DE1174969B

DE1174969B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von blaehfaehigen thermoplastischen Kunst-stoffen in kleinteiliger Form

Info

Publication number: DE1174969B
Application number: DEB53912A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Lorenz; Dipl-Ing Paul Heinz Schroeder
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1959-07-08
Filing date: 1959-07-08
Publication date: 1964-07-30
Also published as: GB908089A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von blähfähigen thermoplastischen Kunststoffen in kleinteiliger Form Es ist bekannt, aus thermoplastischen Kunststoffen und unter Normalbedingungen gasförmigen rreibmitteln in Mischapparaturen, z.B. Extrudern, homogene Mischungen herzustellen, die beim Auspressen poröse Kunststoffmassen ergeben. Man hat auf diesem Weg jedoch noch keine blähfähigen, nicht porösen thermoplastischen Kunststoffe in kleinteiliger Form hergestellt. Die Herstellung von blähfähigen thermoplastischen Kunststoffen in kleinteiliger Form geschieht bisher durch Behandeln der Kunststoffe mit leicht flüchtigen Flüssigkeiten, die die Kunststoffe nicht lösen oder höchstens wenig anquellen, oder zweckmäßiger durch Suspensionspolymerisation von ungesättigten polymerisierbaren Verbindungen in Gegenwart von leicht flüchtigen Flüssigkeiten.
Blähfähige thermoplastische Kunststoffe in kleinteiliger Form haben Bedeutung gewonnen, weil sie mit relativ einfachen Mitteln zu beliebig geformten Schaumkörpern verarbeitet werden können.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung expandierbarer Formkörper bekannt, bei dem man Mischungen aus thermoplastischen Kunststoffen und gasförmigen Treibmitteln in plastischem Zustand in Formen preßt und dort erkalten läßt. Dieser Formkörper kann nach dem Entnehmen aus der Form durch Erhitzen expandiert werden. Ein Nachteil ist es, daß man nach dieser Arbeitsweise nur Formkörper herstellen kann, die in ihren Abmessungen denen des nicht expandierten Formkörpers entsprechen.
Es wurde nun gefunden, daß man blähfähige thermoplastische Kunststoffe in kleinteiliger Form durch Einpressen einer in einer Mischapparatur hergestellten innigen Mischung aus einem thermoplastischen Kunststoff und einem unter Normalbedingungen flüssigen oder gasförmigen Treibmittel in warmplastischem, nicht geblähtem Zustand in eine Druckkammer, in der ein Druck herrscht, der mindestens gleich dem Dampfdruck des Treibmittels bei der Temperatur der warmplastischen Mischung ist, und Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Kunststoffs besonders vorteilhaft herstellen kann, wenn man die Mischung innerhalb derDruckkammerzerkleinertund daraus austrägt.
Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, die aus einer Mischapparatur und einer mit Druckhaltevorrichtung und Druckregelvorrichtung versehenen Druckkammer, in welche die Mündung der Mischapparatur ragt, sowie einer Kühlvorrichtung besteht, zeichnet sich insbesondere aus, wenn die Druckkammer eine Zerkleinerungsvorrichtung enthält und mit einer Austragsschleuse versehen ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung und die hierfür benötigten Vorrichtungen werden nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Durch den Stutzen 1 wird ein Bunker 2 mit einem thermoplastischen Kunststoff in körniger oder pulveriger Form beschickt. Eine darunter angeordnete Förder- und Dosiervorrichtung 3 zieht das Rohprodukt aus dem Bunker 2 ab und führt es dem durch einen Elektromotor 5 über ein Untersetzungsgetriebe 6 angetriebenen, heiz- und kühlbaren Mischer und Extruder 4 zu.
In den mit einem Heiz- und Kühlbad 7 und den zugehörigen Zu- und Ablaufstutzen 8 und 9 versehenen Druckbehälter 10, an dessen oberem Boden sich ein Einfüllstutzen 11, ein Stickstoffanschluß 12 und eine Entlüftungsvorrichtung 13 befinden, wird das unter Normalbedingungen gasförmige oder flüssige Treibmittel eingefüllt und durch die Förder-und Dosiereinrichtung 14 dem in der Mischapparatur befindlichen, warmplastischen Kunststoff zugegeben.
