DE2328273B2 - METHOD FOR PRODUCING A MOLDING COMPOUND ON THE BASIS OF FOAMED POLYMERIZED PARTICLES WITH A WAX CONTENT - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A MOLDING COMPOUND ON THE BASIS OF FOAMED POLYMERIZED PARTICLES WITH A WAX CONTENTInfo
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- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
- C08J9/228—Forming foamed products
- C08J9/236—Forming foamed products using binding agents
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formmasse auf der Basis von geschäumten Polymerisatteilchen mit einem Gehalt an Wachs, wobei das Wachs bei Zimmertemperatur fest ist.The invention relates to a method for producing a molding composition based on foamed Polymer particles containing wax, the wax being solid at room temperature.
Einer der Nachteile der Verformung geschäumter Polymerisate besteht darin, daß das Formgebungsverfahren Wärme und Druck erforderlich macht, um die gewünschte Form zu erhalten. Darüber hinaus müssen die Beschickung der Form und die physikalischen Bedingungen genau geregelt werden, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen.One of the disadvantages of shaping foamed polymers is that the shaping process Requires heat and pressure to obtain the desired shape. In addition, need the loading of the mold and the physical conditions are precisely regulated to a maximum To achieve efficiency.
Eine derartige Verfahrensweise ist ziemlich umständlich. Such a procedure is quite cumbersome.
Es besteht daher in der Praxis ein Bedürfnis an einer Formmasse, aus der sich besonders leicht Formkörper herstellen lassen.In practice there is therefore a need for a molding compound from which moldings can be made particularly easily can be produced.
Ferner besteht ein Bedürfnis an einer Formmasse, die insbesondere zur Bildung von Aussparungen in Betonkörpern verwendet werden kann, es aber möglich macht, diese Formmasse mehrmals wieder zu verwenden. Furthermore, there is a need for a molding compound which, in particular, is used to form recesses in Concrete bodies can be used, but makes it possible to use this molding compound several times.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren -ur Herstellung einer Formmasse auf der Basis von geschäumten Poiymerisatteilchen und einem Gehalt an Wachs, wobei das Wachs bei ZimmertemperaturThe invention thus relates to a method for producing a molding composition based on foamed polymerizate and a content of wax, the wax at room temperature
s f%i erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumten Polymerisatteilchen mit mindestens 20 Gewichtsprozent Wachs, be- -oeen -*uf die geschäumten Polymerisatteilchen, bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des ίο Wachses, aber unterhalb des Erweichungspunktes der geschäumten Polymerisatteilchen in an sich bekannter Weise gemischt werden. s f% i inventive method is characterized in that the foamed polymer particles having at least 20 weight percent wax, aeration -oeen - * uf the foamed polymer particles at a temperature above the melting point of ίο wax but below the softening point of the foamed polymer particles in a be mixed in a known manner.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der nach dem oben beschriebenen Verfahren ■5 hergestellten Formmassen zur Bildung von Aussparungen in Betonkörpern.The invention also relates to the use the molding compositions produced by the above-described process ■ 5 to form recesses in concrete bodies.
Überraschenderweise wurde gefunden, dali sich aus den erfindungsgemäß hergestellten Formmassen besonders leicht Formkörper herstellen lassen und daß sich die Formmassen - wenn diese zur Bildung von Aussparungen in Betonkörpern Verwendung finden - mehrmals verwenden lassenSurprisingly, it was found that this was the case let the molding compositions produced according to the invention produce moldings particularly easily and that the molding compounds - if they are used to form recesses in concrete bodies - let use several times
Das Gewichtsverhältnis von Wachs zu Polymerisatteilchen beträgt beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise 1:2 bis 3:1. Als besonders günstig hat sich herausgestellt, wenn als geschäumte Polymerisatteilchen kugelförmige Perlen in einer Größe vqn 0,5 bis 1 0 mm verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist wenn die verwendeten geschäumten Polymerisatteilchen eine Dichte von 15 bis 30 kg/m3 aufweisen. , . _, .The weight ratio of wax to polymer particles in the process according to the invention is preferably 1: 2 to 3: 1. It has been found to be particularly advantageous if spherical beads with a size of 0.5 to 10 mm are used as the foamed polymer particles. It is particularly advantageous if the foamed polymer particles used have a density of 15 to 30 kg / m 3 . ,. _,.
