DD262237A1 - METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY PROCESSABLE POLYURETHANE GRANULATE - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung eines thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethangranulats bezieht sich auf die Umwandlung von ggf. geschaeumten Polyurethan-Elastomerabfaellen oder -Ausschussteilen auf der Basis von Polyesteralkoholen zu einem relativ feinkoernigen, rieselfaehigen Granulat. Dabei koennen die Polyurethan-Elastomerabfaelle feste Einbauteile, beispielsweise aus Holz, Metall und/oder Kunststoff enthalten. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Aufarbeitung von Polyurethan-Elastomerabfaellen ohne grossen Energieaufwand auf technologisch einfache Weise. Nach dem erfindungsgemaessen Verfahren werden die Polyurethan-Elastomerabfaelle ggf. unter erhoehtem Druck bei etwa 90C in Dimethylformamid geloest. Diese Loesung wird mit einem Loesungsmittel, das die eingesetzten Polyurethan-Elastomeren stark anquellen laesst, jedoch nicht loest, verduennt. Aus dieser verduennten Loesung wird das Elastomere durch Mischen der Polymerloesung mit einem Loesungsmittel, das das Elastomere nicht oder nur gering anquellen laesst ausgefaellt, abgetrennt und getrocknet. Man erhaelt ein feinkoerniges, rieselfaehiges Produkt, das auf ueblichen Thermoplastmaschinen verarbeitet wird.The process for producing a melt-processable polyurethane granulate relates to the conversion of optionally foamed polyurethane elastomer wastes or -ausschussteilen based on polyester alcohols to a relatively feinkoernigen, free-flowing granules. The polyurethane elastomer waste may contain solid built-in parts, for example of wood, metal and / or plastic. The aim of the invention is the development of a process for the processing of polyurethane elastomer wastes without great energy consumption in a technologically simple manner. According to the inventive method, the polyurethane elastomer wastes are optionally dissolved under elevated pressure at about 90C in dimethylformamide. This solution is diluted with a solvent which strongly swells but does not dissolve the polyurethane elastomers used. From this diluted solution, the elastomer is separated and dried by mixing the polymer solution with a solvent which does not cause the elastomer to swell or only slightly swells. You get a feinkoerniges, free-flowing product that is processed on ordinary thermoplastic machines.
Description
Das Verfahren zur Herstellung eines thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethangranulats bezieht sich auf die Umwandlung von gegebenenfalls geschäumten PUR-Elastomerabfällen in ein Granulat, welches auf üblichen Thermaplastverarbeitungsmaschinen verarbeitbar ist. Die aufzubereitenden PUR-Elastomerabfälle können feste Bestandteile, beispielsweise Einbauteile aus Holz, Metall und/oder Kunststoffen enthalten.The process for producing a melt-processable polyurethane granulate relates to the conversion of optionally foamed PUR elastomer waste into a granulate which can be processed on conventional Thermaplast processing machines. The PUR elastomer waste to be processed may contain solid constituents, for example wood, metal and / or plastic components.
Bei der Herstellung von Formteilen aus geschäumten PUR-Elastomeren fallen zwangsläufig Ausschußformteile an, deren Verwendung und Wiederaufbereitung zu einem verwendungsfähigen Produkt problematisch ist. Nach den bekannten Verfahren müssen die Ausschußteile bzw. Abfälle aus Polyurethan-Elastomeren von einer Aufarbeitung zerkleinert werden. Danach ist das Treibmittel zu entfernen, entweder durch Lagerung über Monate bei Raumtemperatur oder mindestens 60 Stunden bei 80°C bis 1000C. Erst danach kann das Splittergranulat der eigentlichen Verarbeitung zugeführt werden. (DD-WP 115067 und DD-In the production of moldings from foamed PUR elastomers incurred inevitably Committee moldings, their use and recycling is problematic to a usable product. According to the known methods, the reject parts or waste of polyurethane elastomers must be comminuted by a work-up. Thereafter, the blowing agent is to be removed, either by storage for months at room temperature or at least 60 hours at 80 ° C to 100 0 C. Only then can the splinter granules be fed to the actual processing. (DD-WP 115067 and DD-
Nachteile dieser Art der Aufbereitung, die vorrangig für Schuhsohlen geeignet ist, liegen in der Notwendigkeit, durch hohen Energieaufwand und mit kostspieligen Ausrüstungen die Formteile mechanisch zu zerkleinern, aufzuschmelzen, zu entgasen und zu granulieren.Disadvantages of this type of treatment, which is primarily suitable for shoe soles, are the need to mechanically disintegrate, melt, degas and granulate the moldings by high energy expenditure and with costly equipment.
