DE4211802C2

DE4211802C2 - Formmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE4211802C2
Application number: DE19924211802
Authority: DE
Inventors: Dietmar Schedlitzki; Karl-Josef Schwickart
Original assignee: Keramchemie GmbH
Current assignee: Keramchemie GmbH
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: GB2265906A; FR2689513A1; GB9306915D0; DE4211802A1; GB2265906B; FR2689513B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, chemisch beständigen Apparaten, Behältern, Rohren, bestehend aus 25-60 Gewichtsteilen eines Phenolformal dehyd-Resolharzes und 40-75 Gewichtsteilen einer Mischung aus Füllstoffen, Verstärkungsfasern und üblichen Hilfsstoffen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Formmasse.

Aus den DE-PSen 27 38 490; 27 38 491 und 31 48 326 sind teigige, insbesondere von Hand verarbeitbare Formmassen bekannt, die zur Herstellung von chemisch beständigen, einschichtigen Apparaten, Behältern, Rohren oder dgl. in selbsttragender Bauweise verwen det werden. Dabei besteht die Formmasse aus einer Mischung aus einem heißhärtenden, vorkondensierten Phenolformaldehyd- Resolharz, pulverförmigen, mineralischen Füllstoffen, wie Schwerspat, Kaolin, Glimmer, Graphit, Kokspulver, Ruß oder dgl., aus Verstärkungsfasern, insbesondere aus Glas- und/oder Kohlen stofffasern, sowie aus üblichen Hilfsstoffen, zu denen Katalysa toren, Verdickungsmittel, Beschleuniger und dgl. gehören. Bei den aus einer solchen Formmasse hergestellten Formteilen können, insbesondere bei einer Temperaturwechselbeanspruchung, Risse auftreten, die entweder die Formteile unbrauchbar machen oder einen erheblichen Reparaturaufwand erfordern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Form masse zu schaffen, die eine höhere Beständigkeit gegen Tempera turwechselbeanspruchungen aufweist und deren Beständigkeit gegen die Einwirkung chemischer Medien, insbesondere organischer Lö sungsmittel, verbessert wird, ohne dass die mechanischen Eigen schaften und die Wärmestandfestigkeit beeinträchtigt werden. Darüber hinaus soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Formmasse aufgezeigt werden.

Zur Lösung der erstgenannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Formmasse der eingangs beschriebenen Gattung vorge schlagen, dass das Phenolformaldehyd-Resolharz 0,5 bis 10,0 Ge wichtsprozent einer oder mehrerer Substanzen der Formel:

enthält, wobei:
R₁ = -CH₂ Hal oder -Hal,
R₂ = -CH₂ Hal oder -H,
R₃ = -Hal oder -CH₂ OH
ist,
die Gruppe Hal die Halogene Chlor oder Brom darstellt und
"n" 1 bis 5 beträgt.

Die aus einer solchen Formmasse hergestellten Formteile weisen eine höhere Festigkeit gegenüber Temperaturwechselbeanspru chungen auf und besitzen eine gute Beständigkeit, insbesondere gegenüber organischen Lösungsmitteln, ohne dass die sonstigen, mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

Neben dem Phenolformaldehyd-Resolharz enthält die Formmasse noch Füllstoffe, Verstärkungsfasern und übliche Hilfsstoffe. An Füll stoffen können z. B. Schwerspat, Kaolin, Glimmer, Graphit, Koks pulver oder Ruß eingesetzt werden. Beispiele für Verstärkungs fasern sind handelsübliche Glasfasern, Kohlenstoffasern, Ara midfasern, Keramikfasern oder Siliciumdioxidfasern. Die Fasern können z. B. als Einzelfasern mit einer mittleren Länge von 0,5- 60 mm eingemischt oder als textile Fasern in Form von Geweben, Matten, Vliesen oder Gelegen in die Formmasse eingebracht wer den. Zur Beschleunigung der Härtungsreaktion können z. B. Alka li- oder Erdalkalihydroxide oder -oxide oder Säuren, wie Sulfon säuren, zugesetzt werden.

