DE2752653A1 - Fliessfaehige, waermehaertbare formmasse - Google Patents

Fliessfaehige, waermehaertbare formmasse

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DE2752653A1
DE2752653A1 DE19772752653 DE2752653A DE2752653A1 DE 2752653 A1 DE2752653 A1 DE 2752653A1 DE 19772752653 DE19772752653 DE 19772752653 DE 2752653 A DE2752653 A DE 2752653A DE 2752653 A1 DE2752653 A1 DE 2752653A1
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Chemische Werke Huels AG
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
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  • Polymers & Plastics (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG - RSP PATENTE -
'+37O Mari, den 23.11.77
Unser Zeichen: O.Z. 2996
Fließfähige, wärmehärtbare Formmasse
37/77
909822/ 0171
- 3 - O.Z. 2996
23.11.77
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind fließfähige, wärmehärtbare Formmassen, bestehend aus
A. einem Kondensationsharz
B. einem anorganischen Füllstoff
C. Glasfasern
D. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen.
In der chemischen Technik besteht ein großer Bedarf an korrosionsfesten, cheinikalienbeständigen Werkstoffen zur Auskleidung bzw. Herstellung von Apparaten, die aggressive Substanzen bei Temperaturen von oberhalb 100 C enthalten. Derartige Werkstoffe werden z. B. in Chemie-Ingenieur-Technik, 21* 317 ff (1965) oder in Kunststoffe, jjij., 279 rechte Spalte (196U) beschrieben. Die dort genannten Stoffe besitzen grundsätzlich zufriedenstellende Eigenschaften; im Verlauf der Zeit haben sich aber einige Mangel gezeigt, die abgestellt werden müssen.
Wesentlicher Nachteil ist die erforderliche Verwendung von Asbest als Füllstoff. Einmal zeigt der faserige Asbest eine Dochtwirkung, welche das Eindringen der korrosiven Flüssigkeiten in den Werkstoff verursachen, so daß die Verwendung einer zusätzlichen ungefüllten Schicht erforderlich wird (Dublieren). Ferner haben neuere Untersuchungen ergeben, daß Asbest aller Voraussicht nach kancerogene Eigenschaften besitzt.
Aufgabe der Erfindung war es, einen Werkstoff zu finden, der - unter Aufrechterhaltung der bekannten guten Allgemeineigenschaften - ohne die Verwendung von Asbest als Füllstoff hergestellt werden kann.
909822/0171
- k - O.Z. 2996
23-11.77
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß als Ausgangsniaterial für den Werkstoff eine Formmasse verwendet wird, die 25 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente A., 15 bis 35 Gewichtsprozent das Mineral Wollastonit als Komponente B. und 30 bis 60 Gewichtsprozent. 5 bis 26 mm lange Glasfasern als Komponente C. enthält.
Als Komponente A. werden wärmehärtbare Kondensationsharze auf der Basis von Amino- oder Phenoplasten, bzw. Furanliarzen, eingesetzt. Diese Produkte sind bekannt und handelsüblich. Bevorzugt verwendet werden erfindungsgemäß Phenol/Formaldehyd-Harze. In den Formmassen ist die Komponente A. bevorzugt in Mengen von 30 t>is hO Gewichtsprozent enthalten. Bei der Wahl der Kondensationsharze sowie deren Mengenanteil ist zu berücksichtigen, daß die Formmasse bei der Verarbeitungstemperatur noch auswalzbar ist.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil ist als Komponente B. das Mineral Wollastonit. Nach Hollemann/Wiberg - Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 37.