DE2146164B2

DE2146164B2 - Kunstharzmasse aus thermoplastischem harz

Info

Publication number: DE2146164B2
Application number: DE19712146164
Authority: DE
Inventors: Motozo Tokio; Tateiwa Haruo Ibaragi; Kusumoto Kenji Takatsuki; Fujita (Japan)
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1970-11-02
Filing date: 1971-09-15
Publication date: 1976-03-11
Also published as: AU3350971A; NL160858B; CA956044A; DE2146164A1; NL160858C; CH562850A5; FR2186973A5; NL7113454A; BE773236A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunstharzmasse aus thermoplastischem Harz mit Eisenoxyd enthaltenden Zuschlagstoffen.

Es ist bekannt, zur Verbesserung der Eigenschaften »5 von Kunststoffen, insbesondere von Thermoplasten, diesen Metalloxyde zuzumischen, wobei der Gehalt an Eisenoxyd mehr als 5%, insbesondere 15 bis 40%, des Gesamtgewichtes der Fertigmischung beträgt. Jedoch kann durch derartige Zumischungen die Spannungs-Bruchbeständigkeit von Thermoplasten praktisch nicht verbessert werden, so daß derartig moditijrierte Thermoplasten für Anwendungen, bei denen die Spannungs-Bruchbeständigkeit von Bedeutung ist, praktisch nicht in Betracht kommen. as

Aufgabe der Erfindung ist es, Kunstharzmassen aus thermoplastischem Harz zur Verfugung zu stellen, die hervorragende Spannungs-Bruchbeständigkeit aufweisen und sich daher zur Bereitung verschiedener Formkörper eignen, für die eine hohe Spannungs- 3» Bruchbeständigkeit von wesentlicher Bedeutung ist.

Die Kunstharzmasse aus thermoplastischem Harz gemäß der Erfindung ist durch einen Gehalt an 100 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Polyolefins, bestehend aus z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat und/oder Polystyrol, und 5 bis 1200 Gewichtsteilen eines Pyritabbrandes sowie gegebenenfalls Füllstoff oder Pigment, gekennzeichnet.

Die Kunstharzmassen gemäß der Erfindung zeichnen sich durch eine besonders hohe Spannungs-Bruchbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Nichtentflammbarkeit, antistatische Eigenschaft sowie ferner durch ein besonders hohes spezifisches Gewicht aus. Dadurch sind die Massen gemäß der Erfindung als Rohstoffe zur Herstellung von Fonnkörpern besonders geeignet, insbesondere von Formkörpern in der Bauindustrie, einschließlich der holzverarbeitenden Industrie.

Die Massen gemäß der Erfindung haben im augemeinen ein spezifisches Gewicht von über 1. Aus ihnen können Baublöcke, Tafeln, Ziegel, Dachplatten oder Dachziegel, Behälter und Industrierohre hergestellt werden. Die Massen sind gut verarbeitbar und eignen sich auch zum Verkleben mit anderen Stoffen.

Das große spezifische Gewicht des aus den Massen gemäß der Erfindung hergestellten Gegenstandes hat ferner den Vorteil, daß sie im Gegensatz zu üblichen Kunststoffen nicht auf dem Wasser schwimmen, so daß Abfallstoffe, die bei der Verarbeitung der Massen gemäß der Erfindung anfallen, in der See versenkt werden können. Insofern bieten die Massen der Erfindung nicht die Probleme der Umweltverschmutzung wie übliche Kunststoffe. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Massen gemäß der Erfindung aus billigen Roh- und Abfallprodukten herstellbar sind.

Die Schlacke oder der Abbrand, welche gemäß der Erfindung verwendet werden, wird bei der Calcinierung 164

von Pyrit in Form von feinen Pulvern erhalten, enthaltend als Hauptbestandteil ein Eisenöxyd. Typische Zusammensetzung, spezifisches Gewicht und Teilchengrößenverteilung des Pyritabbrandes werden in folgenden Tabellen I, II bzw. III gezeigt.

