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Füllstoff für nidztvulkanisierbare Kunststoffe Es ist bekannt,
daß in der Kunststoffindustrie die Truppe der Füllstoffe unter den verarbeiteten
Rohstoffen eine große Bedeutung hat, weil sie es ermöglichen, die Eigenschaften
der Kunststoffe abzuwandeln, ihren Verwendungsbereich zu erweitern und besonders
das kalte Fließen zu vermindern (s. E. E. H a 11 s in der Zeitschrift Plastics Bd.
6, 1942, Seite 267 bis 274, 304 bis 311, 352 bis 358 und 384 bis 394 unter der Überschrift
»Fillers for Plastics«).
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Unter den vielen, von H a 11 s a. a. O. behandelten Füllstoffen spielt
Graphit eine besondere Rolle überall dort, wo ein feindisperser, chemisch unangreifbar,
blättchenartig gestalteter und daher das Gleiten befördernder, hitzebeständiger,
unlöslicher und unschmelzbarer Körper benötigt wird. Aber er ist schwer benetzbar
und für sich allein kaum verarbeitbar: auch enthält er vielfach Quarzteilchen mit
eckiger Ausbildung. Sein natürliches Vorkommen ist sehr begrenzt, der Preis daher
hoch, was äuch von dem aus Kohle unter Aufwand erheblicher elektrischer Kraft hergestellten
Achesongraphit gilt.
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Es muß daher als ein erheblicher Fortschritt bezeichnet werden, daß
es dem Erfinder gelungen ist, die Gruppe der Füllstoffe um einen neuen Werkstoff
zu bereichern. Dieser wird gewonnen aus einem Rohstoff, welcher nach der von Abraham,
Asphalts and allied substances, 1920, Seite 21 und 1,49, angeregten Einteilung der
Asphalte als asphaltisches Pyrobitumen bezeichnet wird und von dem bisher Vorkommen
in Kanada, Utah, Tasmanien, Westafrika und Bentheim (Deutschland) bekanntgeworden
sind. Alle früheren Versuche, diesen Rohstoff verwendbar zu machen, beschränkten
sich darauf, ein geeignetes Lösungsmittel zu finden. Diese Versuche waren vergeblich,
da Pyrobitumen unschmelzbar und unlöslich ist. . Der Erfinder erkannte, daß diese
Eigenschaften dadurch zu einer günstigen Wirkung gebracht werden können, da8
es
bis zur kolloidalen Feinheit gemahlen wird, um als Füllstoff für die Kunststoffindustrie
zu dienen. Dies hat sich sehr gut bewährt, wie folgendes Ausführungsbeispiel zeigt:
Setzt man Polyisobutylen, diesen neuen Füllstoff in feinster Verteilung zu, so erhält
man ein Produkt, daß eine wesentlich höhere Reißfestigkeit und Dehnung hat als die
bekannte Kombination Polyisobutylen mit Graphit. Zwar hat Polyisobutylen in reinem
Zustand eine höhere Reißfestigkeit und Dehnung, jedoch ist es in reinem Zustande
nicht anwendbar, da es die Eigenschaft des kalten Flusses hat, das heißt, es verformt
sich unter stärkerer Belastung, ohne nach Aufhebung des Druckes wieder zurückzufedern.
Dichtungen aus reinem Polyisobutylen werden daher zwischen stark angezogenen Flanschen
allmählich herausgequetscht.
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Der neue Füllstoff zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten Füllstoffen,
insbesondere dem Graphit, zunächst durch eine wesentlich größere Billigkeit aus.
Dieser Faktor spielt bekanntlich bei Füllstoffen eine besonders große Rolle. Ein
weiterer Vorteil dieses Füllstoffes besteht darin, daß sich die Produkte besonders
gut zu Schläuchen verspritzen lassen und ihre Folien eine gute und glatte Oberfläche
erhalten. Endlich zeichnen sich die Pyrobitumen durch ihren geringen Gehalt an Fremdstoffen
aus.
