DE2729738B2

DE2729738B2 - Verfahren zur Herstellung eines elastischen Kunststoffkörpers mit eingelagerten Körnern eines metallischen oder anderen elektrisch leitenden Füllstoffes

Info

Publication number: DE2729738B2
Application number: DE2729738A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Chem. Dr. 7900 Ulm Froeb
Original assignee: Mayser-Gmbh & Co 7900 Ulm
Current assignee: Mayser-Gmbh & Co 7900 Ulm
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1977-07-01
Publication date: 1981-01-22
Also published as: US4171410A; DE2729738A1; DE2729738C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Kunststoffkörpers mit eingelagerten Körnern eines metallischen oder anderen elektrisch leitenden Füllstoffes, wobei in einem ganz oder überwiegend offenzelligen unverdichteten großporigen Schaumstoff mit einer Netzstruktur aus untereinander verbundenen elastischen Zellstegen die im Vergleich zur Zellgröße kleinen Körner des Füllstoffes durch und durch verteilt werden, so daß sie die Zellstege und vorhandene Reste von Zellwänden ohne Ausfüllen der Zellhohlräume beschichten, und wobei die Füllstoffkörner im Kunststoffkörper fixiert werden.

Bei einem aus der DE-PS 15 69 416 bekannten Verfahren dieser Art werden die Füllstoffkörner durch Druck- und Hitzeeinwirkung in Form einer Explosionsbehandlung des mit dem Füllstoff beschichteten offenzelligen Schaumstoffes, insbesondere eines Polyurethanschaumstoffes, fixiert, wobei der Schaumstoff seinen unverdichteten großporigen Zustand beibehält. Es entsteht ein angeschmolzenes Produkt, bei dem das der Explosionsflamme ausgesetzte Schaumstoffmaterial als Bindemittel für die FüHstoffkörner wirkt. Diese werden daher auch nicht gegeneinander verdichtet, so daß derartige Schaumstoffe u. a. eine zwar verbesserte, jedoch nicht entfernt mit der des Füllstoffes selbst vergleichbare elektrische Leitfähigkeit besitzen. Im Ergebnis führt das bekannte Verfahren zu einem grobzelligen Schaum niedriger Dichte und im Vergleich

40

v, zum Füllstoff selbst nach wie vor äußerst schlechter elektrischer Leitfähigkeit.

Aus der DE-OS 16 29 655 ist ein im wesentlichen poröser, eine Vielzahl offener Zellen besitzender Kunststoffkörper bekannt, der aus einem e>n Skelettgebilde darstellenden Grundmaterial mit einer verhältnismäßig dicken Beschichtung aus einem entweder thermoplastisch oder wärmeaushärtenden organischen Harz besteht. Diese Beschichtung niimmt dann die Urgestalt des Skelettgebildes an und gibt außerdem meistens dem Fertiggebilde den Hauptteil seiner Festigkeit. Die Beschichtung bildet in jedem Fall durch das Aus- und Zusammenschmelzen der Kunstharzteilchen eine die Gesamtoberfläche des Skelettgebildes bedeckende einheitliche und zusammenhängende Kunstharzschicht Diese Beschichtung aus dem Kunstharz kann Füllstoffe, u, a. Aluminiumpulver, enthalten. Derartige Füllstoffe werden entweder dem Kunstharzpulver zugegeben und bilden nach der Harzverschmelzung einen innigen Bestandteil der Beschichtung des Grundskeletts. Oder der pulverige Füllstoff wird erst nach dem Ausschmelzen des Harzes zur Deckschicht zugegeben, aber vor dessen Übergang bzw. bei wärmeaushärtendem Kunstharz vor dessen Aushärtung zu einer harten stabilen Schicht. Die Körnchen des Füllstoffes haften dann auf der klebrigen Oberfläche des auf Harzschmelztemperatur gehaltenen Gebildes und werden mit ihm durch das Aushärten des Harzes fest verbunden. Das beschichtete Grundgebilde kann unter Wärme verformt werden, insbesondere nach der Beschichtung bei noch Schmelzkonsistenz des Harzes durch Kompression verdichtet und dadurch feinporiger gemacht werden. Verdichtungen vom 2—15fachen des ursprünglichen Volumens werden genannt, jedoch ist es unmöglich, durch eine derartige oder auch höhere Verdichtung und Verwendung elektrisch leitender FüHstoffkörner einen noch elastischen Kunststoffkörper zu erhalten, der eine praktisch interessierende gute elektrische Leitfähigkeit besitzt. Der Grund hierfür besteht offenbar darin, daß die Füllstoffkörnchen in die Kunstharzbeschichtung so eingebettet werden, daß ein durchgehender unmittelbarer elektrischer Kontakt der Körnchen untereinander auch bei starker Verdichtung nicht mehr erreicht werden kann. Eine Verdichtung von mehr als 1 :20 führt zu einer praktisch dichten, harten und unflexiblen, eher starr zu nennenden Platte von noch immer elektrisch isolierendem Charakter.

