DE2437170B2 - Syntaktischer schaumstoff - Google Patents

Syntaktischer schaumstoff

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DE2437170B2 DE19742437170 DE2437170A DE2437170B2 DE 2437170 B2 DE2437170 B2 DE 2437170B2 DE 19742437170 DE19742437170 DE 19742437170 DE 2437170 A DE2437170 A DE 2437170A DE 2437170 B2 DE2437170 B2 DE 2437170B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

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Description

Die Erfindung betrifft einen syntaktischen Schaumstoff, bei welchem kugelige Hohlkörper in
a) einem Mischpolyimid mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:
—N
oder
CO
N—R— (I)
Ii c
— N
Il
χ / χ
R1
N—R2
(H) renden Einheiten {II) des Mischpolyimids <b) aus solchen bestehen, in denen der Rest R1 durch die Formel:
b) einem Mischpolyimid mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:
wiedergegeben wird, die restlichen 0 bis 25% aus solchen bestehen, in denen der Rest R1 durch die Formel:
worin X für eine CO-, O- oder SO2-Gruppe steht, wiedergegeben wird, 10 bis 35% aus solchen bestehen, in denen der Rest R2 durch die Formel:
eingebettet sind
Syntaktische Schaumstoffe, d.h. Schaumstoffe, die man durch Einbetten eines relativ niedrigdichten, hohlen oder festen, kugelförmigen bzw. kugeligen Füllstoffs (in Form von Mikroballons oder Mikrokügelchen) in eine Kunststoffmatrix erhält, sind bekannt Bei der Herstellung solcher Schaumstoffe wurden bereits die verschiedensten kugelförmigen bzw. kugeligen Füllstoffe aus den verschiedensten Materialien, wie Glas und Kunststoffen, und die verschiedensten Kunststoffmatrizes verwendet (vgL beispielsweise US-PS 33 16 187, 33 25 341, 34 77 967, 35 10 392 und 35 54 939 sowie FR-PS 15 40432).
Es wurden nun syntaktische Schaumstoffe gefunden, bei denen die Kunststoffmatrix aus ganz bestimmten Mischpolyimiden besteht und die besonders wertvolle Eigenschaften besitzen, die sie zum Einsatz auf später noch eingehender beschriebenen Anwendungsgebieten befähigen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein syntaktischer Schaumstoff der eingangs beschriebenen Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß 10 bis 30% der wiederkehrenden Einheiten (I) des Mischpolyrnids (a) aus solchen bestehen, in denen der Rest R durch die Formel·.
wiedergegeben wird, und der Rest aus solchen besteht, in denen der Rest R durch die Formeln:
und/oder
CH3
wiedergegeben wird, und die restlichen 65 bis 90% aus solchen bestehen, in denen der Rest R2 durch die Formeln:
CH3
und/oder
wiedereeeeben wird, sowie 75 bis 100% der wiederkeh-
wiedergegeben wird, daß die kugeligen Hohlkörper einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 bis 500 μ aufweisen und ihr Anteil 50 bis 90Vol.-% des Schaumstoffs ausmacht sowie daß der Schaumstoff durch Vermischen der kugeligen Hohlkörper mit dem vorher erzeugten Mischpolyimid in Gegenwart eines dipolaren aprotischen Lösungsmittels, Formpressen der erhaltenen Mischung und Entfernen des Lösungsmittels daraus erhalten wird.
Die syntaktischen Schaumstoffe gemäß der Erfindung zeichnen sich, insbesondere dann, wenn als Füllstoff kugelförmige bzw. kugelige, teilchenförmige Hohlkörper verwendet werden, durch ein relativ leichtes Gewicht, eine hohe Strukturfestigkeit, eine hohe Hitzedeformationsbeständigkeit und insbesondere eine zur weiteren Verformung bzw. zum weiteren Verpressen nach der ersten Formgebung ausreichende Thermoplastizität aus. Auf diese Eigenschaften wird später noch näher eingegangen werden.
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe unterscheiden sich von jenen der Entgegenhaltungen darin, daß sie einen sehr hohen Volumenanteil an Mikroballons aufweisen, welche in einem Mischpolyimid eingebettet sind, das vor der Erzeugung des erfindungsgemäßen Produkts in chemischer Hinsicht bereits vollständig synthetisiert wurde.
