NL9001971A

NL9001971A - WEAR-REDUCING FILLING MASS.

Info

Publication number: NL9001971A
Application number: NL9001971A
Authority: NL
Original assignee: Faltermaier H H
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1991-04-16
Also published as: DE3931959C1

Description

Slijtage verminderende plamuurmassa.Wear-reducing filler compound.

De uitvinding betreft een plamuurmassa die gebruikt kan worden in de keramische industrie of in de bouwtechniek bij metallieke apparaat-of machine-onderdelen. Dergelijke metalen delen staan bij contact met keramische massa’s zoals bijvoorbeeld klei, aarde, mortel, beton enz., bloot aan een hoge slijtage en hiermee aan de afbreuk van het materiaal.The invention relates to a filler compound that can be used in the ceramic industry or in construction technology for metallic device or machine parts. Such metal parts are exposed to high wear and therefore damage to the material upon contact with ceramic materials such as clay, earth, mortar, concrete, etc.

De tot nu toe ter bescherming van deze metalen delen toegepaste plamuurmassa’s lijden onder een slechte verwerkbaarheid op hellend», loodrechte of vervormde oppervlakken, aangezien hierbij het opgebrachte materiaal tengevolge van het eigen gewicht ervan begint te vervloeien en de dikte van de oppervlakkenbekleding inhomogeen wordt. Versterkte slijtage aan de slechts onvolledig van een beschermingslaag voorziene gedeelten is het gevolg.The fillers that have hitherto been used to protect these metal parts suffer from poor workability on sloping, perpendicular or deformed surfaces, since the applied material starts to flow due to its own weight and the thickness of the surface coating becomes inhomogeneous. The result is increased wear on the parts which are only incompletely provided with a protective layer.

Daarom bestond de behoefte aan een slijtage verminderende plamuurmassa, die het geschetste nadeel niet of slechts in verminderde mate vertoont, zonder dat hierbij echter zo mogelijk toevoeging van andere stoffen, die het afbrokkelen van het plamuursel ongunstig plachten te beïnvloeden, noodzakelijk is.Therefore, there was a need for a wear-reducing filler, which does not exhibit the drawback outlined, or only to a lesser extent, without, however, necessitating addition of other substances which may adversely affect the crumbling of the filler.

Verrassenderwijze werd nu gevonden dat met een plamuurmassa die siliciumdioxide met een nauw gedefinieerde korreldiameter bevat, ook hellende, loodrechte of vervormde vlakken zonder problemen bekleed kunnen worden.Surprisingly, it has now been found that with a filler compound containing silicon dioxide with a narrowly defined grain diameter, inclined, perpendicular or deformed surfaces can also be coated without problems.

Onderwerp van de onderhavige uitvinding is daarom een slijtage verminderende plamuurmassa op basis van minerale bestanddelen, een kunststofmateriaal op polyurethaanbasis en siliciumdioxide waarvan de korrelgrootte 5-50 pm bedraagt.The subject of the present invention is therefore a wear-reducing filler compound based on mineral constituents, a polyurethane-based plastic material and silicon dioxide, the grain size of which is 5-50 µm.

Bij voorkeur bezitten de siliciumdioxidedeeltjes een diameter van 5-25 pm, in het bijzonder van 10-20 pm.Preferably, the silica particles have a diameter of 5-25 µm, in particular 10-20 µm.

De minerale bestanddelen bestaan bij voorkeur uit in de handel gebruikelijk siliciumcarbide en/of korund. Siliciumcarbide en korund worden bij voorkeur in een zeving volgens FEPA van 24 en 70 verwerkt.The mineral components preferably consist of commercially available silicon carbide and / or corundum. Silicon carbide and corundum are preferably processed in a FEPA screening of 24 and 70.

Als polyurethaan kunststofmateriaal wordt bij voorkeur een polyglycolether-diisocyanaatpolymeer gebruikt, dat bij voorkeur 1-10%, in het bijzonder 2-5% vrije isocyanaatgroepen bevat.As the polyurethane plastic material, a polyglycol ether diisocyanate polymer is preferably used, which preferably contains 1-10%, in particular 2-5%, free isocyanate groups.

Siliciumdioxide met de korrelgrootte volgens de uitvinding kan volgens bekende werkwijzen, zoals bijvoorbeeld de vlamhydrolyse, worden verkregen.Silicon dioxide with the grain size according to the invention can be obtained by known methods, such as for instance flame hydrolysis.

