DE4117745C2 - Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer Rohlinge - Google Patents
Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer RohlingeInfo
- Publication number
- DE4117745C2 DE4117745C2 DE4117745A DE4117745A DE4117745C2 DE 4117745 C2 DE4117745 C2 DE 4117745C2 DE 4117745 A DE4117745 A DE 4117745A DE 4117745 A DE4117745 A DE 4117745A DE 4117745 C2 DE4117745 C2 DE 4117745C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- emulsion
- mass
- water
- molding
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
- B28B7/344—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials from absorbent or liquid- or gas-permeable materials, e.g. plaster moulds in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
- B28B1/261—Moulds therefor
- B28B1/262—Mould materials; Manufacture of moulds or parts thereof
- B28B1/263—Plastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
- B28B7/346—Manufacture of moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft poröse Formwerkstoffe und Formen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur
Formgebung keramischer Rohlinge aus flüssigen bis plastischen keramischen Massen durch Gießen, Druckgie
ßen, Drehen und Pressen.
Derartige Formen werden bekanntermaßen bisher vorzugsweise aus Gips hergestellt, der eine einfache
Formherstellung durch Gießen erlaubt und durch seine Absorptionseigenschaften die Voraussetzung bietet,
durch Wasserentzug aus der keramischen Masse einen ausreichend festen Körper, den sog. Scherben, zu bilden.
Das von dem Formmaterial aus der keramischen Masse aufgenommene Wasser wird nach einer oder mehreren
Abformungen durch Trocknen entfernt.
Um den Trocknungsprozeß zu verkürzen bzw. Trocknungsschritte einzusparen, werden Gipsformen auch als
Druckgußformen und Preßformen verwendet. Hierzu werden die Gipsformen mit einem über der inneren
Formoberfläche verlaufenden Kanalsystem versehen, über das Vakuum und Preßluft der Form zugeführt
werden können. Mit Preßluft wird der Formling von der Oberfläche abgelöst, wobei von der Form aufgenomme
nes Wasser ausgeblasen wird. Das Vakuum dient dazu, den Formling bis zur gewünschten Ablösung in einem
Teil der Form zu halten.
Zur Erzeugung der Kanäle für Preßluft und Vakuum in der Form sind bereits verschiedene Systeme beschrie
ben worden. Bekannt ist die Verwendung von mit Gewebe umsponnenen Spiralschläuchen wie von flexiblen
Strängen, die eingegossen und nach der Härtung herausgezogen werden. In beiden Fällen sind Vorrichtungen
erforderlich, an denen die Schläuche und Stränge befestigt und in einem Abstand über der Forminnenfläche
gehalten werden. Schließlich ist auch die Möglichkeit beschrieben worden, solche Formen in zwei Schichten
herzustellen, einer feinporösen, z. B. aus Gips, und einer grobporösen, die auf die feinporöse Schicht aufgebracht
wird und unmittelbar der Zuleitung von Vakuum und Preßluft dient.
Durch die Anwendung von Druck kann der Formgebungsvorgang erheblich beschleunigt werden. Gips ist
jedoch kein für diese Technik geeignetes Material, so daß nach einem Ersatzmaterial gesucht wurde. Bekannt
sind verschiedene Verfahren zur Herstellung poröser Formen aus Kunststoff anstelle von Gips, wobei zur
Erzeugung der erforderlichen Porosität folgende Wege beschritten wurden:
So wurden beispielsweise aus offenporigen Polyurethan-Hartschäumen durch spanabhebende Bearbeitung die gewünschten Formen hergestellt. Der dabei erforderliche Aufwand ist jedoch relativ hoch; auch neigt das Material aufgrund seiner Sprödigkeit unter hoher Druckbeanspruchung zu Bruch. Formen aus Polyurethan- Hartschäumen sind daher als Formwerkstoffe zur Herstellung keramischer Rohlinge nicht gut geeignet.
So wurden beispielsweise aus offenporigen Polyurethan-Hartschäumen durch spanabhebende Bearbeitung die gewünschten Formen hergestellt. Der dabei erforderliche Aufwand ist jedoch relativ hoch; auch neigt das Material aufgrund seiner Sprödigkeit unter hoher Druckbeanspruchung zu Bruch. Formen aus Polyurethan- Hartschäumen sind daher als Formwerkstoffe zur Herstellung keramischer Rohlinge nicht gut geeignet.
In CH 4 90 960 A ist ein Verfahren beschrieben, bei dem zur Herstellung von Formwerkstoffen hochgefüllte
Harze, z. B. Epoxyharze, Phenolharze und Furanharze, als Bindemittel verwendet werden. Als Füllstoffe werden
Mikroglaskugeln oder Quarzpulver eingesetzt. Die Harzmenge wird dabei so bemessen, daß nur eine Benetzung
der Füllstoffpartikel stattfindet, damit in den freien Zwischenräumen offene Poren entstehen.
Dieses Vorgehen ist jedoch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Der Harzanteil ist so gering bemessen,
daß entsprechende Gemische nicht fließfähig sind, sondern in die gewünschte Form eingestampft oder einge
preßt werden müssen. Das erreichbare Porenvolumen ist ferner nur gering (10-20 Vol.-%) und läßt sich auch
nicht in einfacher Weise einstellen. Die anorganischen Füllstoffe erschweren ferner aufgrund ihres hohen
Mengenanteils die Nachbearbeitung solcher Formen.
In DE 19 28 026 A1 ist die Herstellung poröser Formkörper aus Wasser-in-Öl-Emulsionen beschrieben, die
neben Wasser und den Monomeren darin quellbare, feinkörnige Polymerpartikel enthalten. Ein derartiges
Polymerisationssystem besteht beispielsweise aus Polymethylacrylat (PMA), Methylmethacrylat (MMA) und
Wasser im Massenverhältnis 1 : 1 : 1. Die gießbaren Emulsionen werden nach diesem Stand der Technik nach
Zugabe von Härtern, Beschleunigern und nach Formgebung durch Gießen in eine entsprechende Form ausge
härtet. Mit dem Einsetzen der Härtung wird die Emulsion durch Entzug des monomeren und Quellung des
polymeren Anteils instabil. Die Phasen zeigen Koaleszenz, und es bilden sich relativ grobe Poren mit einem
Durchmesser von 10-40 µm aus. Dies hat zur Folge, daß zur Scherbenbildung mit derartigen Formwerkstoffen
ein höherer Druck von etwa 15-40 bar erforderlich ist. Nach diesem Verfahren hergestellte Formwerkstoffe
sind entsprechend nur für Druckgußformen einsetzbar. Die Formherstellung und der maschinelle Aufwand
hierzu sind wegen der Druckbeaufschlagung bei der Anwendung und der zur Herstellung erforderlichen
speziellen Perlpolymerisate mit hohen Kosten verbunden, so daß auch diese herkömmliche Verfahrensweise nur
für eine spezielle industrielle Produktion poröser Formwerkstoffe als Ersatz für Gips geeignet ist.