Weitere Merkmale einer Formmasse gemäß der Erfindung sowie eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Formmasse sind in den Ansprüchen 2-4 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbei spielen näher erläutert.

Beispiel 1

Zur Herstellung einer Formmasse gemäß der Erfindung wird ein handelsübliches Phenolformaldehyd-Resolharz mit einem Mol-Ver hältnis Phenol zu Formaldehyd von 1 zu 1,5, einer Viskosität von etwa 8000 mPa.s bei 25°C, einem pH-Wert von 7,2 und einem Wasser gehalt von etwa 14 Gewichtsprozent verwendet. 10 kg dieses Phe nolformaldehyd-Resolharzes werden mit 0,35 kg 2,3-Dibrompropanol-1, 6 kg Glimmer, 0,08 kg Magnesiumoxid, 2,5 kg Glasfasern mit einer mittleren Länge von 10 mm und 0,5 g ei nes handelsüblichen Verdickungsmittels in einem Kneter gleichmä ßig vermischt. Aus der teigigen Masse wird ein Quader mit den Abmessungen 300 × 180 × 150 mm geformt und bei einer Temperatur von 140°C und einem Druck von 8 bar über einen Zeitraum von etwa 7 Stunden gehärtet. Nach der Härtung und Abkühlung wird der Qua der mittig durchtrennt, so dass zwei Probestücke mit den Abmes sungen 150 × 180 × 150 mm anfallen. Beide Probestücke werden ei nem dreimaligen Temperaturwechseltest, bestehend aus jeweils 16 Stunden Lagerung bei 140°C und anschließend 8 Stunden Lagerung bei 23°C, unterzogen. Nach Beendigung des Temperaturwechseltests sind an beiden Probestücken keine Risse feststellbar. Zwei in gleicher Weise wie oben hergestellte und geprüfte Probestücke, die kein 2,3-Dibrompropanol-1 enthalten, weisen dagegen mehrere Risse auf.

Beispiel 2

10 kg des handelsüblichen Phenolformaldehyd-Resolharzes aus Bei spiel 1 werden mit 0,25 kg 2,2-Bis-(brommethyl)propandiol-1,3, 5 kg Glimmer, 0,07 kg Magnesiumoxid, 2,0 kg Glasfasern einer mittleren Länge von 10 mm, 1,3 kg Kohlenstoffasern einer Länge von 6 mm und 0,7 kg eines handelsüblichen Verdickungsmittels in einem Kneter gleichmäßig vermischt. Aus der teigigen Masse werden in gleicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, zwei Probestücke mit den Abmessungen 150 × 180 × 150 mm hergestellt und dem dreimaligen Temperaturwechseltest wie in Beispiel 1 un terzogen. Nach Beendigung des Temperaturwechseltests sind keine Risse feststellbar.

Claims

1. Formmasse zur Herstellung von duroplastischen, chemisch beständigen Apparaten, Behältern, Rohren, bestehend aus 25- 60 Gewichtsteilen eines Phenolformaldehyd-Resolharzes und 40 -75 Gewichtsteilen einer Mischung aus Füllstoffen, Verstär kungsfasern und üblichen Hilfsstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolformaldehyd-Resolharz etwa 0,5-10,0 Ge wichtsprozent einer oder mehrerer Substanzen der Formel:
enthält, wobei:
R₁ = -CH₂ Hal oder -Hal,
R₂ = -CH₂ Hal oder -H,
R₃ = -Hal oder -CH₂ OH
ist,
die Gruppe Hal die Halogene Chlor oder Brom darstellen und
"n" 1 bis 5 beträgt.

2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolformaldehyd-Resolharz 2,2-Bis-(brommethyl)- propandiol-1,3 enthält.

3. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenolformaldehyd-Resolharz 2,3-Dibrompropanol-1 ent hält.

4. Verfahren zur Herstellung einer Formmasse nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz der Substanzen der Formel:
vor, während oder nach der Herstellung des Phenolformaldehyd- Resolharzes erfolgt.