CH496752A - Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Pressmassen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Pressmassen
Pressmassen auf der Basis von Novolaken gehören bekanntlich zu   Edlen    hitzehärtbaren Kunststoffen. Ihre Verarbeitungscharakteristik besteht darin, dass sie unter   dem    Einfluss von Wärme zunächst in einen zähflüssigen Zustand übergehen, unter Mitwirkung von Druck plastisch verformbar sind und bei erhöhter Wärmezufuhr irreversibel aushärten.



   Der Vorgang der Pressmassenverarbeitung, gesteuert durch Einwirkung von Hitze und Druck, setzt sich demnach im wesentlichen aus den folgenden drei Teilprozessen zusammen:
1. Aufheizen der Pressmasse und deren   Überfüh-    rung in   Iden plastisch-verformbaren    Zustand (sogenannte  Vorwärmung  bzw.    Vorpiastifizierung );   
2. Formgebung des plastischen Materials entsprechend   wider    Gestalt des Werkzeuges (sogenannte  Verdichtung ) und
3. Aushärtung der geformten plastischen Masse zum Festkörper im Werkzeug (sogenannte  Härtung ).



   Eine wesentliche zeitliche Verkürzung des Härtungsvorganges, d. h. eine starke Minderung der Härtezeit und damit ein erhöhter Ausstoss an verdichteten Formkörpern bester Qualität werden   erfahrungsgemäss    dadurch erreicht, dass die Pressmasse in einem gut vorgewärmten und   ausreichend    plastifizierten Zustand in die Werkzeugform eingeführt wird; gleichzeitig werden hierbei ein geringerer Druckbedarf beansprucht und die Werkzeuge merkenswert geschont.



   Es ist daher verständlich, dass die modernen Duro   plast- > Verarbeitungsverfahren    die genannten vorteilhaften Auswirkungen einer geeigneten Massenvorwärmung für eine rationelle Automatenverarbeitung von Pressmassen zu nutzen versuchen. So sind beispielsweise Press- und   Spritzpre & automaten    geschaffen worden, bei denen entweder eine   automatisch    gesteuerte Hochfrequenzerwärmung von tablettierter Pressmasse oder Schnecken- oder Kolbenplastifizieraggregate vorgeschaltet sind. Auch sind neben   Duroplast-Kolben-    spritzgussmaschinen Schneckenspritzgussmaschinen mit besonderer Schnecken- und Zylindergestaltung für die Verarbeitung von Pressmassen durch Spritzgiessen bekannt.



   Zur betriebssicheren Verarbeitung von Pressmassen nach diesen Duroplast-Verarbeitungsverfahren wind von dem in den plastischen Zustand versetzten Pressmassenmaterial eine möglichst hohe thermische Beständigkeit, unter Beibehaltung eines guten Fliessvermögens gefordert. Für diese Verarbeitungsarten sind solche Massen bevorzugt einzusetzen, die selbst bei erhöhten Vorwärmtemperaturen möglichst weitrei   chende    Verweilzeiten zulassen, ohne infolge vorzeitiger   Anhärtung    nennenswert an Fliessvermögen und damit an Verpressbarkeit bzw. Spritzfähigkeit zu verlieren.



  Eine von der Massenseite her optimal ausnutzbare Vorwärmung hat ihre günstige Auswirkung auf Plastifizierleistung sowie auf Härtezeit-Verkürzung im Werkzeug und führt somit zur Beschleunigung des gesamten Verarbeitungsprozesses.



   Gegenstand der   vorliegenden    Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Pressmassen auf der Basis von Novolaken, in 0,5-2,5fach er Menge davon verwendeten Füllstoffen und Hexamethylentetramin, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man im halb- bis äquimolekularen   Ver    hältnis zum Hexamethylentetramin 1-15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 28 Gewichtsprozent, Borsäure, bezogen auf das Harz, zusetzt.



   Mit   besondFerem    Vorteil wird die Borsäure in die Novolake unmittelbar nach deren Herstellung eingerührt. Selbstverständlich kann aber die Zugabe der Borsäure auch erst später erfolgen.



   Das Bindemittel kann dann in üblicher Weise mit Füllstoffen, Hexamethylentetramin, Gleitmitteln, Farb   stoffen,    Pigmenten und gegebenenfalls Weichmachern gemischt und in bekannter Weise zu Pressmassen aufgearbeitet werden. Es werden gemäss der Erfindung besonders   schnellhärtende    Pressmassen mit erhöhter  thermischer Beständigkeit und guten Fliesseigenschaften erhalten.