In EP 1 65 952 A1 ist ferner die Herstellung poröser Formwerkstoffe mit gipstypischen Eigenschaften beschrie
ben, mit denen drucklos in kurzen Zeiten Scherben aus keramischen Massen erzeugt werden können. Zur
Erzeugung einer für die Scherbenbildung effektiven Saugwirkung wird die Emulsion, die zur Herstellung der
Formwerkstoffe verwendet wird, auf einen bestimmten Dispersionszustand eingestellt, insbesondere unter
Einstellung der Viskosität auf einen Bereich von 1600-5000 cP, besonders durch Wahl der Rühr- bzw. Mischbe
dingungen und der Dauer des Mischens. Die Scherbenbildungsgeschwindigkeit ist bei diesen herkömmlichen
Formwerkstoffen um so höher, je höher die bei der Herstellung der Wasser-in-Öl-Emulsion eingestellte Viskosi
tät der Emulsion war. Die Scherbenbildungsgeschwindigkeit kann bei diesen bekannten Formwerkstoffen
gegenüber Gips ferner durch Zusatz von Substanzen wie Calciumsulfatdihydrat, Natriumdisilicat bzw. Dinatri
umtetraborat als Regler der entstehenden Poren erhöht werden. Durch Druckbeaufschlagung solcher Formen
ist es bereits bei Überdrucken im Bereich von bis zu etwa 3 bar möglich, die Scherbenbildungszeit zusätzlich
abzukürzen. Die als Porenweitenregler zugesetzten Substanzen bewirken jedoch in nachteiliger Weise einen
erhöhten Schwund, der gerade bei der Herstellung von Rohlingen aus keramischen Massen, bei denen durch
wegs besondere Maßhaltigkeit gewünscht wird, sehr ungünstig ist.
Nach EP 1 65 952 A1 werden die porösen Formwerkstoffe aus Kunststoff aus härtbaren Wasser-in-Öl-Emulsionen
entsprechend DE 19 28 026 A1 hergestellt, wobei jedoch kein spezielles Polymerpulver zur Instabilisierung
der Emulsionen verwendet wird.
Während die gemäß DE 19 28 026 A1 hergestellten Druckgußformen nach jedem Guß mit Preßluft entwässert
und die gebildeten Scherben aus der Form mit Preßluft gelöst werden können, kann mit gemäß EP 1 65 952 A1
hergestellten Formwerkstoffen nicht in gleicher Weise verfahren werden. Der erhöhte Strömungswiderstand
infolge der geringeren Porenweiten verhindert eine Entwässerung und eine Ablösung der Scherben mit Druck.
Statt dessen lösen sich die Scherben bei derartigen Formwerkstoffen aufgrund der bei der Entwässerung
auftretenden Schwindung. Aus diesem Grund lassen sich die mit der feinen Porosität dieses Materials an sich
verbundenen Vorteile nicht in der gewünschten Weise technisch voll ausnützen. Das Abschwinden des Scherben
von der Form benötigt Zeit. Anzustreben ist eine unter geringem Druck beschleunigte Scherbenbildung und
eine zum gewünschten Zeitpunkt einstellbare Ablösung des Scherben aus der Form mit Preßluft.
Der Formwerkstoff gemäß EP 1 65 952 A1 verhält sich in dieser Hinsicht wie Gips, der die Ablösung des
Formlings mit Preßluft aufgrund seiner feinen Porosität ebenfalls nicht zuläßt. Man behilft sich in diesem Fall
durch Erzeugung zusätzlicher Porosität in der Gipsform. Über ein in der Form vorgesehenes Kanalsystem wird
während des Abbindens Preßluft eingeblasen und durch die Form hindurchgedrückt. Hierdurch entsteht ein
gröberes Porensystem, durch das die Preßluft entweichen kann. Es wird so eine Permeabilität erzeugt, die das
Ablösen des Scherbens mit Preßluft ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, poröse Formwerkstoffe auf
Kunststoffbasis, die sich unter verringerter bzw. ohne Schwindung herstel
len lassen und zur drucklosen wie auch unter Druck vorgenommenen
Formgebung keramischer Rohlinge eignen, Verfahren zu ihrer Herstellung
sowie ihre Verwendung zur Herstellung keramischer Rohlinge anzugeben.
Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unter
ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungskon
zeption.
Die erfindungsgemäßen porösen, offenporigen, wasserabsorbierenden
Formwerkstoffe für Formen zur Formgebung keramischer Rohlinge aus
wasserhaltigen flüssigen bis plastischen keramischen Formmassen beste
hen aus einem gehärteten, Füllstoff enthaltenden Kunststoffmaterial und
besitzen ein mit Wasser auffüllbares Porenvolumen von mindestens 10%
des Gesamtvolumens; sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füll
stoff Kurzfasern in einer Länge von 1 bis 6 mm und einer Menge von bis zu
4 Masse-%, bezogen auf die Masse des Kunststoffanteils ohne Zusätze, ent
halten.
Die Grundkonzeption der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß durch
den Zusatz auch sehr geringer Mengen an Kurzfasern eine erhebliche Re
duzierung der Schwindung erzielt werden kann, was angesichts des vorlie
genden Stands der Technik durchaus überraschend ist, insbesondere auf
grund der Wirksamkeit auch sehr geringer Mengen an zugesetzten Kurzfa
sern.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform enthalten die Formwerkstoffe
0,5 bis 2,5 Masse-% Kurzfasern, bezogen auf die Masse des Kunststoffan
teils ohne Zusätze. Sofern dem Polymerisationssystem zur Herstellung der
Kunststoffmatrix Füllstoffpartikel aus Kunststoff zugesetzt werden, sind
diese als Zusätze zu betrachten und entsprechend bei der Masse des
eigentlichen Kunststoffanteils nicht zu berücksichtigen.
Besonders vorteilhaft sind Kurzfasergehalte im Bereich von 1 bis
1,5 Masse-%, bezogen auf die Masse des Kunststoffanteils ohne Zusätze.
Erfindungsgemäß sind Kurzfasern aus Textilmaterialien, Kohlenstoff
und/oder Glas als Füllstoffe besonders bevorzugt, insbesondere Stapelfa
sern aus Glas.
Die erfindungsgemäßen Formwerkstoffe können ferner neben den primär
der Schwindungsverringerung dienenden Kurzfasern noch weitere Füllstof
fe enthalten, die kornförmig oder kugelförmig bzw. sphäroidal sein können.
Günstig geeignete derartige weitere Füllstoffe sind beispielsweise Mikro
glaskugeln, Mikrokeramikkugeln, Mikrohohlglaskugeln, Mikrohohlkeramik
kugeln und/oder pulverförmige bis feinkörnige Polymergranulate, insbe
sondere solche, die in dem zur Herstellung der Formwerkstoffe verwende
ten Polymerisationssystem nur schwer löslich bzw. nur quellbar sind.
Diese weiteren Füllstoffe können in einer Menge von bis zu 15 Masse-%,
bezogen auf die trockene Gesamtmasse, enthalten sein.
Das Kunststoffmaterial besteht vorteilhaft aus einem Homopolymer oder
einem Copolymer mit von Styrol, α-Methylstyrol, Phthalsäureallylester,
Acrylsäureestern, insbesondere Methylacrylat oder Ethylacrylat, und/oder
Methacrylsäureestern, insbesondere Methylmethacrylat oder Ethylmethacrylat,
abgeleiteten Monomereinheiten bzw. enthält diese Monomereinhei
ten.