-39. Auflage (1956), Seite 329, letzter Absatz, ist Wollastonit ein Calciumsilikat mit der allgemeinen Grundformel Ca/SiO^. Das eingesetzte Mineral hat eine Korngröße von 30 bis 100, vorzugsweise von 35 bis 50 μπι. Unter Korngröße wird der kleinste Durchmesser eines einzelnen Teilchens verstanden. Erfindungsgemäß wird insbesondere handelsüblicher synthetischer Wollastonit, wie z. B. CASIFLUX ^U. Typen B 90; VP kiJ-OOh der Quarzwerke GmbH Frechen, eingesetzt. Die bevorzugten Mengen der Komponente B. liegen bei 20 bis 30 Gewichtsprozent.
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Ferner werden in an sich bekannter Weise noch Glasfasern verwendet. Es hat sich gezeigt, daß für den erfindungsgemäßen Zweck ein Glasfaseranteil von 4θ bis 50 Gewichtsprozent besonders geeignet ist. Die bevorzugte Faserlänge liegt bei 13 bis 26 mm.
Als übliche Hilfs- und Zusatzstoffe können noch weiterhin Füllstoffe, Thixotropiermittel etc. eingesetzt werden.
Zur Herstellung der Formmasse werden alle Bestandteile in z. B. einen Vakuumkneter gegeben und bis zu 15 Minuten lang gut durchgearbeitet. Hierbei sollte die Temperatur etwa 40 C nicht übersteigen. Anschließend wird die plastische Masse zu Blöcken geformt, die auf Kalandern zu Bahnen gewünschter Breite und Dicke ausgewalzt werden. Das hier nur allgemein beschriebene Verfahren entspricht demjenigen Verfahren, wie es für ähnliche Stoffe bereits vom Stand der Technik ausgeübt wird.
Die Verarbeitung der erfindungsgemäßen Formmassen zu fertigen Apparaten oder Auskleidungen geschieht nach bekannten Verfahren. Eine eingehende Beschreibung kann z. B. Chemie-Ingenieur-Technik ^X, 317-322 (1965) entnommen werden.
Die erfindungsgemäßen Formmassen sowie die daraus hergestellten Teile besitzen eine Reihe von Vorteilen. Es kann auf die Verwendung von Asbest als Füllstoff verzichtet werden; im Gegensatz zu den bekannten Massen, die elektrisch leitend sind und daher mit Hilfe der herkömmlichen Materialprüfgeräte nicht untersucht werden können, sind die erfindungsgemäßen ausgehärteten Massen den üblichen elektrischen Meßmethoden zugänglich.
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- 6 - O.Z. 2996
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Ferner hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfindungsgemäßen ausgehärteten Massen bessere mechanische Kennwerte als die Massen des Standes der Technik aufweisen.
Alle Mengenangaben in der Beschreibung sowie in den Beispielen beziehen sich auf das Gewicht.
BeispJ ele
1. Beispiel (erfindungsgeraäß)
In einen Vakuumkneter werden 8 kg handelsübliches, geschnittenes Textilglas (EC 10-80-K 26 der Fa. GEVETEX) mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 19»5 cm, 5,5 ^g eines handelsüblichen, mittelflüssigen Phenol/ Formaldehyd-Harzes (T 77 der Fa. Dynamit Nobel AG) sowie h kg handelsübliches Wollastonit (CASIFLUX^ VP h 13-OOM niit einer überwiegenden Korngröße von k5 gegeben. Das verwendete Wollastonit weist nachstehende analytische Daten auf:
CaO k5 % Fe2°3 °'1 ^ SiO2*) 52 £ MgO 2 #
Al2O3 0,1 0 Glühverlust 0,5 <$>
Anteil freier kristalliner Kieselsäure <1 %
Die Bestandteile werden in etwa 15 Min zu einer homogenen Masse durchgeknetet, wobei darauf geachtet wird, daß die Temperatur der Masse nicht kO C übersteigt. Über einer beheiztenDüse mit rechteckigem Querschnitt (80 mm χ 300 mm) wird die Mass« ausgetragen und abgelaugt.
