AT203723B - Verfahren zur Herstellung von Formmassen auf Basis von linearen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formmassen auf Basis von linearen Polymerisations- oder PolykondensationsproduktenInfo
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Description
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Verfahren zur Herstellung von Formmassen auf Basis von linearen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formmassen auf Basis von linearen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten, wie Polyamide und Polyester, die bei Verarbeitung in warmplastischem Zustand, gefolgt durch eine Abkühlung, Produkte mit einer homogenen, gestört-sphärolitischen Struktur entstehen lassen.
Gemäss einem bereits vorgeschlagenen Verfahren we : den diese Formmassen hergestellt, indem man die linearen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte von der festen Phase aus bis oberhalb ihres Schmelzpunktes erhitzt und dann einer derartigen kräftigen mechanischen Mischwirkung unterwirft, dass infolge dieser kräftigen Mischwirkung bei Abkühlung der Schmelze die festen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte nur eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur aufweisen.
Diese kräftige mechanische Mischwirkung wird dabei z. B. dadurch erhalten, dass die Polymerisationsoder Polykondensationsprodukte in einer Strangpressmaschine des Schneckentyps oberhalb ihres Schmelzpunktes während einer ziemlich langen Zeit gemischt werden.
Obwohl dieses ältere Verfahren zu einem befriedigenden Produkt führt, ist der Nachteil davon, dass die Energiemenge, die erforderlich ist, um den beabsichtigten Zweck zu erreichen, gross ist.
Nun wurde ein Verfahren gefunden, bei dem derselbe Zweck bei einem geringeren Energieverbrauch erreicht wird.
Die sich auf eine Herstellungsweise des oben angedeuteten Typs beziehende Erfindung besteht darin, dass man homogene, gestört-sphärolitische Polymere in sphärolitische Polymere verteilt.
Dabei wird bemerkt, dass unter homogenen, gestört-sphärolitischen Polymeren nicht nur die Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte verstanden werden, welche in fester Form eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur aufweisen, sondern auch die geschmolzenen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte, die nach Erstarrung Produkte ergeben, die diese homogene, gestört-sph & rolitische Struktur besitzen.
Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte, die in fester Form eine sphärolitische Struktur aufweisen sowie geschmolzene Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte, die nach Erstarrung Produkte entstehen lassen, die eine sphärolitische Struktur aufweisen, werden der Kürze halber sphärolitische Polymere genannt.
Bei Verarbeitung der erfindungsgemäss hergestellten Formmassen in warmplastischem Zustand, gefolgt durch eine Abkühlung, wird das überraschende Resultat erhalten, dass die gebildeten Gegenstände völlig eine gestört-sphärolitische Struktur aufweisen. Durch Impfung eines sphärolitischen Polymers mit einem gestört-sphärolitischen Polymer wird also im warmplastischen Zustand das sphärolitische Polymer in ein gestört-sphärolitisches Polymer umgesetzt. Demzufolge wird es überflüssig, die ganze Masse in warmplastischem Zustand einer kräftigen Mischwirkung zu unterwerfen, um die sphärolitische Struktur zu stören.
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So kann man erfindungsgemäss geschmolzene Jwmogene, gestört-sphärolitische Polymere in geschmol- zene sphärolitische Polymere verteilen.
Wenn das so erhaltene Gemisch, das sich in einem geschmolzenen Zustand befindet, zur Erstarrung gebracht wird, z. B. nachdem dieses durch Strangpressen zu einem Faden oder einem andern Gegenstand gebildet ist, zeigt es sich, dass das feste Polymer unabhängig von der Geschwindigkeit der Abkühlung eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur aufweist.
Das geschmolzene, homogene, gestört-sphärolitische Polymer, das in das geschmolzene sphärolitische Polymer verteilt wird, kann hergestellt werden, indem man entweder ein festes sphärolitisches Polymer zu einer zwischen dem Schmelzpunkt und der sogenannten kritischen Temperatur des Polymers liegenden Temperatur homogenen erhitzt oder aber sphärolitische Polymere oberhalb ihres Schmelzpunktes einer kräftigen mechanischen Mischwirkung unterwirft.
Diese Umsetzung wird vorzugsweise unmittelbar vor dem Zusatz des gestürt-sphärolitischen Polymers zum sphärolitischen Polymer zustande gebracht.
Falls die sphärolitischen Polymere kontinuierlich hergestellt werden, werden die geschmolzenen, homogenen, gestört-sphärolitischen Polymere in die noch sphärolitischen Polymere verteilt, dort wo diese letzten Polymere in geschmolzenem Zustand aus der Vorrichtung zu deren kontinuierlicher Herstellung abgeführt werden.
