NO123801B

NO123801B -

Info

Publication number: NO123801B
Application number: NO111070A
Authority: NO
Inventors: S Kraemer; H Riedl; A Seidl
Original assignee: Wasagchemie Ag
Priority date: 1969-11-13
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1972-01-17
Also published as: CH549539A; CA965239A; AT302862B; DE1956982A1; BE748395A; FR2071579A5; GB1307134A

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av bygge- og konstruksjonsdeler av glassmateriale og støpelkarpikser. Process for the production of building and construction parts from glass material and cast iron.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av bygge- og konstruksjonsdeler av glassmateriale og støperihapikser, særlig umettede polyesterharpiksmasser. The invention relates to a method for the production of building and construction parts from glass material and foundry resins, in particular unsaturated polyester resin masses.

Med glassfiber forsterkede polyester-kunststoffer har i de senere år fått en stadig større betydning på grunn av deres gode mekaniske egenskaper og deres forholdsvis enkle fremstillingsmåte. In recent years, polyester plastics reinforced with glass fiber have become increasingly important due to their good mechanical properties and their relatively simple manufacturing method.

Ved siden av de såkalte termoplaster, Next to the so-called thermoplastics,

som for det meste forarbeides ved sprøyte-støping og strengpressing, samt de i var-men og under trykk forarbeidbare og herd-bare kunstharpikser, hører polyester-kunststoffene på grunn av sin flytende beskaf-fenhet til støpeharpiksene. Herdningen av støpeharpiksene skjer etter tilsetning av katalysatorer, enten ved romtemperatur eller ved temperaturer opp til ca. 100° C, alt etter hvorledes de tilsatte katalysatorer virker. Noen spesiell anvendelse av trykk og varme er herunder ikke nødvendig. which are mostly processed by injection molding and strand pressing, as well as the synthetic resins that can be processed in heat and under pressure and hardenable, the polyester plastics belong to the casting resins due to their liquid nature. The curing of the casting resins takes place after the addition of catalysts, either at room temperature or at temperatures up to approx. 100° C, depending on how the added catalysts work. No special application of pressure and heat is necessary here.

På grunn av den dårlige mekaniske styrke har støpeharpiksene alene ikke fått noen særlig betydning i teknikken. Først når man innleirer glassfiberprodukter, som glassilkevev, glassilkestrenger, glassfiber-matter får disse harpikser betydning i teknikken. Det lykkedes således med den forholdsvis enkle lagstoffbyggemåte å fremstille arbeidsstykker med store flater, som båtskrog, automobilkarosserier osv., hvilket hittil ikke var mulig med de andre kunststoffer. De oppnådde gode fasthets-verdier for dette nye materiale bestemmes i høy grad av mengden, arten og egen-skapene av det innleirede glassfiberprodukt. Den kjemiske bestandighet av de med glassfiber forsterkede polyesterharpikser hører likeledes hertil, idet bestanddelene av det til fremstillingen anvendte glass påvirkes sterkt ved berøring med fuktighet. Det har vist seg at det ved slike glass ikke må være større alkaliinnhold enn 1 %. Grunnen til dette er at fuktigheten bevirker at alkali-ene løses ut. Ved grenseflatene mellom glass og kunststoff inntrer det da på grunn av den således dannede basisk reagerende grenseflatefilm en ødeleggelse av kunststoff i form av en forsåpning, hvorved de gode mekaniske egenskaper hos de med glassfibre forsterkede polyesterharpikser går tapt. Due to the poor mechanical strength, the casting resins alone have not gained any particular importance in the technique. Only when glass fiber products are embedded, such as glass silk fabric, glass silk strings, glass fiber mats, do these resins become important in the technique. It was thus possible to produce workpieces with large surfaces, such as boat hulls, car bodies, etc., with the relatively simple layer material construction method, which was not possible until now with the other plastics. The good strength values achieved for this new material are determined to a large extent by the quantity, nature and properties of the embedded glass fiber product. The chemical resistance of the glass fiber-reinforced polyester resins also belongs to this, as the components of the glass used in the production are strongly affected by contact with moisture. It has been shown that such glasses must not have an alkali content greater than 1%. The reason for this is that the humidity causes the alkalis to dissolve. At the interface between glass and plastic, due to the alkaline-reacting interface film thus formed, a destruction of plastic occurs in the form of a saponification, whereby the good mechanical properties of the polyester resins reinforced with glass fibers are lost.