Tabelle I

Zusammensetzung .

Gewichtsprozent

SiO₂ }²

Al₂O₃ J.5

CaO ^⁹

Fe₂O₃ ⁸ξ.5

MgO Μ

S °'²

Insgesamt ¹⁰°

Tabelle II

Spezifisches Gewicht 5,2.

Tabelle III

Teilchengrößenverteilung des getrockneten Abbrandes

Gewichtsprozent

0 auf einem Sieb von 12 Maschen

0,314 auf einem Sieb von 20 Maschen

1*387 auf einem Sieb von 48 Maschen

3*475 auf einem Sieb von 80 Maschen

1,460 auf einem Sieb von 100 Maschen

8*145 auf einem Sieb von 150 Maschen

40,500 auf einem Sieb von 200 Maschen

44,719 durch 200 Maschen hindurchgehend

Insgesamt:

100,00

Die Maschenangabe zeigt die Siebgröße, definiert durch Tyler-Standard-Sieb (Tyler Co. in USA).

Der Abbrand gibt, da er im allgemeinen rötlich braune Farbe hat, eine rötlich braune Polymermasse und entsprechende geformte Gegenstände, während eine verschiedenartige Färbung durch Compoundiereni einer geeigneten Menge von Ruß oder Pigmenten hiermit erhalten werden kann.

Als nach der Erfindung brauchbares thermoplastisches Harz können sehr verschiedenartige genannt werden, einschließlich Polyolefine, wie Äthylenpolymere oder -mischpolymere, z. B. Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres und Propylenmischpolymere oder -mischpolymere; Polyvinyl- oder Polyvinylidenharze, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polyvinylidenchlorid; Acrylharze, einschließlich Mischpolymere, wie ABS-Harz; Polyamidharze, Polyesterharze u.a.

Die thermoplastischen Harze können nach der Erfindung nicht nur als frisches Harz in Form von Kügelchtn (Pellets) oder Pulvern, sondern auch als sogenannter Ausschuß verwendet werden in Form schon geformter Gegenstände, einschließlich Schäumen, wie als Film, Tafeln, Stäben, Behältern und Blöcken oder Trümmerteilen hieraus in Abhängigkeit von den Verformungsmethoden und der Verwendung des zu formenden Gegenstandes. Wenn solcher Ausschuß verwendet wird, kann der schon geformte Gegenstand eine gewisse Menge Wasser oder Verunreinigung enthalten.

Der Abbrand wirkt als eine Art Füllstoff und kann allein oder zusammen mit anderen anorganischen Füllstoffen, wie Calciumcarbonat, Ruß, Talk, Ton,

Siliciumdioxyd, Asbest, Zement, Erde und Sand, Glasfaser, Metallsalzen und Metalloxyden, verwendet werden.

Da die Masse der Erfindung zugänglich zum Verkleben mit Metallen, Papier, Fasern, Asbest, Beton, Gips und Ton ist, ist sie zur Herstellung von mit diesen Materialien verbundenen Verbundkcrpern geeignet. Die Verbindung kann dadurch bewirkt werden, daß man die Materialien an den geformten Gegenstand aus der Masse anhaften läßt oder alternativ dadurch, daß man gleichzeitig ein Gemisch aus der Masse und dem Material zur Bildung eines verfestigten Gegenstandes verformt.

Die Masse der Erfindung ergibt einen geformten Gegenstand nicht nur nach einer allgemeinen Formmethode, wie Extrusion, Injektion, Blasen, Kompression oder Rotationsformung, sondern auch nach einer für diese Massen geeigneten besonderen Methode des Schmelzgießens, welches nachstehend erläutert wird.

