating fluid.

Ein Arbeitszyklus der Vorrichtung für die Herstellung von Formteilen aus anorganischen Füllstoffen wie Quarzsand, Marmorsand, Korund, Kohle und anderen und wärmehärtenden Harzen umfaßt vorwiegend folgende Phasen: a) Füllung des auf der beheizten Beschickungsebene 18 ruhenden Formrahmens 9 mit wärmehärtendem Harz und anorganischem Fullstoff in einer durch den Beschickungstrichter 2 vorgegebenen Dosierung, die so reguliert wird, daß. die Konzentration der Harzkomponente von dernit der beheizten Ebene 18-in Berjihrung stehenden.inneren Oberfläche zur äußeren Oberfläche hin abnimmt.A working cycle of the device for the production of molded parts made of inorganic fillers such as quartz sand, marble sand, corundum, coal and others and thermosetting resins mainly comprises the following phases: a) Filling of the the heated loading level 18 resting mold frame 9 with thermosetting resin and inorganic filler in a given by the hopper 2 Dosage regulated so that. the concentration of the resin component of the inner surface in contact with the heated level 18 to the outer Surface decreases.

b) Verschiebung des Arbeitstisches 8 mit den Formrahmen 9 und 10, so daß die Beschickungsebene 18 in die Stellung 18' der Fig. 2 und der Pressenuntertisch 18' unter den Reschickungstrichter 3 gebracht und die Funktion der Abschnitte 18 und 18' des Arbeitstisches 8 ausgetauscht wird.b) Shifting the work table 8 with the mold frames 9 and 10, so that the loading level 18 in the position 18 'of FIG. 2 and the press lower table 18 'brought under the dispatch hopper 3 and the function of the sections 18 and 18 'of the work table 8 is exchanged.

c) Pressen des in den Formrahmen eingegebenen Stoffgemisches durch Heranfahren der planen beheizten Oberfläche des Pressenoberteils 28.c) pressing the mixture of substances entered into the mold frame Approaching the flat, heated surface of the upper press part 28.

d) Gleichzeitig mit dem Ablauf der Phase c) wird der im Zuge der Phase b) unter den Beschickungstrichter 3 verschobene Formrrnen 10 gefüllt.d) Simultaneously with the completion of phase c) the in the course of phase b) Molds 10 displaced under the charging funnel 3 are filled.

e) Betätigung der Hilfspresse 20, die den 1?ormrahmen 9 (in dem sich das Formteil befindet) über die beweglichen Ständer 21 bis in den Sitæ 30 seitlich. der Pressplatte des Pressenoberteils 28 schiebt.e) Actuation of the auxiliary press 20, which the 1? form frame 9 (in which the molded part is located) over the movable uprights 21 to the side of the Sitæ 30. the press plate of the press upper part 28 pushes.

f) Weitere Betätigung der Hilfspresse 20 bis zur Abhebung der Ebene 18 mit dem aufliegenden Formteils das somit zwischen der äußeren Oberfläche des Pressenoberteils 28 und der Ebene 18 nochmals einem Pressdruck ausgesetzt wird.f) Further actuation of the auxiliary press 20 until the level is lifted 18 with the overlying molding that is between the outer The surface of the upper press part 28 and the plane 18 are again subjected to a pressing pressure will.

g) Nach Herabsenken der Hilfspresse 20 erfolgt wie unter Phase b) beschrieben, jedoph in umgekehrter Richtung die Verschiebung des Arbeitstisches 8, wodurch die Ebene 18 und der Formrahmen 9 in die Stellung der Fig. 2 gebracht werden und der Formrahmen 9 derart gegen den Pufferständer 40 schlägt, daß ein Abheben des Formteiles von der Oberfläche der Ebene 18 ermöglicht wird.g) After lowering the auxiliary press 20 takes place as in phase b) described, but in the opposite direction the displacement of the work table 8, whereby the plane 18 and the mold frame 9 are brought into the position of FIG are and the mold frame 9 strikes against the buffer stand 40 that lifting of the molded part from the surface of the plane 18 is made possible.