Das Kunststoffmaterial kann günstigerweise mit einem mehrfunktionellen
Vernetzungsmittel, wie insbesondere mit Divinylbenzol oder einem
Diacrylat oder Dimethacrylat, vernetzt sein. Es kann ferner einpolymeri
sierte oder aufgepfropfte Homopolymerblöcke enthalten.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften werden erzielt, wenn das Kunststoff
material von einem ungesättigten Polyester abgeleitete Polymerblöcke ent
hält.
Die Porengröße der Formwerkstoffe liegt vorteilhaft im Bereich von 0,1 bis
5 µm und ist einstellbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von porösen, offen
porigen, wasserabsorbierenden Formwerkstoffen mit einem mit Was
ser auffüllbaren Porenvolumen von mindestens 10% des Gesamt
volumens für Formen zur Formgebung keramischer Rohlinge aus
wasserhaltigen flüssigen bis plastischen keramischen Formmassen
umfaßt folgende Schritte:
- A) Herstellung einer Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O-Emulsion) mit einer Ölphase aus einem oder mehreren flüssigen polymerisier baren Monomeren unter Verwendung von Emulgatoren und eines dem angestrebten Porenvolumen entsprechenden Wasser gehalts und
- B) Polymerisation der Ölphase der Wasser-in-Öl-Emulsion in Ge genwart eines Polymerisationsinitiators in einer Form sowie gegebenenfalls
- C) Entfernen des Wassers aus dem erhaltenen Formwerkstoff;
es ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Polymerisationssystem
Kurzfasern einer Länge von 1 bis 6 mm in einer Menge von bis zu
4 Masse-%, bezogen auf die Masse des polymerisierbaren Anteils der
Emulsion ohne Zusätze, zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Formwerkstoffe können nach beliebigen Verfahren
der Emulsionspolymerisation hergestellt werden, wobei es besonders vor
teilhaft ist, sie nach dem obigen Verfahren herzustellen.
Entsprechend EP 165 952 A1 ist es ferner zur Einstellung einer gewünsch
ten Permeabilität bzw. Wasserabsaugwirkung der Formwerkstoffe günstig,
den Dispersionsgrad der Wasserphase der WO-Emulsion durch Mischen
unter Einstellung der Viskosität auf einen Wert im Bereich von 1600-
5000 mPa.s in Schritt A, insbesondere über die Mischzeit und/oder die
Mischintensität, einzustellen.
Die weiteren Füllstoffe werden dem Polymerisationssystem, insbesondere
der WO-Emulsion, vorteilhaft in einer Menge von bis zu 35 Vol-%, bezogen
auf das Polymerisationssystem einschließlich Wasser, zugesetzt.
Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, WO-Emulsionen mit einer Öl
phase zu verwenden, in der ein Polyesterharz, insbesondere ein ungesättig
tes Polyesterharz, und/oder ein flüssiges Präpolymerisat aus überwiegend
Methylmethacrylat in einer Menge von 40-70 Masse-% gelöst sind.
Der WO-Emulsion können ferner vorteilhaft Calciumsulfatdihydrat,
Natriumdisilicat und/oder Dinatriumtetraboratdekahydrat als Permeabili
tätsregler zugesetzt werden. Während gemäß dem oben erläuterten Stand
der Technik durch Zusatz dieser Regler die Schwindung der Formwerkstof
fe in ungünstiger Weise noch erhöht wird, wird die Schwindung durch den
erfindungsgemäßen Zusatz der Kurzfasern derart zurückgedrängt, daß die
vorteilhaften Wirkungen der Permeabilitätsregler uneingeschränkt ausge
nützt werden können. Diese Regler werden günstigerweise in einer Menge
von etwa 2 bis etwa 12 Masse-%, bezogen auf die Masse des polymerisier
baren Anteils der Emulsion, zugesetzt.
Das bzw. die flüssigen polymerisierbaren Monomeren werden erfindungs
gemäß günstigerweise in einer Menge von 30 bis 78 Masse-%, bezogen auf
die Masse der Emulsion, eingesetzt.
Als weitere Füllstoffe können pulverförmige, in der Ölphase der Emulsion
quellbare Polymere, Polymethylmethacrylat-Perlpolymerisate, Schwerspat
und/ oder Quarzmehl verwendet werden.
Die Oberfläche der Formwerkstoffe bzw. die Außenflächen entsprechender
Formen kann ferner durch Aufbringen wäßriger Kunstharzlösungen versie
gelt werden, um den Druck in eine bestimmte Richtung (auf die Formin
nenfläche) zu lenken beziehungsweise das Austreten des Druckmediums
(Preßluft, Wasser) zu verhindern. Hierzu eignen sich Melamin - beispiels
weise Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze - Epoxyharze oder filmbil
dende Kunstharzdispersionen.
Die Verwendung von Glasfasern, bzw. auch Glaskugeln, die mit einem
Haftmittel geschlichtet sind, insbesondere durch Silanierung, ist wegen der
besseren Haftung an der sie umgebenden Matrix vorzuziehen.
Die zur Herstellung keramischer Rohlinge verwendbaren Formen können
aus den erfindungsgemäßen Formwerkstoffen sowohl durch spanabheben
de Herstellung, insbesondere durch Drehen, Fräsen und/oder Bohren, als
auch durch direkten Formguß hergestellt werden. Im letzteren Fall wird in
Schritt B eine Form verwendet, die als Negativform der zur Rohlingherstel
lung dienenden Form entspricht. Auch hierbei werden im Rahmen der Er
findung Kurzfasern wie oben definiert zum Polymerisationssystem zuge
setzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung keramischer Rohlinge aus wasserhaltigen flüssigen bis
plastischen keramischen Formmassen unter Verwendung von Formen aus einem durch Polymerisation einer
Wasser-in-Öl-Emulsion hergestellten Formwerkstoff aus einem porösen, offenporigen, wasserabsorbierenden
und gehärteten Kunststoff mit einem Porenvolumen von mindestens 10% des Gesamtvolumens kann entspre
chend durch Gießen, Eintragen oder Einpressen der keramischen Formmassen in die Form, ggf. unter Beauf
schlagen der Form mit Überdruck, insbesondere einem Überdruck von bis zu ca. 5 bar, ggf. zum Entleeren des
flüssigen Restschlickers aus der Form, und zum Entformen des gebildeten Scherbens nach ausreichender
Entwässerung erfolgen. Hierbei wird entsprechend eine Form aus einem Formwerkstoff wie oben definiert
verwendet.
Die Entformung wird erleichtert, wenn vor dem Eingießen der Formmasse in eine Form aus dem erfindungs
gemäßen Formwerkstoff Gipspulver oder eine wäßrige Gipssuspension mit einem Gipsgehalt von mindestens 1
Masse-% auf die Form aufgebracht wird, z. B. durch Aufsprühen.
