NO811173L - Formgjenstand av armert plast og fremgangsmaate til fremstilling av slike gjenstander - Google Patents
Formgjenstand av armert plast og fremgangsmaate til fremstilling av slike gjenstanderInfo
- Publication number
- NO811173L NO811173L NO811173A NO811173A NO811173L NO 811173 L NO811173 L NO 811173L NO 811173 A NO811173 A NO 811173A NO 811173 A NO811173 A NO 811173A NO 811173 L NO811173 L NO 811173L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydroxy
- formaldehyde
- phenol
- resorcinol
- polymer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 41
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 33
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 32
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 24
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 21
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 18
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 7
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- ZXSBYAWLZRAJJY-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde phenol Chemical compound C1(O)=C(C(O)=CC=C1)C=O.OC1=CC=CC=C1 ZXSBYAWLZRAJJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical group [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 39
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 39
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 12
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical class [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 8
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052620 chrysotile Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- -1 hydroxy silicates Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229960000816 magnesium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012254 magnesium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052628 phlogopite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/003—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hybrid binders other than those of the polycarboxylate type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
- C08G59/1405—Polycondensates modified by chemical after-treatment with inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/28—Chemically modified polycondensates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
Formgjenstand av armert plast og fremgangs-
måte til fremstilling av slike gjenstander.
Den foreliggende oppfinnelse angår en ny formgjenstand fremstilt av reaksjonsproduktet av et modifisert magnesiumsilikat og en organisk harpiks og en fremgangsmåte til fremstilling av slike formgjenstander.
Fremstillingen av formgjenstander fra polymerer er en meget grunnleggende teknikk som benytter en organisk harpiks som tjener som bindemiddel i forbindelse med et fyllstoff, idet formgjenstanden formes ved en av de mange kjente støpeteknikker. En stor rekke organiske harpikser anvendes kommersielt til dette formål. Fenolharpikser og epoksyharpikser er funnet å være mest egnet, fordi de ikke krever bruk av koblingsmidler.
Det er vanlig praksis å anvende fyllstoffer i forbindelse med harpikser for å redusere sluttproduktets kostnader. Fyllstoffet er vanligvis et inert materiale såsom kalsiumkarbonat eller kisel. Det er tidligere blitt fastslått at det er av interesse av hensyn til de fysikalske egenskaper å anvende et fyllstoff som er kjemisk bundet til harpiksen (se US patentskrift nr. 3 748 300). På denne måte fås der et mere motstandsdyktig produkt med mindre.harpiks. For å oppnå en slik binding kan der med fordel anvendes polyhydroksy-silikatmateriale, som utgjør en meget billig og lett tilgjengelig kilde for fyllstoff. Et av de polyhydroksy-silikater som er angitt å ha interessante egenskaper som fyllstoff i forbindelse med epoksy- eller fenolharpikser, er serpentin som er vraket i asbestproduksjonen. Dette materiale har den generelle formel 3MgO • 2SiC>2 • 21^0. Det inneholder også 5-10% jern og en betydelig mengde (inntil 20%) korte asbestfibre. I mange hydroksy-silikater såsom serpentinitt, talkum/ glimmer eller flogopitt er der i virkeligheten en liten, men målbar mengde asbestfibre, som utgjør en innvending mot anvendelse av slike materialer som fyllstoffer i plastgjenstander av miljøgrunner.
Det er nå ålment fastslått at utslipp av asbestfibre må unngås, såfremt det er mulig, og når slikt utslipp ikke kan unngås, må det ligge på mindre enn 2 fibre pr. cm 3 omgivelsesluft.
Av hensyn til disse miljøoverveielser blir bruken av polyhydroksy-silikat,spesielt asbestavgang av serpentin-typen, prak-tisk ugjennomførbar på grunn av uheldige miljøinnvirkninger, selv om en slik bruk har stor teknisk og økonomisk interesse.
Frigjøring av asbestfibre i produkter som er fremstilt ved omsetning av disse asbestfibre eller asbestrester med epoksy-eller fenolharpikser,finner sted ved bruk eller når de støpte produkter må maskineres, f.eks. ved boring av hull eller sliping for oppnåelse av en glatt overflate eller av andre grunner. I disse tilfeller kan antallet asbestfibre pr. cm 3 undertiden gå opp i 2 0 ganger den maksimumsverdi som foreskrives av lovgivningen i de fleste land. Dette forhold alene gjør det umulig å anvende asbestfibre eller asbestrester sammen med epoksy- eller fenolharpikser ved fremstilling av formgjenstander.
