AT232716B - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffen nach dem Schleudergießverfahren - Google Patents

Description

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    Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffen nach dem Schleudergiessverfahren   
Es ist bekannt, Schaumstoffkörper in der Weise herzustellen, dass man ein treibmittelhaltiges Kunststoffpulver in eine Pressform einführt, wobei das Kunststoffpulver zunächst das gesamte Volumen der Form ausfüllt, durch Erhitzen eine Plastifizierung und Zersetzung des Treibmittels herbeiführt und anschliessend drucklos im Heissluftofen oder im Heisswasserbad aufschäumt (Zweistufenverfahren). Weiterhin ist die Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Schleudergiessverfahren bekannt. Dabei wird ein pulverförmiges thermoplastisches Material in eine Form eingeführt und durch Drehbewegung der Form gleichmässig über deren Oberfläche verteilt.

   Unter Aufrechterhaltung der Drehbewegung wird danach die Form erwärmt, wodurch das thermoplastische Material zu einer zusammenhängenden Schicht zusammenschmilzt, die nach Erkalten und Öffnen der Form als verfestigter fertiger Hohlkörper entnommen werden kann. Einer Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Schaum-   etoffkörpern   aus pulverförmigen, treibmittelhaltigen Thermoplasten stand von vornherein die Erkenntnis entgegen, dass das Gas in den freien Innenraum entweicht und ferner, dass die verwendeten Rotationsgussformen nicht so gasdicht auszuführen sind wie etwa Formen für das Pressverfahren. 



   Es wurde gefunden, dass man Hohlkörper aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffen in überraschender Weise unter Vermeidung der aufgezeigten Schwierigkeiten dadurch herstellen kann, wenn man ein rieselfähiges Polyolefin, vorzugsweise Polyäthylen mit einer Kornverteilung zwischen 50 und 5000   dz   vorzugsweise zwischen 100 und 1000   t,   und einem Schmelzindex zwischen 0, 1 und 40 g/10 min, vorzugsweise zwischen 0, 5 und 20 g/10min, sowie mit einem Gehalt von 0, 3 bis   5, 0 Gew.-%   eines sich zwischen 130 und 220   C zersetzenden Treibmittels in die Hohlform einbringt und bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Hohlform von 0, 1 bis   2,     0 m/sec.   aufschäumt.

   Die Mengenangabe des Treibmittels bezieht sich auf Verbindungen, die etwa 200   cm3/g   Gas abspalten können. 



   Als Polyolefin eignet sich für das vorliegende Verfahren insbesondere Polyäthylen, das durch Sintern 
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 auf die gewünschte Korngrösse gebracht werden. Die Kornverteilung beim Sintern wird durch die verwendete Mischertemperatur, Rührgeschwindigkeit und Zeit bestimmt. Unter dem Schmelzindex ist die Viskosität nach ASTM D 1238/52 T zu verstehen. Als sich zwischen 130 und   2200 C   zersetzende Treibmittel sind u. a. beispielsweise Azodicarbonamid und   Diphenylsulfon-3, 3'-disulfohydrazid   in Zusatzmengen von 0, 3 bis   5, 0 Gew.-%   geeignet.

   Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft in der Weise durchführen, dass man die Aufschäumung des rieselfähigen thermoplastischen Polyolefins bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Hohlform von 0, 6 m/sec sowie einer Heizzeit von 5 bis 25 min vornimmt (je nach Formstärke). Dabei ist eine Abstimmung der Sintergeschwindigkeit (Zeit bis zum Plastischwerden) der Umfangsgeschwindigkeit der Form und der Menge des freiwerdenden Gases des Treibmittels aufeinander von ausschlaggebender Bedeutung für die Eigenschaften des hergestellten gemischtzelligen Schaumstoffes (Definition nach DIN 77 26). Diese Abstimmung erfolgt derart, dass die Plastifizierung eher als die Treibwirkung einsetzt, d. h. die Aufwärmung der Form wird so geregelt, dass zwar zunächst die Plastifizierung, aber keine Treibwirkung erfolgt.

   Die Arbeitstemperatur beträgt je nach dem zu verwendenden Treibmittel   200-3000 C,   jedoch ist der Schmelzindex des verwendeten Kunststoffpulvers hauptsächlich für die Arbeitstemperatur ausschlaggebend. Die Porengrösse der nach diesem Verfahren herstellbaren Schaumstoffe wird einmal durch die Korngrösse des eingesetzten Kunststoffpulvers bestimmt, wobei einerseits ein gröberes Pulver (1000   t)   kleinere Zellen und anderseits ein sehr feines Pulver (100   [1.)   grössere Zellen ergibt. Darüber hinaus kann die Zellengrösse auch durch die Wahl des Treibmittels beeinflusst werden. Es können ferner hochsiedende Lösungsmittel, wie o-Xylol, Siedepunkt 142   C, mitverwendet werden. 



   Nach dem vorliegenden Verfahren lassen sich in einfacher und vorteilhafter Weise   Schaumstoffkörper   wie Schwimmbojen, Isolierungskörper, Kanister und Schutzverpackungen, herstellen. 



   Beispiel 1 : Zur Herstellung eines Schwimmkörpers wird eine Mischung aus 100 Gew.-Teilen Poly- äthylen (Schmelzindex 20 g/10 min, Niederdruck-Polyäthylen nach Ziegler) mit einer Kornverteilung 

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 von 150 bis 300   t   und   3, 0 Gew. - Teilen   Azodicarbonamid   #   als Treibmittel in eine zweiteilige Kugelform mit einem Durchmesser von 100 mm gefüllt (Füllmenge 50 g). Die verschlossene Form wird sodann auf einer Drehvorrichtung mit einer Tourenzahl von je 3 Umdr/min in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen 10 min lang gedreht und währenddessen mit Heissluft auf 270   C geheizt. Nach Abkühlung und Entformung wird ein Schwimmkörper erhalten, der sein spezifisches Gewicht von zirka 0, 2 g/cm3 und eine Druckfestigkeit von 2 kg/cm2 besitzt. 



     Beispiel 2 :   Zur Verbesserung der Druckfestigkeit kann ein Schwimmkörper mit einem ungeschäumten Aussenmantel aus Polyäthylen (z. B. mit 2 mm Wandstärke) nach dem Schleudergiessverfahren vorgefertigt werden. In diesen Mantel wird die unter Beispiel 1 beschriebene Mischung nach Schaffung einer geeigneten Öffnung eingetragen und wie dort beschrieben weiterbehandelt. Der so erhaltene Schwimmkörper hat eine Druckfestigkeit von   30 kgfcm2.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus geschäumten thermoplastischen Kunststoffen nach dem Schleudergiessverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass ein rieselfähiges Polyolefin mit einer Korn- EMI2.1