Die Masse und der geformte Gegenstand hieraus kann nach der Erfindung wie folgt hergestellt werden:

1. Misch- und Formmethode

Das thermoplastische Harz und der Abbrand werden gemischt und geknetet nach einer allgemeinen Methode unter Verwendung einer Mischwalze, eines Banbury-Mischers oder Extruders und zu einer Bahn. Körnern, Flocken oder Blöcken aus der Masse geformt, welche das Rohmaterial zur Herstellung verschiedener geformter Gegenstände darstellen. Wenn ein Banbury-Mischer oder Extruder verwendet wird, soll der Abbrand vorzugsweise getrocknet werden, und ein Extruder vom Ventilationstyp ict bevorzugt.

Nach dieser Methode werden 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes und 5 bis 1200, vorzugsweise 20 bis 1000 Gewichtsteile des Abbrandes verwendet. Wenn die Menge des Abbrandes geringer als 5 Gewichtsteile ist, kann der Effekt der Erfindung nicht erzielt werden, und in Fällen, in denen die Menge des Abbrandes mehr als 1200 Gewichtsteile beträgt, läßt sich die erhaltene Masse kaum formen und kann praktisch nicht verwendet werden. Ferner variiert bei der Formung der Masse das Compoundierungsverhältnis des Abbrandes zum thermoplastischen Harz in Abhängigkeit von den Forniungsmethoden und den Anwendungen des Formkörpers. Wenn die Masse einer Extrusionsformung unterworfen wird, um in eine Bahn verformt zu werden, wird die Masse durch Compoundieren des Abbrandes mit dem Harz oder durch Verdünnung eines Grund- oder Musteransatzes mit dem Harz in der Weise hergestellt, daß sich das Compoundierungsverhältnis. bezogen auf Gewicht, auf 5 bis 100/100 beläuft. Die ein diesem Wert entsprechendes Compoundierungsverhältnis aufweisende Masse wird der Extrusionsformung zu einem Gegenstand, wie Rohren oder Stäben bzw. Stangen, mit einem ungleichmäßigen Querschnitt zugeführt.

Wenn die Masse einer Injektionsformung unterworfen wird, soll das Compoundierungsverhältnis 5 bis 300/100 Gewichtsteile betragen, und die durch die gleiche wie vorstehend beschriebene Methode hergestellte Masse wird mit Hilfe einer allgemeinen Injektionsformvorrichtung geformt. Diese Masse wird der Blasformung zugeführt. Bei der Kompressionsformung kann das Compoundierungsverhältnis bis zu 1000/100 betragen, und die Masse kann durch Mischen und Kneten des Harzes und des Abbrandes unter Verwendung einer Mischwalze hergestellt werden. Bei der Formung eines Schaumes ist ein Compoundierungsverhältnis bis zu 900/100 zulässig.

2. Schmelzgießmethode

Nach dieser Methode ist es möglich, die Masse der Erfindung aus 100 Gewichtsteilen des thermoplastischen Harzes und bis zu 300 Gewichtsteilen des Abbrandes zu formen, wobei eine Masse aus 20 bis 200 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Harzes

ίο infolge der überlegenen Eigenschaften des geformten Gegenstandes bevorzugt ist. Obwohl eine Masse mit einem Compoundierungsverhältnis von weniger als 20/100 geformt werden kann, ist sie infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes unzureichend, um das Charakteristikum der Erfindung zu erzielen. Demgegenüber ist eine Masse mit einem Verhältnis von mehr als 300/100 hinsichtlich ihrer Verwendung infolge der geringen Kompressionsfestigkeit des geformten Gegenstandes begrenzt. Bei dieser Methode

ao kann das Harz entweder in Form von frischen Körnern (Granulen) oder Pulvern oder in Form gebrauchter geformter Gegenstände oder in Form von Ausschuß verwendet v/erden. Die Verwendung in der letzteren Form erbringt das Charakteristikum dieser Methode eher als die erstere.

Die Form des zu formenden Gegenstandes ist nicht durch irgendwelche spezifische Formen begrenzt, und es werden Baublöcke, Stäbe und Stangen, Rohre u. a., welche durch Gießen geformt werden können, vorzugsweise nach dieser Methode hergestellt.

