DE529902C

DE529902C - Process for the production of molded articles

Info

Publication number: DE529902C
Application number: DE1930529902D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-04-11
Filing date: 1930-04-11
Publication date: 1931-07-18

Description

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern Es ist bekannt, daß Formkörper aus Phenol-Formaldehyd - Kondensationsprodukten den aus Celluloseester und ähnlichen Kunstmassen bestehenden Formkörpern sowohl in bezug auf chemische und thermische Widerstandsfähigkeit als auch in bezug auf Bruchfestigkeit und Isolationsvermögen beträchtlich überlegen sind. Der allgemeinen Verwendung von Formkörpern aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten stand jedoch bisher noch hinderlich im Wege, daß ihre Herstellung nicht frei von Schwierigkeiten war. In der Regel wurden nämlich derartige Formkörper bisher in der Weise erzeugt, daß mit Füllmassen versetzte, pulverförmige Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte in heiße, auf etwa 17o bis 18o° C erhitzte eiserne Formen eingefüllt und in diesen während mehrerer Minuten einem hohen Druck von meist mehr als i 5o kg je Quadratzentimeter, oft sogar mehr als 3oo kg je Quadratzentimeter, ausgesetzt wurden. Da der Preßvorgang verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, so war eine große Stundenleistung naturgemäß nicht zu erzielen. Will man größere Stundenleistungen erzielen, so müssen viele Formen gleichzeitig benutzt werden, wodurch jedoch die Fertigerzeugnisse nicht untereinander gleichmäßig ausfallen, abgesehen von den durch die Anfertigung der vielen Formen entstehenden erhöhten Unkosten. Dazu kommt als weiterer Nachteil, daß die Preßformen durch die dauernde starke -Erwärmung und den hohen Preßdruck leicht beschädigt werden, sofern nicht von besonders schweren und aus gut ausgewähltem Baustoff bestehenden Formen Gebrauch gemacht wird.Process for the production of moldings It is known that moldings from phenol-formaldehyde - condensation products from cellulose esters and the like Artificial masses existing moldings in terms of both chemical and thermal Resistance as well as with regard to breaking strength and insulation capacity are considerably superior. The general use of moldings made from phenol-formaldehyde condensation products but has hitherto been an obstacle to the fact that their production is not free from Trouble was. As a rule, such moldings were previously in the way that powdered phenol-formaldehyde condensation products mixed with fillers poured into hot iron molds heated to around 17o to 18o ° C and into these a high pressure of usually more than 15o kg per square centimeter for several minutes, often even more than 300 kg per square centimeter were exposed. Because the pressing process takes a relatively long time, a large hourly output was natural not to be achieved. If you want to achieve higher hourly output, you have to do many Forms are used at the same time, but this does not mean that the finished products are among each other turn out evenly, apart from those caused by the production of the many shapes incurred increased expenses. In addition, there is a further disadvantage that the molds are easily damaged by the constant strong heating and the high pressure, unless of particularly heavy and well-selected building material Forms are made use of.

Alle Versuche, Formkörper aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten in ähnlicher Weise wie Formkörper aus Celluloseester und ähnlichen Kunstmassen nach dem billigeren und mit größerer Stundenleistung verbundenen Preßspritzverfahren herzustellen, also dadurch, daß ein außerhalb der Form teigig gemachtes Pulver des Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes durch eine Düse hindurch in die Form eingepreßt wird, führte bisher nur zu mehr oder weniger bröckligen und nicht genügend maßhaltigen Erzeugnissen, oft sogar durch Verstopfen der Düse zu keinem Ergebnis.All attempts to produce moldings from phenol-formaldehyde condensation products in a similar way to moldings made from cellulose esters and similar synthetic materials the cheaper transfer molding process associated with a higher hourly output to produce, that is, in that an outside of the mold pasty powder of the Phenol-formaldehyde condensation product is pressed into the mold through a nozzle so far has only led to more or less crumbly and insufficiently dimensionally stable Products, often even by clogging the nozzle, to no result.