Eine günstig geeignete verarbeitungsfähige Zusammensetzung, die sich zum Einatz bei dem oben definierten
Verfahren zur Herstellung der Formwerkstoffe eignet, besteht aus:
- A) einem Styrol enthaltenden Polyestergießharz, das neben Styrol copolymerisierbare Acrylate und/oder Methacrylate enthält, oder einem flüssigen Präpolymerisat aus überwiegend Methylmethacrylat, das copo lymerisierbare Acrylate und/oder Methacrylate enthält,
- B) zur Bildung einer W/O-Emulsion erforderlichen Emulgatoren und ggf. grenzflächenaktiven Stoffen und gegebenenfalls
- C) Calciumsulfatdihydrat, Natriumdisilicat und/oder Dinatriumtetraborat-dekahydrat in einer Menge von 2 bis 12 Masse-%, bezogen auf die Masse von Komponente I; erfindungsgemäß enthält diese verarbeitungs fähige Zusammensetzung Kurzfasern einer Länge von 1-6 mm in einer Menge von bis zu 4 Masse-%.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Verwendung von Kurzfasern kann die Schwindung in erhebli
chem Maße verringert werden, wie aus dem nachfolgenden experimentellen Teil hervorgeht. Die Permeabilität
der Formwerkstoffe für Gase und Flüssigkeiten kann ferner, wie oben erläutert, so gesteuert werden, daß unter
Druckeinwirkung mit Preßluft oder durch Absaugen die von der Form aufgenommene Flüssigkeit abgepreßt
oder von der Formoberfläche nach der Rückseite hin abgedrängt und abgesaugt werden kann, und der Scherben
mit Preßluft, die in bekannter Weise über ein in der Nähe der inneren Formoberfläche befindliches Kanalsystem
zugeführt wird, leicht zu lösen ist. Ferner sind die erfindungsgemäßen Formwerkstoffe auch zur drucklosen
Scherbenbildung geeignet. Die Scherbenbildung kann ferner durch Beaufschlagung mit niedrigen Überdrucken
von bis zu etwa 5 bar beschleunigt werden.
Die erfindungsgemäß erzielte Verringerung der Schwindung setzt allerdings voraus, daß das überwiegend
offene Porenvolumen, das mit der W/O-Emulsion vorgegeben wird, im ausgehärteten Produkt nicht verändert
ist; ferner müssen entsprechende Emulsionen noch gut gießbar sein.
Versuche mit Füllstoffen wie Mikroglaskugeln, Flugasche, Quarzpulver und pulverförmigen Polymerisaten
ergaben, daß auf diese Weise selbst mit hohen Mengenanteilen von 10-20 Vol.-%, bezogen auf das Emulsions
volumen, die Schwindung nur um ein Zehntelprozent verringert werden kann. Diese Füllstoffe lassen sich zwar
gut in das Polymerisationssystem einmischen, jedoch sind, um eine deutliche Herabsetzung der Schwindung zu
erreichen, außerordentlich hohe Füllstoffzusätze von bis zu 50 Vol.-%, bezogen auf das Emulsionsvolumen,
erforderlich. Das Einbringen so hoher Füllstoffmengen ist ferner infolge der damit verbundenen Viskositätser
höhung nur schwierig zu bewerkstelligen, ferner sind die resultierenden Massen dann kaum noch zu vergießen;
auch sind entsprechende Emulsionen instabil.
Aus der Verarbeitung von Gießharzen ist die Verwendung von Glasfasern, Kohlenstoffasern und anderen
faserförmigen Materialien an sich bekannt. Die mechanische Festigkeit wird durch solche Zusätze beachtlich
verbessert, jedoch sind dazu Faserlängen von 10-50 mm und Mengenanteile von 10-30 Masse-%, bezogen auf
den Kunstharzanteil, erforderlich.
Ferner ist bei herkömmlichen Gießharzsystemen der Einfluß derartiger Faserzusätze auf die Schwindung nur
gering. Ein Einmischen derartiger Faserlängen in Wasser-in-Harz-Emulsionen läßt sich jedoch nur über das
Faserspritzverfahren erreichen, das wiederum für die Herstellung von Formen mit Wandstärken von etwa
15-50 mm nicht in Frage kommt.
Aufgrund der vorliegenden Erfahrungen mit herkömmlichen Gießharzsystemen waren Änderungen der
Schwindung poröser Formteile aus härtbaren W/O-Emulsionen durch Füllstoffzusatz und Zusatz von Armie
rungsmitteln daher keineswegs zu erwarten. Um so überraschender ist es, daß durch Zumischen von Kurzfasern
(Stapelfasern) von 1-6 mm Länge, insbesondere aus Glas, in geradezu unwahrscheinlich geringen Mengenan
teilen bis zu 4 Masse-% und vorteilhaft von etwa 0,5 bis 2,5 Masse-%, bezogen auf die Masse des Kunststoffan
teils ohne Zusätze, eine signifikante Verringerung der Schwindung um weit über 60 bis etwa über 90% erzielt
werden kann.
Die Kurzfasern werden erfindungsgemäß der Emulsion während der Zubereitung als Gießmasse eingemischt.
Es hat sich ferner herausgestellt, daß die Zumischung von Fasern zur Emulsion dann die beste Wirkung entfaltet,
wenn die Fasern gleichmäßig in der Emulsion verteilt bleiben, bis eine genügend hohe Viskosität erreicht ist.
Die gleichmäßige Einarbeitung der Fasern wird durch Zugabe kugelförmiger Füllstoffe, wie Mikroglaskugeln
oder Mikrokeramikkugeln, erleichtert. Außerdem kann die Schwindung hierdurch zusätzlich um einige Zehntel
prozent verringert werden.
Der Sedimentation der Fasern in der Emulsion kann man durch Verwendung von Leichtfüllstoffen, z. B. von
Mikrohohlglas- oder Mikrohohlkeramikkugeln, und durch Einstellung einer höheren Viskosität der Emulsion
entgegenwirken.
Bevorzugt werden Glas-Stapelfasern und Füllstoffe, die zur besseren Haftung am härtbaren Anteil der
Emulsion mit einer Haftschicht versehen sind.
Neben den oder anstelle der anorganischen Füllstoffe können auch feinkörnige bis pulverförmige Polymere
verwendet werden. Diese sollten nur oberflächlich anlösbar sein und dürfen die Emulsion nicht destabilisieren.
Da die Korngröße und die Löslichkeit der Polymeren im Monomeranteil der Emulsion die Viskosität beeinflus
sen, muß die Viskositätsänderung mit dem härtbaren Anteil geprüft werden. Als Faustregel kann angegeben
werden, daß ein Gemisch aus Polymeren und härtbarem Anteil der Emulsion im Verhältnis 1 : 1 erst nach
10-15 Minuten eine deutliche Viskositätssteigerung um etwa 20% zeigen sollte.
Neben der Verringerung der Schwindung wird durch den Zusatz der Kurzfasern auch eine erhebliche
Verbesserung der Schlagfestigkeit und der Kerbschlagzähigkeit erzielt, die um fast 100% erhöht werden
können. Ferner wird auch die Biegefestigkeit des Formwerkstoffs erhöht, so daß sich auch diesbezüglich
besondere erfindungsgemäße Vorteile ergeben.
Die mit der Erfindung erreichte Reduzierung der Schwindung trifft sowohl auf poröse Formwerkstoffe, die
gemäß EP 1 65 952 A1 hergestellt sind als auch auf Formwerkstoffe zu, die unter Verwendung des Polymer-Mo
nomer-Systems, wie z. B. DE 19 28 026 A1 hergestellt sind. Bei der letztgenannten Verfahrensweise ist bei einem
Verhältnis zwischen polymerisierbaren und polymeren Anteilen 1 : 1 mit einer Schwindung von etwa 1% zu
rechnen. Diese Schwindung wird durch Zusatz von nur 1 bis 1,5 Masse-% Glasfasern (Länge 3 mm), bezogen auf
die Masse des Kunststoffanteils, auf etwa 0,1% verringert. Dabei kann die Menge des polymeren Anteils ohne
Einfluß auf die Schwindung herabgesetzt werden.