Elastische Kunststoffkörper mit eingelagerten Körnern eines metallischen oder anderen elektrisch leitenden Füllstoffes sind weiter aus der Literaturstelle »Kunststoffe« 66 (1976), 701 bekannt. Bei diesen Kunststoffkörpern wird durch den eingebauten Füllstoff zwar eine elektrische Volumenleitfähigkeit des Kunststoffes erreicht, um dem Kunststoff beispielsweise ein elektrisch antistatisches Verhalten zu verleihen. Jedoch sind die erreichten Leitfähigkeitswerte auch hier wesentlich geringer als die des Füllstoffes selbst, weil der pulverige Füllstoff schon bei der Bildung des Kunststoffes beigemischt wird und daher auch bei hohem prozentualen Füllstoffanteil praktisch jedes einzelne Füllstoffkörnchen im Kunststoff vollständig eingebettet ist, zwischen den Körnern sich also trennende Kunststoffschichten befinden, die die Leitfähigkeit vermindern. Gleichzeitig führt der Füllstoff mit steigender Beimischung zu einer deutlichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes, der an Festigkeit, Flexibilität und Elastizität um so mehr verliert, je mehr sein mechanisches Verhalten nur

noch durch die die Körner trennenden dünnen Kunststoffschichten bestimmt wird. Aus derartigen Kunststoffen mit hoch leitenden Metallkügelchen als Füllstoff sind im übrigen Dichtungen bekannt, die einen so hohen Füllstoffantei! aufweisen, daß beim Verpressen der Dichtung die Metallkügelchen aneinandergepreßt und die sie ursprünglich trennenden Kunststoffschichten so weit zerstört werden, daß eine direkte Berührung der Metallkügelchen untereinander resultiert und die Dichtung elektrisch gut leitend wird. Jedoch werden auch hier die an sich gewünschten mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes durch den hohen Füllstoffgehalt sehr stark beeinträchtigt, durch die Verpressung der Dichtung mit der Zerstörung des Kunststoffes sogar praktisch beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Kunststoffkörper als Endprodukt entsteht, der im wesentlichen ohne Beeinträchtigung seiner eigenen mechanischen Eigenschaften praktisch die hohe Strom- und Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes besitzt, also die hohe Strom- und Wärmeleitfähigkeit des Füllstoffes mit dem vergleichsweise niedrigen spezifischen Gewicht, der Elastizität und Flexibilität üblicher elastischer Kunststoffkörper vereint.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der mit den Füllstoffkörnern beschichtete Schaumstoff unter Druck und Wärme irreversibel zu einem mikroporösen elastomeren Kunststoffkörper verdichtet wird, in dem die zwischen den Zellstegen des verdichteten Kunststoffkörpers miteinander verpreßien und dadurch im Kunststoffkörper fixierten Füllstoffkörper zwischen sich gut leitende elektrische Kontaktbrükken bilden. Vorzugsweise wird dabei als Schaumstoff ein Polyurethanschaumstoff verwendet, wobei der unverdichtete PU-Schaumstoff aus einem Weichschaumstoff mit einem Raumgewicht von 20—70 kg/m^] besteht und die Zellgröße 4—40 Poren/cm beträgt.