Da asbestrester i seg selv utgjør en stor fare for miljøet, viser det som er angitt ovenfor,at de ikke kan benyttes til fremstilling av formgjenstander. Da asbestrester på den annen side utgjør en lett tilgjengelig og billig kilde for råmateriale, synes det å ville være en stor fordel hvis man kunne finne en måte å utnytte disse asbestrester på for fremstilling av formgjenstander under overvinnelse av problemet med fiberutslipp ved den etterfølgende maskinering av de fremstilte formgjenstander.
Samtidig har teknikkens stand alltid angitt at nærværet av fibre var et avgjørende trekk ved asbestavgang for fremstilling av formede reaksjonsprodukter med hydroksyholdige polymerer. Siden nærværet av fibre på den ene side ble ansett som avgjørende, mens nærværet av de samme fibre på den annen side utgjorde en fare for miljøet, må man slutte at asbestavgang ikke kan anvendes ved kommersiell produksjon av formgjenstander fremstilt ved reaksjon av asbestavgang og hydroksyholdige polymerer.
Det synes allikevel ønskelig å finne en fremgangsmåte som kan overvinne ulempene med utslipp av fibrene i reaksjonsprodukter av asbestavgang og hydroksyholdige polymerer for på denne måte å skaffe en nyttig måte å tillate en utnyttelse av noen av de enorme reserver av. asbestavgang.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det nå funnet at ulempene ved bruk av asbestavgang eller asbestfibre lett kan overvinnes ved at materialet utsettes for kalsinering før det om-settes med en organisk harpiks under varme og trykk for fremstilling av et nytt formprodukt.
Det er kjent at der ved varmebehandling av asbestavgang foregår et vanntap, slik at der fås en ny kjemisk enhet som er et magnesiumsilikat som er kjent som forsteritt (se US patentskrift nr. 3 215 494). Den endring som finner sted under varmebehandlingen, kan illustreres som følger:
Det er funnet at spaltingen av asbestavgang til forsteritt begynner ved relativt lave temperaturer på mellom 200 og 400°C, men at reaksjonen er meget langsom. På den annen side går ut-viklingen av vann meget raskere ved høyere temperaturer, f.eks.
på mellom 700 og 900°C. Når kalsineringen utføres ved temperaturer over 900°C, fås der en lett fjerning av vann, men det oppnådde kalsinerte produkt (som undertiden betegnes som "dødbrent") er mindre reaktivt med organiske harpikser.
Det er således funnet at et foretrukket kalsinert produkt er et produkt hvor oppvarmingstrinnet er utført ved en temperatur på mellom 800 og 900°C. Det er fastslått at der etter en slik varmebehandling ikke er tilbake noen krysotilfibre i mineralfibrene. Det er også funnet at materialer som er blitt kalsinert ved en temperatur på mellom 600 og 1000°C, er mere reaktive med de organiske harpikser, slik at der fås sterkere produkter. Dette står i strid med hva man tidligere trodde, nemlig.at fibre var av-gjørende for oppnåelse av styrke i et formet produkt.
Det er kjent at kiselet i asbestavgang svarende til formelen 3MgO« 2SiC>2* ZI^O inneholder hydroksylgrupper som også er kjent som en silanoloverflate som kan illustreres som følger:
Slike kiselpartikler med en silanoloverflate, dvs. belagt med et monoskikt av hydroksylgrupper, kan betegnes som hydratisert kisel eller polykiselsyre eller polyhydroksy-silikater,og asbestavgang har derfor en basisk karakter.
Det menes at kalsineringen av asbestavgangen bevirker dannelse av vannfrie oksyder med fjerning av vann og således fører til et produkt som har basisk karakter og kan illustreres som følger:
Da de hydroksy-holdige harpikser som anvendes, er av sur karakter, vil således deres omsetning med de vannfrie oksyer eller den kalsinerte asbestavgang føre til dannelsen av en kjemisk binding med saltkarakter. Omsetningen av den organiske og den minerale fase vil resultere i et nøytralt salt, og reaksjonen kan
Dannelsen av et slikt salt kan lett fastslås på følgende måte: De kalsinerte rester oppviser klart en basisk karakter før de blandes med harpiksen: Når de suspenderes i destillert vann, går pH-verdien opp til 10,5 i løpet av få minutter. På den annen side er fenolharpiks-utgangsmaterialet surt, noe som fremgår av den lave pH-verdi på 4,5 av en suspensjon av harpiksen i vann. Når det sammenblandede materiale males etter omsetning, varierer imidlertid pH-verdien av det suspenderte materiale i vann mellom 6,9 og 7,1, noe som viser at den opprinnelige tilstede-værende syre og base har nøytralisert hinannen.