Die Methode wird durch Mischen und Erhitzen durchgeführt, während ein Gemisch aus dem thermoplastischen Harz und dem Abbrand in einem Schmelztiegel bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Harzes gerührt wird, durch Gießen des geschmolzenen Gemisches in eine Form oder Sandform mit einer gewünschten Ausgestaltung und durch Kühlen zur Gewinnung des betreffenden geformten Gegenstandes. Die Dimensionsgenauigkeit dieser Methode ist etwas schlechter als jene üblicher Methoden, jedoch können die Gegenstände vorteilhaft für Baumaterialien, Unterwasserböcke für Fischerei- und Industriernaterialien zur Anwendung kommen.

Die Erfindung wird im einzelnen durch Beispiele näher erläutert, welche den Rahmen der Erfindung nicht beschränken.

Beispiel 1

Pyritabbrand und Polyäthylen (Schmelzindex = 1,5 g/10 Min., Dichte = 0,923 g/cm³) wurden gemischt und mit einer Mischwalze geknetet, so daß das spezifische Gewicht der resultierenden Masse 1,1 wurde. Die resultierende Masse wurde der Kompressionsformung zur Bildung einer Bahn unterworfen.

Ferner wurden Massen mit einem spezifischen Gewicht von 1,1 aus Eisenoxyd, Bleiperoxyd, Zinkpulver, Eisenpulver bzw. Zinkweiß an Stelle von Pyritabbrand hergestellt und durch die gleiche Methode zu einer Bahn verarbeitet.

Die Bruchbeständigkeit der resultierenden Bahnen unter Umweltbeanspruchung wurde nach der Testmethode gemäß ASTM D 1693-60T in einer Testlösung, enthaltend 30 Gewichtsprozent Nonylphenoxypolyäthanol als oberflächenaktives Mittel, bestimmt.

Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle IV aufgeführt, welche zeigt, daß die Masse der Erfindung jeder der Vergleichsmassen überlegen ist.

Tabelle IV

Füllstoff

Menge des
verwendeten
Füllstoffes
Gewichtsprozent Erforderliche Zeit
bis zum Bruch von
50% der Proben
h

Erforderliche Zeit
bis zum Bruch
;".X, Proben

Abbrand	20	2,03	4,67
Eisenoxyd	20	1,00	2,17
Bleiperoxyd	18	1,00	2,08
Zinkpulver	19	1,33	3,00
Eisenpulver	18	0,97	2,50
Zinkweiß	19	0,50	1,08
Nichts		0,49	1,28

Es ist ersichtlich, daß, verglichen mit Eisenoxyd allein, Pyritabbrand einen beträchtlichen Effekt ergibt trotz der Tatsache, daß dessen Hauptkomponente Eisenoxyd ist. Das Charakteristikum des Abbrandes ist, wie angenommen wird, eine Kombination von Eisenoxyd, den anderen Metall- und Nichtmetalloxyden und Schwefel gemäß Tabelle I.

Beispiel 2

Eine Masse wurde durch die gleichen Methoden wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß das verwendete Polyäthylen einen Schmelzindex = 7 g/10 Min. und eine Dichte von 0,920 g/cm³ hatte. Die Masse wurde der Kompressionsformung unter Bedingungen von 175°C während 15 Minuten zur Bildung von Bauziegelplatten und Dachziegel unterworfen.

Die physikalischen Eigenschaften des geformten Gegenstandes sind in Tabelle V aufgeführt.

Tabelle V

stellt ist in Einheiten von Zugfestigkeit, nachdem die Proben in einem Bewitterungsapparat bestrahlt wurden.

Tabelle VI	Vor der	Bei	Zugfestigkeit (kg/enr)	400h	600 h	800 h
Menge des	Bestrahlung		nach	112	116	114
verwendeten				106	111	110
Abbrandes				110	109	111
Gewichts		200 h	[ 3
prozent	120	117
5	112	102
17	114	104
23	spiel

Menge des

verwendeten

Abbrandes

Gewichtsprozent A

Oberflächen-Shorehärte

Abriebs- Spezifiverlust*) sches

Gewicht

mg

80	100	71	283	2,65
85	100	72	298	3,00
90	100	83	305	3,40

*) Der Abriebsverlust wurde unter einer Belastung von 1000 g und der Rotation eines Abriebringes (CS-17) von 1000 mittels der Taber-Abriebstestvorrichtung bestimmt.