Nach den bekannten Verfahren ist es nicht möglich, Formteile, die Einbauteile aus Holz, Metall und/oder Kunststoffen enthalten, aufzuarbeiten.According to the known methods, it is not possible to work up moldings which contain built-in parts of wood, metal and / or plastics.
Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zu entwickeln, das es ermöglicht, ohne großen technischen Aufwand und in einfacher, energiesparender Weise ggf. geschäumte PUR-Elastomerabfälle, die Einbauteile aus Holz, Metall und/oder Kunststoffen enthalten können, in ein auf üblichen Thermoplastverarbeitungsmaschinen verarbeitbares Granulat zu überführen.The aim of the invention is to develop a method which makes it possible, without great technical effort and in a simple, energy-saving manner foamed PUR-Elastomerabfälle that may contain built-in parts of wood, metal and / or plastics in a processable on conventional thermoplastic processing machines To transfer granules.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastisch verarbeitbaren PUR-Granulats zu schaffen, in dem Abfälle und Ausschußteile aus ggf. geschäumten PUR-Elastomeren auf der Basis von Polyesteralkoholen verwendet werden, wobei das Verfahren nicht sehr energieaufwendig und technologisch einfach gestaltet werden soll.The invention has for its object to provide a method for producing a melt-processable PUR granules are used in the waste and rejects from possibly foamed PUR elastomers based on polyester alcohols, the method is not very energy-consuming and technologically simple shall be.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die bei der Herstellung von PUR-Elastomerformteilen auf der Basis von Polyester-PUR-Elastomeren anfallenden Abfälle und Ausschußteile unter ggf. erhöhten Druck bei ca. 900C in Dimethylformamid (DMF) gelöst werden. Diese Lösung wird mit einem Lösungsmittel, welches die eingesetzten PUR-Elastomeren stark anquillt, jedoch nicht löst, verdünnt. Aus dieser verdünnten Lösung wird das Polymere durch Mischen der Polymerlösung mit einem Lösungsmittel, welches das Polymere nicht oder nur gering anquillt, ausgefällt. Als Lösungsmittel, die Polyurethanelastomere stark anquellen, jedoch nicht lösen, sind z. B. Methylenchlorid, Cyclohexanon, Ester der Essigsäure mit weniger als 6 C-Atome enthaltenen Mono- oder Dialkoholen, aliphatische Ketone mit nicht mehr als 9 C-Atomen geeignet.According to the invention the object is achieved in that the resulting in the production of PUR elastomer molded parts based on polyester PUR elastomers waste and rejects under any elevated pressure at about 90 0 C in dimethylformamide (DMF) are solved. This solution is diluted with a solvent which strongly swells but does not dissolve the PU elastomers used. From this dilute solution, the polymer is precipitated by mixing the polymer solution with a solvent which does not or only slightly swells the polymer. As a solvent, the polyurethane elastomers strongly swell, but not solve, z. As methylene chloride, cyclohexanone, esters of acetic acid containing less than 6 carbon atoms mono- or dialcohols, aliphatic ketones with not more than 9 carbon atoms suitable.
Als Lösungsmittel, die Polyurethanelastomere nicht oder nur gering anquellen, sind z.B. Alkohole mit nicht mehr als 12 C-Atomen, vorzugsweise Methanol, Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoffgemische mit einem Siedepunkt unter 160°C geeignet.As solvents which do not or only slightly swell polyurethane elastomers, e.g. Alcohols having not more than 12 C-atoms, preferably methanol, hydrocarbons and hydrocarbon mixtures having a boiling point below 160 ° C suitable.
Das ausgefällte Polymere wird in geeigneter und bekannter Weise von der flüssigen Phase abgetrennt und mit Warmluft getrocknet. Man erhält ein feinkörniges, rieselfähiges Produkt, welches in dieser Form auf üblichen Thermoplastverarbeitungsmaschinen verarbeitet werden kann.The precipitated polymer is separated in a suitable and known manner from the liquid phase and dried with hot air. This gives a fine-grained, free-flowing product, which can be processed in this form on conventional thermoplastic processing machines.
Nach dem Lösen der Elastomerteile in DMF können vor oder nach der Mischung der Lösung mit dem das Polymere stark anquellenden, nicht jedoch lösenden Lösungsmittel Fremdkörper, wie Einbauteile aus Holz, Metall und/oder Kunststoffen auf bekannte Weise abgetrennt werden.After dissolution of the elastomeric parts in DMF, foreign bodies such as built-in components of wood, metal and / or plastics can be separated in a known manner before or after mixing the solution with the solvent which swells the polymer but does not dissolve it.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß Formteile und Abfälle aus ggf. geschäumten Polyester-PUR-Elastomeren ohne mechanische Einwirkung in relativ preiswerten Misch- und Lösebehältern in ein thermoplastisch verarbeitbares Polyurethangranulat umgewandelt werden. Energieaufwendige mechanische Zerkleinerungsvorgänge entfallen ebenso, wie die energieaufwendige Schmelzgranulierung auf kostenintensiven Entgasungsextrudern. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auch PUR-Elastomerabfälle aufzuarbeiten, die Einbauteile aus Holz, Metall und/oder Kunststoff enthalten.The inventive method has the advantage that moldings and waste from possibly foamed polyester PUR elastomers are converted into a thermoplastically processable polyurethane granules without mechanical action in relatively inexpensive mixing and dissolving containers. Energy-intensive mechanical comminution processes are dispensed with, as is the energy-intensive melt granulation on costly vented extruders. With the method according to the invention, it is also possible to work up PU elastomer waste containing built-in parts made of wood, metal and / or plastic.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Granulat stellt ein relativ feinkörniges, rieselfähiges Produkt dar, das auf herkömmlichen Thermoplastverarbeitungsmaschinen problemlos durch Spritzgießen oder Extrusion zu Formteilen und Profilen verarbeitet werden kann.The granules produced by the process of the invention is a relatively fine-grained, free-flowing product that can be easily processed on conventional thermoplastic processing machines by injection molding or extrusion to form parts and profiles.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß die eingesetzten Lösungsmittel wiedergewonnen und in den Prozeß zurückgeführt werden können.A further advantage is that the solvents used can be recovered and recycled to the process.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below on some embodiments.
Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1
2kg Schuhsohlen aus einem Polyurethansystem, bestehend aus Polyesterpolyol, Kettenverlängerer und Diphenylmethandiisocyanat (MDI) werden bei 80°C bis 900C in 8kg DMF unter Normaldruck gelöst, filtriert und auf Raumtemperatur abgekühlt.2 kg of shoe soles made of a polyurethane system consisting of polyester polyol, chain extender and diphenylmethane diisocyanate (MDI) are dissolved at 80 ° C to 90 0 C in 8kg of DMF under atmospheric pressure, filtered and cooled to room temperature.
Die klare Lösung wird unter Rühren mit 30 kg Methylenchlorid versetzt. Bei rascher Zugabe von 100 kg Methanol wird eine relativ feinkörnige Fällung erhalten, die durch Absaugen vom Lösungsmittelgemisch getrennt und bei 700C getrocknet wird. Es entsteht ein relativ feinkörniges, rieselfähiges Granulat mit der Schüttdichte von 0,15kg/l.The clear solution is added with stirring with 30 kg of methylene chloride. With the rapid addition of 100 kg of methanol, a relatively fine-grained precipitate is obtained, which is separated by suction from the solvent mixture and dried at 70 0 C. The result is a relatively fine-grained, free-flowing granules with a bulk density of 0.15 kg / l.
10kg einer Lösung des Elastomeren in DMF gemäß Beispiel 1 werden mit 30kg Aceton gemischt. Die klare Lösung wird unter Rühren mit 75 kg wasserfreiem Äthanol versetzt und dadurch das Polymere gefällt. Der Niederschlag wird von der flüssigen Phase abgetrennt und bei 800C getrocknet. Es entsteht ein relativ feinkörniges, rieselfähiges Granulat mit der Schüttdichte von 0,15 kg/l.10 kg of a solution of the elastomer in DMF according to Example 1 are mixed with 30 kg of acetone. The clear solution is added with stirring with 75 kg of anhydrous ethanol and thereby precipitated the polymer. The precipitate is separated from the liquid phase and dried at 80 0 C. The result is a relatively fine-grained, free-flowing granules with a bulk density of 0.15 kg / l.
10 kg einer Lösung des Elastomeren in DMF gemäß Beispiel 1 werden mit 30 kg Äthylacetat gemischt. Die klare Lösung wird unter Rühren mit 5kg Petroläther mit einem Siedebereich von 500C bis 800C versetzt und dadurch das Polymere gefällt. Der Niederschlag wird von derflüssigen Phase abgetrennt und bei 8O0C getrocknet. Es entsteht ein relativfeinkörniges, rieselfähiges Granulat mit der Schüttdichte von 0,15 kg/l.10 kg of a solution of the elastomer in DMF according to Example 1 are mixed with 30 kg of ethyl acetate. The clear solution is added with stirring 5 kg of petroleum ether with a boiling range of 50 0 C to 80 0 C and thereby precipitated the polymer. The precipitate is separated from the liquid phase and dried at 8O 0 C. The result is a relatively fine-grained, free-flowing granules with a bulk density of 0.15 kg / l.
Die nach Beispiel 1 oder 2 oder 3 erhaltenen Granulate werden in einem Extruder bei 1700C zu einem runden Strang von 2 mm Durchmesser verarbeitet.The granules obtained according to Example 1 or 2 or 3 are processed in an extruder at 170 0 C to a round strand of 2 mm diameter.
Der erhaltene Strang besitzt folgende physikalisch-mechanische Eigenschaften:The strand obtained has the following physical-mechanical properties:
Zugfestigkeit MPa 53,7Tensile strength MPa 53.7
Bruchdehnung % 1100Breaking strain% 1100
Zugmodulbei100%DehnungMPA 9,8Tensile Modulus at 100% Elongation MPA 9.8
Bleibende Dehnung bei 100% 6,0Permanent elongation at 100% 6.0
Bleibende Dehnung bei 300% 16,0Permanent elongation at 300% 16.0
Dienach Beispiel 1 oder 2 oder 3 erhaltenen Granulate werden in einer Spritzgußmaschine unter folgenden Bedingungen zu Prüflingen verspritzt:Dyes obtained according to Example 1 or 2 or 3 are sprayed into test pieces in an injection molding machine under the following conditions:
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD80225186A DD262237A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY PROCESSABLE POLYURETHANE GRANULATE |
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DD80225186A DD262237A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY PROCESSABLE POLYURETHANE GRANULATE |
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DD262237A1 true DD262237A1 (en) | 1988-11-23 |
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ID=5527225
Family Applications (1)
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DD80225186A DD262237A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY PROCESSABLE POLYURETHANE GRANULATE |
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DD (1) | DD262237A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4309139A1 (en) * | 1993-03-22 | 1994-09-29 | Bayer Ag | Process for the production of powders and other small and ultra small particles |
-
1980
- 1980-11-14 DD DD80225186A patent/DD262237A1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4309139A1 (en) * | 1993-03-22 | 1994-09-29 | Bayer Ag | Process for the production of powders and other small and ultra small particles |
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