Nach EP 1 65 952 A1 lassen sich Formen aus porösem Kunststoff herstellen, die eine beträchtliche Beschleuni
gung der Scherbenbildung ohne Druck wie auch unter Anwendung eines geringen Überdrucks von etwa 0,5 bis
5 bar ermöglichen. Dieser Effekt wird insbesondere durch die nach dieser Verfahrensweise erzielbaren geringen
Porenweiten von etwa 0,1 bis 0,2 µm verursacht. Allerdings wird hierdurch gleichzeitig die Permeabilität der
Form für Gase und Flüssigkeiten erheblich herabgesetzt. Eine Ablösung des Rohlings aus der Form unter
Druckanwendung mit Preßluft ist daher nicht möglich; der Scherben löst sich durch Abschwinden. Die Ablösung
wird durch das obenerwähnte Aufsprühen einer Gipssuspension vor dem Auffüllen der Form mit Schlicker so
gefördert, daß der Scherben ähnlich wie bei einer Gipsform, jedoch nach kürzeren Trocknungszeiten, entnom
men werden kann.
Es stellt daher einen wesentlichen Aspekt der Erfindung dar, daß bei Anwendung dieser Verfahrensweise die
Permeabilität so erhöht wird, daß die Scherbenbildung ohne oder mit Anwendung eines geringen Drucks bis
etwa 5 bar beschleunigt ist und danach eine Ablösung mit Preßluft erfolgen kann. Im Rahmen der Erfindung
werden entsprechend gemäß der Verfahrensweise nach EP 1 65 952 A1 Formwerkstoffe, die drucklos oder mit
einem Druck von bis zu 6 bar einen Scherben bilden, der sich mit Preßluft von der Form ablösen läßt, so
hergestellt, daß die Wasser-in-Öl-Emulsion ohne oder mit Zusatz regulierender Dispergiermittel auf einen
Dispersionsgrad bzw. eine entsprechende Viskosität eingestellt wird, bei denen nach Formgebung und Aushär
tung Porenweiten von 1 bis 5 µm erhalten werden. Je nach dem Anwendungsfall können auch Porenweiten von
etwa 0,1 bis 0,2 µm eingestellt werden.
Vorteilhafterweise werden die oben als Beschleuniger der Scherbenbildung beschriebenen Verbindungen, mit
denen eine Regulierung der Porendurchmesser möglich ist, insbesondere Dinatriumtetraborat-dekahydrat, in
Mengen von bis zu 4,5 Masse-%, bezogen auf den härtbaren Anteil der W/O-Emulsion, verwendet, wobei
zugleich vorteilhaft ein in Styrol und Methylacrylat als Monomeren gelöster ungesättigter Ester eingesetzt wird.
Die so hergestellten Formwerkstoffe bilden drucklos oder unter Druck von bis zu 6 bar in wenigen Minuten
einen Scherben, der mit Preßluft abgelöst und entformt werden kann.
Dieses Ergebnis war nicht zu erwarten, da Gips bei etwa gleichen Porendurchmessern nicht die erforderliche
Permeabilität (Durchlässigkeit für Preßluft, zur Ablösung des Scherbens) besitzt. Wie schon erwähnt, müssen
hierzu zusätzliche, die Porenstruktur verändernde gröbere Poren erzeugt werden.
Je nach Anteil des bzw. der Regler in der Wasser-in-Öl-Emulsion resultieren verschiedene Porengrößen und
damit verschiedene Durchlässigkeiten für Gase und Flüssigkeiten. Nur in einem Bereich von bis zu etwa 3,5
Masse-%, bezogen auf den härtbaren Anteil der Emulsion, wird eine ausreichende Permeabilität erzielt, so daß
unter einem Preßluftdruck von etwa 1,5 bis 3 bar der fertige Scherben von der Formwand ablösbar ist.
Zur Scherbenbildung genügt bereits ein Druck von etwa 3 bis 5 bar. Im Gegensatz zu Gips ist eine zusätzliche
gröbere Porosierung nicht erforderlich, und im Vergleich mit den herkömmlichen Druckgußformen, die mit dem
Polymer-Monomer-System hergestellt sind, sind die Poren nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise um
bis zu eine Zehnerpotenz kleiner. Der Ablösungsvorgang des Scherbens ist daher besser zu kontrollieren. Der
mit der Ablösung des Scherbens verbundene erhebliche Wasserablauf aus der Form ist erfindungsgemäß
minimal. Mit der feineren Porosierung wird ferner die Gefahr eines Verstopfens durch eindringende Teilchen
aus dem Schlicker herabgesetzt.
Der niedrige Druck, der zur Scherbenbildung erforderlich ist, ermöglicht es, auf aufwendige Vorrichtungen,
wie z. B. Druckgußpressen, wie auch auf eine Verstärkung der Formen zu verzichten. Es können daher entspre
chende Formen unter erheblich geringerem Aufwand hergestellt und z. B. im Batterieguß eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert.
Die mögliche Einstellung der Porengröße unter Verwendung eines Reglers, der an sich eine Steigerung der
Schwindung verursacht, und die Unterdrückung dieses Effekts durch Zusatz von 2,5% Glasfasern zur Emulsion
ist den in Tabelle 1 aufgelisteten Ergebnissen der Beispiele zu entnehmen.
Die Beispiele 2 und 3 zeigen die erfindungsgemäß mögliche Reduzierung der Schwindung, die durch Zugabe
von 1,3 Masse-% Glasfasern, bezogen auf die W/O-Emulsion, bei Anwendung eines Polymer-Monomer-Sy
stems, erhalten wird. Beispiel 1 ist ein Vergleichsbeispiel, bei dem der Formwerkstoff ohne Zusatz von Glasfa
sern hergestellt wurde.
In den Beispielen 4-7 wird die Verringerung der Schwindung ohne Reglerzusatz durch den Zusatz von
Glasfasern demonstriert.
Die Beispiele 8-12 beziehen sich auf die Schwindung bei Zusatz eines Reglers in einer Menge von 2,6
Masse-%, bezogen auf die Masse der Emulsion.
Die Beispiele 13 und 14 zeigen die geringe Schwindung auch bei Zusatz des Reglers in einer Menge von 6,5
Masse-%, bezogen auf das Harz ohne bzw. mit Zusatz des Polymers II. Der Wassergehalt der Emulsion betrug
47%.
Die Beispiele 15 und 16 zeigen für eine Emulsion mit einem Wassergehalt von 35% die Verringerung der
Schwindung und die unterschiedliche Permeabilität für einen Reglerzusatz von 65 Masse-% bzw. 2,6 Masse-%.
Die 16 Beispiele der nachstehenden Tabelle sind, je nach dem Wassergehalt der Emulsion, der Permeabilität
und den Porenradien in 5 Gruppen aufgegliedert.
