DE1192090B - Process for the production of objects from ceramic masses which have an addition of organic plastics - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus keramischen Massen, die einen Zusatz von organischen Kunststoffen aufweisen Es ist bekannt, sowohl keramische Massen mit einem Zusatz von organischen Kunststoffen als Bindemittel als auch Kunststoffmassen mit anorganischen Füllstoffen zu verarbeiten. Bei der Verarbeitung keramischer Massen ist die Formgebung, z. B. durch Kaltpressen oder Gießen, verhältnismäßig einfach. Nachteilig ist jedoch der einen sehr großen Wärmeaufwand erfordernde Sinterprozeß, bei dem die organischen Stoffe ausgebrannt werden.Process for the production of objects from ceramic masses, which have an addition of organic plastics It is known both ceramic Masses with an addition of organic plastics as binders as well as plastic masses to be processed with inorganic fillers. When processing ceramic bodies is the shape, e.g. B. by cold pressing or casting, relatively easy. The disadvantage, however, is the sintering process, which requires a great deal of heat, in which the organic matter is burned out.

Nachteilig ist auch die hierbei auftretende hohe Schwindung sowie die Sprödigkeit der hergestellten Gegenstände. Bei der Verarbeitung von Kunststoffmassen, die einen hohen Anteil an anorganischen Füllstoffen aufweisen, macht die Formgebung besondere Schwierigkeiten, da teuere geheizte bzw. gekühlte Preß- oder Spritzwerkzeuge erforderlich sind. Ferner wirkt sich auch die lange Standzeit der Werkzeuge bei hartbaren Kunststoffen auf die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens sehr nachteilig aus. Vorteilhaft ist jedoch der verhältnismäßig geringe Wärmebedarf und die im Vergleich zur Keramik geringe Schwindung bei der Herstellung. Die hergestellten Gegenstände sind nicht spröde, so daß sie leicht durch Bohren, Feilen, Schneiden od. dgl. bearbeitet werden können.The high shrinkage occurring here is also disadvantageous the brittleness of the manufactured objects. When processing plastic compounds, which have a high proportion of inorganic fillers, makes the shaping particular difficulties, since expensive heated or cooled pressing or injection tools required are. The long service life of the tools also has an impact hardenable plastics on the economic viability of the manufacturing process disadvantageous. However, the relatively low heat requirement is advantageous the low shrinkage during manufacture compared to ceramics. The manufactured Objects are not brittle, so they can be easily made by drilling, filing, cutting or the like. Can be edited.

Es sind auch Verfahren zum Herstellen von keramischen Erzeugnissen durch Formung der Erzeugnisse aus mit organischen Bindemitteln versetzter keramischer Masse im Spritzguß bekannt. Hierbei bestand ein Teil der dem organischen Grundstoff zugesetzten organischen Bindemittel aus mindestens einem aushärtbaren Kunstharz und das Spritzen wurde unterhalb der Aushärtungstemperatur des Kunstharzes vorgenommen. Für die Aushärtung des Kunstharzes war eine nachfolgende besondere Erwärmung der aus der Form genommenen Körper erforderlich. Derartige mehrstufige Verfahren erfordern einen besonderen Zeitaufwand und komplizierte Hilfsmittel in der Fertigung.There are also methods of making ceramic products by molding the products from ceramic mixed with organic binders Mass known in injection molding. Here part of the organic raw material consisted added organic binder made of at least one curable synthetic resin and the spraying was done below the curing temperature of the resin. For the curing of the synthetic resin, a subsequent special heating of the Unmolded body required. Such multi-step procedures require a special expenditure of time and complicated aids in production.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden und ein Arbeitsverfahren geschaffen, das nur die Vorteile der bekannten Verfahren ausnutzt. Erfindungsgemäß werden mit überwiegendem Anteil keramische Massen, z. B. Porzellan oder Steatitmassen mit Kunststoffen (Thermo- oder Duroplasten) als Bindemittel nach bekannten keramischen Verfahren aufbereitet und im kalten Zustand einer Formgebung, z. B. durch Pressen (Naß- und Trockenpreßverfahren) oder Gießen und danach einer Wärmeeinwirkung unterzogen, die über der Erweichungstemperatur, aber unter der Zersetzungstemperatur der Kunststoffe liegt. Als anorganische Werkstoffe eignen sich in vorteilhafter Weise Kaolin, Ton, Talk, Speckstein, Feldspat, Sand, Tonerde, Korund, Rutil und Zirkonsilikate, die außerdem auch in geglühter Form einzeln oder gemischt als Schrühscherben verarbeitet werden können. Die Vorbehandlung der Werkstoffmischungen kann nach bekannten keramischen Methoden durch Vorpressen und Körnen erfolgen, wodurch die Möglichkeit besteht, eine Masse mit definiertem Schüttgewicht zu erhalten. Als Kunststoffe können Thermo-oder Duroplaste verwendet werden, beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyamide, Polystyrole, Polyäthylene, Epoxydharze oder Polyesterharze.According to the invention, the disadvantages mentioned are avoided and a Working method created that only takes advantage of the known methods. According to the invention, ceramic masses such. B. porcelain or steatite masses with plastics (thermoplastics or thermosets) as binders known ceramic processes processed and in the cold state of a molding, z. B. by pressing (wet and dry pressing) or casting and then one Subjected to heat exposure that is above the softening temperature but below the decomposition temperature the plastics lies. Inorganic materials are more suitable Wise kaolin, clay, talc, soapstone, feldspar, sand, clay, corundum, rutile and Zirconium silicates, which are also available in annealed form individually or mixed as scrap shards can be processed. The pre-treatment of the material mixtures can be carried out according to known methods Ceramic methods are done by pre-pressing and graining, creating the possibility consists in obtaining a mass with a defined bulk weight. As plastics can Thermoplastics or thermosetting plastics are used, for example polyvinyl chloride, polyamides, Polystyrenes, polyethylene, epoxy resins or polyester resins.