Bevorzugt ist, wenn die geschäumten Polymerisatteilchen "eschäumte Polystyrolteilchen sind. Es hat sich ferner als besonders vorteilhaft ei wiesen, wenn « als Wachs ein Paraffinwachs verwendet wird.It is preferred if the foamed polymer particles "are foamed polystyrene particles. It has also proven to be particularly advantageous when «A paraffin wax is used as the wax.
Aus der britischen Patentschrift 840 663 war allerdings bereits ein Verfahren zur Herstellung von ieichtgewichtigen Materialien aus expandierbaren thermoplastischen synthetischen Harzen, die ein Treibmittel enthielten, bekannt.From the British patent 840 663, however, was already a process for the production of lightweight materials made from expandable thermoplastic synthetic resins, which are a Propellants contained, known.
Nach dem bekannten Verfahren werden expandierbare thermoplastische synthetische Harzteilchen mit einem Bindemittel, das bei Zimmertemperatur fest ist und unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen synthetischen Harzes erweicht und sich nicht beim Erwärmen in dem expandierbaren thermoplastischen, synthetischen Harz löst, gemischt, und das auf diese Weise erhaltene Gemisch wird durch Erhitzen auf Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen, synthetischen Harzes unter Bildung von einzelnen porösen Teilchen des thermoplastischen, synthetischen Harzes, die vollständig von Bindemittel bedeckt sind, expandiert. According to the known method, expandable thermoplastic synthetic resin particles are obtained with a binder that is solid at room temperature and below the softening point of the thermoplastic synthetic resin softens and not when heated in the expandable thermoplastic, synthetic resin dissolves, mixed, and the mixture obtained in this way is through Heating to temperatures above the softening point of the thermoplastic, synthetic Resin to form individual porous particles of the thermoplastic synthetic resin, the are completely covered by binder, expands.
Als Bindemittel werden u.a. auch Wachse, insbesondere Paraffinwachs, verwendet.Waxes, in particular Paraffin wax is used.
Die nach dem geschilderten Verfahren erhaltenen, von Wachs vollständig überzogenen Teilchen werden als Füllstoffe für Isolierzwecke usw. verwendet. Sie eignen sich aber nicht zur Herstellung eines Formkörpers der oben beschriebenen Art, und zwar deshalb nicht, weil - durch das besondere Herstellungsverfahren bedingt - nicht alles Treibmittel bei der Expansion aus den Polymerisatteilchen entweichen kann, sondem ein Rest des Treibmittels durch die Anwesenheit des Wachses, das die Polymerisatteilchen vollständig umhüllt, zurückgehalten wird.The particles completely coated by wax are obtained by the process described used as fillers for insulation purposes, etc. However, they are not suitable for producing a molded body of the type described above, and not because - by the special manufacturing process conditional - not all of the blowing agent can escape from the polymer particles during the expansion, but rather a remainder of the blowing agent due to the presence of the wax, which the polymerizatteilchen completely enveloped, held back.
Wird die erfindungsgemäß hergestellte FormmasseIs the molding compound produced according to the invention
nun beispielweise zur Herstellung einer Gießform verwendet, so entweicht bei dem damit verbundenen Erhitzen ein Teil dieses restlichen, zurückgebliebenen Treibmittels, indem es durch die Wachsumhüllung diffundiert. Das hat zur Folge, daß eine Gießform erhalten wird, die keine glatte, sondern eine poröse Oberfläche aufweist. Insbesondere zur Herstellung von Formen für Präzisionsgießereizwecke können daher diese Materialien nicht verwendet werden.now used, for example, to produce a casting mold, it escapes from the associated one Heat some of this remaining, leftover propellant by pulling it through the wax coating diffused. The consequence of this is that a casting mold is obtained which is not smooth but rather porous Has surface. In particular for the production of molds for precision foundry purposes can therefore these materials are not used.