Das gestört-sphärolitische Polymer kann dabei dadurch erhalten werden, dass aus der kontinuierlich wirkenden Vorrichtung einkleiner Teil des Polymers kontinuierlich abgelassen und dieser einer kräftigen mechanischen Bearbeitung unterworfen wird, um die sphärolitische Struktur zu stören. Sodann wird dieser Teil wieder der Hauptmenge des Polymers zugesetzt.
Vorzugsweise führt man Körner eines sphärolitischen Polymers über eine Strangpresse, in der das Polymer in warmplastischem Zustand während genügend langer Zeit mechanisch bearbeitet wird, um die sphärolitische Struktur zu stören, dem kontinuierlich hergestellten sphärolitischen Polymer an der Stelle zu, wo dieses den Polymerisations- bzw. Polykondensationsraum in geschmolzenem Zustand verlässt.
An Stelle ein geschmolzenes, homogenes, gestört-sphärolitisches Polymer in ein geschmolzenes sphärolitisches Polymer zu verteilen, kann man erfindungsgemäss das geschmolzene, homogene, gestörtsphärolitische Polymer auch in ein festes sphärolitisches Polymer, oder ein festes homogenes, gestörtsphärolitisches Polymer in ein geschmolzenes sphärolitisches Polymer verteilen.
Auch können kornförmige homogene, gestört-sphärolitische Polymere mit kornförmigen sphärolitischen Polymeren vermischt werden. Diese Gemische sind besonders geeignet mit Hilfe von Strangpressen verarbeitet zu werden. Die Mischwirkung der Strangpressen gewährleistet auch bei einer nicht völlig gleichmässigen Formmasse eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur in den hergestellten Gegenständen.
Die Menge des homogenen, gestört-sphärolitischen Polymers, das in das sphärolitische Polymer verteilt wird, kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Aus ökonomischen Erwägungen verteilt man erfindungsgemäss 1-10 Gew. % homogene, gestört-sphärolitische Polymere in sphärolitische Polymere.
Gebildete Gegenstände, hergestellt aus den erfindungsgemäss bereiteten Formmassen durch Verarbeitung in warmplastischem Zustand, gefolgt durch eine Abkühlung, weisen eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur auf. Die Geschwindigkeit der Abkühlung hat dabei wenig Einfluss auf das allgemeine Strukturbild des gebildeten Gegenstandes.
Zu jeder Zeit, auch bei Verarbeitung in warmplastischem Zustand oberhalb der kritischen Temperatur des diesbezüglichen Polymers, werden aus den gemäss den Verfahren der Erfindung hergestellten Formmassen bei Spritzguss homogene, gestört-sphärolitische Gegenstände erhalten. Infolgedessen besitzen sie homogene Eigenschaften. Ausserdem sind sie frei von Spannungen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von einigen Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1 : Eine Schmelze mit einer Temperatur von 2700 C von 1 kg homogene, gestört-sphärolitische Körner eines Polyamids, hergestellt aus Hexamethylendiamin und adipinsäure wurde in eine Schmelze einer Temperatur von 2700 C von Eo kg sphärolitische Körner eine3 ebenfalls aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellten Polyamids verteilt.
Aus der geimpften Schmelze wurde ein Faden eines Durchmessers von 3 mm gebildet, welcher Faden
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Temperatur der Spritzgussmaschine wurde auf 2900 C gehalten.
Die gebildeten Gegenstände waren frei von inwendigen Spannungen, besassen eine homogene, gestört-
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sphärolitische Struktur und zeigten keine Flusslinien.
Die ursprünglichen sphärolitischen Polyamidkörner wurden auf dieselbe Weise wie oben zu Gegenständen aurchSpritzguss hergestellt. Diese Gegenstände wiesen eine inhomogene Verteilung von überwie- gend sphärolitischer Struktur auf und waren nicht frei von inwendige) ! Spannungen.
Beispiel 2 : Sphärolitische Kömer eines Polyamids, hergestellt aus e - Caprolactam und etwa 10 Gew. -0/0 wasserlösliche Bestandteile enthaltend, wurden einer Strangpressmaschine des Schneckentyps zugeführt. Die Länge und der Durchmesser der Schnecke waren bzw. 72 und 4, 5 cm. Die Strangpressmaschine wurde auf 2600 C gehalten. Die durchschnittliche Verweilzeit des Polyamids in der Strangpressmaschine betrug 2 min.