Nach intensiver Durchmischung wird der treibmittelhaltige, warmplastische Kunststoff durch eine Düse 15 in die Druckkammer 16 gepreßt. Hierin herrscht ein Druck, der mindestens ebenso groß ist wie der Dampfdruck des Treibmittels bei der Temratur der warmplastischen Mischung, so daß das Treibmittel nicht entweichen kann und ein Aufschäumen des warmplastischen Kunststoffes vermieden wird.
Die Druckkammer 16 kann je nach Erfordernis über Anschluß 17 unter Innendruck gehalten und über die Anschlüsse 18 und 19 entlüftet und mit Frischluft bespült werden. An der Produkteintrittsseite ist die Druckkammer 16 durch ein elastisches, gegen den Innendruck in der Druckkammer 16 abdichtendes Element 20 mit der Düse 15 der Mischapparatur verbunden. Der Druckkammerboden 21 an derproduktaustragsseite kann mit Hilfe eines schwenkbaren Auslegers 22 abgehoben werden. In der Druckkammer 16 sind eine ausfahrbare Kühlvorrichtung 23 und Zerkleinerungsvorrichtung 24 untergebracht.
Der ungeschäumte aus der Düse 15 austretende plastische Kunststoff wird hiermit durch Kühlen verfestigt und dann zerkleinert. Das feste, körnige und ungeschäumte Material wird durch eine Austragsschleuse 25 bis 30 aus der Druckkammer 16 ausgetragen. Die Austragsschleuse besteht aus einem Austragsrohr 25, einem Druckbehälter 26 mit dem zugehörigen Spülwasseranschluß 28, dem Druckbehälter 27 und den beiden gesteuerten abwechselnd öffnenden und schließenden Abschlußorganen29 und 30. Durch den Spülwasseranschluß 28 kann man Wasser in den Druckbehälter 26 fließen lassen, um das Austragen des kleinteiligen Kunststoffes zu erleichtern. Das im Druckbehälter 27 befindliche blähfähige Granulat kann nach Schließen des Abschlußorgans 29 und Öffnen des Abschlußorgans 30 in die am Boden mit einem Sieb- oder Tuchbelag versehene Vorlage ausgetragen werden. Das Spülwasser kann durch den Ablauf 32 abgezogen werden.
Die Nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen feinteiligen blähbaren Kunststoffe können nach bekannten Verfahren, z. B. durch Aufschäumen in nicht gasdicht schließenden Formen, gemäß deutschem Patent 941389, oder nach Spritzgußverfahren zu porösen Körpern beliebiger Form oder auch nach Strangpreßverfahren zu Folien oder Bahnen, verarbeitet werden.
Es ist ein besonderer Vorteil, daß man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren feinteilige thermoplastische blähfähige Kunststoffe herstellen kann, welche z. B. Farbstoffpigmente oder in Verbindung mit Chlorparaffinen als Flammschutzmittel wirksames pulverförmiges Antimontrioxyd in homogener Verteilung enthalten. Dies ist nach bekannten Verfahren z. B. durch Suspensionspolymerisation von Monomeren in Gegenwart ~5 von Treibmitteln und Farbpigmenten bzw. Flammschutzmitteln nicht möglich. Die Farbpigmente und Flammschutzmittel können den Polymerisationsvorgang hemmen. Außerdem verteilen sie sich nicht homogen im erhaltenen Suspensionspolymerisat.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von blähfähigen thermoplastischen Kunststoffen in kleinteiliger Form durch Einpressen einer in einer Mischapparatur hergestellten innigen Mischung aus einem thermoplastischen Kunststoff und einem unter Normalbedingungen flüssigen oder gasförmigen Treibmittel in warmplastischem, nicht geblähtem Zustand in eine Druckkammer, in der ein Druck herrscht, der mindestens gleich dem Dampfdruck des Treibmittels bei der Temperatur der warmplastischen Mischung ist, und Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunkts des thermoplastischen Kunststoffs, d a d u r c h gekennzeichnet, daß man die Mischung innerhalb der Druckkammer zerkleinert und daraus austrägt.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischapparatur und einer mit Druckhaltevorrichtung und Druckregelvorrichtung versehenen Druckkammer, in welche die Mündung der Mischapparatur ragt, sowie einer Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (16) eine Zerkleinerungsvorrichtung (24) enthält und mit einer Austragsschleuse (25 bis 30) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 326654.