Die wiederkehrende Einheiten der Formeln 1 oder II, in denen die Reste R, R1 und R2 die angegebene Bedeutung besitzen, aufweisenden Mischpolyimide zeichnen sich durch ihre Löslichkeit in organischen
dipolaren aprotischen Lösungsmitteln und ihre Thennoplastizität aus. Anders als die meisten bisher bekannten Polyimide können sie relativ einfach ausgeformt bzw. verpreßt werden und besitzen unter Formpreßbedingungen eine gute Fließfähigkeit
Die wiederkehrende Einheiten der Formel I aufweisenden Mischpolyimide sowie Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der US-PS 3708458 beschrieben. Die wiederkehrende Einheiten der Formel II aufweisenden Mischpolyimide und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der US-PS 37 87 367 beschriebea Die Mischpolyimide mit wiederkehrenden Einheiten der Formel II werden, kurz gesagt, durch Umsetzen eines geeigneten Polycarbonsäureanhydrids oder einer Mischung aus Anhydriden in geeigneten Mengenverhältnissen mit geeigneten Molanteilen an entweder 1) einer Mischung aus 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) und Toluoldiisocyanat-{2,4-isomeres und/oder 2,6-isomeres) oder 2) einer Mischung aus 4,4'-Methylenbisanilin und Toluoldiamin-(2,4-isomeres und/oder 2,6-isomeres) unter den in der genannten US-PS 37 08 458 beschriebenen Bedingungen hergestellt
Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart eines dipolaren aprotischen Lösungsmittels, wobei das Reaktionsprodukt vorzugsweise nicht aus der erhaltenen Lösung isoliert wird. Das Reaktionsprodukt wird vielmehr ohne Weiterbehandlung bei der Herstellung der syntaktischen Schaumstoffe gemäß der Erfindung zum Einsatz gebracht. Aus bisher noch nicht vollständig geklärten Gründen sind die Mischpolyimide mit wiederkehrenden Einheiten der Formel II in der unter Verwendung des dipolaren aprotischen Lösungsmittels erhaltenen Reaktionsproduktlösung ziemlich stark (frei) löslich. Wenn sie einmal aus der Reaktionsproduktlösung isoliert worden sind, besitzen sie nur mehr eine sehr stark verminderte Löslichkeit in denselben Lösungsmitteln, wie sie zur Durchführung der ursprünglichen Umsetzung verwendet wurden.
Unter dem Ausdruck »dipolare aprotische Lösungsmittel« sind dem Fachmann bekannte einschlägige Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Dimethylacetamid, Hexamethylphosphoramid, N-Methyl-2-pyrrolidon, Tetramethylharnstoff, Pyridin und dergleichen, zu verstehen.
Die in Massen gemäß der Erfindung verwendbaren kugelförmigen bzw. kugeligen Füllstoffe bestehen aus kleinen kugeligen Hohlkörpern, die allgemein als »Mikroballons« bezeichnet werden. In vorteilhafter Weise sollen diese kugelförmigen bzw. kugeligen Hohlkörper eine durchschnittliche Teilchengröße, d. h. einen größten Durchmesser, von etwa to bis etwa 500 Mikron, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 250 Mikron, besitzen. Die kugelförmigen bzw. kugeligen Hohlkörper können aus den verschiedensten Materialien, z. B. anorganischen Materiahen, wie Siliziumdioxid, Glas, Graphit, Aluminium und dergleichen, und organischen Polymeren mit vergleichbarer Hitzebeständigkeit, wie sie die in syntaktischen Schaumstoffen gemäß der Erfindung als harzartige Bindemittel verwendeten Polyimide aufweisen, z. B. Epoxyharzen, Polycarbonic ten, Phenolharzen und dergleichen, hergestellt sein. Die kugelförmigen bzw. kugeligen Hohlkörper, insbesondere die aus organischen Polymeren hergestellten kugelförmigen bzw. kugeligen Hohlkörper, lassen sich gewünschtenfalls verstärken, indem sie beispielsweise durch Beschichten mit einem flüssigen polymerisierbaren Monomeren und anschließendes Härten des hierbei gebildeten Monomerenüberzugs beschichtet oder eingekapselt werden (vgL beispielsweise US-PS 36 61 620). Ein zur Verwendung in den Schaumstoffen gemäß der Erfindung besonders bevorzugter Füllstoff besteht aus Glasmikroballons, insbesondere solchen mit einem durchschnittlichen (größten) Durchmesser von etwa 20 bis etwa 120 Mikron.