Bei einer Permeabilität mit einem Bezugswert von 80 bildet der Formwerkstoff drucklos keinen Scherben; die
entsprechende Form ist aber für die Scherbenbildung unter einem sehr hohen Druck von 15-50 bar gut
brauchbar: Bei den angegebenen Permeabilitätswerten von 12 bis 16 ist zwar die Beschleunigung der Scherben
bildung geringer, jedoch kann das Wasser durch die Form abgepreßt werden, und der Scherben kann nach
Ausbildung mit Preßluft abgelöst werden. Bei Permeabilitäten zwischen 0 und etwa 5 ist ferner ein Ablösen des
Scherbens mit Druck kaum oder nicht mehr möglich. Die Scherbenbildungsgeschwindigkeit ist dabei erheblich
höher. Sie läßt sich durch Anwendung von Druck zusätzlich noch beschleunigen. Ein Ablösen des Scherbens von
der Form ist in diesen Fällen nur durch Abschwinden möglich.
- 1. Harz:
Ungesättigter Polyester, gelöst in Gemisch aus Styrol und Methylmethacrylat im Mengenverhältnis 1 : 2, Fest stoffgehalt ca. 50%; WO-Emulgator 2%. - 2. Beschl.:
Dimethyl-p-toluidin, 10%ig. - 3. Polymer I:
Perlpolymerisat auf der Basis von Polymethylmethacrylat, Perlgröße ca. 40 µm. Ergibt im Verhältnis 1 : 1 mit Methylmethacrylat (MMA) gemischt in 5 min eine Viskosität über 10000 mPa.s bei 20°C. Das Polymer I wird bei Anwendung des Polymer-Monomer-Systems zur Erzeugung von offenen Poren (Porengröße etwa 35 µm) eingesetzt. - 4. Polymer II:
Copolymerisat auf der Basis von Polymethylmethacrylat, Perlgröße etwa 250 µm. Ergibt im Verhältnis 1 : 1 mit MMA gemischt in ca. 25 min bei 20°C eine Viskosität über 10000 mPa.s. Eine Instabilität der Emulsion wird mit dem Polymer II nicht erzeugt. - 5. Regler:
Dinatriumtetraborat-dekahydrat. - 6. H2O:
Leitungswasser. - 7. Glasf.:
Glas-Stapelfasern, geschlichtet mit einem Haftmittel; Länge 3 mm. - 8. Glask.:
Mikroglaskugeln, mittlere Korngröße 150 µm. - 9. BPO:
Benzoylperoxid, 50%ig.
- 1. Sa.:
Gesamtmasse des Ansatzes. - 2. % Glasf.:
Masse-% Glasfasern (Länge 3 mm), bezogen auf die Masse der Emulsion. - 3. Vol.-% Glask.:
Vol.-% Mikroglaskugeln, bezogen auf die Emulsion. - 4. % H2O:
Masse-% H2O in der Emulsion, bezogen auf die Masse der Emulsion. - 5. % Schwindung:
Schwindung der porösen Form nach Trocknung. - 6. Porenradius µm:
Mittlerer Porenradius, gemessen mit Hg-Porosimeter. - 7. Permeabilität:
Permeabilität des Formwerkstoffs für Wasser; ermittelter Bezugswert entspricht derjenigen Wassermenge in Gramm, die bei Druck von 2 bar durch eine 100 cm2 große Fläche des Formwerkstoffs mit einer Wandstärke von 1,5 cm pro Minute hindurchgedrückt wird.
Die Beispiele 1-16 wurden wie folgt durchgeführt:
Die Komponenten 1 und 2 sowie 3a und 5 wurden getrennt gemischt: Anschließend wurde das Polymer-Was
ser-Gemisch innerhalb von 2-4 min in das Harz eingerührt. Die Viskosität nahm rasch zu. Mit dem letzten
Viertel wurden gleichzeitig das Benzoylperoxid und in den Beispielen 2 und 3 auch die Mikroglaskugeln
zugemischt; zum Schluß wurden die Glasfasern eingestreut. Nach einer kurzen Rührzeit von etwa 2 min wurde
die Emulsion in eine Tiegelform gegossen. Nach 60 min war die Emulsion ausgehärtet, und der Tiegel konnte
entformt werden. Die erhaltene, mit Wasser gefüllte Form einer Wandstärke von 15 mm wurde nach Bestim
mung der Masse im nassen Zustand mit Preßluft unter einem Druck von 2 bar entwässert. Die Nachwägung
ergab eine Massendifferenz, die der abgepreßten Wassermasse entsprach. Die pro Minute für eine Oberfläche
von 100 cm2 ermittelte Wassermenge für eine Wandstärke von umgerechnet 15 mm ergab den jeweiligen
Bezugswert für die Permeabilität.
Nach dem Trocknen der Form wurde die Schwindung am oberen Durchmesser der Tiegelform gemessen und
die Schwindung in Prozent, bezogen auf den Innendurchmesser der verwendeten Gießform, errechnet.
Die Porenradien wurden mit einem Hg-Porosimeter bestimmt.
Bei den Beispielen 4-16 war die vorgenannte Reihenfolge der Mischvorgänge für die einzelnen Komponen
ten die gleiche wie bei den Beispielen 1-3. Sie kann jedoch erforderlichenfalls auch geändert werden. So können
z. B. Härter und Beschleuniger getauscht werden.
Die Komponenten 1, 2, 4 und 7 wurden mit dem Harz gemischt; die Komponenten 3a und 3b wurden mit der
Komponente 5 (H2O) gemischt und dann dem Vorgemisch der Komponenten 1, 2, 4 und 7 unter Rühren
zugemischt, wodurch eine Wasser-in-Öl-Emulsion erhalten wurde. Nach Einstellung der Viskosität dieser Was
ser-in-Öl-Emulsion auf einen Wert zwischen 1500 und 3000 mPa.s, wobei der mit der Zugabe der Glasfasern
starke Viskositätsanstieg zu berücksichtigen war, wurden gleichzeitig die Glasfasern eingestreut und das Per
oxid zugemischt. Nach kurzem Mischen von etwa 2 min wurde die Emulsion in eine Form gegossen und darin
kalt aushärten gelassen. Nach 40-60 min konnte entformt werden. Es wurden das Emulsionswasser enthaltende
poröse Formkörper erhalten.
Die Bestimmung der Schwindung, der Permeabilität und des Porenradius wurden wie bei den Beispielen 1-3
vorgenommen.
Die in der obigen Tabelle aufgeführten Versuchsergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- 1. Durch den mengenmäßig geringen Zusatz der Kurzfasern, insbesondere Glasfasern, einer Länge von bis zu 6 mm und in Mengen von bis zu 4 Masse-%, bezogen auf die Masse des Kunststoffanteils der Emulsion ohne Zusätze, wird bei Formwerkstoffen, die aus Wasser-in-Öl-Emulsionen hergestellt sind, die Schwindung erheblich reduziert. Dieser Effekt ist durchaus überraschend, da während der Härtung keine Expansion der Emulsion stattfindet und bei Gießharzen mit einem Zusatz von Kurzfasern aus Glas keine Verringerung der Schwindung festzustellen ist.
- 2. Der Porenradius des porösen ausgehärteten Formwerkstoffs läßt sich mit geringem Aufwand durch Zusatz von Reglern in Mengen zwischen 0 und 3,2 Masse-%, bezogen auf den härtbaren Anteil der Emulsion, auf Werte zwischen 0,5 und 5 µm einstellen. In diesem Bereich besitzen die Formwerkstoffe eine ausreichende Absorption, um drucklos aus keramischen Massen einen Scherben bilden zu können. Die Scherbenbildung ist mit einem relativ geringem Druck von bis zu 6 bar zu beschleunigen. Es wird jedoch auch eine voll ausreichende Durchlässigkeit für Flüssigkeiten erzielt, um mit niedrigem Druck das Wasser aus der Form abzupressen und einen in der Form gebildeten Scherben mit Preßluft davon abzulösen. Dadurch hat man es in der Hand, die Vorgänge der Rohlingherstellung aus keramischen Massen mit einfacheren Formen beträchtlich zu beschleunigen, die Ablösung des Rohlings aus der Form besser zu kontrollieren und den Wassernachlauf aus der Form weitgehend zu unterbinden.
Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile lassen sich kurz wie folgt zusammenfassen:
Die Schwindung und die mechanischen Eigenschaften von aus W/O-Emulsionen mit härtbaren Verbindungen in der Ölphase hergestellten Formwerkstoffen lassen sich durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Kurzfasern, insbesondere Glasfasern, in sehr geringen Mengen erheblich verbessern.
Die Schwindung und die mechanischen Eigenschaften von aus W/O-Emulsionen mit härtbaren Verbindungen in der Ölphase hergestellten Formwerkstoffen lassen sich durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Kurzfasern, insbesondere Glasfasern, in sehr geringen Mengen erheblich verbessern.
Durch die Einstellung der Permeabilität der Formwerkstoffe in einem Bereich, in dem die drucklose Scherben
bildung, ihre Beschleunigung durch Druckanwendung bis ca. 6 bar und die kontrollierte Ablösung des Scherbens
aus der Form mit Preßluft ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich sind, können die nach dem Grundverfahren
gemäß EP 1 65 952 A hergestellten Formwerkstoffe auch zum Druckgießen im Niederdruckbereich bis zu etwa
6 bar wie auch zum Pressen eingesetzt werden.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von porösen, offenporigen, wasserab
sorbierenden Formwerkstoffen mit einem mit Wasser auffüllbaren
Porenvolumen von mindestens 10% des Gesamtvolumens für
Formen zur Formgebung keramischer Rohlinge aus wasserhalti
gen flüssigen bis plastischen keramischen Formmassen
durch:
- A) Herstellung einer Wasser-in-Öl-Emulsion (W/O-Emulsion) mit einer Ölphase aus einem oder mehreren flüssigen poly merisierbaren Monomeren unter Verwendung von Emulgato ren und eines dem angestrebten Porenvolumen entsprechen den Wassergehalts und
- B) Polymerisation der Ölphase der Wasser-in-Öl-Emulsion in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators in einer Form sowie gegebenenfalls
- C) Entfernen des Wassers aus dem erhaltenen Formwerkstoff,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kurzfasern in einer Menge von 0,5 bis 2,5 Masse-% und insbesondere
von 1 bis 1,5 Masse-%, bezogen auf die Masse des poly
merisierbaren Anteils der Emulsion, zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erhöhung des
Dispersionsgrades der Wasserphase der W/O-Emulsion durch
Mischen unter Einstellung der Viskosität auf einen Wert im Be
reich von 1600 bis 5000 mPa.s in Schritt A, insbesondere über die
Mischzeit und die Mischintensität.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, dass Kurzfasern aus Textilmaterialien,
Kohlenstoff und/oder Glas zugesetzt werden, insbesondere Sta
pelfasern aus Glas.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass dem Polymerisationssystem als weite
re Füllstoffe kornförmige oder kugelförmige bzw. sphäroidale Füll
stoffe zugesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem
Polymerisationssystem als weitere Füllstoffe Mikroglaskugeln,
Mikrokeramikkugeln, Mikrohohlglaskugeln, Mikrohohlkeramikku
geln und/oder pulverförmige bis feinkörnige, im Polymerisations
system schwer lösliche Polymergranulate zugesetzt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die weiteren Füllstoffe dem Polymerisationssystem in einer Menge
von bis zu 15 Vol.-%, bezogen auf das Polymerisationssystem ein
schließlich Wasser, zugesetzt werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, ge
kennzeichnet durch Verwendung einer W/O-Emulsion mit einer
Ölphase, in der ein Polyesterharz oder ein flüssiges Präpolymeri
sat aus überwiegend Methylmethacrylat in einer Menge von 40 bis
70 Masse-% gelöst sind.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, ge
kennzeichnet durch Verwendung von Styrol, α-Methylstyrol,
Phthalsäureallylester, Acrylsäureestern und/oder Methacrylsäu
reestern als polymerisierbare Monomere.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, ge
kennzeichnet durch Einsatz der flüssigen polymerisierbaren Mo
nomeren in einer Menge von 30 bis 78 Masse-%, bezogen auf die
Masse der Emulsion.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, ge
kennzeichnet durch Zusatz eines mehrfunktionellen Vernet
zungsmittels, wie insbesondere Divinylbenzol oder ein Diacrylat
oder Dimethacrylat, zum Polymerisationssystem.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, ge
kennzeichnet durch Verwendung einer W/O-Emulsion, die Calci
umsulfatdihydrat, Natriumdisilicat und/ oder Dinatriumtetrabo
rat-dekahydrat als Permeabilitätsregler enthält, vorzugsweise in
einer Menge von etwa 2 bis etwa 12 Masse-%, bezogen auf die
Masse des polymerisierbaren Anteils der Emulsion.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, ge
kennzeichnet durch Verwendung von pulverförmigen, in der Öl
phase der Emulsion quellbaren Polymeren, Polymethylmethacry
lat-Perlpolymerisaten, Schwerspat und/oder Quarzmehl als weite
re Füllstoffe.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, ge
kennzeichnet durch Aufbringen wässeriger Kunstharzlösungen
auf die Oberfläche der Formwerkstoffe nach Schritt B bzw. C.
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Aufbringen
von Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Epoxyharzen oder
filmbildenden Kunststoffdispersionen auf die Oberfläche der
Formwerkstoffe nach Schritt B bzw. C.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, ge
kennzeichnet durch Verwendung
- A) eines Styrol enthaltenden Polyestergießharzes, das neben Styrol copolymerisierbare Acrylate und/oder Methacrylate enthält, oder eines flüssigen Präpolymerisats aus überwie gend Methylmethacrylat, das copolymerisierbare Acrylate und/oder Methacrylate enthält, in Schritt (A) und gegebenenfalls
- B) von Calciumsulfatdihydrat, Natriumdisilicat und/ oder Di natriumtetraborat-dekahydrat in einer Menge von 2 bis 12 Masse-%, bezogen auf die Masse von Komponente I, in Schritt (A).
17. Poröse, offenporige, wasserabsorbierende Formwerkstoffe aus
einem gehärteten, Füllstoff enthaltenden Kunststoffmaterial mit
einem mit Wasser auffüllbaren Porenvolumen von mindestens
10% des Gesamtvolumens für Formen zur Formgebung kerami
scher Rohlinge aus wasserhaltigen flüssigen bis plastischen ke
ramischen Formmassen, erhältlich nach dem Verfahren der An
sprüche 1 bis 16.