Der keramische Anteil der erfindungsgemäßen Masse kann ein Mehrfaches der Kunststoffmasse betragen. Beispielsweise können 60 bis 90"/, keramische Werkstoffe mit einem Kunststoffanteil von -10 bis 30 °/o verarbeitet werden. Die hergestellten Erzeugnisse weisen zwar eine geringere mechanische Festigkeit als Gegenstände, die nach dem üblichen keramischen Verfahren verarbeitet sind, auf, es ergibt sich jedoch der große Vorteil einer billigen Formgebung, der Wegfall der Schwindung und eine geringe Sprödigkeit, so daß eine nachträgliche Bearbeitung auf verschiedene Art möglich ist. Außerdem ist es möglich, Metallteile einzupressen.The ceramic portion of the mass according to the invention can be several times that the plastic mass. For example, 60 to 90 "/, ceramic materials processed with a plastic content of -10 to 30%. The manufactured Products have a lower mechanical strength than objects that processed according to the usual ceramic process, but it arises the great advantage of a cheap shape, the elimination of shrinkage and a low brittleness, so that subsequent processing in various ways is possible. It is also possible to press in metal parts.

Nachstehend sind einige Beispiele für die erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen angegeben: Beispiel l 22 °/o Polyäthylen, 78 °/o Porzellanmasse (ungebrannt).Below are some examples of those to be processed in accordance with the invention Dimensions given: Example l 22 ° / o polyethylene, 78 ° / o porcelain mass (unfired).

Das Polyäthylen wird in einem Emailgefäß geschmolzen und mit der Porzellanmasse durch Rühren vermischt. Nach dem Abkühlen wird das Material in einer Stahlmühle gemahlen. Beispiel 2 17 % Polyäthylen, 83 % Speckstein, gemahlen.The polyethylene is melted in an enamel vessel and mixed with the porcelain mass mixed by stirring. After cooling, the material is put in a steel mill ground. Example 2 17% polyethylene, 83% soapstone, ground.

Die Härtezeit beträgt etwa 30 Minuten, die Temperatur liegt zwischen 150 und 170°C.The hardening time is about 30 minutes, the temperature is between 150 and 170 ° C.

