CS224725B1 - Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder - Google Patents

Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder Download PDF

Info

Publication number
CS224725B1
CS224725B1 CS4482A CS4482A CS224725B1 CS 224725 B1 CS224725 B1 CS 224725B1 CS 4482 A CS4482 A CS 4482A CS 4482 A CS4482 A CS 4482A CS 224725 B1 CS224725 B1 CS 224725B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polypropylene
screw extruder
single screw
stage
temperatures
Prior art date
Application number
CS4482A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Jiri Ing Frank
Jaromir Ing Chladek
Rene Sabat
Eva Ing Volfova
Jiri Ing Ottis
Original Assignee
Jiri Ing Frank
Jaromir Ing Chladek
Rene Sabat
Eva Ing Volfova
Ottis Jiri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Ing Frank, Jaromir Ing Chladek, Rene Sabat, Eva Ing Volfova, Ottis Jiri filed Critical Jiri Ing Frank
Priority to CS4482A priority Critical patent/CS224725B1/en
Publication of CS224725B1 publication Critical patent/CS224725B1/en

Links

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

Výnález se týká způsobu přípravy houževnatého polypropylenu na jednošnekovém vytlačovacím stroji s dvoustupňovým šnekem a granulačním zařízením, který je určen pro specielní aplikace tam, kde je požadována dobrá houževnatost i za nízkých teplot, např. pro nárazníky automobilů a jiné jejich součásti, sportovní potřeby např. lyžařskou obuv, prvky bezpečnostních vázání a pod.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for preparing tough polypropylene on a single screw extruder with a two-stage screw and a granulation device which is intended for special applications where good toughness even at low temperatures is required, e.g. ski boots, safety bindings, etc.

Izotaktický polypropylen je díky svým mechanickým vlastnostem velmi rozšířeným plsstomerem. Nežádoucím jevem u tohoto jinak kvalitního polymeru je výrazný pokles hodnot mechanických vlastností při nižších teplotách β to již pod 4- 10 °C. Negativní změně vlastností se zabraňuje tím, že základní izotaktický polymer se modifikuje přídavkem speciálních elestomerních látek, zejména e ty len-propy lenových kaučuků, které jsou samy o sobě vysoce houževnaté e s nimiž polyjpropy len vytváří mikroheterogenní směsi, jejichž výsledké vlastnosti jsou úměrné obsahu elastomerní složky, stupni její dispergace a termooxidační i fotooxidační stabilitě připravené směsi.Isotactic polypropylene is a widespread plsstomer due to its mechanical properties. An undesirable phenomenon in this otherwise high-quality polymer is a significant decrease in the values of mechanical properties at lower temperatures β to below 4 - 10 ° C. A negative change in properties is prevented by the fact that the basic isotactic polymer is modified by the addition of special elastomeric substances, in particular those of propylene linen rubbers, which are themselves inherently high resilient and with which polyjoprene filaments form micro-heterogeneous mixtures whose properties are proportional to the elastomeric component content. , the degree of its dispersion and the thermooxidation and photooxidation stability of the prepared mixture.

Tyto specielní směsi se až dosud připravují v zásadě dvěma způsoby. Buď se k míšení základního polymeru s elastomerní složkou používá vícešnekových strojů speciálně pro tento účel upravených, např. dvoušnekcvých kontinuálních hnětačích extruderů, v nichž lze vyvinout takové tlakové a smykové podmínky, které zaručují dokonalou homogenizaci obou složek při provozních teplotách do 210 °C tak, aby v průběhu míaení tavenin nedošlo k narušeníThese special mixtures have so far been prepared in essentially two ways. Either multi-screw machines specially designed for this purpose, eg twin-screw continuous kneading extruders, can be used to blend the base polymer with the elastomeric component in which pressure and shear conditions can be developed which guarantee perfect homogenization of both components at operating temperatures up to 210 ° C. to avoid distortion during melt mixing

2247 25 teplotně citlivějSí kaučukové složky. Druhý způsob výroby houževnatých polypropylenových směsí je rovněž dvoustupňový a nevylučuje použití jednoěnekového granulačního extruderu.2247 25 temperature sensitive rubber components. The second method of producing tough polypropylene blends is also a two-stage process and does not preclude the use of a single wall granulating extruder.

Pro dokonalé prosmíaení obou složek se však předřazuje tavný diskontinuální hnětič, případně klasický gumárenský hnětič, v němž se při teplotách 180 - 190 °C připraví homogenní tavenina, které se ve druhém stupni pouze granuluje na obvyklém grenulačním zařízení. Relativně dlouhý pobyt hmot v hnětiči (10-15 min), nedovoluje použití vyěěíoh provozních teplot během míšení, protože při poměrně dlouhé zdržné době by mohlo dojít k neručení kaučukové složky.For perfect blending of both components, however, a melt discontinuous kneader or a conventional rubber kneader is used, in which a homogeneous melt is prepared at temperatures of 180-190 ° C, which in the second stage is only granulated on a conventional granulation device. The relatively long residence time of the masses in the kneader (10-15 min) does not allow the use of higher operating temperatures during mixing, since the rubber component could not be controlled at a relatively long residence time.