Man vil uten videre se at reaksjonen mellom magnesiumsilikatet og harpiksen ifølge den foreliggende oppfinnelse er en helt annen reaksjon enn reaksjonen mellom den samme harpiks og et polyhydroksy-magnesiumsilikat. I det sistnevnte tilfelle finner reaksjonen sted mellom hydroksygruppen i harpiksen eller polymeren og silanolgruppene i polyhydroksy-magnesiumsilikatet, mens den ifølge den foreliggende oppfinnelse finner sted mellom den hydroksyholdige polymer og magnesiumoksydgruppen for derved å gi et magnesiumsalt av harpiksen.
Oppfinnelsen går også ut på en fremgangsmåte til fremstil-, ling av formgjenstander omfattende å blande kalsinert krysotil-asbestavgang med en partikkelstørrelse fra fibre til - 325 masker med en hydroksyholdig polymer, helle blandingen i en form og ut-øve trykk og varme på formen for å tilveiebringe reaksjon mellom det kalsinerte materiale og den hydroksyholdige polymer, når denne ikke er en epoksyharpiks, eller utøve et trykk på formen ved værelsestemperatur når den hydroksyholdige polymer er en epoksyharpiks.
Når den hydroksyholdige polymer er en fenolformaldehyd-polymer, en resorsinolformaldehyd-polymer eller en fenol-resorsinolformaldehyd-polymer, blir formen oppvarmet til en ' temperatur på mellom 100.og 170°C mens et trykk på mellom 4800 og 6200 kPa utøves på formen, idet en temperatur i området 135
-• 160°C og et trykk på ca.5500 kPa foretrekkes.
Når den hydroksyholdige polymer er en epoksyharpiks, ut-føres" støpingen av reaksjonsbestanddelene ved værelsetemperatur under et trykk i området fra 340 til 700 kPa.
Det magnesiumsilikat som anvendes i henhold til den fore liggende oppfinnelse/ oppnås ved kalsinering av findelt vandig magnesiumsilikat med en partikkelstørrelse på mellom - 28 og - 325 masker, idet en maskestørrelse på mellom - 200 og - 325 foretrekkes. Når der anvendes fiberformet, vandig magnesiumsilikat, bør fibrene være kortere enn kvalitet 2. Som et eksempel på egnet vandig magnesiumsilikat som kan anvendes for formålet, kan nevnes krysotilasbestrester eller -avgang, som også er kjent som serpentin. De hydroksyholdige polymerer som er egnet for kombinasjon med polyhydroksy-silikater, kan betegnes med følgende generelle formel:
hvor R er en fenol-formaldehydrest, resorsinol-formaldehydrest, epoksyharpiksrest eller rest av en blandet fenol-resorsinol-formaldehyd-harpiks.
Fenol-formaldehyd-polymeren kan delvis representeres ved formelen:
Formaldehyd-harpiks eller -polymer er en velkjent harpiks som fås ved kondensering av fenol og formaldehyd i alkaliske eller sure medier. Denne harpiks er tilgjengelig i væskeform eller kornform, og begge former er egnet for bruk i den foreliggende oppfinnelse. Som et eksempel kan der nevnes et produkt som selges av Union Carbide&Carbon Corp. under varebetegnelsen "BRP-4425".
Resorsinol-formaldehyd-harpiksen kan delvis represen-
Resorsinol-formaldehyd-harpiks fås ved kondensasjon av resorsinol og formaldehyd i alkaliske og sure medier. Som et eksempel på et lett tilgjengelig resorsinol-formaldehyd kan der nevnes "Plyophen", som er et produkt som fremstilles og selges av Reichold Chemical Inc.
Epoksyharpiksene kan representeres ved den generelle formel:
hvor R er et alifatisk toverdig radikal, f.eks. metylen, og Ar er en aromatisk toverdig gruppe såsom fenyl. Som et- eksempel på epoksyharpiks som kan benyttes/ kan der nevnes de "EPON"-harpikser som fremstilles og selges av Shell Chemical Corp./New York.
