DE1070817B

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Publication number: DE1070817B
Application number: DENDAT1070817D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-10

Description

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PATENTAMT

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ÜNDAÜSGÄÖEÜEr'¹¹ ^«^HtPl AUSLEGESCHRIFT: 10. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft die Herstellung von verformbaren, Polyäthylen und amporphe Füllstoffe enthaltenden Massen, die weitere Zusatzstoffe, z. B. Licht- und Wärmestabilisierungsmittel, enthalten können. Diese Massen können Hochdruckpolyäthylen oder Niederdruckpolyäthylen oder Mischpolymerisate, z. B. aus Äthylen und höheren Olefinen, z. B. Propylen, enthalten.

Es ist bekannt, formbaren Massen aus Polyäthylen oder aus Äthylen und z. B. höheren Olefinen bestehenden Mischpolymerisaten zur Erhöhung der Lichtstabilität Ruß in Mengen bis zu 3% zuzusetzen.

Untersuchungen haben gezeigt, daß der zugesetzte Ruß nicht nur die Lichtstabilität erhöht, sondern auch eine Erhöhung der Festigkeit und der Formbeständigkeit sowie eine Verminderung des »kalten Flusses« bewirkt. Außerdem wird hierdurch eine unerwünschte, die Verarbeitung erschwerende Veränderung der Plastizität verhindert. Diese Wirkungen sind bei den bisher üblichen Prozentgehalten nicht groß; sie sind jedoch bei Verwendung größerer,, bis etwa 60% des Polyäthylens betragender Mengen von Ruß und anderen amorphen Füllstoffen so beträchtlich, daß eine Verformung wesentlich erschwert wird.

Es wurde nun gefunden, daß die unerwünschten Wirkungen der üblichen Füllung vermieden und die günstigen Wirkungen unter Erreichung weiterer Vorteile beibehalten werden können, wenn einer mit amorphem Füllstoff, z.B. Ruß, versetzten formbaren Polyäthylen enthaltenden Masse feinpulvriger Koks beigemischt oder ein Gemisch von amorphen Füllstoffen, z. B. Ruß und feinpulvrigem Koks, eingearbeitet oder einer mit feinpulvrigem Koks versetzten Masse Ruß oder ein anderer amorpher Füllstoff einverleibt wird, wobei das Verhältnis der beiden Füllstoffe zueinander zweckmäßig etwa 1:1 ist.

Die günstige Wirkung dieser Koksbeimischung beruht vermutlich auf einer Aktivierung von Grenzflächenkräften.

Versuche haben ergeben, daß bei Verwendung einer Masse aus Niederdruckpolyäthylen mit einem Rußgehalt von 2 bis 3 Gewichtsprozent durch Zugabe einer Koksmenge von etwa 3 Gewichtsprozent eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit in der Schneckenpresse erreicht werden kann; so wurde z.B. bei der Herstellung eines Rohres von !"Durchmesser mit einer Wandstärke von 2,9 mm durch Zusatz von 3% Ruß und 3°/o Koks eine Erhöhung der Ausstoßleistung von 5O°/o erzielt.

Besonders vorteilhaft ist der Zusatz von Kokspulver im Verhältnis von etwa 1 : 1 bei Massen mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Füllstoffen, z. B. bei einem Füllstoffgehalt von 30 bis 50, z. B. 40 Gewichtsprozent.

Verfahren zur Herstellung

von verformbaren, Polyäthylen

und amorphe Füllstoffe

enthaltenden Massen

Anmelder:

Mannesmann Aktiengesellschaft, Düsseldorf, Mannesmannufer 1 b

Dr. phil. Ewald Dietzel, Gelsenkirchen-Buer,

'und Karl-Heinz Frassek, Gelsenkirchen-Horst, sind als Erfinder genannt worden

Eine Preßplatte aus Niederdruckpolyäthylen mit 40 Gewichtsprozent Ruß zeigt zwar eine Erhöhung der Festigkeit um 60%; jedoch sinkt die Zerreißdehnung von 75 auf 30% ab. Der Schmelzindex ist infolge Nichtfließens der Masse unmeßbar; die Wechselbiegezahl beträgt 1, d. h., schon bei einer einzigen Knickung bricht die Platte.

Wird jedoch gemäß der Erfindung die gleiche Preßplatte aus einer Niederdruckpolyäthylenmasse hergestellt, die mit 20 Gewichtsprozent Ruß und 20 Gewichtsprozent Koks hergestellt worden war, so zeigt diese nach dem gleichmäßigen Verwalzen der Füllstoffe im Walzwerk eine Erhöhung der Festigkeit um 50%, während die Zerreißdehnung von 75% nur auf 150% zurückgeht; der Schmelzindex beträgt 0,015 % und die Wechselbiegezahl 16 000.

Stellt man aus einem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat, dessen Propylenanteil 6% beträgt und dem 60% Hochofenkoks und Ruß (1 : 1) beigemischt ist, eine Platte her, so weist diese bei der mechanischen Festigkeitsprüfung noch eine Dehnung von 36% und eine Wechselbiegezahl 20 auf.

Eine Platte aus dem gleichen Material, jedoch mit Ruß allein ohne Koks, hat weder eine ausreichende Dehnung noch eine hohe Wechselbiegezahl; die Platte ist spröde, und bricht.

Ein ebensolches Verhalten zeigen Platten aus Niederdruck- und Hochdruckpolyäthylen, welchen ebenfalls nur Ruß beigemischt ist.

Entsprechende Ergebnisse werden bei Verwendung von anderen amorphen Füllstoffen, die für sich allein

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Claims

schlecht verarbeitbar sjnd, z.Jäj -feinste unkristalli- ,.; ; sierte Kieselsäure an Stelle' von'⁵RuB,* mit. Koks als zusätzlichem Füllstoff erzielt.

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ä. .a. l-.>Verfahren zum Herstellen von verformbaren,

;, ,pBoljiäthylenr.und amorphe Füllstoffe enthaltenden ^J- '"Masseln¹, ^iJdädürch gekennzeichnet, daß entweder der,= amorphe, Füllstoffe enthaltenden Polymerisatmasse feinpulvriger Koks oder, de,r feinpulvrigen Koks enthaltenden PjDlymerisatmasse amorphe Füllstoffe oder der Pölymerisatmasse ein Gemisch ^^^W^S Füllstoffen und feinpulvrigem Koks einverleibt werden, wobei das Verhältnis von feingemahlenem Koks zu amorphem Füllstoff vorzugsweise etwa 1 : 1 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe und der feinpulvrige Koks in einer Gesamtmenge bis zu 50 Gewichtsprozent der Masse verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 813 206;
Ind. Eng. Chem., 42 (1950), S. 848, 849.

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