Bei der Herstellung der symaktischen Schaumstoffe gemäß der Erfindung werd^ji die kugelförmigen bzw. kugeligen Hohlkörper innig mit einer Lösung des Mischpolyimids in einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel gemischt Die Menge an verwendetem Füllstoff wird so gewählt, daß der fertige Schaumstoff etwa 50 bis etwa 90, vorzugsweise etwa 70 bis etwa 85 Volumen-% an dem betreffenden Füllstoff enthält Bezogen auf die in dem Endprodukt erforderliche Menge an Hohlkörpern, wird die Konzentration des Mischpolyimids in der beim Mischvorgang verwendeten Lösung so gewählt daß das zur Bildung einer geeigneten Mischung erforderliche Lösungsvolumen die Konsistenz von weichem Kitt besitzt. Unter Beachtung der geschilderten Erwägungen kann die Konzentration an dem Mischpolyimid in der Lösung in der Regel zwischen etwa 15 und etwa 25 Gew.-% liegen.
Der Mischvorgang kann in einer beliebigen geeigneten Vorrichtung, wie sie üblicherweise zum Vermischen von Materialien kitt- oder teigartiger Konsistenz verwendet werden, erfolgen. In den ersten Mischstufen erscheint die Mischung, insbesondere, wenn die Menge an Füllstoff am oberen Ende des angegebenen Bereichs liegt, trocken und krümelig zu sein. Mit fortschreitendem Vermischen stellt sich jedoch infolge gleichmäßiger Beschichtung des Füllstoffs mit der Polyimidlösung die gewünschte kittartige Konsistenz ein.
Nach beendetem Vermischen wird das kittartige Material in eine geschlossene Form der gewünschten Gestalt überführt und unter Drücken von etwa 14,0 kg/cm2 oder höher formgepreßt. Die beim Formpressen zulässige Druckobergrenze hängt im Falle der Verwendung von Mikroballons als Füllstoffe lediglich davon ab, daß die Mikroballons durch den angewandten Formpreßdruck nicht zerbrochen werden.
Bei dem geschilderten Formpreßvorgang erhält man einen Verbundvorformling, der noch den Hauptteil des in der ursprünglichen Mischpolyimidlösung enthaltenen Lösungsmittels enthält und nur eine relativ niedrige mechanische Festigkeit besitzt.
Dieser Vorformling wird entformt wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß er beim Entformen nicht deformiert wird, und dann zur Entfernung des Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur getrocknet. Es hat sich gezeigt, daß die Entfernung des Lösungsmittels aus dem Vorformling dadurch erleichtert wird, daß man den Vorformling während des Härtungsvorgangs auf eine Lage aus einem porösen Material, z. B. aus lose gewebtem Glasfasergewebe, feinmaschigem Drahtnetz, gesintertem Glas, einer gesinterten Metallplatte und dergleichen, legt Die Temperatur zu Beginn des Härtungszyklus liegt in vorteilhafter Weise merklich unter dem Siedepunkt des Lösungsmittels, und zwar so lange, bis etwa 95% der gesamten Lösungsmittelmenge entfernt sind. Hierauf wird die Härtungstemperatur zweckmäßig schrittweise so weit erhöht, daß sie bei oder über dem Siedepunkt des Lösungsmittels liegt, und auf diesem Wert gehalten, bis das gesamte Lösungsmittel verflüchtigt ist.
Wenn der Härtungszyklus in der geschilderten Weise durchgeführt wird, zeigt das fertige Endprodukt keine Anzeichen einer Schrumpfung oder Deformation.