Kunststoffkörper aus einem mikroporösen Elastomer mit einer ganz oder überwiegend offenzelligen Netzstruktur aus untereinander gitterartig verbundenen elastischen Zellstegen und ihre Herstellung aus großzelligem Schaumstoff durch irreversible Verdichtung unter Wärme und Druck sind beispielsweise aus der DE-AS 15 04 107 und 15 04 888 an sich bekannt. Jedoch war nicht vorauszusehen, daß die Verdichtung zu einem mikroporösen Elastomer auch nach dem Beladen der Zellen des unverdichteten Schaumes mit Füllstoffkörnern noch möglich sei und die gewünschte hohe Strom- und Wärmeleitfähigkeit erreicht werden könnte.

Im Ergebnis besteht der Fortschritt der Erfindung darin, daß ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Kunststoffkörper nicht nur durch und durch eine hohe Strom- und Wärmeleitfähigkeit, die praktisch mit der des Füllstoffes übereinstimmen kann, besitzt, sondern trotz dem in die Zellhohlräume eingebauten Füllstoff überraschenderweise auch nach wie vor die üblichen guten mechanischen Eigenschaften der an sich bekannten mikroporösen Elastomere aufweist, wobei die Füllstoffkörper im Elastomer so stark fixiert sind, daß sie sich nicht mehr aus dem Elastomer lösen können und auch an der Oberfläche des Kunststoffkörpers kaum mehr abreiben lassen, obwohl auf jegliche Verwendung eines Bindemittels verzichtet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und einer Zeichnung näher erläutert. In der

Zeichnung zeigen die F i g. 1 —6 in schematischer, stark vergrößerter Darstellung verschiedene Stadien der Herstellung.

Die Stege und Zellhäutchen eines ganz oder teilweise offenzeiiigen Schaumstoffes müssen möglichst dicht und gleichmäßig mit elektrisch leitenden Körnern, vorwiegend aus Metallpulver, bedeckt und der Schaumstoff muß anschließend so verdichtet werden, daß ein mikroporöses elastisches, stabiles Material entsteht, das eine hohe Leitfähigkeit aufweist; durch d?e Verdichtung werden die Stege so verpreßt, daß die Körner des leitenden Füllstoffes miteinander und von Steg zu Steg in direkten Kontakt kommen und dadurch untereinander elektrische Leitfähigkeitsbrücken bilden. Die Körner werden zwischen den Stegen fest fixiert, wozu auch nocä ihre Haftung an der rauhen Oberfläche der Stege beiträgt

Als Füllstoff eignen sich alle leitenden Stoffe in Pulverform, wie z. B. Kupfer, Silber, Aluminium, Graphit oder versilbertes Kupfer, oder die mit einer leitenden Schicht umhüllten Körner eines an sich nicht leitenden Pulvers, z. B. mit Graphit überzogener Quarzsand.

Als Schäume kommen alle Schaumstoffe aus natürlichen und synthetischen Materialien in Frage, also z. B. PVC, Acrylate, Olefine, Styrol, Silicon, Urethan, Viscose, Formaldehydharze, natürlicher oder synthetischer Gummi.

Voraussetzung ist, daß die Schäume weitgehend oder ganz offenzellig sind und damit das Eintragen des leitenden Pulvers ermöglichen. Um einen Kunststoffkörper von hoher Gleichmäßigkeit zu erhalten, sollte die Netzstruktur eine gewisse geometrische Gleichmäßigkeit aufweisen.

Von entscheidender Bedeutung ist die Verdichtbarkeit des Schaumes. Beim Verdichtungsprozeß wird die makroporöse Netzstruktur des Schaumes unter erhöhter Temperatur zusammengedrückt und dadurch der Abstand zwischen den Stegen so weit vermindert, daß ein mikroporöses Material resultiert. Die Lage der Stege wird dabei irreversibel so fixiert, daß beim Lagern, bei der Einwirkung von höheren Temperaturen und von Dampf keine Änderungen der Eigenschaften des verdichteten Materials mehr eintreten.