Ved den foreliggende oppfinnelse fåes det forsterkede kunststoffer som ikke har de ovennevnte ulemper. With the present invention, reinforced plastics are obtained which do not have the above-mentioned disadvantages.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av bygge- og konstruksjonsdeler av glassmateriale og støpeharpikser, spesielt umettede polyesterharpiksmasser, er karakterisert ved at formlegemer som består av sintret glasspulver impregneres med oppløsninger av umettede polyestere i flytende polymeriserbare monomere forbindelser, og at kunstharpiksen herdes på i og for seg kjent måte. Det er spesielt fordelaktig å foreta impregneringen av formlegemene i vakuum. The method according to the invention for the production of building and construction parts from glass material and casting resins, in particular unsaturated polyester resin masses, is characterized by the fact that moldings consisting of sintered glass powder are impregnated with solutions of unsaturated polyesters in liquid polymerizable monomeric compounds, and that the synthetic resin is cured in and of itself known way. It is particularly advantageous to carry out the impregnation of the shaped bodies in a vacuum.

Ved denne fremgangsmåte foregår det ved kontaktstedene en sammensveising av de enkelte glasslegemer, slik at det gjen-nom det ferdigsintrede materiale går et sammenhengende kapillarsystem. Dette er meget viktig for den videre forarbeidelse. Et produkt med lukkede hulrom, eksempel-vis slik som det foreligger i det kjente skumglass, er helt uegnet for dette anven-delsesformål. Den midlere porediameter i kapillarsystemet og dermed også glass-mengden kan varieres ved å anvende for-skjellige kornstørrelser og/eller anvendelse av trykk under sintringsprosessen. I de således fremstilte sinterlegemer blir den flytende polyesterharpiks suget inn hen-siktsmessig under vakuum og herdet. Like-som ved glassfiberproduktene er det også i foreliggende tilfelle nødvendig før inn-leiringen i polyesterharpiksen å påføre en egnet finish for å få en god vedhengning mellom glass og kunststoff. In this method, the individual glass bodies are welded together at the contact points, so that a continuous capillary system runs through the finished sintered material. This is very important for further processing. A product with closed cavities, for example as it exists in the known foam glass, is completely unsuitable for this purpose of use. The average pore diameter in the capillary system and thus also the amount of glass can be varied by using different grain sizes and/or applying pressure during the sintering process. In the sinter bodies produced in this way, the liquid polyester resin is suitably sucked in under vacuum and hardened. As with the glass fiber products, it is also necessary in the present case to apply a suitable finish before embedding in the polyester resin in order to obtain a good adhesion between glass and plastic.

Materialet i henhold til oppfinnelsen er å anse som en komplettering av de med glassfiber forsterkede polyesterharpikser. Svarende til den forskj ellige oppbygning av de to materialer er de med sinterglass forsterkede polyesterharpikser særlig i stand til å oppta trykkpåkjenninger på grunn av de tredimensjonalt forløpende kapillarsystemer. Den praktiske nytte av dette materiale understrekes når man tar i betraktning den såkalte «koldflytning» som opptrer ved kunststoffene. Med dette forstår man den foreteelse at kunststoffene allerede i kold tilstand begynner å flyte i endelige tidsrom, altså forandre sin form. Et tredimensjonalt, uregelmessig fornettet innlegg, som sinterglass utgjør, gir et så-dant materiale en større stabilitet mot en sådan deformering enn en en- eller to-dimensjonal ordningstilstand, som f. eks. finnes ved glassfiberinnlegg (strenger og matter). The material according to the invention is to be considered as a complement to the glass fiber reinforced polyester resins. Corresponding to the different structure of the two materials, the sinter glass-reinforced polyester resins are particularly able to absorb pressure stresses due to the three-dimensional capillary systems. The practical usefulness of this material is emphasized when you take into account the so-called "cold flow" that occurs with the plastics. By this one understands the phenomenon that plastics already in a cold state begin to flow in a finite period of time, i.e. change their shape. A three-dimensional, irregularly networked insert, which sinter glass constitutes, gives such a material greater stability against such deformation than a one- or two-dimensional state of arrangement, such as e.g. can be found with fiberglass inserts (strings and mats).

Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan man på enkel måte fremstille f. eks.: plater for gulvbelegg, formstykker i størrelse som f. eks. en vanlig teglsten for byggeindustrien eller av så-danne formede stykker ved sponfjernende etterbehandling fremstilte formstykker som f. eks. isolatorer for elektroindustrien. Blant de mange anvendelsesmuligheter for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bør også den å fremstille rørstykker fremheves spesielt. Fremstillingen av gjenstander etter fremgangsmåten skjer altså ved sintring av glasspulveret under samtidig formgiv-ning, innsugning av polyesteren og herd-ning, eller også ved etterfølgende bearbei-delse av en herdet gjenstand av sinterglass/polyesterharpiks. With the method according to the invention, one can easily produce, for example: slabs for floor coverings, shaped pieces in sizes such as an ordinary brick for the construction industry or shaped pieces made from such shaped pieces by chip-removing finishing, such as e.g. insulators for the electrical industry. Among the many application possibilities for the method according to the invention, the production of pipe pieces should also be highlighted in particular. The production of objects according to the method thus takes place by sintering the glass powder during simultaneous shaping, absorption of the polyester and curing, or also by subsequent processing of a hardened object of sinter glass/polyester resin.

En viktig fordel ved anvendelsen av sinterglass i stedet for fiberglass skal ytter-ligere nevnes. Generelt blir glassfibere fremstilt av smeltet glass ved trekning eller slyngning. For at en økonomisk produksjon skal oppnås, må glasset da ha et meget begrenset seighetsområde ved arbeids-temperaturen. De for tiden kjente frem-stillingsmåter for glassfibere tillater ikke å forarbeide meget seige glass i smelte-flytende tilstand. For fremstillingen av sinterglass, spiller dette ingen rolle, da det her er glassets mykningspunkt som er av-gjørende og dette alltid ligger noen 100° C under den forarbeidelsestemperatur som er nødvendig når fibere skal fremstilles. Dette betyr at man ved den kjemiske sammensetning av glasset som det skal fremstilles fibere av, ikke har noe stort spillerom i motsetning til hva tilfellet er ved sinterglass. Dette betyr igjen at man ved fremstilling av sinterglass kan benytte glass-masser av sådan kjemisk sammensetning at de har større kjemisk bestandighet. Be-tydningen av denne kjensgjerning for den kjemiske holdbarhet av sinterglass/kunststoff fremgår av hva som ble sagt innled-ningsvis. An important advantage of the use of sintered glass instead of fiberglass should also be mentioned. In general, glass fibers are produced from molten glass by drawing or winding. In order for economic production to be achieved, the glass must then have a very limited toughness range at the working temperature. The currently known production methods for glass fibers do not allow very tough glass to be processed in a molten-liquid state. For the production of sinter glass, this does not matter, as here it is the softening point of the glass that is decisive and this is always some 100° C below the processing temperature that is necessary when fibers are to be produced. This means that the chemical composition of the glass from which the fibers are to be made does not have much leeway, in contrast to what is the case with sintered glass. This again means that when producing sintered glass, you can use glass masses of such a chemical composition that they have greater chemical resistance. The importance of this fact for the chemical durability of sintered glass/plastic is evident from what was said in the introduction.

Claims

Process for the production of building and construction parts from glass material and unsaturated polyester resin masses, characterized in that moldings formed from sintered glass powder are impregnated, preferably by suction under vacuum, with solutions of unsaturated polyesters in liquid, polymerisable, monomeric compounds, and that the synthetic resin is cured in and of itself known way.