Darüber hinaus ist die Oberfläche des fertigen Endprodukts eben und vollständig intakt Wie für den Fachmann ohne weiteres verständlich, bedeutet dies zwangsläufig, daß sich im Inneren des Gebildes durch Entfernen des Lösungsmittels Poren gebildet haben. Diese Poren tragen zusätzlich zu den durch die Verwendung der Mikroballons als Füllstoffe gebildeten Zellen zur zelligen Natur des Endprodukts bei.
Je nach der Natur und Menge der verwendeten kugelförmigen bzw. kugeligen Füllstoffe besitzen die unter Verwendung von Mikroballons hergestellten gehärteten syntaktischen Polyimidschaumstoffe ein leichtes Gewicht und eine Dichte im Bereich von etwa 0,1602 bis 03204 g/cm3. Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe besitzen eine hervorragende physikalische Festigkeit und Deformationsbeständigkeit bei Hitzeeinwirkung. Dies ergibt sich aus den später folgenden Beispielen klar und deutlich. Neben diesen hervorragenden physikalischen Eigenschaften lassen sich die Schaumstoffe gemäß der Erfindung wegen der Thermoplastizität der bei ihrer Herstellung verwendeten Polyimide selbst nach dem in der geschilderten Weise durchgeführten Aushärten durch Formpressen unter geeigneten Hitze- und Druckbedingungen in jede beliebige andere Form überführen. Als Variation hierzu können die Mikroballons als Füllstoffe enthaltenden Schaumstoffe, erforderlichenfalls in Kombination mit einem Formpreßvorgang zur Ausbildung einer anderen Gestalt, verquetscht werden, um Produkte höherer Dichte zu gewinnen. Dieses Merkmal der Formpreßfähigkeit und/oder Zerquetschbarkeit macht die Schaumstoffe gemäß der Erfindung besonders vielseitig und einzigartig.
Die syntaktischen Polyimidschaumstoffe gemäß der Erfindung lassen sich auf sämtlichen Anwendungsgebieten zum Einsatz bringen, auf denen Polyimide üblicherweise verwendet werden. Die unter Verwendung von Mikroballons hergestellten Schaumstoffe eignen sich besonders gut als Branddämmkörper und zu Isolationszwecken, da hierbei das relativ niedrige Gewicht und die niedrige Brennbarkeit des Materials in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden können. Bei Verwendung letzterer Schaumstoffe gemäß der Erfindung ist es möglich, praktisch dieselbe hohe Stnikturfestigkeit und Hitzeverformungsbeständigkeit, wie sie die entsprechenden nichtzelligen Polyimide aufweisen, beizubehalten und gleichzeitig das wesentlich geringere Gewicht des Schaumstoffs auszunutzen.
Gegebenenfalls können die syntaktischen Schaumstoffe gemäß der Erfindung untergeordnete Mengen an Füllstoffen und Verstärkungsmateriafien, wie Gtesfaserschnitzel, Graphitpulver, Alnminiamtrioxid, Metallpulver, z. B. Aluminium- und Kiipferpulver, sowie Schleifmittel, enthalten. Gegebenenfalls können syntaktische Schaumstoffe gemäß der Erfindung anch noch andere Zusätze, wie Pigmente und dergleichen, enthalten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1
Das im vorliegenden Beispiel verwendete Poryimid bestand aus einem gemäß Beispiel 4 der LS-PS 37 08 458 durch Umsetzen von 33%4,4'-Tetracarbonsäuredianhydrid mit einer stöchromenischen Menge einer Mischung aus 80Mot-% Tofaokffisocyanat und 20 Mol-% 4,4^Methyieabis{phenyfisocyanat) hergestelltem Mtschporyimid.