Die Wetterfestigkeit des geformten Gegenstandes ist in Tabelle VI gezeigt, worin die Festigkeit darge-

Tabelle VII

Ein Musteransatz, bestehend aus Polyäthylen (Schmelzindex = 7 g/10 Min., Dichte = 0,920 g/cm³) und Pyritabbrand, wurde mit dem gleichen Polyäthylen verdünnt zur Gewinnung einer Masse mit einem Compoundierungsverhältnis des Abbrandes zum Polyäthylen von 25/100.

Eine weitere Masse wurde durch die gleiche Arbeitsweise wie vorstehend hergestellt mit der Maßgabe, daß Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (Gehalt an Vinylacetateinheit = 10 Gewichtsprozent, Schmelzindex = 1,5) an Stelle von Polyäthylen verwendet wurde.

Die Massen wurden durch einen Extruder in eine Bahn mit einer Stärke von 0,35 mm extrudiert. Die physikalischen Eigenschaften der Bahnen wurde bestimmt, und die Ergebnisse sind in Tabelle VII aufgeführt.

Es ist ersichtlich, daß das mit Pyritabbrand einverleibte Polymere bezüglich Hochfrequenz-Schweißeigenschaft beträchtlich verbessert wurde.

Probe	EVA*)	EVA	E*)	E
	D 2021	D 2021	L 705	L 705
Menge an verwendetem Abbrand	_	20	__	20
(Gewichtsprozent)
Zugfestigkeit (kg/cm²)	160/150	115/80	150/140	110/80
Dehnung (%)	470/550	325/355	450/500	330/350
Zerreißfestigkeit (kg/cm)	47/60	47/81	40/50	40/50
Schlagfestigkeit (kg-cm)	25	20	15	14
Heißversiegelungsfestigkeit	6,6	5,6	5,0	4,7
(kg/15 mm Breite)
Hochfrequenz-Versiegelungsfestigkeit	0	4,7	0	6,0
(kg/15 mm Breite)
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (g/m² · 24 h)	2,1	2,5	1,8	2,1

*) EVA = Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres, E = Polyäthylen.

Beispiel 4

Es wurde eine Masse durch Kneten eines Gemisches aus 60 Gewichtsteilen Pyritabbrand und 40 Gewichtsteilen Polyäthylen (Schmelziiidex = 20 g/10 Min., Dichte = 0,919 g/cm³) mittels einer Mischwalze hergestellt. Es wurden Dachziegel, Bauziegel und andere geformte Gegenstände gebildet, indem die Masse der Injektionsformung unter Verwendung einer Injektionsvorrichtung vom Schneckentyp unter folgenden Bedingungen unterworfen wurde.

	Q C, C, D
Formtemperatur (° C)	180 200 210 210
Injektionsdruck (kg/cm²)	800
Injektionsgeschwindigkeit	50
(mm/Min.)
Injektionszeit (Sek.)	10
Kühlungszeit (Sek.)	50
Temperatur der Form (⁰C)	40

Die entstehenden geformten Gegenstände haben ein gutes Aussehen. Bezüglich Schlagfestigkeit tritt weder ein Brechen noch ein Zerreißen oder Platzen der Dachziegel ein, selbst wenn Ut zehnmal aus einer Höhe von 3 m fallengelassen werden. Die Dachziegel haben so gute Wetterfestigkeitseigenschaften, daß die Ziegel keine Veränderung nach lOOOstündiger Bestrahlung in einem Bewitterungsapparat mit zwei Kohlenstoffbogen (bezogen von Shimazu Manufacturing Co.) zeigen. Die guten Flammwidrigkeitseigenschaften der Dachziegel zeigt sich in der Tatsache, daß die Ziegel nicht brennen, jedoch auf ihrer Oberfläche dunkel werden, wenn sie 5 Minuten einer Stadtgasflamme in einer Entfernung von 3 cm ausgesetzt werden.

