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Verfahien zur Herstellung von Kunstharzmassen Bei der Herstellung
von Kunstharz enthaltenden Massen, d. h. Körpern, die aus Kunstharz und Füllstoff
bestehen, wird so vorgegangen, däß flüssige Phenolformaldehydkondensationsprodukte,
insbesondere Resole, mit Füllstoffen, wie Talkum, Korund, Kaolin, Stärke, Schmirgel
u. dgl., innig vermischt werden und die Masse dann einer hohen Temperatur ausgesetzt
wird, wobei zuvor eine Formung stattfinden kann.
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Diese Art der Herstellung hat verschiedene schwerwiegende Nachteile,
da die so erhaltenen Preßlinge infolge des Wiederweichwerdens des Harzes bei der
zwecks Härtung anzuwendenden höheren Temperatur sich leicht verformen. Und da außerdem
'diese Harze beträchtliche Mengen unkondensierter Bestandteile sowie Kondensationswasser
enthalten, so entweichen diese bei den hohen Temperaturen und können daher .Blasenbildung
und Volumveränderungen hervorrufen.
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Aus diesem Grunde muß die Härtung sehr langsam und vorsichtig vorgenommen
werden, damit die Dichtigkeit nicht leidet und an allen Stellen des Stückes gleichbleibt.
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Ferner - erfordert dieses Verfahren, um hochwertige Körper zu erzielen,
eine sehr lange Härtezeit bei hoher Temperatur, damit die vollständige Überführung
in den Resitzustand gewährleistet ist. Eine zu lange Härtung bei hohen Temperaturen
führt jedoch bekanntlich zu einer Verringerung der Elastizität und der Festigkeit
des Materials, so daß die Güte des Endproduktes erheblich leidet. Da andererseits
bei nicht genügender Aushärtung das Endprodukt -nicht den erforderlichen Härtegrad
und Festigkeit besitzt, so ist es außerordentlich schwer, den Punkt zu erfassen,
wo die günstigsten Bedingungen liegen.
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Es wurde nun gefunden, daß die bisherigen Melstände dadurch vermieden
werden können, da.ß festen Resolen als Quellungs- bzw. Lösungsmittel in der Kälte
ein mindestens 6o obiges m-Kresol . oder i, 3, 5-Xylenol zu-, gesetzt wird, worauf
dann das gegebenenfalls Füllstoff enthaltende Gemisch mit oder ohne Kaltformung
gehärtet wird.
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Diese Zusatzstoffe geben der Masse im kalten Zustande die notwendige
Beschaffenheit für eine Formung durch Pressen, d. h. sie wirken als Lösungsmittel
oder Quellungsmittel und halten die Resole weich; jedoch beim Erhitzen verlieren
diese Stoffe ihre lösenden bzw. quellenden Eigenschaften dadurch, daß sie mit den
Resolen in der Hitze feste Harze bilden, wobei die Reaktion durch Kontaktmittel,
z. B. gasförmige Kontaktmittel, beschleunigt werden kann.
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An sich waren die guten harzbildenden Eigenschaften von m-Kresol bei
der Kondensation mit Formaldehyd zur Herstellung von Harzen bekannt, jedoch verläuft
diese Reaktion, die sich von der vorliegenden Reaktion grundsätzlich dadurch unterscheidet,
daß hier Resolharze mit m-Kresol reagieren, derart rasch, daß ein dahingehender
Vorschlag Eingang in die Technik nicht finden konnte.
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Es ist bekannt, permanent lösliche Harze unter Zusatz großer Mengen
von Phenol und Methylengruppen enthaltenden Stoffen weiter zu kondensieren: Es war
jedoch nicht bekannt, Resolen Stoffe zuzugeben, die in der
Kälte
als Quellungs- bzw. Lösungsmittel auf die Resole wirken und somit den Resolen in
der Kälte die zum. Formen notwendige Konsistenz zu verleihen, ohne daß dieses Lösungs-.,
bzw. Quellungsvermögen der zusätzlich Stoffe später beim Erwärmen bzw. Härten: sich
unangenehm bemerkbar machte.
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Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von
Harzen Weichmachungsmittel zuzufügen, und zwar Stoffe, wie Naphthalin, Anthracen,
Pech, Asphalt, Phenole, Paraffin und andere. Diese Stoffe wirken so, daß das Harz
im Endzustand (Resit) noch formbar, also weich ist. Ganz entgegengesetzt wirken
die Zusätze gemäß dem vorliegenden Verfahren, bei denen eine solche Weichheit des
Endproduktes gerade vermieden wird und Produkte entstehen, in denen die zugesetzten
Stoffe chemisch zu einem festen Körper gebunden sind.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, festen Resolen hochsiedende
Aldehyde als Lösungsmittel für das Harz und Plastifizierungsmittel für die Masse
zuzusetzen. Dabei aber ist der Übelstand vorhanden, daß die Härtetemperatur unter
keinen Umständen höher sein darf als der Siedepunkt der zugesetzten Aldehyde. Die
Härtungstemperatur muß sogar zur Erlangung von einigermaßen befriedigenden Produkten
ziemlich weit unterhalb dieser Temperatur bleiben, um möglichst jede Verdampfung
zu vermeiden.
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Bei diesem Verfahren ist auch bemerkt worden, daß vor Zusatz des Lösungsmittels
die Mischung von Harz und Schleifstoff mit einigen Tropfen Phenol, Kresol, Kreosotöl
oder Wasser zum Zweck der Verhinderung der Bildung elektrostatischer Influenz und
dadurch hervorgerufener Abstoßung der Partikel angefeuchtet werden kann.
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# Beispiel 85 Teile Siliciumcarbid werden mit etwa t2 Teilen eines
fein pulverisierten Resols zusammengegeben und hierauf eine solche Menge eines Kresols
mit 6o bis 70 % m-Kresolgehalt zugesetzt, daß die Masse knetbar wird. Im
allgemeinen werden 5 bis 6 Gewichtsteile geeignet sein.
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Es kann auch so vorgegangen werden, daß zunächst dem Resol das Kresol
zugesetzt wird und dann der Füllstoff zugegeben wird.
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Es wird bei gewöhnlicher bzw. erhöhter Temperatur so lange -gemischt,
bis die Mischung homonen geworden ist. Ergibt sich beim Mischen, daß die - Masse
schwer knetbar ist, so kann noch eine geringe Menge Kresol zugegeben werden, jedoch
sollen überschüssige Mengen Kresol, die also mit dem Resol nicht mehr reagieren
können, vermieden werden, -da sonst diese überschüssigen. Kresole abgebunden werden
müßten.
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Nachdem die Mischung hergestellt ist, werden die Massen in der Presse
auf die ge-'-wünschten Dimensionen geformt .und hierauf im Trockenschrank der -Einwirkung
einer höheren Temperatur unterworfen. Die Erhitzung braucht dabei nicht so vorsichtig
vorgenommen zu werden, "wie das bei Verwendung von flüssigem Resol als Ausgangsmaterial
notwendig ist, sie kann vielmehr rasch gesteigert werden, da die geringe Menge des
entstehenden Wassers vom Harz restlos aufgenommen wird, außerdem die Härtung so
rasch und ruhig verläuft, daß eine Blasenbildung von vornherein ausgeschlossen ist.
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Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß man zunächst bei der Härtung
nicht so hohe Temperaturen anzuwenden braucht wie bei dem bekannten Verfahren; außerdem
verläuft der Härtungsprozeß in einem Bruchteil der sonst üblichen Zeit.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, Formkörper aus einem Gemisch von
Phenol, einem aktive Methylengruppen enthaltenden Stoff und einem härtbaren pulverisierten
Phenolharz und Füllstoff mittels Kaltformung herzustellen und durch nachträgliches
Erhitzen zu härten, wobei statt Phenol auch Kresole oder Xylenole verwendet werden
können. Bei diesem Vorschlag .sind m-Kresol bzw. in-kresolreiche Gemische nicht
erwähnt, so daß also unter den erwähnten Kresolen die handelsübliche - m-kresolarme
Mischung zu verstehen ist, und es wird ferner dort aus diesem handelsüblichen Kresol
und dem zugesetzten Methylenstoff eine Neubildung von Harz bezweckt, wobei Kondensationsprodukte
vieler Kondensationsstufen im ,Endprodukt vorliegen und also auch die im vorliegenden
Falle durchaus unerwünschten niedrig kondensierten Anfangskondensationsprodukte.
Infolgedessen sind die nach diesem bekannten Verfahren hergestellten Formkörper,
z. B. Schleifscheiben, geringwertig.