Zunächst wurde eine 20gew.-%ige Lösung des in der geschilderten Weise hergestellten Mischpolyimids in N-Methylpyrrolidon hergestellt. 12,5 g der erhaltenen Lösung wurden von Hand gründlich mit 12,5 g s handelsüblicher Glasmikroballons eines durchschnittlichen Durchmessers von 90 Mikron gemischt. Das erhaltene kittartige Material wurde in eine zylindrische Stahlform eines Durchmessers von 5,1 cm und einer Höhe von 3,8 cm überführt und 10 min lang bei einem Druck von 23,2 kg/cm2 formgepreßt Der hierbei erhaltene Vorformling wurde sorgfältig entformt und auf einer Lage aus einem Glasfasergewebe in einen Ofen einer Temperatur von 800C überführt Die Temperatur des Ofens wurde 2 h lang auf 8O0C gehalten, dann 2 h lang auf 110° C erhöht und schließlich 2 h lang auf eine Endtemperatur von 1400C gesteigert. Hierauf wurde der Preßling 4 h lang in einem Ofen auf eine Temperatur von 3200C erhitzt. Der hierbei erhaltene Schaumstoff A enthielt 84 Volumen-% Mikrokügelchen.
In entsprechender Weise, jedoch unter Erhöhung der Menge an Polyimidlosung auf 25 g, wurde ein zweiter syntaktischer Schaumstoff gemäß der Erfindung hergestellt. Dieser Schaumstoff B enthielt 71,5 Volumen-% Mikrokügelchen.
Die beiden erhaltenen Schaumstoffe wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Durchschnittliche Dichte des Schaum Schaum
Formlings in g/cm3 stoff A stoff B
35 Durchschnittlicher Verdichtungs 0.2529 02632
modul in kg/cm2 (3 Prüflinge)
Durchschnittliche Druckfestigkeit 1236 1521
in kg/cm2 (3 Prüflinge)
26.4 27,1
Beispiel 2
Unter Verwendung von 12^5 g handelsüblicher Glasmikroballons eines durchschnittlichen Durchmessers von 90 Mikron, 2 g Molybdänsulfid, 25 g einer 20gew.-%igen Lösung des gemäß Beispiel 1 hergestellten Mischpolyimids in N-Methylpyrrolidon und Einhaltung der in Beispiel 1 geschilderten Misch-, Formpreß- und Härtungsbedingungen wurde ein syntaktischer Schaumstoff mit einem darin enthaltenen Schmiermittel zui Verwendung als mechanisches Lager hergestellt Dei erhaltene Schaumstoff besaß eine Dichte von 03092 gj cm3.
Beispiel 3
ss Ein Stück des gemäß Beispiel 1 hergesteütei syntaktischen Schaumstoffs A wurde bei einer Tempe ratur von 3200C und einem Druck von 141 kg/cm2 zi einer Scheibe einer Dichte von 23709 g/cm3 verpreBi Dies bedeutet, daß infolge Zerquetschen der Mikrobal Ions während des Formpressens ein Dichteznwachs voi 2,1178 zn verzeichnen war.
Ein zweites Stück des gemäß Beispiel 1 hergestellte syntaktischen Schaumstoffs wurde bei einer Tempera tür von 3200C und einem Druck von 14,1 kg/cm2 in eine
6s zylindrischen Form eines Durchmessers von 5,1 cm un einer Höhe von 33 cm formgepreßt Nach der Preßvorgang wurde ein zylindrischer Schaumstoffpref fing erhalten, dessen Dichte sich nicht verändert hatte.
709509/41
ίο
Vergleichsversuch
1. Es wurde ein erfindungsgemäßer syntaktischer Schaumstoff aus einem gemäß Beispiel 1 erzeugten Mischpolyimid hergestellt.
40 g des Mischpolyimids, 160 g Glasmikroballons (90VoL-% mit einem Durchmesser von 20 bis 130 μ; durchschnittliche Teilchendichte 0325 g/cm3), 40 g N-Methylpyrrolidon und 140 g Aceton wurden von Hand gründlich durchgemischt und das erhaltene kittartige Material in eine Stahlform eines Durchmessers von 11,7 cm und einer Höhe von 10,2 cm übergeführt Der erhaltene Vorformling wurde sorgfältig entformt und auf einer Lage aus einem Glasfasergewebe 16 h an der Luft bei etwa 20° C trocknen gelassen. Anschließend wurde der Vorformling 48 h bei 800C gehalten und schließlich 1 h auf 3000C erhitzt. Der erhaltene Schaumstoff wies eine Dichte von 0,24 g/cm3 auf.