Beispiel 5

Es wurde eine Masse hergestellt, indem die folgenden Materialien in den nachstehend aufgeführten Mengen 10 Minuten lang mittels einer Mischwalze bei einer Temperatur von 120⁰C gemischt und geknetet wurden.

Gtwichtsteile

Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres
(Gehalt an Vinylacetateinheit = 15 Gewichtsprozent, Schmelzindex = 1,5 g/

10 Min.) 100

Pyritabbrand 25

Vernetzungsmittel 3

Schäummittel 5

Zinkstearat (Hilfsstoff) 3

Es wurde ein geschäumter Körper hergestellt, indem die Masse in einer Form mit einer Dimension von 200 χ 200 χ 10 mm gebracht und die Masse der Schäumung unter einem Druck von 100 kg/cm² bei einer Temperatur von 175°C 15 Minuten lang ausgesetzt wurde.

Der resultierende Schaum ist gut in seinem Aussehen und hat ein Schüttgewicht von 0,27 g/cm³, eine Härte (ASKER Typ C) von 58, eine rechtwinklige Zerreißfestigkeit von 20 kg/cm², eine Zugfestigkeit von 25 kg/cm*, eine Dehnung beim Bruch von 200 % und eine Kompressionssenkung bei 40⁰C von 65%.

In weiteren Experimenten wurde beobachtet, daß mit zunehmendem Abbrand der resultierende Schaum weich und kautschukartig wurde.

Beispiel 6

Es wurde eine Masse hergestellt, indem 100 Gewichtsteile von Polypropylen und 140 Gewichtsteile Pyritabbrand in einem Banbury-Mischer, der bei 190⁰C gehalten wurde, gemischt und geknetet wurden. Aus der Masse wurde eine Bahn hergestellt. Unter

ίο Verwendung der Bahn als Kernmaterial wurde eine geschichtete Planke oder Platte hergestellt, indem die Bahn zwischen zwei Bahnen aus reiner Aluminiumtafel mit einer Stärke von 0,5 mm, welche mit Trichloräthylen entfettet wurden, eingebracht und der Verbund unter einem Druck von 50 kg/cm² bei einer Temperatur von 200° C während 10 Minuten mittels einer Kompressionsvorrichtung komprimiert wurde, die mit einer Meßvorrichtung zur Bestimmung der Stärke des komprimierten Verbundes versehen war.

Zum Vergleich wurde nach den gleichen Arbeitsweisen eine geschichtete Platte mit einem Kern aus der angegebenen reinen Polypropylenbahn an Stelle der Bahn aus der Masse und mit zusätzlichem Klebstoffilm einer Dicke von 50 μ aus Äthylen-Vinylacetat-

Mischpolymerem (EVA) oder aus Äthylenglycidylmethacrylat (EGM) zwischen der Bahn aus der Masse und jeder der Aluminiumtafel hergestellt.

Die Klebfestigkeit zwischen den beiden verschiedenen Materialien wird gemäß ASTM D 906-49 bei einer Ziehgeschwindigkeit von 5 mm/Min, bestimmt. Die Zerreißfestigkeiten beim Abschälen der geschichteten Platten sind in Tabelle VIII aufgeführt.

Tabelle VIII

Schichtstoff	Zerreißfestigkeit
	beim Abschälen
Propylen und Aluminium	0 kg/cm²
⁴⁰ Masse und Aluminium	5 kg/cm²
Masse, EVA und Aluminium	7 kg/cm²
Masse, EGM und Aluminium	10 kg/cm²

Die geschichtete Platte der Erfindung kann als kaum entflammbares Baumaterial verwendet werden und ist, wie in Tabelle VIII gezeigt wird, besser hinsichtlich der Zugänglichkeit zum Ankleben an ein Metall als die geschichtete Platte aus Polypropylen.