De bereiding van de plamuurmassa’s volgens de uitvinding vindt zeer eenvoudig plaats. Hiertoe worden de afzonderlijke componenten in de regel door de behandeling ervan door middel van bijvoorbeeld een kneder, een zandmolen of een wals met een- of twee walsen gemengd.The preparation of the fillers according to the invention takes place very simply. To this end, the individual components are usually mixed by means of their treatment by means of, for example, a kneader, a sand mill or a roller with one or two rollers.

Als verwerkingstechnieken komen in het bijzonder strijken, spuiten, dompelen, stromen of gieten in aanmerking.Ironing, spraying, dipping, flowing or pouring are particularly suitable processing techniques.

Naast hellende en loodrechte oppervlakken kunnen ook sterk gevormde zoals bijvoorbeeld gebogen oppervlakken met de plamuurmassa volgens de uitvinding gelijkmatig worden bekleed, zonder dat hierbij het opgebrachte materiaal tengevolge van het eigen gewicht ervan begint te vervloeien en de dikte van de oppervlaktebekleding inhomogeen wordt.In addition to inclined and perpendicular surfaces, also strongly shaped surfaces such as, for example, curved surfaces can be uniformly coated with the filler according to the invention, without the applied material starting to flow due to its own weight and the thickness of the surface coating becoming inhomogeneous.

De op het te beschermenen oppervlak aan te brengen laag heeft gewoonlijk een dikte van 2 tot 10 mm, die echter afhankelijk van het toepassingsdoeleinde ook dikker of dunner kan worden aangebracht.The layer to be applied to the surface to be protected usually has a thickness of 2 to 10 mm, which, however, can also be applied thicker or thinner depending on the application purpose.

Na het opbrengen hardt de plamuurmassa volgens de uitvinding uit binnen enkele uren bij omgevingstemperatuur.After application, the filler according to the invention cures within a few hours at ambient temperature.

Naast de probleemloze verwerkbaarheid op niet vlakke oppervlakken munt de plamuurmassa volgens de uitvinding ook uit door een hoge standtijd onder belasting. In proeven is bijvoorbeeld gebleken dat de standtijd van een 30%’s chroomgietsel slechts ongeveer 25% en die van chroomnikkelmolybdeenstaal slechts ongeveer 50% van een door middel van de plamuurmassa volgens de uitvinding verkregen oppervlaktebekleding, bedraagt.In addition to the trouble-free workability on non-flat surfaces, the filler according to the invention also stands out due to a long service life under load. For example, tests have shown that the service life of a 30% chromium casting is only about 25% and that of chromium nickel molybdenum steel is only about 50% of a surface coating obtained by means of the filler according to the invention.

De uitvinding wordt aan de hand van het onderstaande voorbeeld verder toegelicht.The invention is further illustrated by the example below.

VoorbeeldExample

Bereiding van kunststofmateriaal van polyurethaan: 100 gew.delen van een door afzetting van ethyleenoxide aan trimethylolpropaan bereide polyglycolether met een molecuulgewicht van 4030 worden na 1 uur ontwatering bij 150°C en 1 mm Hg met 0,5% butadi-eensulfon verenigd. Na 30 min. inwerktijd bij 150°C is het grootste gedeelte van het butadieensulfon ontleed. Ter verwijdering van de vluchtige bestanddelen wordt nog eenmaal kort een vacuüm aangelegd tot de gesmolten massa vrij is van luchtbellen. Hierna voegt men bij 80°C 14 gew.delen toluyleendiisocyanaat onder voortdurend roeren toe en verwarmt ter beëindiging van de reactie nog 1 uur op dezelfde temperatuur. Op deze wijze wordt een polyglycoletherisocyanaat met ongeveer 3,2% vrije isocyanaatgroepen verkregen.Preparation of Polyurethane Plastic Material: 100 parts by weight of a 4030 molecular weight polyglycol ether prepared by deposition of ethylene oxide on trimethylolpropane are combined with 0.5% butadiene sulfone after 1 hour of dewatering at 150 ° C and 1 mm Hg. After a reaction time of 30 min at 150 ° C, the major part of the butadiene sulphone is decomposed. To remove the volatiles, apply a vacuum once more briefly until the molten mass is free of air bubbles. Then 14 parts by weight of toluylene diisocyanate are added at 80 [deg.] C. with continuous stirring and the reaction is heated at the same temperature for 1 hour to complete the reaction. In this way, a polyglycol ether isocyanate with about 3.2% free isocyanate groups is obtained.