Som tidligere angitt er den avgjørende nye egenskap ved de formede produkter ifølge den foreliggende oppfinnelse at de er frie for fibre og således etter forming kan maskineres uten spredning av noen fibre, slik at produktene tilfredsstiller foreliggende forskrifter angående utslipp av fibre.
Formgjenstander fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse har også forbedret mekanisk styrke og tillater således bruk av mindre mengder harpiks-bindemiddel, hvorved produksjonskostnadene blir redusert.
Produktene ifølge den foreliggende oppfinnelse har dessuten forbedrede egenskaper såsom slitasjemotstand, bøyestyrke, strekk-styrke, slagstyrke, motstand mot varmeforvridning og varmeut-videlse, motstand mot utendørs klimapåkjenninger og elektrisk isolasjonskapasitet sammenlignet med gjenstander hvor vanlige leirer er benyttet som fyllstoffer og andre gjenstander som inneholder ikke-hydroksyholdige silikater. De materialer som benyttes ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan dessuten formes til en blanding eller en oppslemming og deretter formes og herdes direkte til ferdig polymerisert form, hvorved en rekke prosess-trinn som vanligvis er nødvendige med glassfibre i armerte materialer, elimineres. I visse tilfeller, kan det være ønskelig å innlemme mindre mengder' uorganiske fyllstoffer, hvis der ønskes spesielle utseende-virkninger. Som et eksempel på dette kan nevnes granat, som er et rødbrunt, meget hardt,uorganisk materiale som inneholder hydroksylgrupper på overflaten. Når disse materialer kobles sammen med hydroksyholdige harpikser, vil der fås et konstruksjonsmateriale som har høy slagstyrke og vanskelig får flekker.eller skjolder.
Den mengde fyllstoff som anvendes i de anvendte gjenstander, kan variere over et område fra 90% til 5%. Den mengde fyllstoff som anvendes,vil avhenge av det formål som gjenstanden skal benyttes for. Hvis det f.eks. ønskes å oppnå motstand mot mekanisk kompresjon, vil fyllstoffet fortrinnsvis bli anvendt i en mengde på ca. 70 - 90%.
Den virkelig uventede side ved den foreliggende oppfinnelse kan oppsummeres på følgende måte: et fibrøst serpentinmateriale befris fullstendig for asbestfibre ved varmebehandling,samtidig som det gir forbedrede mekaniske egenskaper som innblandings-materiale med små mengder bindemidler såsom fenol- eller epoksyharpikser. Denne nye måte å gå frem på tillater bruk av et slikt mineral i friksjonsmaterialer, i gjødningsstoffer, som en kilde for magnesiumoksyd eller -hydroksyd, eller generelt som til-blandingsstoff i plast og papir hvor mineralet kan anvendes med store fordeler som følge av lav pris og fremragende ytelse uten de ulemper som skyldes utslipp av asbestfibre.
Bibeholdet eller forbedringen av de mekaniske egenskaper av det støpte materiale når asbestfibre erstattes med kalsinert avgang, er virkelig uventet i støpeteknikken. Hvis man ser på patent-litteraturen, er det klart.at betydelig arbeid er nedlagt i å finne frem til fibre som kan erstatte asbest for å unngå de miljø-ulemper som asbestfibre medfører. Mange fiberformede erstatnings-stoffer er blitt utprøvd som erstatning. for asbest i fenol-støpe-stykker, f.eks. glassfibre,karbonfibre eller organiske fibre (Brit.Polym. J., Vol. 2, No. 6, Nov. 1970, pp 270-276; Plast. Technol., Vol. 23, No. 9, Aug. 1977, pp 51-56). Det er derfor virkelig overraskende at bare en varmebehandling gir et produkt med like gode eller bedre mekaniske egenskaper uten forkastelig nærvær av fibre, samtidig som reaktiviteten mellom fyllstoffet og harpiksen bibeholdes eller endog forbedres.
