DE1156554B

DE1156554B - Verfahren zur Herstellung von poroesen Kunststoffkoerpern

Info

Publication number: DE1156554B
Application number: DER14850A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Roelen
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1954-08-14
Filing date: 1954-08-14
Publication date: 1963-10-31
Also published as: GB777187A; BE540316A; FR1128228A

Description

Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffkörpern Es ist schon vorgeschlagen worden, poröse Polyäthylenkörper herzustellen, indem man Schüttungen von kleinteiligem Polyäthylen, dessen Molekulargewicht über 75 000 liegt, mit oder ohne gleichzeitige Anwendung von mechanischem Druck auf Temperaturen erhitzt, die zwischen 120 C und derjenigen Temperatur liegen, bei der unter Berücksichtigung des verwendeten Arbeitsdruckes noch keine Zersetzung undioder Gelierung des Polyäthylens eintritt.
Es wurde gefunden, daß eine Abänderung dieser Arbeitsweise besonders günstige Ergebnisse liefert.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffkörpern durch Sintern der gepreßten Formkörper unter Erhitzen auf Temperaturen zwischen 1000 C und derjenigen Temperatur, bei der noch keine Zersetzung undioder Gelierung eintritt, durchgeführt, indem man die Temperaturbehandlung an Formkörpern aus einem Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 300000 in sauerstofffreier Atmosphäre durchführt.
Bei der Arbeitsweise der Erfindung sind während der Temperaturbehandlung keine formhaltenden Behälter mehr erforderlich, auch ist die Anwendung von mechanischem Druck während des Erhitzens überflüssig.
Es hat sich gezeigt, daß zur Herstellung möglichst poröser Körper von möglichst geringer Dichte schon relativ kleine Drücke genügen, um aus dem pulverförmigen Polyäthylen formbeständige Körper zu gewinnen, welche nach vorsichtiger Manipulation, ohne zu zerbrechen, der thermischen Behandlung zugefüllrt werden können. Die untere Druckgrenze hierfür liegt bei etwa 3 kg/cm2. Wendet man zum Vorpressen höhere Drücke an, so werden die durch Kaltpressen zunächst hergestellten Formlinge entsprechend härter und leichter manipulierbar. Beispielsweise erhält man durch Vorpressen von Polyäthylenpulver mit einem Molekulargewicht von etwa 300 000 bei Drucken von 100 oder 300 kg' cm2 sehr harte Formlinge, welche die Form, in welche sie gepreßt wurden, genau wiedergeben. Diese Formlinge sind zwar noch brüchig, aber so fest, daß sie bequem gehandhabt werden können.
Zur Überführung der vorgenannten, durch Kaltpressen erhaltenen Formlinge in die gewünschten porösen Körper werden sie auf Temperaturen erhitzt, welche zwischen 100C und annähernd 4000 C liegen. Die Höhe der Temperatur und die Dauer der Erhitzung richtet sich nach dem Sinterungsgrad, welcher angestrebt wird. Wünscht man möglichst poröse Körper mit möglichst geringer Dichte, wie sie heispielsweise als Wärmeschutzmittel verwendet werden können, so wendet man zweckmäßig bei der Bildung der Formlinge niedere Preßdrücke an und bei der Temperaturbehandlung in sauerstofffreier Atmosphäre Temperaturen von beispielsweise 150 oder 1750 C. Werden dagegen stark vorgepreßte Formlinge bei Temperaturen von beispielsweise 250 bis 3000 C gesintert, so erhält man relativ harte, zähe und nur noch wenig poröse Körper. Oxydative Angriffe während der Temperaturbehandlung werden vermieden, indem diese Behandlung in sauerstofffreiem, inertem Gas, wie beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxyd oder niedermolekularen Kohlenwasserstoffen, wie Methan, vorgenommen wird.
Als Einsatzmaterial kommen kleinteilige Schüttungen von makromolekularem Polyäthylen mit viskosimetrisch bestimmten Molekulargewichten von etwa 300 000 in Frage. Das Polyäthylen wird zweckmäßig in Form von Pulver, Körnern, Fasern oder Stückchen von anderen Formen eingesetzt.
Die erhaltenen Körper sind technisch von großer Bedeutung. Sie lassen sich leicht mechanisch in der verschiedensten Weise verarbeiten und für viele Zwecke verwenden. Die Herstellung des als Einsatzmaterial verwendeten Polyäthylens mit einem Molekulargewicht von etwa 300 000 erfolgt beispielsweise nach dem in der deutschen Patentschrift 1 008 009 beschriebenen Verfahren.
Beispiel 1 In einer glatten, zylindrischen Form wurde pulverförmiges Polyäthylen mit einem Molgewicht von etwa 300000 mittels eines Druckes von 6 kg/cm2 gepreßt. Dann wurde der entstandene Formling aus der zylindrischen Form herausgeschoben und in sauerstofifreier Stickstoffatmosphäre 2 Stunden lang bei 1750 C erhitzt. Erhalten wurde ein stark verfestigter Zylinder von großer Porosität.
Beispiel 2 In einer hydraulischen Presse wurde pulverförmiges Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 300000 mit einem Druck von 300kg!cm2 zu Platten von 10 mm Dicke gepreßt. Die erhaltenen Platten wurden anschließend in sauerstofffreier Stickstoffatmosphäre 1 Stunde lang auf 2500 C erhitzt.
Erhalten wurden poröse Platten von großer Härte und Zähigkeit, welche sich leicht durch spanabhebende Arbeitsgänge, wie Drehen, Bohren oder Fräsen, bearbeiten ließen.
Beispiel 3 In einer hydraulischen Presse wurde pulverförmiges Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 300 000 unter einem Druck von 500 kg/cm2 zu Platten von 60 mm Dicke gepreßt. Die erhaltenen Platten wurden anschließend in sauerstofffreier Stick- stoffatmosphäre 1 Stunde lang auf 2500 C erhitzt.
Erhalten wurden poröse Platten von großer Härte und Zähigkeit, die sich leicht spanabhebend bearbeiten ließen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von porösen Kunststoffkörpern durch Sintern der gepreßten Formkörper unter Erhitzen auf Temperaturen zwischen 1000 C und derjenigen Temperatur, bei der noch keine Zersetzung und/oder Gelierung eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperaturbehandlung an Formkörpern aus einem Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 300 000 in sauerstofffreier Atmosphäre durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 581 279, 679 549; USA.-Patentschrift Nr. 2573 639.