Das Wachs kann aus einer Vielzahl tob Materialien ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß es bei Zimmertemperatur fest ist. Der Wärmegehalt des Wachses sollte bei Verformungstemperatur auch nicht ausreichen, um zu bewirken, daß die Teilchen des expandierten Polymerisats zu einem im wesentlichen nicht brauchbaren Zustand zusammengezogen werden. Das Wachs sollte daher einen Schmelzpunkt aufweisen, der unterhalb des Erweichungspunktes des Polymerisats liegt.The wax can be made from a variety of tob materials can be selected provided that it is solid at room temperature. The heat content of the wax should also not be sufficient at the deformation temperature, to cause the particles of the expanded polymer to become essentially one unusable state can be contracted. The wax should therefore have a melting point which is below the softening point of the polymer.
Die Wachsmenge in der Zubereitung sollte ausreichend sein, um die Teilchen in einer verformbaren Masse zu binden. Das ist dann der Fall, wenn mindestens 20 Gewichtsprozent Wachs, bezogen auf die Polymerisatteilchen, vorliegen In der Praxis wird ein Gewichtsverhältnis Wachs zu Polymerisatteilchen von 1:5 bis 5:1 verwendet.The amount of wax in the preparation should be sufficient to make the particles deformable To bind mass. This is the case when at least 20 percent by weight wax, based on the polymer particles, In practice, a weight ratio of wax to polymer particles of 1: 5 to 5: 1 used.
Die expandierten Polymerisatteilchen können eine beliebige geeignete Form aufweisen. Aus praktischen Gründen sollen sie aber im wesentlichen kugelförmig sein und sollen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,5 mm vorliegen. Für die Teilchen kann ein beliebiges geeignetes thermoplastisches Polymerisat verwendet werden; am häufigsten wird jedoch ein Polymerisat oder Mischpolymerisat eines Vinyl- oder Vinylidenmonomeren verwendet. Beispiele für Monomere sind Äthylen, Propylen, Butadien, Styrol, Vinyltoluol oder cr-Methylstyrol oder ein substituiertes Monomeres, wie Acrylnitril, Vinyl- oder Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Methylacrylat, Methylmethacrylat oder Äthylacrylat. Das Polymerisat kann aliphatisch, insbesondere ein Polyolefin, wie Polyäthylen, oder ein Mischpolymerisat eines aliphatischen Olefins, wie Äthylen oder Propylen mit einem substituierten Monomeren, sein. Das Polymerisat kann beispielsweise ein Mischpolymerisat von Äthylen und Vinylacetat sein.The expanded polymer particles can have any suitable shape. For practical For reasons, however, they should be essentially spherical and should have a diameter of 0.5 to 1.5 mm are present. Any suitable thermoplastic polymer can be used for the particles will; most often, however, a polymer or copolymer of a vinyl or Vinylidene monomers used. Examples of monomers are ethylene, propylene, butadiene, styrene, vinyl toluene or cr-methylstyrene or a substituted one Monomers such as acrylonitrile, vinyl or vinylidene chloride, vinyl acetate, methyl acrylate, methyl methacrylate or ethyl acrylate. The polymer can be aliphatic, in particular a polyolefin such as polyethylene, or a copolymer of an aliphatic olefin such as ethylene or propylene with a substituted one Monomers. The polymer can, for example, be a copolymer of ethylene and Be vinyl acetate.
Die Teilchen können in Form von im wesentlichen kugelförmigen Perlen oder gegebenenfalls aus einem gemahlenen Abfallschaum bestehen. Für feinere Verwendungszwecke, bei denen die Oberflächenbeschaffenheit des Gegenstandes, der aus der Formmasse gebildet werden soll, von Bedeutung ist, wird es vorgezogen, daß die Perlen eine Teilchengröße von 0,5 bis 2,0 und insbesondere von 0,5 bis 1,0 aufweisen. The particles can be in the form of substantially spherical beads or, optionally, of a ground waste foam. For finer uses where the surface texture of the object to be formed from the molding compound is important, it becomes it is preferred that the beads have a particle size of from 0.5 to 2.0, and more preferably from 0.5 to 1.0.
