DE950498C

DE950498C - Elastische Phenolharzpressmassen

Info

Publication number: DE950498C
Application number: DEF15157A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Graulich; Dr Dietrich Rosahl
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1953-10-23
Filing date: 1954-07-10
Publication date: 1956-10-11

Description

Es ist bekannt, daß man durch eine Mischung von Mischpolymerisaten aus Butadien und Acrylnitril mit Phenolfonnaldehydharzen wertvolle elastische Kunststoffe erzielen kann, die je nach dem Mischungsverhältnis kautschuk- oder kunstharzartigen Charakter haben. So erhält man z. B. Phenolformaldehydpreßmassen mit erhöhter Schlagbiegefestigkeit durch Zugabe geringer Mengen des synthetischen Kautschuks.

Der Nachteil dieser Typen liegt jedoch darin, daß

ίο einzelne Werte (Biegefestigkeit, Brinellhärte) bei hoher Dosierung des Elastomeren stark absinken.

Dieser Nachteil läßt sich weitgehend vermeiden, wenn man als elastifizierendes Mittel Mischpolymerisate aus Butadien und Acrylnitril zusetzt, in die zusätzlich Vinylverbindungen einpolymerisiert sind, die Carbonyl- oder Carboxylgruppen enthalten. Als solche' seien genannt a-Äthylacrolein, Acrylsäure oder Methacrylsäure, Acrylamid oder Methacrylamid. Sie sollen in vergleichsweise niederen Mengen (0,5 bis 20 %, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren) zugesetzt werden.

Derartige Mischpolymerisate lassen sich nach den üblichen Verfahren der Emulsionspolymerisation gewinnen. Dabei ist es zweckmäßig, im p_H-Bereich von ι bis 6 zu polymerisieren, da die Acrylsäure wie auch die Methacrylsäure dadurch in höherem Maße mit

den anderen Monomeren mischpolymerisieren, als wenn sie in Form ihrer Na-Salze vorliegen. Für die CHO-Gruppen tragenden Verbindungen aber ist dann die Gefahr einer Aldolkondensation geringer. Für die letzteren ist es außerdem empfehlenswert, die Aktivierung unter Verzicht auf peroxydische Katalysatoren durch Verwendung solcher Reduktionsmittel vorzunehmen, die emulgierende Eigenschaften haben (Patentanmeldung F 6743 IVb /39 c). Man vermeidet dann die Oxydation der Aldehyd- zur Carboxylgruppe.

Die gewünschte Defo-Plastizität der Elastomeren wird nach den üblichen Verfahren durch Regelung eingestellt. Als Harzkomponente sollen die üblichen zur Preßmassenherstellung verwendeten Phenolformaldehydharze Verwendung finden. Den Mischungen werden die bekannten Füllstoffe, wie Holzmehl, zugesetzt.

Die Elastifizierung erfolgt durch den Einsatz verhältnismäßig geringer Mengen des Elastomeren, z. B. bis zu 40 % des Gesamtharzgehaltes.

Die Mengen werden je nach dem angestrebten Verwendungszweck der Formartikel höher oder niedriger gewählt, wobei man bei hoher Dosierung des Elastomeren zur Erzielung einer möglichst hohen Schlagbiegefestigkeit einen gewissen Abfall in der Biegefestigkeit in Kauf nehmen muß.

Die Herstellung der Mischungen erfolgt nach einem der üblichen Verfahren, wobei sich ergibt, daß durch den Einsatz der neuen Elastomeren die Homogenisierung auf der Walze wesentlich leichter vorgenommen wird und eine beachtliche Kürzung der Einmischzeit erfolgen kann.

Die erhaltenen ausgehärteten Harze zeichnen sich aus durch guten Oberflächenglanz, eine wesentliche erhöhte Schlagbiege- und Kerbschlagzähigkeit und eine für solche Produkte erhöhte Brinellhärte.