An diesem Punkt wiederholt sich der Arbeitszyklus wie beschrieben für den bereits gefüllten Formrshmen 10.At this point the work cycle repeats as described for the already filled mold 10.

Die Presskraft der Presse 7 wird in Abhängigkeit von dem zur Verarbeitung gelangenden Material eingestellt, dessen Wahl seinerseits im Hinblick auf die an die Formteile gestellten Anforderungen getroffen wird.The pressing force of the press 7 is dependent on the processing arriving material set, the choice of which in turn with regard to the the molded parts is met requirements.

Die hohen Temperaturen, die in den mit dem Formteil in Berihrung kommenden Vorrichtungsteilen durch den Kreislauf des über die Heizeinrichtung erhitzten Mineralöls in den Leitungen und Kanälen derselben erzielt werden, haben sich für die schnelle und vollständige Aushärtung des Harzes im Zuge des Pressvorgangs als äußerst günstig erwiesen.The high temperatures that come into contact with the molded part Device parts through the circulation of the mineral oil heated by the heating device in the lines and canals of the same have been achieved for the fast and complete curing of the resin in the course of the pressing process is extremely beneficial proven.

Fig. 3 zeigt die Einzelheiten der in den Pressenuntertisch 18 eingearbeiteten Kammern 50 für die Zirkulation der Heizflüssigkeit und die in das Pressenoberteil 28 eingearbeiteten Kammern 51. In Fig. 3 sind außerdem auch die Anschlüsse der Zuleitungen 25 für die Heizflüssigkeit genauer dargestellt. Diese Heizleitungen dienen auch der Formrabmen-Eeheizung, um während des Pressvorganges ideale Voraussetzungen für eine vollständige Aushärtung des Harzes und einwandfreies Abbinden des Harz-Füllstoff-Gemisches zu schaffen.3 shows the details of those incorporated into the press lower table 18 Chambers 50 for the circulation of the heating fluid and in the upper part of the press 28 incorporated chambers 51. In Fig. 3 are also the connections of the supply lines 25 shown in more detail for the heating fluid. These heating cables also serve the mold frame heating, in order to provide ideal conditions for during the pressing process complete hardening of the resin and perfect setting of the resin-filler mixture to accomplish.

Wie dem einschlägigen Fachmann ohne weiteres ersichtlich, können das Formteil-Herstellungsverfahren und die Vorrichtung selbstverständlich Änderungen unterliegen. So kann e, B, die Vorrichtung das Prinzip einer Industrieanlage darstellen, die auf der Basis der beschriebenen Verfahrenstechnik und bedingungen zwei äußere Beschickungseinheiten und eine zentrale Presseinheit mit einer größeren Zahl von Formrahmen vorsieht.As is readily apparent to the person skilled in the art, this can Molded part manufacturing process and apparatus changes, of course subject. So e, B, the device can represent the principle of an industrial plant, The two external ones based on the process technology and conditions described Feeding units and a central pressing unit with a larger number of Provides mold frame.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Process for the complete hardening of thermosetting synthetic resins, This is not possible due to the use of temperatures above 70 ° C and from Pressure in the presence of suitable catalysts and additives for very short times.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t, that the curing of the synthetic resin takes place at temperatures between 1200C and 4000C.

3. Application of the method according to claim 1 or 2 for production of molded parts from a mixture of substances based on thermosetting synthetic resin and inorganic fillers.

4. Device for the production of molded parts according to claim 3, g e k It is indicated by a support frame (1) on which two loading bars are attached (2,3) to release the resin component and the fillers rest, one between the Feed hoppers arranged press (7), a metallic one carried by the support frame Work table (8), which is composed of two equally high sections (18, 18 '), each having a mold frame (9, 10) for molding the molded parts in question wear, a gear for synchronous alternating displacement of the work table (8), lines (25,26) for the forced circulation of a pickling liquid between a heating device and the working table (8) to be heated and the press (759 and by a demolding device (20, 21) for removing the finished molded parts from the mold frame (9,10).

L e r s e i t e