Aus dem Schaumstoff wurde ein Zylinder eines Durchmessers von 5,1 cm herausgeschnitten, der mit Hilfe einer zylindrischen Formmatrize (5,1 cm Durchmesser) bei 3200C und 703 kg/cm2 Druck zu einem syntaktischen Schaumstoff einer Dichte von 0,55 g/cm3 gepreßt wurde.
Proben des ursprünglichen Schaumstoffs (Schaumstoff A) und des gepreßten Schaumstoffs (Schaumstofr B) wurden einem physikalischen Test unterworfen, der folgendes Resultat ergab:
Schaumstoff A
Schaumstoff B
Druckfestigkeit (Durchschnittswert von 5 Proben) kg/cm2
Druckfestigkeit (Durchschnittswert von 5 Proben) kg/cm2
24.5 92,8
590,6 1828,0
2. Beispiel 23 der FR-PS 15 40 432 wurde mit und ohne die Verwendung von Mikroballons nachgearbeitet
Beim Verfahren ohne Mikroballons wurde ein Gemisch von 32,2 g 33\4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und 19,8 g 4,4'-Methylendianilin in einem Mörser so lange gemahlen, bis die gesamte Masse durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,149 mm hindurchfiel. Das Gemisch wurde dann auf einem etwa 14 χ 15 cm messenden Blech aus korrosionsbeständigem Stahl 10 nun in einem Ofen auf 3000C erhitzt, wobei ein braunes, glasartiges Material mit groben Zellen erhalten wurde.
Beim Verfahren mit Mikrobaflons wurde ein die vorgenannten beiden Reaktionskomponenten in denselben Anteilen enthaltendes Gemisch so weh gemahlen, daß es durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0.177 mm hindurchfieL Dann vermengte man das Gemisch manuell gründlich mit 208 g Glasmikroballons (90Vol.-% mit einem Durchmesser von 20 bis 130 μ; durchschnittliche Teilchengröße 0,35 g/cm3). Das erhaltene Gemenge wurde wie zuvor auf einem Blech aus korrosionsbeständigem Stahl 10 min auf 30O0C erhitzt, wobei ein leicht zerreibliches Produkt (Schaumstoff C) mit einer Dichte von 0,234 g/cm3 erhalten wurde. Der physikalische Test lieferte folgendes Resultat:
ίο Druckfestigkeit
(Durchschnittswert von 2 Proben),
kg/cm2
Druckfestigkeit
(Durchschnittswert von 2 Proben),
kg/cm2
5,6
150,5
Ein Versuch, einen Prüfkörper aus dem erhaltenen Produkt unter den zur Herstellung des Schaumstoffs B aus dem Schaumstoff A angewandten Bedingungen zu pressen, führte zu dem aufgrund der niedrigen Druckfestigkeit zu erwartenden vollständigen Zusammenbruch des Materials.
Der Versuch zeigte, daß der Einbau von Glasmikroballons in einen Polyimidschaumstoff gemäß der FR-PS 15 40432 ein Produkt ergab, das eine sehr geringe Strukturfestigkeit und hohe Zerreiblichkeit aufwies und sich nicht formpressen ließ.
Dagegen besaß ein unter Verwendung desselben Anteils von Glasmikroballons erzeugter erfindungsge-
mäßer syntaktischer Schaumstoff eine ausgezeichnete
Strukturfestigkeit. Der Schaumstoff ließ sich leicht zu Produkten mit höherer Dichte und deutlich verbesserter Strukturfestigkeit formpressen.
3. Ein Gemisch von 32£ g (0,2 Mol) 3,3',4,4'Benzo-
phenontetracarbonsäuredianhydrid, 3,96 g (0,04 Mol) 4,4'-Methylendianilin und 9,75 g (0,16 Mol) 2,6-Toluylendiamin wurde in einem Mörser so lange gemahlen, bis die gesamte Masse durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,177 mm hindurchfiel. Ein Anteil von 16 g des erhaltenen Gemisches wurde dann manuell gründlich mit 64 g Glasmikroballons (90VoL-% mit einem Durchmesser von 20 bis 130 μ; durchschnittliche Teilchendichte 0325 g/cm3) vermengt Das erhaltene Gemenge wurde auf einem etwa 14 χ 15 cm messenden Blech aus korrosionsbeständigem Stahl 10 min in einem Ofen auf 3000C erhitzt, wobei ein hellbrauner Kuchen erhalten wurde, der beim Zusammendrücken zwischen den Fingern zerbröckelte. Die Strukturfestigkeit bzw der Zusammenhalt des Materials waren so gering, dai
eine Bestimmung der physikalischen Eigenschaft« nicht möglich war.