Bereiding van het microfijne siliciumdioxide:Preparation of the microfine silicon dioxide:

Een homogeen mengsel van siliciumtetrachloridedamp, waterstof en lucht wordt uit een brander in een gekoelde ruimte verbrand. De deeltjesgrootte en hiermee het specifieke oppervlak van het verkregen siliciumdioxide kunnen door variatie van de concentratie silicium-tetrachloride, de hoeveelheid inert gas, vlamtemperatuur en verblijftijd van de siliciumdioxidekiemen in de vlam worden beïnvloed.A homogeneous mixture of silicon tetrachloride vapor, hydrogen and air is burned from a burner in a cooled room. The particle size and thus the specific surface area of the silicon dioxide obtained can be influenced by varying the concentration of silicon tetrachloride, the amount of inert gas, flame temperature and residence time of the silicon dioxide seeds in the flame.

Bereiding van de plamuurmassasPreparation of the fillers

Het mengsel van 28 gew.% siliciumcarbide van de zeving 24 volgens FEPA, 20 gew.% siliciumcarbide van de zeving 70 volgens FEPA, 24 gev.% korund van de zeving 24 volgens FEPA en 20 gew.2 korund van de zeving 70 volgens FEPA worden door middel van een kneder, een zandmolen of een vals met een- of twee walsen binnen ongeveer 5 tot 7 min. zeer goed gemengd. Hierna wordt 7 gew.% van het hierboven beschreven verkregen kunststofmateriaal van polyurethaan toegevoegd en binnen 2 tot 3 min. op dezelfde wijze gemengd. Tenslotte voegt men 1 gew.% siliciumdioxide met een deeltjesgrootte van 10-20 pm toe en mengt men korte tijd.The mixture of 28 wt% silicon carbide of the sieve 24 according to FEPA, 20 wt% silicon carbide of the sieve 70 according to FEPA, 24 wt% corundum of the sieve 24 according to FEPA and 20 wt% corundum of the sieve 70 according to FEPA are mixed very well by means of a kneader, a sand mill or a one- or two-roller counterfeit within about 5 to 7 minutes. After this, 7% by weight of the polyurethane plastic material obtained above is added and mixed in the same manner within 2 to 3 minutes. Finally, 1% by weight of silicon dioxide with a particle size of 10-20 µm is added and the mixture is mixed for a short time.

De verkregen plamuurmassa is onder uitsluiting van luchtvochtigheid gedurende tamelijk lange tijd stabiel en goed verwerkbaar. Na het opbrengen op het oppervlak door middel van bijvoorbeeld een van de hierboven beschreven technieken harden de homogene, niet vervloeiende lagen bij 10 C binnen ongeveer 20 uur, bij 23 C binnen ongeveer 5 uur tot een slijtvaste bekleding uit.The filler material obtained is stable and easy to process, with the exclusion of humidity, for a fairly long time. After surface application by, for example, any of the techniques described above, the homogeneous, non-deliquescent layers cure at 10 ° C within about 20 hours, at 23 ° C within about 5 hours to a wear resistant coating.

Claims

Wear-reducing filler compound consisting of mineral constituents, a polyurethane-based plastic material and silicon dioxide, characterized in that the silicon dioxide is present in a particle size of 5-50 μπι.

Filler according to claim 1, characterized in that the silicon dioxide is present in a particle size of 5-25 µm.

Filler according to claim 1, characterized in that the silicon dioxide is present in a particle size of 10-20 µm.

Filler according to any one of claims 1-3, characterized in that it contains 90-95% by weight of mineral constituents, 4-10% by weight of polyurethane-based plastic material, 0.5-2% by weight of silicon dioxide.

Filler according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains 92% by weight of mineral constituents, 7% by weight of polyurethane-based plastics material, 1% by weight of silicon dioxide.

Filler according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mineral components consist of silicon carbide and / or corundum.

Use of a filler according to any one of claims 1 to 6 for protecting metallic device or machine parts in the ceramic industry or construction technology against premature wear.