I virkeligheten går en lære om å danne et blandingsprodukt av
kalsinert avgang og fenolharpikser som er helt fritt for fibre,
på tvers av hva som læres i litteraturen, hvor det er angitt at varmebehandling av blandingsprodukter av asbest og fenol gir utslipp av fibre. Dette vises klart ved studium av en artikkel i Atmos. Environ., Vol. 10, No. 8, 1976, pp 583-589, hvor det er påvist at bremsebelegg fortsatt frigir fibre når de utsettes for høy temperatur. Det kan på ingen måte være nærliggende at ut-førelsen av varmebehandlingen før blandingen med fenolharpiksen vil føre til et produkt som er fritt for asbestfibre, når man vet at en sammenblanding og en etterfølgende oppvarming gir et produkt som frigjør fibre ved bruk.
EKSEMPLER
Blandinger av kalsinert avgang med en partikkelstørrelse på - 200 masker ble anvendt etter behandling ved 900°C i en time. Blandingen av kalsinert avgang (75 vektprosent) og en formaldehyd-harpiks som fremstilles av Dow og selges under varebetegnelsen "TR 18176" (25 vektporsent) ble utført i en Waring blandemaskin i 5 minutter. Formingen ble utført i en form på 76 «152 mm for å gi plater med en tykkelse på 6 mm. Formen ble oppvarmet til en temperatur på mellom 135 og 166°C, utluftet og trykket var 5500 kPa. Bruddmodulen ble målt under anvendelse av ASTM-fremgangsmåte nr. C-133, del 17. Resultatene er angitt i den etterfølgende tabell. Støpeproduktene ble undersøkt for å finne innholdet av asbestfibre og utslippet av fibre ved slitasje.
Prøver av støv ble samlet opp i feltovervåkere (MAW P037AO) med en porediameter på 0,8 '- ym ved en konstant hastighet på 10£ p.m. Den omgivende atmosfære ble også overvåket før og etter forsøket. Prøvene ble undersøkt ved en forstørrelse på 500 under anvendelse av et fasekontrast-mikroskop. Fibre med en lengde og lengde/ bredde på mer enn 5 ym ble tellet. Prøvene ble også undersøkt elektronmikrografisk.. Disse undersøkelser har vist at serpentin-avfallet som ble brukt som utgangsmateriale, var rikt på asbestfibre. Etter kalsinering var der ingen asbestfibre, hverken i det formede produkt eller i materialet før formingen.
Hvis man går frem på samme måte og anvender en resorsinol-formaldehyd-harpiks eller en blanding av resorsinol-formaldehyd-og f enol-f ormaldehyd-harpiks istedenfor f enol-f ormaldehyd- "... harpiksen eller epoksyharpiksen, fås der støpte produkter som ikke inneholder asbestfibre, og som har sammenlignbare fysikalske egenskaper.
Claims (9)
1. Fontigjenstand dannet av reaksjonsproduktet av en ikke-fibrøs kalsinert rest av krysotil-asbest oppnådd fra krysotil-asbest-avgang med en partikkelstørrelse fra fibre til - 325 masker og en hydroksyholdig polymer valgt fra den gruppe som består av fenol-formaldehyd-polymerer, resorsinol-formaldehyd-polymerer, fenol-resorsinol-formaldehyd-polymerer og epoksyharpikser, idet formgjenstanden erkarakterisertved fullstendig fravær av fibrøst materiale og ved at det nye produkt har en karakteristisk gjentatt magnesium/harpiks-binding med formelen:
hvor R er resten av den hydroksy-holdige polymer, og ved at mengden av kalsiumresten av krysotilasbest-avgangen er 5 - 90 vektprosent og mengden av polymer er 90 - 5 vektprosent.
2. Formgjenstand som angitt i krav 1 ,karakterisert vedat polymeren er en fenol-formaldehyd-polymer.
3. Formgjenstand som angitt i krav 1,karakterisert vedat polymeren er en epoksyharpiks.
4. Formgjenstand som angitt i krav 1,karakterisert vedat polymeren er en resorsinol-formaldehyd-po lymer .
5. Formgjenstand som angitt i krav 1,karakterisert vedat polymeren er en blanding av fenol-formaldehyd og resorsinol-formaldehyd.