Wenn die Oberflächenbeschaffenheit von besonderer Bedeutung ist, kann die Oberfläche der geformten Gegenstände mit geschmolzenem Wachs bestrichen werden, um irgendwelche Unebenheiten dort abzudecken, wo die Perlen die Oberfläche uneben machen.If the surface finish is of particular concern, the surface of the molded Objects should be smeared with melted wax to remove any bumps there to cover where the pearls make the surface uneven.
Die Dichte der expandierten Polymerisatteilchen liegt im allgemeinen bei 10 bis 100 kg/m3 und insbesondere bei 15 bis 30 kg/m3.The density of the expanded polymer particles is generally from 10 to 100 kg / m 3 and in particular from 15 to 30 kg / m 3 .
Die Auswahl des Wachses hängt natürlich von dem Material ab, aus dem die Teilchen gebildet sind, Im
allgemeinen werden - besonders wenn als Polymeri- «atteüchen eeschäumte Polystyrolteilchen verwendet
werden - Wachse mit Schmelzpunkten zwischen 30 und 100° C verwendet. Besonders gut eignen sich
Wachse mit Schmelzpunkten %όο 40 bis 80° C.
Als gut geeignet haben sich Bienenwachs, Candelülawachs,
Carnaubawachs, Ceresinwachs, Japanwachs, Montanwachs und ganz besonders Paraffinwachs erwiesen.
The choice of wax depends of course on the material from which the particles are formed. In general, especially when foamed polystyrene particles are used as polymer particles, waxes with melting points between 30 and 100 ° C. are used. Waxes with melting points% όο 40 to 80 ° C are particularly suitable.
Beeswax, candelilla wax, carnauba wax, ceresin wax, Japan wax, montan wax and especially paraffin wax have proven to be well suited.
Die erfindungsgemäß hergestellte Formmasse ist für verschiedene Zwecke geeignet. Neben demThe molding compound produced according to the invention is suitable for various purposes. Next to the
ic obenerwähnten Verwendungszweck zur Bildung von Aussparungen, wie Kanäle usw., in Betonkörpern, kann sie zur Herstellung von Metallgießlingen verwendet werden, bei denen ein geformtes Modell aus der Formmasse in Gießsand eingedrückt oder mit einer härtbaren Schale, wie beim Präzisionsguß, beschichtet wird. Wetin heißes Metall auf das Modell gegossen wird, brennen das Wachs und die Polymerisatteilchen weg, und das heiße Wachs nimmt ihren Platz einic above-mentioned intended use for the formation of Recesses, such as channels, etc., in concrete bodies, can be used for the production of metal castings be, in which a molded model from the molding compound is pressed into casting sand or with a hardenable shell, as in precision casting, is coated. Wetin hot metal on the model is poured, the wax and polymer particles burn away and the hot wax takes hers Place
ίο Bei der Verwendung der Formmasse zur Bildung von Aussparungen in Betonkörpern wird der Formmasse die gewünschte Form gegeben und um die Form ein Betonkörper gebildet. Die Formmasse kann dann nach dem Abbinden des Betons durch Dampf, heißesίο When using the molding compound to form Recesses in concrete bodies give the molding compound the desired shape and shape a concrete body formed. The molding compound can then be hot after the concrete has set by means of steam
J5 Wasser oder Heißluft geschmolzen und die Teilchen
zur erneuten Verwendung gesammelt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.J5 water or hot air melted and the particles collected for reuse.
The following examples illustrate the invention.