Bei Verwendung thermoplastischer Schäume, z. B. aus PVC, besteht die Gefahr, daß sich der Schaum beim Verpressen bei einer Temperatur, die unter dem Erweichungspunkt liegt, nur reversibel verdichtet, daß er also nach Aufhebung des Preßdruckes wieder in die ursprüngliche Form zurückgeht. Liegt die Verdichtungstemperatur über dem Erweichungspunkt, fällt der Schaum in sich zusammen und es entsteht statt eines mikroporösen ein homogener dichter Kunststoffkörper. Bei einem mit Metallpulver beladenen PVC-Schaum würde dies bedeuten, daß die Metallkörner vom Kunststoff vollständig umschlossen werden und ein Kunststoffkörper ohne Leitfähigkeit mit schlechten mechanischen Eigenschaften entsteht.

Bei starren oder halbstarren Schäumen aus wenig elastischem oder unelastischem Material besteht die Gefahr, daß die schmalen Stege beim Verdichten zerbrechen. Hier lassen sich wie beim PVC-Schaum diese Schwierigkeiten nur durch aufwendiges, vorsichtiges Abstimmen von Preßtemperatur, Preßzeit und Preßdruck beherrschen.

Als am besten geeignet hat sich ein gemischter oder offenzelliger Weichschaumstoff aus Polyurethan mit einem Raumgewicht von 20 —70 kg/m³ und einer Porengröße von 15 bis 30 Poren/cm erwiesen. Dieses

Material besteht bekanntlich aus einer Zellstruktur von hoher geometrischer Gleichmäßigkeit aus netzartigen Stegen (A), die teilweise durch Zellhäutchen (B) miteinander verbunden sind (I'ig. I). Durch sog. Retikulieren lassen sich die Häutchen vollständig entfernen, so daß ein nur aus Stegen bestehendes, vollkommen offenes, gitterartiges Gebilde vorliegt (Fig. 2). Die Verdichtung dieses Schaumes erfolgt üblicherweise bei Temperaturen zwischen 150 und 230⁰C, bei einer Preßzeit zwischen 10 und 300 Sek. und Drücken zwischen 0,5 und 100 bar und ist infolge der in weiten Grenzen variablen Verhältnisse ohne Schwierigkeiten durchführbar.

Die Stege des weitgehend oder ganz offenzelligen weichen Polyurethanschaumstoffes werden mit Pulvern von leitenden Füllstoffen ohne Verwendung von die Leitfähigkeit vermindernden, nicht leitenden Bindemitteln bedeckt, und zwar so, daß eine möglichst gleichmäßige Kornschicht auf den Stegen vorliegt (Fig. 3 und 4). Dabei hat sich gezeigt, daß Pulverteilchen beliebiger Art hervorragend an der Oberfläche von PU-Schäumen haften.

Diese Bedeckung kann dadurch erfolgen, daß man das Pulver in Wasser dispergiert (unter Beifügung von keinem oder möglichst wenig Bindemittel), den Schaumstoff damit tränkt, abquetscht und trocknet. Neben der Schwierigkeit des gleichmäßigen Auftrages und des anschließenden teuren Trockenprozesses ist dabei nachteilig, daß durch die Anwesenheit des Wassers bei gleichzeitig erhöhter Trocknungstemperatur die Oxydationsgefahr des Metallpulvers zunimmt und dadurch eine Verringerung der Leitfähigkeit des Kunststoffkörpers im verdichteten Zustand eintreten könnte.

Bei Dispersion in Lösungsmitteln wird die Gleichmäßigkeit des Auftrages noch schwieriger, außerdem quillt der Schaumstoff mehr oder weniger auf und das angewandte Lösungsmittel muß aus Kostengründen in aufwendiger Weise zurückgewonnen werden.