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Die erhaltenen Blöcke werden auf einem Zweiwalzenkalander unter gleichzeitigem Bepudern mit Wollastonitpulver, um Anbackungen zu vermeiden, zur gewünschten Stärke ausgewalzt.
Die so erhaltenen Bahnen werden auf die vorgesehene Form zugeschnitten und unter Einwirkung von Druck und Wärme ausgehärtet. Die Aushärtung erfolgt im Autoklaven bei 3 bar nach folgendem Temperaturprogramm: Aufheizen auf 80 C innerhalb von 90 Min und anschließendem Konstanthalten der Temperatur über 120 Min; Erhöhen der Temperatur innerhalb von 120 Min auf 100 C und Konstanthalten hierbei 90 Min lang; Steigerung der Temperatur um 20 C innerhalb von 120 Min und nochmaligem Konstanthalten über 90 Min; schließlich wird innerhalb von 120 Min die Endtemperatur von 135 C eingestellt und 90 Die Formteile läßt man im Ofen abkühlen.
temperatur von 135 C eingestellt und 90 Min lang gehalten.
2. Beispiel_(Vergleich)
Es wird ein Werkstoff gemäß dem Stand der Technik (Chem. Ing. Techn. 2JL* 31^ (1965)) hergestellt. Er wird aus nachstehenden Bestandteilen hergestellt:
20 kg grober Graphit, Korngröße 0,2-1 mm (ATOIN®321)
20 kg Edelgraphit (ATOIN 321)
15 kg Blauasbestwolle
4 kg Bleiglätte (TEGO ®)
k9 kg Phenol/Formaldehydharz (T 77 der Dynamit Nobel AG)
Der für die Dublierung verwendete Anteil enthält keinen Blauasbest.
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Aus den jeweils ausgehärteten Werkstoffen werden gemäß den DIN-Vorschriften Normstäbe (k mm χ 15 mm; Länge 200 mm) hergestellt. Die nach der Prüfung erhaltenen mechanischen Kennwerte können nachstehender Tabelle entnommen werden.
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■ Tabelle
S S N)
,1 ..„/„,. /. , J I, ,j.,,. ,1 1' , , . .,!>. , Jit ,.I Einheiten 1 . Bei
(erfindun
längs		 spiel
^sgemäß)
quer		 2. Bei
(erfindun
längs		 spiel
gsgemäß)
quer
Prüfmethode
(din)		 N/mm2 80,0 75,0 56
Biegefestigkeit
I . ι Ι.,,Λ,ι, t iiU . , , 11, ,.. : , .L.J ,. . . . , ,		 53 ^52 N/mm2 21.000 19.000 21.000 16.000
Biötf«-I5-Modul
4 ■		 53 ^57 mm 1,64 1,70 1,30 1 ,60
Durehbifeffung 53 ^52 Kj/m2 3,h 2,8 1 ,80 1 ,62
Öohltteitihigkeit 53 ^53 N/mm2 38 20 - -
Zugfestigkeit
.,tie ι, j.Jj. , Al.J. ,'„,·,. ,ι 		53 ^55
vo I
IV) O
tn ho cn cn

Claims (2)

Pat ent ansprüche
1. Fließfähige, wärmehärtbare Porramasse, bestehend aus
A. einem Kondensationsharz
B. einem anorganischen Füllstoff
C. Glasfasern
D. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen
dadurch gekennzeichnet , daß die Formmasse 25 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente A., 15 bis 35 Gewichtsprozent das Mineral Wollastonit als Komponente B. und 30 bis 60 Gewichtsprozent 5 bis 26 mm lange Glasfasern als Komponente C. enthält.
2. Formmasse gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß 30 bis kO Gewichtsprozent eines Phenol/Formaldehyd-Harzes als Komponente A., 20 bis 30 Gewichtsprozent eines synthetischen Wollastonits als Komponente B. und kO bis 50 Gewichtsprozent 13 bis 26 mm lange Glasfasern als Komponente C. enthält, f
909822/0171
DE19772752653 1977-11-25 1977-11-25 Fließfähige, wärmehärtbare Formmasse Ceased DE2752653B2 (de)

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