Die Erfindung beruht in der Erkenntnis, daß dennoch aus pulverförmigen Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten einwandfreie Formkörper nach dem Spritzverfahren erzeugt werden können, sofern unter an sich bekannter Beigabe von anorganischen oder organischen Füllmitteln, wie zerkleinerte Asbestfasern oder Holzmehl, zum pulverförmigen Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt ganz bestimmte Temperatur-und Druckverhältnisse beim Herstellungsvorgang eingehalten werden.The invention is based on the knowledge that, nevertheless, from powdery Phenol-formaldehyde condensation products flawless moldings after the spraying process can be produced, provided that the addition of inorganic substances is known per se or organic fillers, such as shredded asbestos fibers or wood flour, for powdery Phenol-formaldehyde condensation product with very specific temperature and pressure conditions are adhered to during the manufacturing process.

Wie erfindungsgemäß festgestellt wurde, ist in erster Linie erforderlich, daß das Ausgangspulver nur auf etwa 7o bis rao° C, zweckmäßig auf etwa 8o bis ioo° C erhitzt wird. Bei einer solchen verhältnismäßig niedrigen Erhitzung _kann es weniger leicht eintreten, däß schon im Vorratsbehälter des Ausgangspulvers oder in der Düse eine schädliche Polymerisation bzw. Umbildung der teigig gemachten Masse eintritt. Andererseits reicht diese mäßige Erhitzung gerade noch aus, um das Ausgangspulver in einen teigigen Zustand zu versetzen und auch mit genügender Vorschubgeschwindigkeit und Sicherheit durch die Düse hindurch in die Form zu pressen. Das Erhitzen des Ausgangspulvers erfolgt hierbei zweckmäßig in einem von außen erhitzten, mit einer Düse versehenen oder verbundenen, oben offenen Vorratsbehälter.As has been established according to the invention, it is primarily necessary that the starting powder is only about 7o to rao ° C, functional on is heated to about 80 to 100 ° C. With such a relatively low heating It can occur less easily because the starting powder is already in the storage container or in the nozzle a harmful polymerization or transformation of the dough-made Mass enters. On the other hand, this moderate heating is just enough to get that To put the starting powder in a doughy state and also with sufficient feed speed and safety to press through the nozzle into the mold. Heating the The starting powder is expediently carried out in an externally heated, with a Nozzle-provided or connected, open-topped storage container.