Obs uvedené způsoby přípravy houževnatého polypropylenu jsou postupy značně energeticky i Časově náročné. Předevěím z hlediska energetivkého představuje použití speciálních hnětičů značné zatížení, protože celý dvoustupňový proces probíhá v roztaveném stavu. Dalěí nevýhodou je poměrně dlouhé termické namáhání kaučukové složky.The methods for preparing tough polypropylene are very energy and time consuming processes. First of all, from an energy point of view, the use of special kneaders represents a considerable load, since the entire two-stage process is in the molten state. Another disadvantage is the relatively long thermal stress of the rubber component.

Zjistili jsme, že dostatečně houževnatý polypropylen lze vyrobit iyne jednoěnekovém vytlačovacím stroji se speciálním dvoustupňovým šnekem při úspoře energie i času. Nový postup výroby houževnatého polypropylenu ne jednoěnekovém vytlačovacím stroji se podstatně odlišuje od výše uvedených způsobů a odstraňuje některé jejich nevýhody a využívá faktu, ža elaetomerní složku, např. EPDM kaučuk lze krátkodobě zahřát až na 280 °C, aniž dojde k jejímu rozkladu. Výrazné zvýšení teploty během míšení, kterého je dosaženo frikcí v materiálu a nikoliv přívodem tepla z vnějšku má za následek radikální změnu reologických vlastností tavenin a umožňuje dokonalé promísení obou složek v podstatně kratším čase a při menším mechanickém namáhání. Bylo zjištěno, že za níže uvedených provozních podmínek postačuje k homogennímu promísení obou komponent doba 20 - 40 sekund, tj. doba, po kterou se hmota zdrží v tavící a za ní následující hnětači zóně jednoěnekového vytlačovacího stroje.We found that a sufficiently tough polypropylene can be manufactured y no jednoěnekovém extruder with a special two-stage auger saving energy and time. The novel process for producing a tough polypropylene on a single wall extruder differs substantially from the above-mentioned methods and eliminates some of their disadvantages and takes advantage of the fact that the elaetomeric component, e.g. The marked increase in temperature during mixing, which is achieved by friction in the material and not by the heat input from the outside, results in a radical change in the rheological properties of the melt and allows perfect mixing of both components in substantially shorter time and less mechanical stress. It has been found that, under the operating conditions below, a period of 20-40 seconds is sufficient to mix the two components homogeneously, i.e. the time that the mass is held in the melting and subsequent kneading zone of a single wall extruder.

Způsob výroby houževnatého polypropylenu na jednoěnekovém vytlačovacím stroji spočívá podle vynálezu v tom, že granulovaný polypropylen ae mísí v právní fázi a kaučukovým modifikátorem a delšími aditivy v sypkém stavu ve dvoukuželovém míaiči při okolní teplotě a výaledně homogenní směs ae ve druhá fázi plynule dávkuje do jednoěnekového vytlačovacího stroje opatřeného dvoustupňovým šnekem a kompresním poměrem 2,0 - 4,0 v prvním stupni a 1,5 - 3,0 ve druhém stupni, při celkové hodnotě L/D vyšší než 25, přičemž ae materiál v tavící zóně o délce 16 - 18 D při teplotách jednotlivých zón 30-50/200-250/200-230 °C nejprve roztaví a posléze v hnětači zóně šneku o délce 8-10 D při teplotách jednotlivýoh sekcí 170-190/200-220/200-260 °C dokonale prohněte šnekem temperovaným na 90-180 °C, při 60-120 otáčkách za minutu, který dodá množství energie, potřebné při odpovídající době zdržení taveniny 15-40 sekund k rovnoměrné diepergaci modifikační složky a dosažení požadovaných vlsatností, přičemž zhomogenizoavné tevenine se stlačí na tlak 8-12 MF a a protlačí sítem a otvory o průměru 150 až 850 mm a granulační hlavou chlazenou vodou o teplotě 50-80 °C, načež se naseká sekacím zařízením, jehož nože ae otáčejí rychlostí i 000-1 600 otáček za minutu, na granule požadované velikosti.According to the invention, the process for producing a tough polypropylene on a one-piece extruder consists in mixing the granulated polypropylene ae in a legal phase and a rubber modifier and longer free-flowing additives in a two-cone mixer at ambient temperature and a homogeneously homogeneous mixture. machines equipped with a two-stage screw and a compression ratio of 2,0 - 4,0 in the first stage and 1,5 - 3,0 in the second stage, with a total L / D value greater than 25, with a material in the melting zone of 16-18 D at temperatures of individual zones 30-50 / 200-250 / 200-230 ° C first melts and then in the kneading zone of the screw of 8-10 D at temperatures of individual sections 170-190 / 200-220 / 200-260 ° C perfectly bend through a screw tempered to 90-180 ° C, at 60-120 rpm, which delivers the amount of energy needed for the corresponding melting delay time 15-40 seconds to uniformly distribute the modifying component and achieve the desired properties, compressing the homogenized tevenine to a pressure of 8-12 MF and passing through a sieve and holes of 150 to 850 mm diameter and a 50-80 ° C water-cooled granulating head, and then chopped into choppers of the desired size with a chopping machine whose knives ae rotate at a speed of i000-1,600 rpm.