Beispiel 1

50 Teile einer Mischung aus 10 Teilen des Mischpolymerisats vom Defo-Wert 1200 aus 60 Teilen Butadien, 40 Teilen Acrylnitril und 4 Teilen Methacrylsäure, das 35 Teile Acrylnitril eingebaut enthält, und 40. Teile eines Phenolharzes werden nach Her-

stellung eines Vorgemenges mit 50 Teilen Holzmehl auf einer geheizten Walze homogenisiert. Dabei laufen die Felle ohne Schwierigkeiten und lassen sich beliebig lange auf der Walze halten. Die fertige Preßmasse läßt sich infolge ihrer größeren Härte wesentlieh besser mahlen als die mit dem normalen Elastomeren hergestellte Type. Die Mischung wird fein gemahlen. Ihre mechanischen Werte sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 2

50 Teile einer Mischung aus 10 Teilen des Mischpolymerisates vom Defo-Wert 3500 aus 60 Teilen Butadien, 40 Teilen Acrylnitril und 4 Teilen Methacrylsäure, das 35 Teile Acrylnitril eingebaut enthält, und 40 Teile eines Phenolharzes werden nach Herstellung eines Vorgemenges mit 50 Teilen Holzmehl auf einer geheizten Walze homogenisiert. Dabei laufen die Felle ohne Schwierigkeiten und lassen sich beliebig

lange auf der Walze halten. Die fertige Preßmasse läßt sich infolge ihrer größeren Härte wesentlich besser mahlen als die mit dem normalen Elastomeren hergestellte Type. Die Mischung wird fein gemahlen. In der nachstehenden Tabelle sind die verschiedenen mechanischen Werte gegenüber einem bekannten Typ-Material folgender Herstellung zusammengestellt: 50 Teile einer Mischung aus 10 Teilen des Mischpolymerisates vom Defo-Wert 1000 aus 60 Teilen Butadien und 40 Teilen Acrylnitril, das 35 Teile Acrylnitril eingebaut enthält, und 40 Teile eines Phenolharzes werden nach Herstellung eines Vorgemenges mit 50 Teilen Holzmehl auf einer geheizten Walze homogenisiert. Bei Temperaturen von 80 bis 140° heben sich die Felle nach kurzer Zeit von der Walze ab und härten dadurch nicht mehr weiter. Die Mischung wird fein gemahlen.

Tabelle

Schlagbiegefestigkeit
in cmkg/cm²

Kerbschlagzähigkeit
in cmkg/cm².

Biegefestigkeit in kg/cm²

Durchbiegung in mm ..

Martens ⁰C

Oberflächenwiderstand
(VgI-Z) '..

dielektrischer Verlustfaktor (800 Hz)

dielektrische Konstante
(800 Hz)

Typ	Beispiel I
10,1	15,5
4,2 358,0 3,5 107,0	4,9 561,0 5,7 111,0
8,0	10,0
0,24	0,13
7,5	6,6

Beispiel 2

15,6

4,5 57o,o

5,5 114,0

0,14 6,8

Biegefestigkeit .
Schlagzähigkeit
Brinellhärte
Martens ⁰C

ohne

Perbunanznsatz

68O,O

7,5

1800,0 120,0

mit

Perbunanzusatz

770 IO

1570 115

Außer der deutlichen Verbesserung der mechanischen Werte sind die nach Beispiel 1 und 2 hergestellten Preßteüe erheblich glänzender und besser durchgefärbt. Die Wälzdauer bei ihrer Herstellung läßt sich ohne Verschlechterung der guten Eigenschäften von 25 Minuten auf 15 Minuten reduzieren.

Beispiel 3

44 Teile eines Phenol-Formaldehyd-Novolakswerden mit einem Mischpolymerisat aus 60 Teilen Butadien, 39 Teilen Acrylnitril und 1 Teil Methacrolein und danach mit 50 Teilen Holzmehl gemischt. Die aus dieser Mischung erhaltenen Preßstücke besitzen gegenüber Preßstücken, die aus der gleichen Mischung, jedoch ohne Zusatz des Mischpolymerisates erhalten werden, folgende mechanischen Werte:

Bei geringfügigem Abfall der Brinellhärte und des Martensgrades ist die Biegefestigkeit und die Schlagzähigkeit wesentlich verbessert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elastische Phenolharzpreßmassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmassen Mischpolymerisate aus Butadien, Acrylnitril und einer solchen Vinylverbindung enthalten, die eine Carbonyl-, Carboxyl- oder Carbamid-Gruppe aufweisen.
2. Phenolharzpreßmassen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat aus Butadien, Acrylnitril und α-Methyl- oder a-Äthylacrolein besteht.
3. Phenolharzpreßmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat aus Butadien, Acrylnitril und Acryl- oder Methacrylsäure bzw. Acrylamid besteht.

© 509 699/490 3.56 (609 644 10.56)