Ein weiteres wesentliches Erfordernis zur Herstellung einwandfreier Formkörper liegt sodann gemäß der Erfindung darin, daß die teigige Masse nur unter Anwendung eines geringen Druckes von etwa 5 bis 5o kg je Quadratzentimeter in kalte, zweckmäßig sogar besonders gekühlte Formen gespritzt wird. Das Spritzen kann mit einer einfachen Spindel- oder Hebelpresse erfolgen. Vorzugsweise wird der das Ausgangspulver aufnehmende Behälter als ein beheizter Preßzylinder ausgebildet, dessen Preßkolben von Hand auf und ab oder auch hin und her bewegt wird, um die teigige Masse durch die sich an den Preßzylinder anschließende Düse auszupressen. Die ausgepreßte teigige Masse kommt sofort beim Eintritt in die kalten bzw. gekühlten Formen zum Erstarren. Die dadurch ohne Zeitverlust in den Formen entsteHenden, allerdings noch keine große Festigkeit besitzenden Formkörper können dann unmittelbar anschließend aus den Formen ausgestoßen werden, wie dies beim Spritzpreßverfahren für Celluloseester an sich bekannt ist. Die Formkörper werden darauf in üblicher Weise in einen Druckkessel eingebracht, wo unter #-n-#rendung von Hitze und Druck die vollständige Polymerisation des Phenol-Formaldehyd - Kondensationsproduktes und damit die Härtung der Formkörper stattfindet. In dem mit Preßluft, Kohlensäure oder einem anderen indifferenten Gas angefüllten Druckkessel können die Formkörper bei Temperaturen von ioo bis i5o° C einem Druck von 5 bis 35 Atm. während einer Zeitdauer von einigen Minuten bis zu einigen Stunden ausgesetzt werden, je nach der Zusammensetzung des Ausgangspulvers und der Abmessung oder Gestalt der Formkörper.Another essential requirement for making flawless Molded body is then according to the invention in that the doughy mass is only under Application of a low pressure of about 5 to 50 kg per square centimeter in cold, expediently even specially cooled molds is injected. The spraying can with a simple screw or lever press. This is preferably the starting powder receiving container designed as a heated press cylinder, the press piston is moved up and down by hand or back and forth to make the doughy mass through to press out the nozzle attached to the press cylinder. The squeezed dough The mass solidifies as soon as it enters the cold or cooled molds. The resulting forms in the forms without any loss of time, but not yet large Moldings possessing strength can then immediately afterwards from the molds are ejected, as is the case with the transfer molding process for cellulose esters per se is known. The moldings are then placed in a pressure vessel in the usual way introduced, where complete polymerization under # -n- # using heat and pressure of the phenol-formaldehyde condensation product and thus the hardening of the moldings takes place. In the one with compressed air, carbonic acid or another inert gas Filled pressure vessel, the moldings can be stored at temperatures of 100 to 150 ° C a pressure of 5 to 35 atm. for a period of a few minutes to exposed to a few hours, depending on the composition of the starting powder and the dimension or shape of the shaped bodies.

Durch den beim Einpressen der teigigen Masse in die Forrri angewendeten geringen Druck sind die aus der Form kommenden Formkörper weitgehend frei von inneren Spannungen. Dies ist für die nachfolgende Behandlung der Formkörper im Druckkessel von großer Bedeutung, da im Formkörper vorhandene Spannungen im Druckkessel leicht zu einem Verziehen des Formkörpers führen. Die Anwendung eines geringen Preßdruckes gestattet ferner, auch die Preßformen dünnwandig und damit leichter und billiger als bisher üblich herzustellen. Die Preßformen unterliegen dabei außerdem einer weit geringeren Abnutzung, da sie einesteils nur dem geringen Preßdruck ausgesetzt sind und anderenteils beim Preßvorgang nur eine geringe Temperaturerhöhung erfahren. Da der Preßvorgang sehr schnell vonstatten geht, so genügt in der Regel nur eine Form, was eine weitgehende Maßhaltigkeit der erzielten Formkörper in sich schließt. Der geringe Preßdruck im Verein mit der niedrigen Temperatur der Preßform hat ferner zur Folge, daß beim Preßvorgang kein Anreichern des Bindemittels an der Oberfläche der Formkörper eintritt. Letztere erhalten dadurch auch eine äußerst gleichmäßige Struktur, was für die Herstellung von sehr dünnwandigen Formkörpern von großer Wichtigkeit ist.Through the one used when pressing the doughy mass into the forrri low pressure, the moldings coming out of the mold are largely free of internal Tensions. This is for the subsequent treatment of the moldings in the pressure vessel of great importance, since existing tensions in the molded body are easy in the pressure vessel lead to warping of the molded body. The use of a low pressure also allows the molds to be thin-walled and thus lighter and cheaper than usual to produce. The molds are also subject to one Far less wear and tear, as they are only exposed to the low pressure on the one hand are and on the other hand experience only a slight increase in temperature during the pressing process. Since the pressing process takes place very quickly, only one is usually sufficient Shape, which includes a large degree of dimensional accuracy of the moldings obtained. The low pressure combined with the low temperature of the mold also has As a result, the binding agent does not accumulate on the surface during the pressing process the shaped body occurs. This also gives the latter an extremely uniform one Structure, which is of great importance for the production of very thin-walled moldings is.