Tímto způsobem vyrobený, etyl-propylén-dienovým kaučukem modifikovaný polypropylen, mé vysokou homogenitu a vlaatnoati odpovídající vlastnostem stejné aměai, vyrobené ns dvoušna224725 kovém speciálním vytlačovaeím stroji, při nižší specifické spotřebě energie.Polypropylene-modified ethyl-propylene-diene rubber produced in this way, has a high homogeneity and a flow properties corresponding to the properties of the same and produced with a double-stranded special extruder at a lower specific energy consumption.

Podstata vynálezu je blíže objasněné následujícími příklady:The invention is illustrated by the following examples:

PříkladExample

V dvoukuželovém misiči bylo za teploty okolí po dobu 30 min. smícháno 3 000 kg izotaktického polypropylenu, 1 000 kg ety 1-propylen-d lenového kaučuku β 40 kg sazí. Takto připravená směs byla plynule dávkována do jednošnekového vytlačovacího stroje a dvoustupňovým šnekem o celkovém poměru I/D větším než 25, kde byle granulována za následujících podmínek :In a two-cone mixer it was at room temperature for 30 min. mixed 3 000 kg of isotactic polypropylene, 1 000 kg of ethyl 1-propylene-diene rubber β 40 kg of carbon black. The mixture thus prepared was continuously metered into a single screw extruder and a two-stage screw with a total I / D ratio greater than 25, where it was granulated under the following conditions:

teploty - zóny válce vytlečovacího stroje : 40/239/216/187/212/225 °C ve směru od násypky šneku vytlečovacího stroje : 140 °C vody do sekačky : 65 °C otáčky šneku vytlačovecího stroje : 62 min.*- tlak ne hlavě vytlečovacího stroje : 8 MPa otáčky nožů sekačky : 1 250 min.“'L temperature - extruder cylinder zones: 40/239/216/187/212/225 ° C in direction of extruder screw hopper: 140 ° C mower water: 65 ° C extruder screw speed: 62 min. * - no pressure extruder head: 8 MPa mower blade speed: 1,250 min. '' L

Tímto postupem vyrobený granulát byl vysoce homogenní a měl vyhovující mechanické vlastnosti i za nízkých teplot, jak je patrno z tabulky č.l. Spotřeba energie činila 0,25 kW/kg výkonu linky.The granulate produced by this process was highly homogeneous and had satisfactory mechanical properties even at low temperatures, as can be seen from Table 1. The power consumption was 0.25 kW / kg of line power.

Tabulka č. 1Table 1

Mechanické vlastnosti granulátu vlastnost jednotka granulát dle př.l dle př.2 vyrobený na dvoušnekovém strojiMechanical properties of granulate property unit granulate according to example 1 according to example 2 produced on a twin screw machine

pevnost v tahu tensile strength MPa MPa 25,1 25.1 25,5 25.5 25,5 25.5 tažnost ductility % % 90 90 80 80 80 80 vrubová - 40 notched - 40 °CkJ/m2 ° CkJ / m 2 7,5 7.5 6,8 6.8 7,1 7.1 houževnatost r 20 toughness r 20 °CkJ/m2 ° CkJ / m 2 10,0 10.0 10,5 10.5 8,6 8.6 tvrdost hardness °Sh D ° F D 58 58 58 58 58 58 tepelná odolnost thermal resistance °C Noc: 2 ° C 51 51 53 53 49 49 ISO 75 ISO 75 B-modul v ohybu B-modulus in bend MPa MPa 950 950 1 050 1 050 1 000 1 000 - bodový - point index toku tav. g/10 min. flux index g / 10 min. 2,1 2.1 2,2 2.2 1,8 1,8

230 °C; 21,2 N230 [deg.] C .; 21.2 N

Z hodnot uvedených v tabulce č. 1 je zřejmé, že granuláty připravené postupem dle PV jsou prakticky ekvivalentní granulátu připravenému na investičně náročném speciálním dvou šnekovém stroji za spotřeby energie, která je oproti dvoušnekovému vytlačovecímu stroji nižšíFrom the values shown in Table 1 it is clear that the granulates prepared by the PV process are practically equivalent to the granules prepared on an investment-intensive special twin screw machine with energy consumption that is lower compared to a twin screw extruder

Claims (1)

Způsob výroby houževnatého polypropylenu na jednošnskovém vytlačovacím stroji vyznačený tím, že granulovaný polypropylen se mísí v právní fázi s kaučukovým modifikátorem s dalšími aditivy v sypkém stavu ve dvoukužslovém misiči při okolní teplotě s výsledná homogenní směs se ve druhé fázi plynule dávkuje do jednošnekového vytlačovacího stroje opatřeného dvoustupňovým šnekem a kompresním poměrem 2,0 až 4,0 v prvním stupni s 1,5 až 3,0 ve druhém stupni, přičemž se materiál v tavící zóně o délce 16 až 18 D při teplotách jednotlivých zón 30 až 50, 200 až 250, 200 až 230 °C nejprve roztaví a posléze v hnětači zóně šneku o délce 8 až 10 D při teplotách jednotlivých sekcí 170 až 190, 200 sž 220,Process for producing tough polypropylene on a single screw extruder, characterized in that the granulated polypropylene is blended in legal phase with a rubber modifier with other free-flowing additives in a two-cup mixer at ambient temperature and the resulting homogeneous mixture is continuously fed into a single screw extruder equipped with two stages a screw and a compression ratio of 2.0 to 4.0 in the first stage with 1.5 to 3.0 in the second stage, wherein the material is in a melting zone of 16 to 18 D at temperatures of 30 to 50, 200 to 250, 200 to 230 ° C first melted and then in the kneading zone of the worm with a length of 8 to 10 D at temperatures of the sections 170 to 190, 200 to 220, 200 sž 260 °C dokonala prohněte šnekem temperovaným na 90 až 180 °C, při 60 až 120 otáčkách za minutu při době zdržení 15 až 40 sekund načež sa zhomogenizovaná tavenina stlačí na tlak 8 až 12 MPa a protlačí sítem s otvory o průměru 150 až 850 mm a grsnulační hlavou chlazenou vodou o teplotě 50 až 80 °C, načež se naseká rychlosti 1 000 - 1 600 otáček ze minutu ne granule.200 to 260 [deg.] C. was completed by kneading the screw at 90 to 180 [deg.] C., at 60 to 120 rpm at a residence time of 15 to 40 seconds, then the homogenized melt was compressed to 8 to 12 MPa and passed through a 150 to 850 mm and a 50 to 80 ° C chilled water cooling head, and chopped at a speed of 1,000-1,600 rpm per minute, not granules. Cena: 2,40 KčsPrice: 2,40 Kčs
CS4482A 1982-01-04 1982-01-04 Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder CS224725B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS4482A CS224725B1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS4482A CS224725B1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS224725B1 true CS224725B1 (en) 1984-01-16

Family

ID=5331948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS4482A CS224725B1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS224725B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3304282A (en) Production of glass fiber reinforced thermoplastics
JP5395496B2 (en) Method for producing cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition
CN101875740B (en) Preparation method of continuous glass fiber reinforced polypropylene composite material
JP4786648B2 (en) Manufacturing method of resin composition with high concentration of fibrous filler and resin composition pellet
JPS60109804A (en) Method of blending high-viscosity silicon
US3712776A (en) Apparatus for the continuous production of glass fiber reinforced thermoplastic
US3749375A (en) Process for mixing, kneading and granulating thermosetting plastic material in continuous operation
WO2011135745A1 (en) Method for producing composite pellet for extrusion molding, and composite pellet for extrusion molding produced by the method
EP1448356B1 (en) Mixing element/section of a screw in a plastification apparatus
KR101258736B1 (en) Low-viscosity polymer mixture
US3655850A (en) Method for the continuous production of glass fiber reinforced thermoplastics
WO2003018288A1 (en) Mixing and kneading device for polymer compositions
CS224725B1 (en) Method of manufacture of tough polypropylene on single screw extruder
US6350400B1 (en) Method for producing flexible PVC
EP3386703B1 (en) Process for manufacturing a precursor material
JPH02223405A (en) Kneading and extruding apparatus
CN115403920A (en) High-filling polyamide material and preparation method thereof
KR0125472B1 (en) Extrusion process of construction materials extrudates and apparatus
JPH05285941A (en) Kneading method for resin composition
WO2021042196A1 (en) Process for the production of thermoplastic composites containing additives and resulting composites
JPH0730211B2 (en) Method for producing thermoplastic resin composition
CN119570192A (en) Polyethylene modified polyformaldehyde composite material and preparation method thereof
JPH1135788A (en) Production of polypropylene resin composition
JPH0620742B2 (en) Composite plastic pellet manufacturing method
JP3444683B2 (en) Method for producing phenolic resin molding material