6. Fremgangsmåte til fremstilling av formgjenstander, omfattende å kalsinere krysotilasbest-avgang med en partikkel-størrelse på mellom - 28 og - 325 masker ved en temperatur i området 700 til 900°C, blande den kalsinerte rest med en hydroksyholdig polymer valgt fra den gruppe som består av fenol-formaldehyd-polymerer, resorsinol-formaldehyd-polymerer, fenol-resorsinol-formaldehyd-polymerer og epoksyharpikser , og forme reaksjonsblandingen i en form under trykk ved en temperatur i området 100 - 170°C når den hydroksyholdige polymer ikke er en epoksyharpiks,og ved værelsetemperatur når den hydroksyholdige harpiks er en epoksyharpiks.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6,karakterisert vedat krysotilasbest-avgang med en partikkel-størrelse på - 200 masker kalsineres ved en temperatur på ca. 900°C, at det kalsinerte materiale blandes med en fenol-formaldehyd-harpiks, og at den således oppnådde blanding formes i en form som er oppvarmet til en temperatur på 130 - 16 0°C, under et trykk på ca. 5500 kPa.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6,karakterisert vedat krysotilasbest-avgang med en partikkel-størrelse på - 200 masker kalsineres ved en temperatur på ca. 900°C, at det kalsinerte materiale blandes med en epoksyharpiks, og at den således oppnådde blanding formes i en form ved værelsetemperatur under et trykk på 430 - 700 kPa.
9. Fremgangsmåte til fremstilling av formgjenstander, omfattende å kalsinere krysotilasbest-avgang med en partikkel-størrelse på mellom - 28 og - 325 masker for å oppnå et basisk vannfritt oksyd med formelen:
blande det basiske, vannfrie oksyd med en sur hydroksyholdig polymer valgt blant fenol-formaldehyd-polymerer, resorsinol-formaldehyd-polymerer, fenol-resorsinol-formaldehyd-polymerer og epoksyharpikser, la blandingen reagere i en form ved en temperatur på 100 - 170°C og et trykk på 4800 - 6200 kPa, når den hydroksy-holdige polymer ikke er en epoksyharpiks, og ved værelsetemperatur og et trykk på 340 - 700 kPa, når den hydroksyholdige polymer er en epoksyharpiks, hvorved der fås en formgjenstand som er uten •fiberformet materiale og er kjennetegnet ved
gjentatte enheter med magnesiumoksyd/harpiks-bindinger med formelen:
hvor R( er resten av den hydroksyholdige polymer.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/138,451 US4277596A (en) | 1980-04-08 | 1980-04-08 | Calcined polyhydroxysilicate polymer reaction product |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO811173L true NO811173L (no) | 1981-10-09 |
Family
ID=22482068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO811173A NO811173L (no) | 1980-04-08 | 1981-04-06 | Formgjenstand av armert plast og fremgangsmaate til fremstilling av slike gjenstander |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4277596A (no) |
| EP (1) | EP0038467A3 (no) |
| JP (1) | JPS56157447A (no) |
| BE (1) | BE888311A (no) |
| FR (1) | FR2479839A1 (no) |
| GB (1) | GB2073221A (no) |
| NO (1) | NO811173L (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1160404A (en) | 1981-04-07 | 1984-01-17 | Jean-Marc Lalancette | Calcined serpentine as inorganic charge in sheet materials |
| FR2546895B1 (fr) * | 1983-06-01 | 1985-10-04 | Rhone Poulenc Spec Chim | Compositions pour moulage a base de polymeres renforces par des charges minerales, des procedes de preparation de ces compositions, des moyens destines a la mise en oeuvre de ces procedes et les objets conformes issus de ces compositions |
| US5026816A (en) * | 1989-01-19 | 1991-06-25 | Keehan Donald J | Metallic oxide-oxirane polymers and prepolymers |
| US5169912A (en) * | 1989-01-19 | 1992-12-08 | Keehan Donald J | Metallic oxide-oxirane polymers and prepolymers |
| US4976884A (en) * | 1989-09-19 | 1990-12-11 | Ceram-Sna Inc. | Heat resistant composition processable by wet spinning |
| US5053282A (en) * | 1989-09-19 | 1991-10-01 | Ceram-Sna Inc. | Non-inflammable insulating composite material |
| US5154955A (en) * | 1989-09-21 | 1992-10-13 | Ceram-Sna Inc. | Fiber-reinforced cement composition |