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Die Aufnahmefähigkeit des Polyisobutylens für den neuen Füllstoff
ist so groß, daß man davon bis zu -roooo/o zusetzen kann. Die aus dieser Kombination
hergestellten Gegenstände zeichnen sich durch eine besondere Widerstandsfähigkeit
gegen chemische und atmosphärische Einflüsse aus, so daß sie für vielerlei Zwecke
Anwendung finden ],sönnen, beispielsweise zum Auskleiden und zur Herstellung von
festen Rohrleitungen, Apparaten, Ventilen usw., die mit Säuren, Alkalien, aggressiven
Dämpfen usw. in Berührung kommen. Auch können die neuen Werkstoffe zur Abdichtung
von Gebäuden bzw. Gebäudeteilen gegen Grundwasser und Abwässer Verwendung finden,
da sie nidht nur unempfindlich gegen chemische Reagenzien sind, sondern auch gegen
Fäulnisbakterien.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verwendung des Füllstoffes
Pyrobitumen ist die Kombination mit Pölyvinylchlorid. Dieser Kunststoff wird bereits
mit passenden, weichmachenden Substanzen zu Folien, Schläuchen und Profilen verwandt,
die für zahlreiche Zwecke gebraucht werden. Durch den Zusatz von Pyrobitumen als
Füllstoff werden die physikalischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften
des Polyvinylehlorids nicht verändert, dagegen erleichtert die blättchenartige Struktur
der Einzelteilchen des Pyrobitumens die Verarbeitung des neuen Produkts.
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Ein weiteres Beispiel für die Anwendung des neuen Füllstoffes, des
Pyrobitumens, ist die Kombination mit Polyvinylidenchlorid, das besonders in USA.
als ein besonderes chemikalienbeständiger; zäher und harter Werkstoff Verwendung
findet. Auch hier hat sich. das Pyrobitumen als Füllstoff sehr bewährt. Endlich
sei noch die Verwendung des Pyrobitumens als Füllstoff für die Silicone erwähnt,
die bekanntlich bei kautschukartigem Charakter besonders hitzebeständig sind.
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Phenolharzen und anderen Preßstoffen kann feinzerkleinertes Pyrobitumen
mit Vorteil zugesetzt werden, und zwar einesteils, um durch die schmierende Wirkung
der blättchenartigen Teilchen die Verformung während des Preßvorganges zu befördern.
Weiterhin ist ein erhöhter Zusatz von Pyrobitumen im Austausch gegen Graphit besonders
vorteilhaft, wo die Preßteile roh oder nachgearbeitet als Lager von Wellen usw.
dienen, wo es also auf eine Erhöhung der Laufeigenschaften und die Schmierwirkung
besonders ankommt.
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Die verstärkende und versteifende Wirkung ist nicht so groß wie bei
aktiven Rußen, da die Oberflächenentwicklung der Pyrobitumenteilchen nicht so groß
wie bei Ruß ist; immerhin kann das Pyrobitumen mit gewissen wenig oder halbaktiven
Bußsorten in Parallele gesetzt werden.
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Wie aus diesen Ausführungsbeispielen ersichtlich, läßt sich das Pyrobitumen
generell als Füllstoff für sämtliche Kunststoffe mit Vorteil verwenden; besonders,
vorteilhaft ist es jedoch, den Graphit in den Kunststoffen durch Pyrobitumen zu
ersetzen.
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Es ist bereits bekannt, Stoffe, die als Reibbeläge für Bremskupplungen
und andere Vorrichtungen gedacht sind, dadurch herzustellen, daß Asbestfasern als
Hauptbestandteil eine geringere Menge fein zerteiltes natürliches Pyrobitumen, beispielsweise
bituminöse Kohle zuzusetzen und dieses Gemisch unter Verwendung von trocknendem
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und Gummi als Bindemittel weiterzuverarbeiten ist. Der so hergestellte
Stoff ist jedoch mit den der Erfindung zugrundeliegenden Kunststoffen nicht vergleichbar,
da er als Hauptbestandteil Asbest enthält und die Verhältnisse bei den sog. Kunststoffen
völlig anders liegen als bei diesem vorbekannten Stoff. Der vorbekannte Reibbelag
konnte daher dem Fachmann keine Anregung zur Schaffung der Erfindung geben.