Dieser Versuch zeigt, daß gemäß FR-PS 15 40 432 be Mitverwendung von Glasmikroballons auch hn Fail« einer Angleichung der Polyimidstruktur ein den
erfmdungsgemäßen Produkt weit unterlegenes Materia erhalten wurde.

Claims (3)

Patt ntansprüche:
1. Syntaktischer Schaumstoff, bei welchem kugelige Hohlkörper in
a) einem Mischpclyimid mit wiederkehrenden Einheiten der Formel;
—N
oder
b) einem Mischpolyimid mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
— Ν
R1
N—R2
eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 30% der wiederkehrenden Einheiten (1) des Mischpolyimids (a) aus solchen bestehen, in denen der Rest R durch die Formel:
-CH3
wiedergegeben wird, und der Rest aus solchen besteht, in denen der Rest R durch die Formeln:
35 wiedergegeben wird, 10 bis 35% aus solchen bestehen, in denen der Rest R2 durch die Formel:
wiedergegeben wird, und die restlichen 65 bis 90% aus solchen bestehen, in denen der Rest R? durch die Formeln:
CH3
und/oder
wiedergegeben wird, daß die kugeligen Hohlkörper einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 bis 500 μ aufweisen und ihr Anteil 50 bis 90 Vol.-% des Schaumstoffs ausmacht sowie daß der Schaumstoff durch Vermischen der kugeligen Hohlkörper mit dem vorher erzeugten Mischpolyimid in Gegenwart eines dipolaren aprotischen Lösungsmittels, Formpressen der erhaltenen Mischung und Entfernen des Lösungsmittels daraus erhalten wird.
2. Syntaktischer Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 20% der wiederkehrenden Einheiten (I) des Mischpolyimids (a) aus solchen bestehen, in denen der Rest R durch die Formel:
und/oder
40
45
wiedergegeben wird, sowie 75 bis 100% der wiederkehrenden Einheiten (H) des Mischpolyimids (b) aus solchen bestehen, in denen der Rest R1 durch die Formel:
wiedergegeben wird, die restlichen 0 bis 25% aus solchen bestehen, in denen der Rest R1 durch die Formel:
60
XrXi,
wiedergegeben wird, und der Rest aus solchen besteht, in denen der Rest R durch die Formeln:
und/oder
wiedergegeben wird.
3. Syntaktischer Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Hohlkörper aus Hohlglasmikrokügelchen bestehen.
worin X für eine CO-, O- oder SOj-Gruppe steht,
DE19742437170 1973-08-20 1974-08-01 Syntaktischer Schaumstoff Expired DE2437170C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38994473A 1973-08-20 1973-08-20
US38994473 1973-08-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2437170A1 DE2437170A1 (de) 1975-07-17
DE2437170B2 true DE2437170B2 (de) 1977-03-03
DE2437170C3 DE2437170C3 (de) 1977-11-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT394048B (de) * 1990-07-12 1992-01-27 Chemiefaser Lenzing Ag Schwerentflammbarer, hochtemperaturbestaendiger schaumstoff aus polyimiden und verfahren zu seinerherstellung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT394048B (de) * 1990-07-12 1992-01-27 Chemiefaser Lenzing Ag Schwerentflammbarer, hochtemperaturbestaendiger schaumstoff aus polyimiden und verfahren zu seinerherstellung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1457160A (en) 1976-12-01
NL7411109A (nl) 1975-02-24
IT1018827B (it) 1977-10-20
DE2437170A1 (de) 1975-07-17
FR2245707B1 (de) 1978-11-24
FR2245707A1 (de) 1975-04-25
NL161792B (nl) 1979-10-15
US4077922A (en) 1978-03-07
NL161792C (nl) 1980-03-17
JPS544389B2 (de) 1979-03-06
JPS5054661A (de) 1975-05-14

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