Die hergestellten Gegenstände haben folgende Eigenschaften Rohfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kg/cm2 Schwindung ..................... 0% Fuchsindichte ................... dicht Raumgewicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,9 dms/kg Kriechstromfestigkeit nach T 5 DIN 53 480 Bearbeitbarkeit durch Feilen, Bohren, Schneiden ist sehr gut. Beispiel 3 10 bis 300/0 Polystyrol, 70 bis 90% Steatitmasse, bestehend aus 5 bis 15 % Ton, 5 bis 15 % Feldspat, 70 bis 900/, Speckstein. Die gemahlene Masse wird nach Art einer Steatitmasse vorgepreßt und abgesiebt. Die geeigneten Korngrößen werden nach der Siebung verpreßt. Beispiel 4 10 bis 300/0 Polystyrol, 70 bis 90% gemahlenen Speckstein oder Talkum ähnlich dem Beispiel 3. Beispiel s 10 bis 300/, Polystyrol, 70 bis 90% Porzellanmasse, roh.The manufactured articles have the following properties of raw strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kg / cm2 shrinkage ..................... 0% fuchsin density ................... tight density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.9 dms / kg tracking resistance according to T 5 DIN 53 480 Machinability by filing, drilling, cutting is very good. Example 3 10 to 300/0 polystyrene, 70 to 90% steatite mass, consisting of 5 to 15% clay, 5 to 15% feldspar, 70 to 900 % soapstone. The ground mass is pre-pressed in the manner of a steatite mass and sieved off. The suitable grain sizes are pressed after sieving. Example 4 10 to 300/0 polystyrene, 70 to 90% ground soapstone or talc, similar to example 3. Example s 10 to 300/0 , polystyrene, 70 to 90% porcelain mass, raw.

Durch Zusatz von Elektrolyten, z. B. Soda und/oder Wasserglas, wird die Masse zu einem Gießschlicker verarbeitet und dann das an sich bekannte Schlickergießverfahren mit Gipsformen angewendet. Beispiel 6 Auch aushärtbare Kunststoffe, wie Epoxydharze oder Polyesterharze sind geeignet.By adding electrolytes, e.g. B. soda and / or water glass is the mass is processed into a casting slip and then the slip casting process known per se applied with plaster molds. Example 6 Also curable plastics, such as epoxy resins or polyester resins are suitable.

10 bis 400/, Epoxydharz und Härter (bzw. Polyester und Katalysator), 60 bis 90% Steatitmasse, roh.10 to 400 /, epoxy resin and hardener (or polyester and catalyst), 60 to 90% steatite mass, raw.

Die Aushärtetemperatur beträgt 150 bis 220°C.The curing temperature is 150 to 220 ° C.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus keramischen Massen, die einen Zusatz von organischen Kunststoffen enthalten, als Isolierteile in der Elektrotechnik und Wärmetechnik, dadurch gekennzeichnet, daß mit überwiegendem Anteil eine keramische Masse mit Kunststoffen (Thermo- oder Duroplasten) als Bindemittel nach bekannten keramischen Verfahren aufbereitet und im kalten Zustand einer Formgebung und danach einer Wärmebehandlung unterzogen wird, die über der Erweichungstemperatur, aber unter der Zersetzungstemperatur dre Kunststoffe liegt. Claims: 1. Process for the production of moldings from ceramic masses that contain an addition of organic plastics, as Insulating parts in electrical engineering and thermal engineering, characterized in that predominantly a ceramic mass with plastics (thermoplastics or duroplastics) prepared as a binder according to known ceramic processes and in a cold state a shaping and then a heat treatment is subjected to the Softening temperature, but below the decomposition temperature of three plastics. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Masse verarbeitet wird, die einen keramischen Anteil von 60 bis 90 % z. B. aus Porzellan oder Steatit und einen Kunststoffanteil von 10 bis 400/, z. B. aus Polystyrol, Polyäthylen, Epoxydharzen oder Polyesterharzen aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 898 720, 869 313; deutsche Patentanmeldung W 5766 VI b/806 (bekanntgemacht am 22. 11. 195l). Prospekt »Mowilith«, Farbwerke Hoechst, 1954.2. The method according to claim 1, characterized in that a mass is processed which has a ceramic content of 60 to 90% z. B. made of porcelain or steatite and a plastic content of 10 to 400 /, e.g. B. made of polystyrene, polyethylene, epoxy resins or polyester resins. Publications considered: German Patent Specifications No. 898 720, 869 313; German patent application W 5766 VI b / 806 (published on November 22, 195l). Brochure »Mowilith«, Farbwerke Hoechst, 1954.