18. Verwendung der Formwerkstoffe nach Anspruch 17 zur Herstel
lung keramischer Rohlinge durch Gießen, Druckformung oder
Preßformung.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117745A DE4117745C2 (de) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer Rohlinge |
DE69209719T DE69209719T2 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materialien für poröse Formen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zum Formen von keramischen Produkten |
AT92201457T ATE136489T1 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materialien für poröse formen, ihre herstellung und ihre verwendung zum formen von keramischen produkten |
EP92201457A EP0516224B1 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materialien für poröse Formen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zum Formen von keramischen Produkten |
ES92201457T ES2087431T3 (es) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materiales para moldes porosos, su produccion y su uso para la formacion de coladas de ceramica. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117745A DE4117745C2 (de) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer Rohlinge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4117745A1 DE4117745A1 (de) | 1992-12-03 |
DE4117745C2 true DE4117745C2 (de) | 2003-11-13 |
Family
ID=6432807
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4117745A Expired - Fee Related DE4117745C2 (de) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer Rohlinge |
DE69209719T Expired - Lifetime DE69209719T2 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materialien für poröse Formen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zum Formen von keramischen Produkten |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69209719T Expired - Lifetime DE69209719T2 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-21 | Materialien für poröse Formen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zum Formen von keramischen Produkten |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0516224B1 (de) |
AT (1) | ATE136489T1 (de) |
DE (2) | DE4117745C2 (de) |
ES (1) | ES2087431T3 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036906A1 (de) * | 2005-08-05 | 2007-04-05 | Maschinen- Und Stahlbau Julius Lippert Gmbh & Co. Kg | Druckgussform zur Herstellung von Geschirrteilen |
DE102005036907B4 (de) * | 2005-08-05 | 2010-01-07 | Maschinen- Und Stahlbau Julius Lippert Gmbh & Co. Kg | Druckgussform zur Herstellung von Geschirrteilen |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9606447D0 (en) * | 1996-03-27 | 1996-06-05 | British Ceramic Res Ltd | Slip casting |
DE19744769C2 (de) * | 1997-10-11 | 2001-02-08 | Thuringia Netzsch Feinkeramik | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Formkörpers |
ITBO20030306A1 (it) | 2003-05-16 | 2004-11-17 | Sacmi | Supporto per articoli sanitari e metodo di produzione degli articoli stessi. |
DE102005011019B4 (de) * | 2005-03-10 | 2007-01-04 | Daimlerchrysler Ag | Herstellung und Verwendung eines zerstörbaren Formkerns für den metallischen Guss |
GB2452994A (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-25 | Goodwin Plc | Apparatus and method for preparing an investment mould |
CN102775713B (zh) * | 2012-07-12 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 用于陶瓷成型的塑料模具材料的制备方法 |
DE102021101103A1 (de) | 2021-01-20 | 2022-07-21 | Dorst Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Formteils für eine Schlicker-Druckgießform |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985002578A1 (fr) * | 1983-12-14 | 1985-06-20 | Will Guenther | Façonnage de materiaux ceramiques |
DE3611403C2 (de) * | 1985-04-05 | 1991-10-24 | Nichias Corp., Tokio/Tokyo, Jp |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6916539A (de) * | 1968-11-05 | 1970-05-08 | ||
FR2457753A1 (fr) * | 1979-05-28 | 1980-12-26 | Inventa Ag | Procede pour la fabrication de moules |
US4307867A (en) * | 1979-12-06 | 1981-12-29 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Molds for slip-casting and similar processes |
-
1991
- 1991-05-30 DE DE4117745A patent/DE4117745C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-21 AT AT92201457T patent/ATE136489T1/de active
- 1992-05-21 EP EP92201457A patent/EP0516224B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-21 DE DE69209719T patent/DE69209719T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-21 ES ES92201457T patent/ES2087431T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985002578A1 (fr) * | 1983-12-14 | 1985-06-20 | Will Guenther | Façonnage de materiaux ceramiques |
DE3611403C2 (de) * | 1985-04-05 | 1991-10-24 | Nichias Corp., Tokio/Tokyo, Jp |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036906A1 (de) * | 2005-08-05 | 2007-04-05 | Maschinen- Und Stahlbau Julius Lippert Gmbh & Co. Kg | Druckgussform zur Herstellung von Geschirrteilen |
DE102005036906B4 (de) * | 2005-08-05 | 2009-07-30 | Maschinen- Und Stahlbau Julius Lippert Gmbh & Co. Kg | Druckgussform zur Herstellung von Geschirrteilen |
DE102005036907B4 (de) * | 2005-08-05 | 2010-01-07 | Maschinen- Und Stahlbau Julius Lippert Gmbh & Co. Kg | Druckgussform zur Herstellung von Geschirrteilen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69209719D1 (de) | 1996-05-15 |
ATE136489T1 (de) | 1996-04-15 |
DE4117745A1 (de) | 1992-12-03 |
DE69209719T2 (de) | 1996-09-19 |
EP0516224A1 (de) | 1992-12-02 |
EP0516224B1 (de) | 1996-04-10 |
ES2087431T3 (es) | 1996-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0165952B1 (de) | Formgebung keramischer werkstoffe | |
DE69023407T2 (de) | Verfahren zur Oberflächenverbesserung von Gegenständen auf Basis faserverstärkter Kunststoffmaterialien. | |
DE3030914C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Maschinenständern mittels Polymerbeton | |
EP3519514A1 (de) | Herstellung und verwendung von porösen perlpolymerisaten im 3d druck gemäss dem binder jetting verfahren | |
CA2365387A1 (en) | Process for preparing bead polymers with an average particle size in the range from 5 to 40 .mu.m, moulding compositions comprising bead polymer, and mouldings and pama plastisols | |
EP0816303A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer leichten, offenporigen, mineralischen Dämmplatte | |
DE4117745C2 (de) | Poröse Formwerkstoffe, ihre Herstellung und ihre Verwendung zur Formgebung keramischer Rohlinge | |
DE4011793C1 (de) | ||
DE2531162C3 (de) | Gebrannter, poröser Gegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2256496C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit Zellstruktur | |
EP0683806B1 (de) | Aushärtbare giessmassen | |
DE69121100T2 (de) | Verfahren für die Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren | |
DE68916316T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von feinkörnigem Eis und trockenem Clathrat-Wasser zur Herstellung von Beton/Mörtel, Verfahren zur Herstellung von Beton/Mörtel unter Verwendung von feinkörnigem Eis oder trockenem Clathrat-Wasser und daraus hergestellte Beton/Mörtel-Produkte. | |
DE2147582A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von zelligen Gegenständen mit einer integralen Haut | |
DE4425323A1 (de) | Hinterfütterter Sanitärartikel und Verfahren zu dessen Herstellung | |
AT398575B (de) | Gläsernes füllstoffmaterial sowie verfahren zur herstellung einer füllstoffmaterial enthaltenden polymermatrix | |
DE1928026C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von härtbaren Gießmassen | |
DE2837900A1 (de) | Verfahren zur herstellung von siliciumcarbidformkoerpern | |
DE4130440A1 (de) | Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus keramik oder glas | |
DE1808391A1 (de) | Formmassen und daraus hergestellte Press- und Druckformen zur Abformung von Ton-,Keramik- und Porzellanmassen | |
EP2583995B1 (de) | Metallgefülltes Gießharz zur Herstellung eines porösen, harzgebundenen Formkörpers | |
DE2163669C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Formen mit einer Vielzahl feiner offener Poren insbesondere zur Erzeugung keramischer Gegenstände | |
DE69122339T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Pulverformkörpers | |
DE3751980T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung durch Pfropfung und hergestellte Zusammensetzung | |
AT241828B (de) | Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |