DD250687A1

DD250687A1 - METHOD FOR PRODUCING THERMOPLASTIC FOAMS

Info

Publication number: DD250687A1
Application number: DD29212386A
Authority: DD
Inventors: Werner Lauterberg; Reinhard Schramme; Herbert Steinmetzer; Werner Taube; Juergen Benz; Helmut Lusky
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1987-10-21

Abstract

Es soll ein Schaumstoff mit verbesserter Gleichmaessigkeit der Schaumstruktur hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen durch Extrusion eines thermoplastischen Materials, vorzugsweise in Granulatform, mit einem Nukleierungsmittel, das aus mindestens zwei Komponenten besteht, die unter Bildung eines Gases miteinander reagieren, sowie einem physikalischen Treibmittel, das in die thermoplastische Schnecke eindosiert wird, wird erfindungsgemaess so durchgefuehrt, dass die Komponenten des Nukleierungsmittels nacheinander in intermittierender Abschuettung zusammen mit dem Granulat und getrennt voneinander durch nur aus Granulat bestehende Abschuettungen in den Extruder eingebracht, diese Gemische getrennt voneinander aufgeschmolzen, ein physikalisches Treibmittel hinzugegeben und anschliessend alle Komponenten miteinander vermischt und extrudiert werden. Der so hergestellte Schaumstoff verfuegt ueber eine gleichmaessige Zellstruktur.It is a foam with improved uniformity of the foam structure can be produced. The process for the production of foams by extrusion of a thermoplastic material, preferably in granular form, with a nucleating agent consisting of at least two components which react with each other to form a gas and a physical blowing agent metered into the thermoplastic screw, is according to the invention carried out so that the components of the nucleating agent successively introduced in intermittent Abschuettung together with the granules and separated from each other by only consisting of granules Abschuettungen in the extruder, these mixtures separately melted, added a physical blowing agent and then all components are mixed together and extruded. The foam produced in this way has a uniform cell structure.

Description

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt ist ein Verfahren zur Extrusion eines Harzschaumes, wobei das Harz vor der Einbringung in einen Extruder mit einem pulverförmigen feinen Additiv zur Regelung der Zellgröße kombiniert wird und das Additiv zur Regelung der Zellgröße in einen Strom der abwärts fließenden festen Polystyrolharzteilchen an einer Stelle unmittelbar benachbart zur Extrudereingangsöffnung für das Harz-Additiv-Gemisch eingeführt wird (DE-OS 2605167).A method of extruding a resin foam is known, wherein the resin is combined with a powdery fine cell size control additive prior to introduction into an extruder, and the cell size control additive is added to a stream of the downflowing solid polystyrene resin particles at a position immediately adjacent to Extruder input port for the resin-additive mixture is introduced (DE-OS 2605167).

Dieses Verfahren besitzt Nachteile, wenn das zur Regelung der Zellgröße verwendete Additiv aus mehreren, miteinander unter Bildung von Gasen reagierenden Komponenten besteht. Durch das kontinuierliche und gleichzeitige Eintragen dieser Komponenten reagieren diese bereits im Bereich des Einfüllschachtes. Hierdurch kommt es zu einer unkontrollierten Verminderung der Keime für die Zellbildung, wodurch eine relativ uneinheitliche Schaumstruktur resultiert.This method has disadvantages when the additive used to control the cell size consists of several components which react with one another to form gases. The continuous and simultaneous entry of these components already reacts in the area of the filling shaft. This results in an uncontrolled reduction of the nuclei for cell formation, resulting in a relatively non-uniform foam structure.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein thermoplastischer Schaumstoff mit verbesserter Gleichmäßigkeit der Schaumstruktur.The aim of the invention is a thermoplastic foam with improved uniformity of the foam structure.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von extrudierten thermoplastischem Schaumstoff, bei dem eine Verminderung von Keimen für die Zellbildung stark reduziert bzw. ausgeschlossen wird.The object of the invention is a process for the production of extruded thermoplastic foam, in which a reduction of nuclei for cell formation is greatly reduced or excluded.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Schaumstoffen durch Extrusion eines thermoplastischen Materials vorzugsweise in Gra/iulatform, mit einem Nukleierungsmittel, das aus mindestens zwei Komponenten besteht, die unter Bildung eines Gases miteinander reagieren sowie einem physikalischen Treibmittel, das in die thermoplastische Schmelze eindosiert wird, gelöst, wobei erfindungsgemäß die zwei Komponenten des Nukleierungsmittels nacheinander in intermittierender Abschüttung zusammen mit dem Granulat und getrennt voneinander durch nur aus Granulat bestehende Abschüttung in den Extruder eingebracht, diese Gemische getrennt voneinander aufgeschmolzen, ein physikalisches Treibmittel hinzugegeben und anschließend alle Komponenten miteinander vermischt und extrudiert werden. Der zeitliche Abstand der nacheinander erfolgenden intermittierenden Abschüttungen der Komponenten des Nukleierungsmittels sollte etwa der Zeit von ein bis drei Umdrehungen der Extruderschnecke entsprechen. "Als thermoplastisches Material werden vorzugsweise Polyolefine, Polystyrol oder PVC eingesetzt. Als Nukleierungsmittel kommen vorteilhafterweise solche aus den Komponenten Zitronensäure und Natriumbikarbonat zum Einsatz. Durch das zeitlich voneinander getrennte Dosieren der Komponenten des Nukleierungsmittels und deren direkte Abschüttung in den Extruder wird vermieden, daß die zwischen beiden ablaufenden Reaktoren bereits vor dem Einbringen in den Extruder bzw. im Bereich des Einfüllschachtes des Extruders in Gang kommt. Dadurch wird die Wirksamkeit des Nukleierungsmittels zum einen besser ausgeführt, zum anderen erfolgt die Nukleierung gleichmäßiger. Hinzu kommt, daß offenbar zunächst in einer Polymerschmelze dispergierte Komponenten des Nukleierungsmittels beim Vermischen derselben und zusammen mit dem physikalischen Triebmittel eine verbesserte Keimwirkung entfalten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine gleichmäßige Zellstruktur des Schaumstoffes erreicht.This object is achieved by a process for the production of thermoplastic foams by extrusion of a thermoplastic material, preferably in granular form, with a nucleating agent consisting of at least two components which react with one another to form a gas and a physical blowing agent which is incorporated into the thermoplastic melt is metered in, according to the invention, the two components of the nucleating introduced sequentially in intermittent discharge together with the granules and separated from each other by granules only in the extruder discharge, these mixtures melted separately, added a physical blowing agent and then mixed all components together and extruded. The time interval of the successive intermittent discharges of the components of the nucleating agent should correspond approximately to the time of one to three revolutions of the extruder screw. Polyolefins, polystyrenes or PVCs are preferably used as the thermoplastic material, and the nucleating agents used are advantageously those of the components citric acid and sodium bicarbonate The effect of the nucleating agent on the one hand is carried out better on the one hand, and on the other hand the nucleation is more uniform Components of the nucleating agent in the mixing of the same and together with the physical leavening unfold an improved germination effect by the inventive method, a uniform cell structure of the foam is achieved.

embodiment

Über eine Dosierrinne sind kontinuierlich ein Hochdruckpolyethylen-Granulat mit einem Schmelzindex von 6,7g/10min und einer Dichte von 0,918g/cm³ dem Einfüllschacht eines Extruders zugeführt; stündlich 100kg. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke beträgt 20 U/min.A high-pressure polyethylene granules having a melt index of 6.7 g / 10 min and a density of 0.918 g / cm ³ are continuously fed to the feed chute of an extruder via a metering chute; hourly 100kg. The speed of rotation of the screw is 20 rpm.

Über zwei voneinander unabhängige Dosiergeräte werden direkt in den Einfüllschacht stündlich 60g Zitronensäure und 240g Natriumbikarbonat abgeschüttet.60 g of citric acid and 240 g of sodium bicarbonate are poured off hourly into the feed chute via two independent dosing units.

Die Abschüttung der Zitronensäure erfolgt zweimal pro Minute, jeweils zum Takt 15s und 45s, die Abschüttung des Natriumbikarbonats erfolgt viermal pro Minute, jeweils zum Takt 7,5 s, 22,5 s, 37,5s und 52,5 s. Die Dauer der Abschüttung beträgt bei Zitronensäure 5s, bei Natriumbikarbonat 2s. Pro Abschüttung werden 0,5g Zitronensäure bzw. 1 gThe citric acid is discharged twice per minute, at 15s and 45s intervals, and the sodium bicarbonate is discharged four times per minute, at 7.5 s, 22.5 s, 37.5 s and 52.5 s, respectively. The duration of the discharge is 5s for citric acid and 2s for sodium bicarbonate. 0.5g of citric acid or 1 g

Natriumbikarbonat in den Extruder eindosiert. Die Nukleierungskomponenten werden getrennt voneinander zusammen mit dem Polyethylengranulat kombiniert und vermischt. Zwischen den Abschüttungen der einzelnen Komponenten des Nukleierungsmittels mit Granulat erfolgt die Zuführung von reinem Granulat in den Extruder. Nach dem Aufschmelzen wird in eine Zone verminderten Druckes ein Gemisch aus Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen in den Extruder dosiert. Die nachfolgende Extruderzone ist als Mischstrecke ausgebildet. Hier erfolgt eine Rückvermischung der Polyethylenschmelze einzelner Schneckengänge und dabei das Einmischen des Treibmittels. Die Extrusion erfolgt in an sich bekannter Weise. Der Schaumstoff besitzt auch über längere Produktionsperioden eine gleichmäßige feinzellige Schaumstruktur. Bei herkömmlicher Dosierung der Komponenten des Nukleierungsmittels wechselt die Größe der Schaumzellen von außerordentlich feinporig bis relativ grobporig.Sodium bicarbonate metered into the extruder. The nucleating components are separately combined and mixed together with the polyethylene granules. Between the discharges of the individual components of the nucleating agent with granules, the supply of pure granules is carried out in the extruder. After melting, a mixture of fluorine-chlorine hydrocarbons is metered into the extruder in a zone of reduced pressure. The following extruder zone is designed as a mixing section. Here, a back-mixing of the polyethylene melt of individual flights takes place and thereby the mixing of the blowing agent. The extrusion takes place in a manner known per se. The foam has a uniform fine cell foam structure even over extended periods of production. With conventional dosing of the components of the nucleating agent, the size of the foam cells changes from extremely fine-pored to relatively coarsely porous.

Claims

Process for the production of thermoplastic foams by extrusion of a thermoplastic material, preferably in granular form, comprising a nucleating agent consisting of at least two components which react with one another to form a gas and a physical blowing agent which is metered into the thermoplastic melt, characterized that the two components of the nucleating agent successively in. introduced intermittent discharge together with the granules and separated from each other by only granules consisting of discharges into the extruder, these mixtures separately melted, added a physical blowing agent and then all components are mixed together and extruded.

Field of application of the invention

The invention relates to a process for the production of thermoplastic foams by extrusion.