Beispiel 7

Dieses Beispiel erläutert einen zylindrischen Block, hergestellt aus einem geformten Gegenstand aus Harzen.

Eine Reihe von Gemischen wurde hergestellt, indem Pyritabbrand in Mengen von 20, 30, 50, 60 bzw. 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das resultierende Gemisch, mit Polyäthyleneinblasfilm (Dicke: 0,05 mm, Faltungsdurchmesser 210 mm), und der 6 Monate lang nach der Herstellung gealtert worden war, vermischt wurde. Das Gemisch wurde in einen zylindrischen Schmelztiegel aus Eisen mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Höhe von 300 mm gebracht, und der Film wurde geschmolzen, indem die Temperatur des Inhaltes bei 250 bis 360⁰C gehalten wurde. Der Inhalt des Schmelztiegels wurde unter Rühren in eine zylindrische Form mit einem Durch-

messer von 52 mm und einer Höhe von 150 mm gegossen und unter Erzielung eines zylindrischen Blockes gekühlt.

Zwei Reihen von zylindrischen Blöcken wurden durch die gleiche Arbeitsweise, wie vorstehend beschrieben, hergestellt, unter Verwendung von PoIypropylenfilm als Harz (Dicke: 0,07 mm, Faltungsdurchmesser: 210 mm), und der 4 Monate lang nach

der Herstellung gealtert worden war bzw. unter Verwendung von Flaschen aus hochschlagfestem Polystyrol als Harz.

Die physikalischen Eigenschaften der resultierender Blöcke sind in Tabelle IX gezeigt, worin ferner diejenigen Eigenschaften von Beton aus Portlandzeraenl nach 20tägiger Härtung ebenfalls zu Vergleichszwecken aufgeführt sind.

Tabelle IX

Proben und Menge an zugegebenem Abbrand Gewichtsprozent

Spezifisches
Gewicht

Kompressionsfestigkeit*)

kg

Härte nach
Rockwell

Polyäthylenfilm allein 0,81

Polyäthylenfilm + Abbrand 30 1,08

Polyäthylenfilm + Abbrand 50 1,37

Polyäthylenfilm + Abbrand 60 1,62

Polyäthylenfilm + Abbrand 70 1,98

Polypropylenfilm allein 0,75

Polypropylenfilm + Abbrand 30 1,08

Polypropylenfilm + Abbrand 50 1,46

Polypropylenfilm +Abbrand 60 1,67

Polypropylenfiun + Abbrand 70 1,96

Polystyrolflaschen allein 0,94

Polystyrolflaschen + Abbrand 20 1,08

Polystyrolflaschen + Abbrand 30 1,25

Polystyrolflaschen + Abbrand 50 1,54

Polystyrolflaschen + Abbrand 60 1,78

Beton aus Portlandzement allein 3,7^C

Beton aus Portlandzement + Sand 50 3,73

*) Belastung beim Bruch einer zylindrischen Probe mit einem Durchmesser von von 100 mm, getestet gemäß JIS A 1108-1963 mit Hilfe der Shi

2150	47
1990	48
2110	48
2080	51
1200
1820	60
2000	63
1850	58
1700	55
600
3900	82
4000	80
4080	78
4360	76
3800	76
1600
1580	—
er von 50	mm und einer Höhe

Die Stabilität der Blöcke gegen Mineralsäure, Alkali und Salzwasser ist in Einheiten der Gewichtszunahme (Gewichtsprozent) nach 30 Tagen Eintauchen bei Raumtemperatur in Tabelle X gezeigt.