Um mit noch größerer Sicherheit eine Maßhaltigkeit der Formkörper zu erreichen, können letztere vor dem Einbringen in den Druckkessel ohne Einwirkung eines Druckes und während einer mehrstündigen Zeitdauer einer niedrigeren Erhitzung von 5o bis ioo° C ausgesetzt werden. Zweckmäßig werden die Formkörper hierzu in einen Heizofen für die Dauer von io bis 5o Stunden eingebracht und in diesem ansteigend erhitzt. Durch dieses Vorerhitzen wird das ungebundene Phenol der Formkörper verdampft und letztere vorgetrocknet, so daß nicht mehr im Druckkessel austretende Phenoldämpfe zu einer Gestaltsänderung der Formkörper Anlaß geben können.In order to ensure dimensional accuracy of the moldings with even greater certainty to achieve, the latter can before being introduced into the pressure vessel without any action of pressure and lower heating for a period of several hours from 50 to 100 ° C. The moldings are expediently for this purpose in introduced a heating furnace for a period of 10 to 50 hours and increasing in this heated. As a result of this preheating, the unbound phenol of the shaped bodies is evaporated and the latter pre-dried so that phenol vapors no longer escape from the pressure vessel can give rise to a change in shape of the moldings.

Mit Hilfe des neuen Verfahrens können, bedingt durch das schnelle Abkühlen der Formkörper in den gekühlten Formen, in achtstündiger Arbeitszeit bequem 4 000 Formkörper, beispielsweise Spulen; hergestellt werden, während die Leistung nach dem bisher meist üblichen Preßverfahren (Anwendung von hohem Druck bei hoch erhitzten Formen) nur 8oo Stück im Höchstfalle betrug. Werden erfindungsgemäß Isolierteile, wie beispielsweise Spulen oder Einbauteile von elektrischen Apparaten, hergestellt, so liegt ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens noch darin, daß die hergestellten Isolierteile durch das Abschrecken in den kalten Formen zwangsläufig eine das Auftreten von schädlichen Kriechströmen vermeidende, raube Oberfläche erhalten. Bei dem bisher üblichen Preßverfahren erhielten dagegen die erzeugten Formkörper stets eine sehr glatte Oberfläche, einen sogenannten Preßglanz, der das Auftreten von Kriechströmen begünstigte. Der erwähnte schädlich Preßglanz tritt, wie die Erfahrung gelehrt hat, sogar bei künstlich geraubter Form zufolge Anreicherung des Bindemittels an der heißen Form auf.With the help of the new procedure, due to the fast Cooling of the moldings in the cooled molds, conveniently in eight hours 4,000 shaped bodies, for example coils; be made while the performance according to the previously most common pressing process (application of high pressure at high heated molds) was only 800 pieces at the most. Are insulating parts according to the invention, such as coils or built-in parts of electrical equipment, a particular advantage of the new process is that the Insulating parts inevitably occur due to quenching in the cold molds Obtained rough surface that avoids harmful leakage currents. With that so far usual pressing process received on the other hand, the molded bodies produced always a very smooth surface, a so-called press gloss, which causes the appearance favored by leakage currents. The aforementioned harmful press gloss occurs, as does experience has taught, even with artificially stolen form, due to enrichment of the binder on the hot shape.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of molded articles by Injection of plastic masses made of synthetic resins in molds, characterized in, that a used as starting powder, mixed in a known manner with fillers powdery phenol - formaldehyde condensation product heated to 7o to i2o ° C, then using moderate pressure of about 5 to 50 kg per square centimeter is injected into a cold, expediently even particularly cooled mold, whereupon the molded bodies ejected from the mold in a known manner in a pressure vessel a pressure of 5 to 35 atm. is hardened.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the shaped body is longer before being introduced into the pressure vessel Time is dried without the application of pressure at a moderate temperature, for example by the fact that it was heated to 50 to 100 ° C. in a heating furnace for a period of more than ten hours will.