| US5118544A (en) * | 1989-09-21 | 1992-06-02 | Ceram-Sna Inc. | Heat resistant composition processable by vacuum forming |
| US5250588A (en) * | 1990-01-16 | 1993-10-05 | Ceram Sna Inc. | Organic friction material composition for use to produce friction linings |
| US5076986A (en) * | 1990-10-03 | 1991-12-31 | Ceram Sna Inc. | Process for manufacturing a composite material |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2999833A (en) * | 1954-04-09 | 1961-09-12 | Ford Motor Co | Process for mixing a novalak resin and sand with an a-stage resin and sand to obtain a shell molding sand |
| BE559881A (no) * | 1956-08-06 | |||
| US3215494A (en) * | 1962-01-10 | 1965-11-02 | Minerals & Chem Philipp Corp | Method of treating chrysotile and product produced thereby |
| CH463106A (de) * | 1965-11-23 | 1968-09-30 | Ciba Geigy | Härtbare, füllstoffhaltige Epoxyharzmischung |
| US3478300A (en) * | 1967-03-20 | 1969-11-11 | Sylvania Electric Prod | Treadless lamp and base |
| US3748300A (en) * | 1971-07-02 | 1973-07-24 | Univ Sherbrooke | Polyhydroxysilicate-polymer reaction product |
| US3755067A (en) * | 1971-10-13 | 1973-08-28 | Johns Manville | Asbestos fiber extended phenolic adhesives |
| GB1548268A (en) * | 1977-01-12 | 1979-07-11 | Ontario Research Foundation | Production of chysotile asbestos fibres |
-
1980
- 1980-04-08 US US06/138,451 patent/US4277596A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-03-18 JP JP3804781A patent/JPS56157447A/ja active Pending
- 1981-03-24 GB GB8109175A patent/GB2073221A/en not_active Withdrawn
- 1981-04-06 NO NO811173A patent/NO811173L/no unknown
- 1981-04-07 EP EP81102612A patent/EP0038467A3/en not_active Withdrawn
- 1981-04-07 BE BE0/204397A patent/BE888311A/fr unknown
- 1981-04-07 FR FR8106947A patent/FR2479839A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56157447A (en) | 1981-12-04 |
| GB2073221A (en) | 1981-10-14 |
| BE888311A (fr) | 1981-10-07 |
| FR2479839A1 (fr) | 1981-10-09 |
| EP0038467A2 (en) | 1981-10-28 |
| US4277596A (en) | 1981-07-07 |
| EP0038467A3 (en) | 1982-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2001292841B2 (en) | Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same | |
| US4174230A (en) | Gypsum compositions | |
| US7094285B2 (en) | Inorganic matrix compositions, composites incorporating the matrix, and process of making the same | |
| Adhikari et al. | Effect of functionalized metal oxides addition on the mechanical, thermal and swelling behaviour of polyester/jute composites | |
| AU2001292841A1 (en) | Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same | |
| NO811173L (no) | Formgjenstand av armert plast og fremgangsmaate til fremstilling av slike gjenstander | |
| WO2019131321A1 (ja) | 硬化性組成物から形成される成形体 | |
| CN102875960B (zh) | 玻璃微珠填充的酚醛高分子复合材料 | |
| KR20170115376A (ko) | 난연 고강성 수지 조성물 및 이를 이용한 강화플라스틱 보강패널 | |
| JP3245487B2 (ja) | 無機質多層成形物の製造方法 | |
| Verma et al. | Development of advanced geopolymerized brine sludge based composites | |
| Vanderbilt et al. | The bonding of fillers to thermosetting resins | |
| JPS63201048A (ja) | セピオライト成形体 | |
| US3383230A (en) | Phosphoric acid bonded asbestos fiber sheets and method of manufacture | |
| JP2009173754A (ja) | 複合摩擦調整材 | |
| CA1142681A (en) | Reaction product of a calcined polyhydroxysilicate and a polymer | |
| Low et al. | Cotton and flax fibre-reinforced geopolymer composites | |
| Kaushik et al. | Morphology, X-ray diffraction and mechanical properties of resol-montmorillonite clay composites | |
| Salim et al. | Mechanical, thermal and flammability properties of nonwoven kenaf reinforced acrylic based polyester composites: Effect of water glass treatment | |
| Khater et al. | Evaluation of chloride resistance of silica fume and glass waste MWCNT-geopolymer composite | |
| Dinakaran et al. | Unsaturated Polyester Resin Clay Hybrid Nanocomposites | |
| WO2002047900A1 (en) | Method of making a fire resistant building panel | |
| JPH01119554A (ja) | 珪酸カルシウム水和物の水性スラリーおよび該スラリーからの珪酸カルシウム成形体 | |
| KR20230172286A (ko) | 수성 열경화성 바인더 조성물을 사용하여 결속된 섬유상 재료 | |
| JPH02307856A (ja) | 成形体 |