Tabelle X

10% 30% H₁SO₁ 10% NaOH 10% NaCl

Polyäthylen + Abbrand 50 Gewichtsprozent Polypropylen + Abbrand 50 Gewichtsprozent Polystyrol + Abbrand 50 Gewichtsprozent

Beispiel 8

Zwei Reihen von Rohren, enthaltend Pyritabbrand in verschiedenen Mengen, wurden durch die gleichen Arbeitsweisen wie im Beispiel 7 hergestellt, mit der Maßgabe, daß die verwendeten Harze Polypropylen und Polystyrol waren und die Mengen an eingemischtem Abbrand 40 und 30 Gewichtsprozent betrugen

Tabelle XI

+0,07	+0,04	+0,02
+0,05	+ 0,02	+0,02
+0,05	+0,02	+0,02

+0,05 +0,03 +0,05

so und daß die verwendete Form einen äußeren Durchmesser von 150 mm, einen inneren Durchmesser von 100 mm und eine Länge von 90 mm besaß.

Die Kompressionsfestigkeit der resultierenden Rohre wurde nach der Methode gemäß HS A 5302-1961 ge-

messen. Die Ergebnisse sind zusammen mit denjenigen von Betonxohren nach lmonatiger Härtung als Vergleich in Tabelle XI gezeigt

Äußerer

~wer innerer Länge

Durchmesser Durchmesser

mm

Kompressionsfestigkeit kg

Polypropylen + Abbrand 40 Gewichtsprozent 150

Polystyrol + Abbrand 30 Gewichtsprozent 150

Beton aus Portlandzement nach lmonatiger Härtung 155

108
100

90	500
90	290
90	100

Beispiel 9

Der 30 Gewichtsprozent Abbrand enthaltende Block, hergestellt gemäß Beispiel 7, wurde in ballastartige Zuschläge für Beton zerkleinert. Ein Zylinder aus Beton mit einem Durchmesser von 42 mm und einer Höhe von 150 mm wurde nach einer allgemeinen Methode unter Verwendung eines Gemisches aus gleichen Gewichtsmengen des Zuschlages und Zementes hergestellt.

Die Kompressionsfestigkeit des Zylinders wurde nach JIS A 1108-1963 zusammen mit derjenigen eines Betonzylinders, enthaltend Ballast und mit gleicher Dimension zum Vergleich gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XII gezeigt und demonstrieren, daß die Masse als Zuschlag für Beton verwendet werden kann.

Tabelle XII

Betonzylinder

Kompressionsfestigkeit*)
kg

Enthaltend die Masse
Enthaltend Ballast

1720
1530

Beispiel 10

Eine Reihe von Blöcken, enthaltend Pyritabbrand, wurde durch die gleichen Arbeitsweisen wie im Bei-S spiel 7 hergestellt, mit der Maßgabe, daß die verwendeten Harze Polyvinylchlorid (Gehalt an Dioctylphthalat = 30 Gewichtsprozent), Polyvinylidenfilm, ABS, Polyamidfilm (30 μ Stärke), Polyesterfilm (30 μ Stärke) waren, und die eingemischte Menge an Abbrand 60 Gewichtsprozent betrug.

Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Blöcke sind in Tabelle XIII gezeigt.

Tabelle XIII

Proben Schmelz- Spezifisches Kompres-

temperatur Gewicht sions-

festigkeit*)

⁰C g/cm" kg

*) Die Kompressionsfestigkeit ist mittels der Shimazu-All-Leistungstestvorrichtung bei einer Kompressionsgeschwindigkeit von 3 mm/Min, gemessen.

Polyvinylchlorid

Polyvinylidenchlorid
ABS
Polyamid
Polyester

170 bis 250
120 bis 200

220 bis 300
270 bis 350
270 bis 360

1,73 1,75

1,70 1,68 1,69

1500 1300

1850 4050 3900

*) Die Kompressionsfestigkeit wurde nach JIS A 1108-196: durch die gleiche Arbeitsweise wie im Beispiel 7 gemessen

Claims

21

Patentanspruch:

Thermoplastische Formmassen mit Eisenoxyd enthaltenden Zuschlagstoffen, bestehend aus 100 Gewichtsteilen eines Polyolefins und 5 bis 1200 Gewichtsteilen eines Pyritabbrandes sowie gegebenenfalls Füllstoff oder Pigment.