Als beste Methode hat sich die Beladung des Schaumes auf trockenem Wege erwiesen. Dabei wird der Schaumstoff mit Metallpulver durch und durch gefüllt und der Überschuß abgeblasen, abgesaugt oder abgeschüttelt Das Beladen des Schaumes erfolgt am zweckmäßigsten in einem Wirbelbett bei einem Oberschuß von Metallpulver. Es wird dabei gleichzeitig Schaum und Pulver in einem vibrierenden Behälter in hohe Schwingungen versetzt.

Infolge des Oberangebots an Pulver füllen sich die Hohlräume des Schaumes zuerst weitgehend auf. Ein derartiger Schaum läßt sich nicht oder nur wenig verdichten.

Durch weiteres Vibrieren werden überschüssige Körner abgeschüttelt und die Hohlräume dadurch weitgehend frei, so daß nur noch die Stege bzw. die wenigen Zellhäutchen mit einer gleichmäßigen Kornschicht bedeckt sind. F i g. 3 zeigt eine Schaumzelle mit Zellhäutchen, beschichtet mit Metallpulver; F i g. 4 eine beschichtete, retikulierte Zelle ohne Zellhäutchen.

In starker Vergrößerung sieht man in Fig.5 einen beschichteten StegteiL Die Metallkörner liegen zwar gleichmäßig eng aneinander, eine befriedigende Leitfähigkeit ist aber infolge des losen Kontaktes nicht gegeben.

Die Gleichmäßigkeit der Abdeckung spiegelt sich in der Gleichmäßigkeit der Gewichtsaufnahme an Metallpulver in verschiedenen Versuchen nach Tabelle I wider:

Tube I lc I

Versuch

Scliiiuiii-μο\\ iclll

in μ

Sch.mm mit
ΚΐφΙίφΐιΙνοΓ
μοΚΊΙΙΙ in μ

I IiIlIiιιμ

in "»

14
14
M
14
14

72.0
72.5
75.5
73.5

XO.ii
80,7
X1.5
X 1.0
ΧΙ.ίι

Auch bei längerer Vibration verändert sich nacr Einstellung eines Gleichgewichts die prozentuale Füllung nur noch unwesentlich. Vorwiegend wird die Beladungsmöglichkeit bei gleichartigem Metallpulvei von der Gesamtgröße der beschichtbaren Schaumober fläche bestimmt.

Die Ursache für die gute Haftung des Pulvers an det Schaumoberfläche dürfte auf die durch die elektronenmikroskopisch beobachtete rauhe Oberfläche und aul hohe Haftkräfte zurückzuführen sein.

Ergebnisse von Füllversuchen mit dendritischer Kupferpulvern verschiedener Sorten, die sich durch die prozentualen Anteile der Korngröße unterscheiden sind in Tabelle Il dargestellt:

Tabelle Il	l'iilvorsortt	rs	20	K	30
KomtirüHe	11 L	Sichanalvsc in "..	80		50
					20
(mn η					-
0,315		40	-
0.210	IO	30
0.080	90	30
0.040
0.040

l'üllmcngc.

4-, Die erhaltenen Füllmengen zeigen, daß bei dem verwendeten Schaum nur Korngrößen unter 0,06 mm festgehalten werden. Der mit der Pulversorte GG (ganz grob) erhaltene Füllgrad von noch 13% ist nicht auf eine Haftung der Körner auf der Oberfläche der Stege oder

-,ο Zeilhäutchenreste zurückzuführen, sondern darauf, daß Körner dieser Größe wegen ihrer Sperrigkeit innerhalb der Zellen selbst eingefangen werden.

Man darf davon ausgehen, daß der Füllgrad außer von dem spez. Gewicht des Pulvers auch von der Form seiner Körner (dendritisch, spratzig, rund), aber auch von Breite, Form (z. B. rund oder flach) und Oberflächenbeschaffenheit der Stege — gleiche Vibration vorausgesetzt — abhängig ist. Bei gegebenem Schaum ist nach Tabelle II mit steigender Pulverfeinheit eine

„o erhöhte Pulveraufnahme festzustellen.

