DE4442542C2 - Formmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, chemisch resistenten Apparaten, Behältern und Rohren bestehend aus 25-60 Gewichtsteilen eines Phenolform­ aldehyd-Resolharzes und/oder -Furanharzes und 40-75 Gewichts­ teilen einer Mischung aus Fasern, Füllstoffen und Modifizie­ rungsmitteln.

Aus der DE-OS 42 11 802 ist eine Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, chemisch beständigen Apparaten, Behäl­ tern, Rohren oder dgl. bekannt, die aus etwa 25-60 Ge­ wichtsteilen eines Phenolformaldehyd-Resolharzes und etwa 40-75 Gewichtsteilen einer Mischung aus Füllstoffen, Ver­ stärkungsfasern und üblichen Hilfsstoffen besteht. Der Nachteil einer solchen Formmasse wird darin gesehen, daß die aus derselben hergestellten Formteile eine verhältnis­ mäßig geringe Reißdehnung und Rißzähigkeit aufweisen.

Aus der US-PS 4 631 322 ist eine Formmasse bekannt, die aus einem Phenolformaldehyd-Resolharz und einer Mischung aus Fasern und anderen Füllstoffen sowie aus Modifizierungsmit­ teln bestehen kann. Pro 100 Gewichtsteilen der Phenolharz­ komponente sind der Formmasse 1-200 Gewichtsteile eines Po­ lyethers beigefügt, der an eine Silicium enthaltende Gruppe gebunden ist. Die Silicium enthaltende Gruppe ist ein Si­ loxan mit bis zu 18 R₂SiO-Gruppen. Auch die aus einer sol­ chen Formmasse hergestellten Formteile weisen eine verhält­ nismäßig geringe Reißdehnung und Rißzähigkeit auf.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Formmasse zu schaffen, die unter Beibehaltung der Vortei­ le der vorbekannten Formmasse erhöhte mechanische Eigen­ schaften, insbesondere Reißdehnung und Rißzähigkeit auf­ weist.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Formmasse die in den Ansprüchen 1 und 2 formelmäßig wie­ dergegebenen Polyethersiloxane auf.

Die aus solchen Formmassen hergestellten Formteile weisen eine Erhöhung der mechanischen Eigenschaften auf. Insbesondere die Reißdehnung und die Rißzähigkeit sind er­ heblich verbessert, ohne daß die sonstigen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeit bei Temperaturwechselbean­ spruchungen und die chemische Beständigkeit, insbesondere gegenüber organischen Lösungsmitteln, beeinträchtigt wer­ den.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können als Füllstoffe Schwerspat, Kaolin, Glimmer, Graphit, Kokspulver oder Ruß enthalten. Auch der Einsatz von pulverförmigem Alpha- Aluminiumoxid ist möglich. Als Fasern bzw. Verstärkungsfa­ sern können Glasfasern, Kohlenstoffasern, Aramidfasern, Keramikfasern oder Siliciumdioxidfasern eingesetzt werden. Die Fasern können beispielsweise als Einzelfasern mit ei­ ner mittleren Länge von 0,5-60 mm eingemischt oder als textile Fasern in Form von Geweben, Matten, Vliesen oder Gelegen in die Formmasse eingebracht werden.

Weitere Merkmale von Formmassen gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 5 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Zur Herstellung einer Formmasse gemäß der Erfindung wird ein handelsübliches Phenolformaldehydharz oder ein Furan­ harz verwendet, welches eine Viskosität von etwa 9000 mPas und einen Wassergehalt bis zu 14% enthält.

Etwa 56 kg dieses Harzes werden mit etwa 34 kg Alpha-Alumi­ niumoxid (α-Al₂O₃), 7 kg Kohlenstoffasern mit einer Faserlänge von etwa 6,0 mm, 2 kg Graphitpulver, 0,6 kg Poly­ ethersiloxan, etwa 0,1 kg Magnesiumoxid und etwa 4,5 kg ei­ nes handelsüblichen Stellmittels in einen Kneter einge­ füllt und gleichmäßig miteinander vermischt. Aus der tei­ gigen Formmasse werden Platten hergestellt, die bei einer Dicke von etwa 15 mm eine Grundfläche von etwa 200 × 120 mm aufweisen. Nach der Aushärtung der Formmasse werden aus der Platte Prüfstäbe abgetrennt, die eine Größe von etwa 10 × 15 × 120 mm³ aufweisen.

In einem sogenannten Dreipunktbiegeversuch wurde festge­ stellt, daß die Prüfstäbe eine bis zu 30% höhere Bruch­ dehnung und Rißfähigkeit gegenüber solchen Probestäben aufweisen, die ohne Polyether-Siloxanverbindungen herge­ stellt wurden.

Claims (5)

1. Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, che­ misch resistenten Apparaten, Behältern und Rohren, be­ stehend aus 25-60 Gewichtsteilen eines Phenolformaldehyd- Resolharzes und/oder -Furanharzes und 40-75 Gewichts­ teilen einer Mischung aus Fasern, Füllstoffen und Modifi­ zierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse zusätzlich 0,1 bis 10,0 Gewichtsteile Polyethersiloxane der allgemeinen Formel
enthält, wobei
R = -(CH₂)₃-O-(C₂H₄0)_x-(C₃H₆O)_y-R' oder -O-(C₂H₄O)_x-(C₃H₆O)_y-R'
x = 0-30
y = 0-30
x + y = < 4
R' = H, Alkyl-, Aryl- oder Acylest
n = < 5
m = < 1
ist.

2. Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, chemisch resistenten Apparaten, Behältern und Rohren und bestehend aus 25-60 Gewichtsteilen eines Phenolform­ aldehyd-Resolharzes und/oder -Furanharzes und 40-75 Gewichtsteilen einer Mischung aus Fasern, Füllstoffen und Modifizierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse zusätzlich 0,1 bis 10,0 Gewichtsteile einer Polyethersiloxanverbindung nach der allgemeinen Formel
enthält, wobei
R = -(CH₂)₃-O-(C₂H₄O)_x-(C₃H₆O)_y-R'
X = 10-20
y = 5-20
R' = H
n = 5-50
m = 5-7
ist.

3. Formmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse 0,5 bis 0,8 Gewichtsteile der Polyethersiloxanverbindung enthält.

4. Formmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenolformaldehyd-Resolharz und/oder das Furanharz eine Viskosität von 9000 mPas bei einer Temperatur von etwa 25°C aufweist.

5. Formmasse nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein großer Teil des Füllstoffes aus α-Aluminiumoxid (α-Al₂O₃) gebildet ist.