DE9407005U1

DE9407005U1 - Masse zur Herstellung duroplastischer Formkörper

Info

Publication number: DE9407005U1
Application number: DE9407005U
Authority: DE
Original assignee: RUETGERS PAGID AG
Current assignee: RUETGERS PAGID AG
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2004-04-28

Description

Masse zur Herstellung duroplastischer Formkörper

Beschreibung

Gegenstand der Neuerung ist eine Masse zur Herstellung duroplastischer Formkörper, insbesondere von Schleifmittelträgern.

Es ist bekannt, Formkörper aus Füllstoffen und flüssigen oder pulverförmigen duroplastischen Harzen zu pressen und auszuhärten. Die Füllstoffe können anorganischer oder organischer Natur sein und eine pulverförmige oder faserförmige Struktur haben. Es ist ebenfalls bekannt, flächige Gebilde wie Gewebe, Vliese, Papiere oder Holzfurniere mit Harzen zu imprägnieren, die getrockneten Prepregs zu schichten, zu Formkörpern zu pressen und auszuhärten. So werden beispielsweise auch tellerförmige Schleifmittelträger hergestellt, deren Ränder schuppenartig mit Schleifpapieren beklebt werden. Ein solcher Aufbau weist hohe Festigkeitswerte auf und ist daher in der Lage, die bei den hohen Drehzahlen auftretenden Fliehkräfte zerstörungsfrei aufzunehmen. Nachteilig ist jedoch, daß beim Ausstanzen

der kreisrunden Schleifmittelträger ein Abfall von mehr als 20 % entsteht, der entsorgt werden muß.

Aus der DE-A 42 11 446 ist bekannt, Reststoffe von mit Duroplasten imprägnierten Fasergebilden nach einer Vorzerkleinerung in Schneidmühlen mit anorganischen Füllstoffen bei erhöhter Temperatur homogen zu vermischen und die nach Erkalten harte Masse zu einem rieselfähigen Granulat aufzumahlen. Das Regenerat kann den Formmassen zugesetzt werden und verringert den Harzanteil. Nach den Beispielen können nach diesem Verfahren bis zu 25 Gew.-% Regenerat in die Formmasse eingesetzt werden. Das entspricht einer Recyclingrate von etwa 14,5 %. Die Harzeinsparung ist eher geringer.

Aufgabe der Neuerung ist die Entwicklung einer Masse zur Herstellung von Formkörpern mit guten Festigkeitseigenschaften, die einen erhöhten Recyclatanteil enthält.

Die Aufgabe wird durch eine Formmasse gelöst, die mehr als 50 Gew.-% gerissenes Recyclat aus nicht ausgehärteten mit Duroplasten imprägnierten Papieren enthält, das ein Stampfvolumen von 300 bis 800 ml/100 g aufweist.

Das Stampfvolumen wird nach 500 Schlägen mit einem aufliegendem 177 g-Stempel bestimmt. Die Formmasse enthält vorzugsweise 80 bis 100 Gew.-% Recyclat mit folgender Korngrößenverteilung:

> 2 mm: 20 bis 85 Gew.-%

1 bis 2 mm: 10 bis 30 Gew.-%

0,5 bis 1 mm: 1 bis 15 Gew.-%

< 0,5 mm: 0 bis 40 Gew.-%

Es enthält 20 bis 60 Gew.-% nicht ausgehärtete Harze wie Phenolharze, Epoxidharze, Melaminharze, Harnstoffharze oder deren Mischungen.

Die Formmasse kann weitere nicht reaktive Füllstoffe enthalten, insbesondere aufgemahlene Preßgratreste. Je nach Menge dieser Füllstoffe und Harzgehalt des Recyclats kann es erforderlich sein, der Masse bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf diese Füllstoffe, eines duroplastischen Harzes zu zusetzen.

Das Recyclat läßt sich in Schlagmühlen und anderen schredderähnlichen Zerkleinerungsmaschinen herstellen. Es hat ein wolliges Ausstehen. Es kann wie beleimte Holzspäne zu Formkörpern hoher Festigkeit verpreßt und ausgehärtet werden. Phenolharzgebundene Massen werden mit einem Druck von 100 bis 130 bar verpreßt und bei 150 bis 190 ⁰C über eine Zeit von 30 s/mm Wandstärke ausgehärtet.

Wegen der gegenüber dem Recyclat entsprechend der DE-A 42 11 446 mehr faserartigen Struktur werden hohe Festigkeitswerte erreicht. Ein weiterer Vorteil der Neuerung liegt darin, daß für den Recyclatanteil an der Formmasse kein zusätzliches Bindemittel benötigt wird. Einer Formmasse, die nur aus Recyclat besteht, wird kein Bindemittel zugesetzt.