Um die Leitfähigkeit zu erhalten, muß der an seinen Stegen gleichmäßig mit Metallpulver überzogene Schaum einem Verdichtungsprozeß unterzogen werden. Bei dem dazu erforderlichen Preßvorgang wird wie

to beim Verdichten von ungefülltem Schaum bei Temperaturen zwischen 150°C und 230⁰C einer Preßzeit zwischen 10 und 300 Sek. und einem Druck zwischen 0\5 und 100 bar gearbeitet Durch den Druck wird die

Gitterstruktur des Schaumes zusammengedrückt, wobei die Füllstoffkörner an der Stegoberfläche so ineinandergepreßt werden, daß die bereits erwähnten Leitfähigkeitsbrücken entstehen. Die hohe Temperatur bewirkt, daß die Schaumstoffstege irreversibel in ihrer neuen, verdichteten Position fixiert werden, d. h., daß sie z. B. auch bei nochmaligem Erhitzen auf die Verdichtungstemperatur ihre neue Lage behalten.

Es resultiert ein mikroporöses, mit Metallpulver gefülltes PU-Elastomer, bei dem die ineinandergepreßten, gegenseitig weiterhin beweglichen Füllstoffkörner durch elastische Polymer-Stränge zusammengehalten werden, und das eine glatte, beim Reiben praktisch keine Füllstoffkörner abgebende Oberfläche besitzt. F i g. 6 zeigt stark vergrößert einen Schnitt durch das gefüllte Elastomer mit den zusammengedrückten Stegen A, den durch Schraffur angedeuteten Bereichen C aus dicht aneinandergepreßten Füllstoffkörnern und den verbleibenden Mikroporen D.

Der Verdichtungsprozeß muß so geführt werden, daß der Schaumstoff mit den Füllstoffteilchen weder zu einem homogenen, dichten Material, beispielsweise einer homogenen, dichten Folie, verpreßt wird, noch daß die feinen, empfindlichen Stege, unter zuviel Hitzeeinwirkung geschädigt, in ihrer Zugfestigkeit und Elastizität leiden.

Einem unter extrem hohen Bedingungen verdichteten Material fehlt die gewünschte Flexibilität und es wirkt bei geringer Reißfestigkeit papierig und brüchig.

Die Möglichkeit der Fixierung des verdichteten M PU-Schaumes trotz der Abdeckung seiner Stegoberflächen mit den Füllstoffkörnern ist an sich überraschend, da man bisher der Meinung war (vgl. etwa DE-AS 15 04 107), bei der Fixierung der Schäume handele es sich nur um eine Verschweißung oder um eine andere Haftverbindung direkt von Steg zu Steg. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können die Stege aber wegen ihrer vollständigen Kornabdeckung nur begrenzt miteinander in direkte Berührung kommen. Vermutlich ist daher die Irreversibilität der Verdichtung auf eine chemische Umfixierung zurückzuführen.

Durch die Verdichtung, die im Verhältnis zwischen 2 :1 und 30 :1 (ursprüngliche Dicke zu Enddicke) erfolgt, werden eventuelle Fehlstellen in der Schaumstruktur und im Metallpulverauftrag weitgehend ausgeglichen und es resultiert ein Material von hoher Gleichmäßigkeit

Die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit vom spez. Gewicht und dem Verdichtungsgrad wird durch folgendes Beispiel verdeutlicht:

Eine 10 mm starke Platte mit 500 cm² Fläche und einem Gewicht von 14 g aus durch Retikulieren offenzelligem weichen PU-Schaum auf Basis Polyester, mit einem Raumgewicht von 28 kg/m³ und einer Porengröße von 23 Poren/cm wird in einem rechteckigen, flachen Behälter gleichmäßig mit 150 g dendritischem Kupferpulver mit einer Korngröße von 90% unter 0,04 mm und 10% zwischen 0,04 mm und 0,08 mm durch Bestreuen abgedeckt und diese Pulverschicht mit Hilfe eines Rakels gleichmäßig auf der Oberfläche des Schaumes verteilt. Mit Hilfe eines mechanischen Vibrators mit einer Frequenz von ca. 24 000 Hz wird der elastisch gelagerte Behälter und damit gleichzeitig Schaumstoff und Pulver in solche Schwingungen versetzt, daß das Pulver zuerst die Schaumporen weitgehend füllt und bei weiterer Vibration überschüssiges Pulver abgeschüttelt wird. Nach etwa 3 Minuten Vibration stellt sich ein Gleichgewicht ein, wobei der Schaum mit 72 g Kupferpulver entsprechend einem Füllgrad von 80,6% beladen ist. Die mikroskopische Betrachtung der Probe ergibt gleichmäßig mit Kupferpulver abgedeckte Zellstege. Bei Verpressung der so beladenen Platte bei einer Temperatur von 200° C und 10 Sek. Preßzeit ergeben sich bei Variation des Preßdruckes die Werte nach Tabelle III.

Tabelle III	Stärke	Spez.	Spez.
Preßdruck		Gewicht	Widerstand
	mm	g/cm³	Ohm mm²/m
bar	0,95	1,51
4,0	0,8	1,81	180
10,0	0,65	2,20	40
20,0	0,63	2,30	18
40,0	0,60	2,54	10
60,0

Man erkennt daraus, daß erst bei einem Preßdruck von über 20 bar das mikroporöse PU-Elastomer mit hoher Leitfähigkeit, niedrigem spez. Gewicht bei gleichzeitiger Flexibilität entsteht.

Zur Herstellung eines Formkörpers wird der gefüllte Schaum anstelle von zwei Platten zwischen zwei Preßformen verdichtet

Ob Polyester- oder Polyätherschäume benützt werden, hängt von den gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststoffkörpers ab, wobei Polyätherschäume sich durch eine bessere Hydrolysenbeständigkeit auszeichnen, während PoIyesterschäume eine höhere Beständigkeit gegenüber speziellen Lösungsmitteln aufweisen.

Es ist auch möglich, daß man den mit dem Füllstoffpulver beladenen Schaumstoff ein- oder beidseitig mit unbeladenem Schaum belegt und gemeinsam verdichtet, so daß eine ein- oder doppelseitige Abdeckung resultiert

Es besteht auch die Möglichkeit, den Kunststoffkörper durch Behandeln mit Kunststofflösungen oder Kunststoff dispersionen weitgehend zu modifizieren.

Das mikroporöse, mit Metallpulver gefüllte PU-Elastomer findet Anwendung als strom· und wärmeleitendes Material, für Dichtungen, aber auch zur Absorption von Strahlung und für die Schallhemmung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Kunststoffkörpers mit eingelagerten Körnern eines ; metallischen oder anderen elektrisch leitenden Füllstoffes, wobei in einen ganz oder überwiegend offenzelligen unverdichteten großporigen Schaumstoff mit einer Netzstruktur aus untereinander verbundenen elastischen Zellstegen die im Vergleich in zur Zellgröße kleinen Körner des Füllstoffes durch und durch verteilt werden, so daß sie die Zellstege und vorhandene Reste von Zellwänden ohne Ausfüllen der Zellhohlräume beschichten, und wobei die Füllstoffkörner im Kunststoffkörper fixiert π werden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Füllstoffkörnern beschichtete Schaumstoff unter Druck und Wärme irreversibel zu einem mikroporösen elastomeren Kunststoffkörper verdichtet wird, in dem die zwischen den Zellstegen des >n verdichteten Kunststoffkörpers miteinander verpreßten und dadurch im Kunststoffkörper fixierten Füllstoffkörner zwischen sich gut leitende elektrische Kontaktbrücken bilden.

2. Verwendung eines Polyurethanschaumstoffes 2> zur Herstellung eines Kunststoffkörpers nach Anspruch 1, wobei der unverdichtete PU-Schaumstoff aus einem Weichschaumstoff mit einem Raumgewicht von 20 bis 70 kg/m³ besteht und die Zellgröße 4 bis 40 Poren/cm beträgt. in