1 Teil kugelförmige expandierte Polystyrolteüchen mit einem Durchmesser von 1 bis 1,5 mm wurde mit 2 Gewichtsteilen Paraffinwachs (Schmelzpunkt 55 bis 60c' C) gemischt. Die Temperatur wurde beim Mischen auf 70° C gehalten. Das erhaltene halbflüssige Gemisch wurde in eine negative Form in Form eines »M« gegossen und nachdem das Wachs fest geworden war, wurde die negative Form entfernt, wodurch man ein positives »M« erhielt.1 part of spherical expanded polystyrene particles with a diameter of 1 to 1.5 mm was mixed with 2 parts by weight of paraffin wax (melting point 55 to 60 ° C.). The temperature was maintained at 70 ° C while mixing. The resulting semi-liquid mixture was poured into a negative "M" shape, and after the wax solidified, the negative shape was removed to give a positive "M".
Das erhaltene »M« wurde dann in Gießsand eingedrückt, nachdem zunächst eine dünne Bürstenbeschichtung von Wachs aufgebracht worden war, um alle Unebenheilen der Oberfläche abzudecken. Geschmolzenes Aluminium wurde auf die Formmasse gegossen, die sich sofort zersetzte und brannte undThe "M" obtained was then pressed into the casting sand, after initially applying a thin brush coating of wax had been applied to cover any uneven surface. Melted Aluminum was poured onto the molding compound, which immediately decomposed and burned and
ein gegossenes »M« iius Aluminium zurückblieb.a cast "M" iius aluminum remained.
1 Teil expandierte Polystyrolgranulate, (Durchmesser 4x8 mm) wurde mit 1 Gewichtsteil des Paraffinwachses des Beispiels 1 gemischt.1 part of expanded polystyrene granules (diameter 4x8 mm) was mixed with 1 part by weight of the paraffin wax of Example 1 mixed.
In eine Blockform aus Holz wurde das halbflüssige Gemisch gegeben. Nach dem Abbinden des Wachses wurde der Block durch Stahlbänder mit Abstützplatten versehen, um die Last zu verteilen, und es wurde flüssiger Beton darüber und darum gegossen und abbinden gelassen. Der Block wurde anschließend aus dem Beton unter Verwendung von Wasser bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wachses enifernt, und das Wachs und die PolymerisatteilchenThe semi-liquid mixture was placed in a block mold made of wood. After the wax has set the block was backed up by steel straps to distribute the load, and it became poured liquid concrete over and around it and allowed to set. The block was subsequently made the concrete using water at a temperature above the melting point of the wax removed, and the wax and polymer particles
iSo wurden gesammelt und wieder verwendet.iSo were collected and reused.
Beispiel 2 wurde mit einer Holzform wiederholt, die mit Hartpappe ausgekleidet war, die an der Oberfläche des Blockes haftete, nachdem das Wachs abgebunden hatte. Auf diiese Weise wurde ein Verbundblock erhalten, der beim Gießen des Betons den Druckkräften besser widerstehen konnte. Die Poly-Example 2 was repeated with a wooden mold lined with hard cardboard on the surface of the block adhered after the wax had set. In this way it became a composite block obtained, which was able to withstand the compressive forces better when pouring the concrete. The poly
merisatteilchen wurden schließlich wieder zurückgewonnen, während die Hartpappenschicht im Beton blieb.Particles of merisate were finally recovered while the hardboard layer was in the concrete stayed.
Ein rechteckiger Block aus geschäumtem Polystyrol wurde mit der expandierten Polystyrolgranulat/A rectangular block of expanded polystyrene was made with the expanded polystyrene granulate /
Wachszubereitung des Beispiels 2 unter Bildung einer Gesamtbeschichtungsstärke von 50 mm beschichtet. Der beschichtete Block wurde dann zur Bildung einer Aussparung in einem Betonteil, wie in Beispiel 2 beschrieben, verwendet. Nach Abbinden des Betons wurde die Wachskomponente der Beschichtung geschmolzen und die Beschichtung entfernt.Wax preparation of Example 2 coated to form a total coating thickness of 50 mm. The coated block was then used to form a recess in a concrete part as described in Example 2, used. After the concrete had set, the wax component of the coating was melted and the coating removed.
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