   Beispiel 1
In einem Reaktionskessel wurden Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis 1:0,8 in Gegenwart eines sauren   Kondensationsniitteis    bei Siedetemperatur in bekannter Weise kondensiert. Bevor das im gebildeten Kondensationsprodukt enthaltene Wasser durch Vakuumdestillation entfernt wurde, wurden in das Harz 7   Gew.-O/o    Borsäure, bezogen auf die zu erwartende   Festharzausbeute,    eingerührt. Mit einem Restwassergehalt von ca. 2   Gew.- /o    wurde der Novolak bei ca.   110     C in Pfannen abgefüllt und erstarrte beim Abkühlen.



   398 Teile des   grob    gemahlenen Novolak-Festharzes, das 27,9 Teile Borsäure enthielt, wurden dann mit 63 Teilen   Hexamethylentetranim,    15 Teilen Magnesiumoxid, 15 Teilen Calciumoxid, 10 Teilen Zinkstearat, 20 Teilen Alsbestmehl, 40 Teilen eines   Farbpigmentes    und 455 Teilen Holzmehl gemischt. Die Pressmassenmischung wurde auf   90-1050    C beheizten Walzen verdichtet Es wurde ein zusammenhängendes, gut plastisches Walzfell erhalten, das nach   etwa    3,5 Minuten Walzzeit abgezogen wurde. Nach dem Abkühlen wurde es zu einem Granulat aufgemahlen.

  Die Pressmasse zeigte ein   Fliessvermögen    von   71 mm/18 sec.,    gemessen mit   Idem    Fliessprüfgerät der Firma Zwick (Temperatur:   1670 C,    Druck:   72 kr,      Fliesiskanal:      3,2 mm    Durchmesser).



   Die thermische Beständigkeitsprüfung wurde in der Weise ausgeführt, dass die   Presstmassenprobe,    eingestampft in einem schmalen Becherglas, einer Ofenbeheizung   ausgesetzt    wurde. Der in der   Massenmitte    eingebrachte Thermofühler übertrug auf einen Schreiber zunächst den zeitlichen Anstieg der Massentemperatur und   anschliessend    die Kontrolle der Prüftemperaturkonstanz. Als Mass für die unter den gewählten Temperungsbedingungen einsetzenden Härtungsreaktion wurde die Abnahme   des    Fliessweges (mm) in Abhängigkeit von der   Einwirkungsdauer    der Prüftemperatur, also ohne Anrechnung der Anheizzeit, gemessen.



   Die Messergebnisse zeigt die Tabelle in Gegenüberstellung zu den entsprechenden Messdaten einer normalen, borfreien   holzmehlgefüilten      Phenolharz-Press-    masse in der nahezu gleichen weichen Fliesseinstellung von 69 mm/20 sec.



   borsäurehaltige börsäurefreie
Pressmasse Pressmasse Aufgangs- 71 69 fliessweg (mm)   Temperatur (O C)    110 115 110 115   TemperungsS    dauer (h) 0,25 - 54 - 26 0,50 - 47 - 21 0,75 - 39 - 18 1,0 58 35 40    50    49 - 24 
Der besondere Wert der Pressmasse gemäss der Erfindung wird auch darin gesehen, dass sie - trotz der im untersuchten Bereich gekennzeichneten   thermischsen    Beständigkeit - unter dem   Einfluss    üblicher   Werkzeugs    temperaturen auch ohne Vorwärmung schnell   aushär-    tet. 

  So wurden auf einem   Schraubkappen-Testwerk-    zeug (Wanddicke 5-9 mm, Pressdruck 360 kp/cm2) ohne Vorwärmung und ohne Vordruck bei   Presstempv    raturen von 1600 C in   90sec.,    bei   1700 C    in 75 sec., bei   1800    C in 60 sec. und bei 1900 C in 50 sec. gut ausgehärtete Formteile erhalten. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Pressmassen auf der Basis von Novolaken, in 0,5-2,5facher Menge davon verwendeten Füllstoffen und Hexamethylentetramin, dadurch gekennzeichnet, dass man im halb- bis äquimolaren Verhältnis zum Hexamethylentetramin 1-15 Gewichtsprozent Borsäure, be zargen auf das Harz, zusetzt.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man 28 Gewichtsprozent Borsäure, bezogen auf das Harz, zusetzt.