Pro Zeiteinheit utüde IGew.-% dieser stranggepressten, hornogenen, gestört-sphärolitischen Schmelze in eine Schmelze eines Polyamids verteilt, dort wo dieses Polyamid in. geschmolzenem Zustand bei 2600 C aus einer Vorrichtung zu dessen kontinuierlicher Herstellung aus E - Caprolactam abgeführt wurde.
Diese geimpfte Schmelze wurde zu einem Faden mit einem Durchmesser von 3 mm gebildet. Der gebildete Faden wurde in Wasser von 200 C gespritzt und zu Körnern gehackt.
Die eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur aufweisenden Körner wurden mit Hilfe einer Spritzgussmaschine des Plungertyps zu Gegenständen gebildet. Die. Temperatur der Spritzgussmaschine wurde auf 2600 C gehalten.
Die gebildeten Gegenstände wiesen eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur auf und waren frei von inwendigen Spannungen.
Weiterhin wurde aus einer nichtgeimpften Schmelze, welche die Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung des Polyamids verliess, ein Faden gebildet und dieser Faden zu Körnern gehackt.
Die so erhaltenen Körner zeigten eine sphärolitische Struktur. Gegenstände, erhalten durch Spritzguss dieser Körner auf dieselbe Weise wie oben angegeben, wiesen eine inhomogene, überwiegend sphä- rolitische Struktur auf.
Beispiel 3: Die gemäss Beispiel 2 erhaltene geimpfte Schmelze wurde auf kontinuierliche Weise mittels einer Formvorrichtung zu einem Stab mit einem Durchmesser von 3 cm gebildet. Die Formvorrichtung wurde mit Wasser von 2C C gekühlt.
Der erhaltene Stab wies eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur auf, und war frei von inwendigen Spannungen.
Beispiel 4 : Man mischte 5 kg homogene, gestört-sphärolitische Kömer eines Polyamids, hergestellt aus E - Caprolactam und 2Gew.-'%) wasserlösliche Bestandteile enthaltend, mit 50 kg sphärolitischen Körnemeines Polyamids, ebenfalls hergestellt aus e-Caprolactam und 2 Gew. -0/0 wasserlösliche Bestandteile enthaltend.
Das Korngemisch wurde mit Hilfe einer auf 2800 C erhitzten Strangpresse zu einem Faden gebildet.
Der gebildete Faden wurde in Wasser von 200 C gespritzt und zu Körnern gehackt.
Die Körner besassen eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur.
Die durch Spritzgiessen oder Strangpressen (lieser Körner erhaltenen Gegenstände wiesen ebenfalls eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur auf.
Beispiel 5: Man mischte 3 kg homogene, gestört-sphärolitische Körner eines aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellten Polyamids mit 50 kg sphärolitischen Körnern eines Polyamids, her-
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de mit Hilfe einer auf 2800 C erhitzten Strangpresse zu einem Faden gebildet. Der gebildete Faden wurde in Wasser von 200 C gespritzt und zu Körnern gehackt.
Die Körner besassen eine homogene, gestört-sphärolitische Struktur, ebenso wie die durch Spritzgie- ssen oder Strangpressen dieser Körner erhaltenen Gegenstände.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Formmassen auf Basis von linearen Polymerisations- oder Polykon- de. nsalionsprodukten, die bei Verarbeitung in warmplastischem Zustand, gefolgt durch eine Abkühlung, Produkte mit einer homogenen, gestört-sphärolitischen Struktur entstehen lassen, dadurchgekennzeichnet, dass man homogene, gestört-sphärolitische Polymere in sphärolitische Polymere verteilt.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man geschmolzenene homogene, gestörtsphärolitische Polymere in geschmolzene sphärolitische Polymere verteilt.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man homogene, gestört-sphärolitische <Desc/Clms Page number 4> Polymere unmittelbar vor der Verteilung in sphärolitische Polymere herstellt, indem man sphärolitische Polymere oberhalb ihres Schmelzpunktes einer kräftigen mechanischen Mischwirkung unterzieht.4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man geschmolzene, homogene, gestört-sphärolitische Polymere in sphärolitische Polymere verteilt, an der Stelle wo diese sphärolitischenPolymere in geschmolzenem Zustand aus einer Vorrichtung zu deren kontinuierlicher Herstellung abgeführt werden.5. Verfahren zur Herstellung von Formmassen gemäss Anspruch l, welche Formmassen dazu bestimmt sind, mittels Strangpressen verarbeitet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass man kornförmige homogene, gestört-sphärolitische Polymere mit kornförmigen sphärolitischen Polymeren mischt.6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 - 10 Gew.-% homogene, gestört-sphärolitische Polymere in sphärolitische Polymere verteilt.
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