Die Neuerung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Stanzabfälle von phenolharzimprägnierten Papieren mit einem Gehalt an nicht ausgehärtetem Phenolharz von 25 Gew.-% werden in einer Hammermühle auf eine Partikelgröße von weniger als 10 mm zerkleinert. Das Recyclat hat folgende Korngrößenverteilung:

> 2 mm: 71 Gew.-%

1-2 mm: 12 Gew.-%

0,5 - 1 mm: 5 Gew.-%

< 0,5 mm: 12 Gew.-%

Das Stampfvolumen beträgt 683 ml/100 g. 95 Gew.-Teile dieses Recyclats werden mit 5 Gew.-Teilen phenolharzgebundenem, ausgehärtetem Preßgrad vermischt, der auf weniger als 0,5 mm Korngröße gemahlen war.

Die so hergestellte Formmasse wird vorverdichtet und bei einem Druck von 110 bar bei 180 ⁰C 2,5 min zu einer 5 mm dicken Platte ausgehärtet.

Die Platte hat folgende Festigkeitseigenschaften:

Biegefestigkeit : 113,1 N/mm²
Schlagzähigkeit : 7,0 kJ/m²
Kerbschlagzähigkeit: 6,0 kJ/m²

Damit liegen diese Eigenschaften zumindest an der oberen Grenze der für Formmassen üblichen

Anforderungen. Das gilt auch für die mit 180 ⁰C gemessene Formbeständigkeitstemperatur (DIN 53461).

Beispiel 2 (Vergleich)

50 Gew.-Teile Stanzabfälle wie im Beispiel 1 werden wie in der DE-A 42 11 446 beschrieben mit 20 Gew.-Teilen Kreide bei 80 ⁰C homogenisiert und nach dem Erkalten zu einem Granulat kleiner 200 jum vermählen. 70 Gew.-Teile dieses Regenerate werden mit 30 Gew.-Teilen Phenolnovolak und 4,5 Gew.-Teilen Hexamethylentetramin gemischt und wie im Beispiel 1 zu Platten verpreßt. Die bis 102 ⁰C formbeständige Platte hat folgende Festigkeitseigenschaften:

Biegefestigkeit : 63 N/mm²
Schlagzähigkeit : 5,6 kJ/m²
Kerbschlagzähigkeit: 5,0 kJ/m².

Beispiel 3

Eine Formmasse aus reinem Recyclat wie im Beispiel 1 wird unter gleichen Bedingungen wie in den vorangegangenen Beispielen zu tellerförmigen Schleifmittelträgern verpreßt und ausgehärtet.

Die Träger werden einer Schnellaufprüfung nach der DSA-Norm 2804 unterzogen. Dabei ergab sich eine Bruchdrehzahl von 25 000 min"¹ entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit von 150 m/s.

Phenolharzformmassen mit Holzmehl als Füller erfüllen die Anforderung der Norm nicht. Wird das Holzmehl durch Granulat, wie im Beispiel 2 beschrieben, ersetzt,

-S-

werden Bruchdrehzahlen von maximal 12 000 min~^x erreicht, entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit von 72 m/s. Die Anforderung der Norm nach einer betriebssicheren Umfangsgeschwindigkeit von 80 m/s wird damit nicht erfüllt.

Die guten Festigkeitseigenschaften der neuerungsgemäßen Formmasse sind durch die Partikelform des Recyclats bedingt. Da gegenüber dem Granulat nach dem Stand der Technik die Fließfähigkeit geringer ist, ist die Verarbeitbarkeit der Formmasse auf Formpressen beschränkt.

Claims

Schutzansprüche

1. Formmasse zur Herstellung duroplastgebundener Formkörper, die zerkleinerte Reststoffe von mit Duroplasten imprägnierten Faserstoffen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehr als 50 Gew.-% gerissenes Recyclat aus nicht ausgehärteten mit Duroplasten imprägnierten Papieren enthält, das ein Stampfvolumen von 300 bis 800 ml/100 g aufweist.

2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse aus 80 bis 100 Gew.-% Recyclat besteht.

3. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Recyclat folgende Korngrößenverteilung aufweist:

> 2 mm: 20 bis 85 Gew.-%

1 bis 2 mm: 10 bis 30 Gew.-%

0,5 bis 1 mm: 1 bis 15 Gew.-%

< 0,5 mm: 0 bis 40 Gew.-%

4. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weitere nicht reaktive Füllstoffe und bis zu 20 Gew.-% eines zusätzlichen duroplastischen Bindemittels bezogen auf diese Füllstoffe enthält.

5. Formmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Füllstoff aus gemahlenen Preßgratresten besteht.