DE1454862C - Verfahren zur Herstellung von ladungsausgleichenden Schlauchen oder Rohren aus Tetrafluorathylenpolymeren - Google Patents

Description

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"brochene elektrisch leitende, in Strangpreßrichtung lagern und auf diese Weise das überschüssige Schmierausgerichtete Pfade bilden, die in Radialrichtung mittel aus dem ersten Gemisch in die von leitfähigem -voneinander durch Tetrafluoräthylenpolymer ohne Material freien Polymerteilchen zu extrahieren. Dieses leitfähiges Material getrennt sind. Der relativ kleine Verfahren ist besonders dann zweckmäßig, wenn der Gehalt an elektrisch leitfähigem Material sowie die 5 Anteil des ersten Gemisches an dem Gesamtgemisch von elektrisch leitfähigem Material freien Schichten klein gehalten werden soll.

führen dazu, daß die Schläuche trotz ihrer guten Das Extrudieren erfolgt in bekannter Weise mit

elektrischen Leitfähigkeit in Längsrichtung eine hohe Ringmundstücken. Beim Strangpressen beträgt das

Festigkeit gegen Rißbildung besitzen. Sie können daher Reduktionsverhältnis, d. h. das Verhältnis der Wand-

mit Vorteil als Leitungsschläuche oder -rohre für io dicke der ringförmigen Vorform der auszupressenden

Flugzeugtreibstoffe oder andere Kohlenwasserstoffe, Paste zu der Rohrwanddicke des ausgepreßten Rohr-

hydraulische Flüssigkeiten od. dgl. sowie als Aus- formlings etwa 50:1 bis 750:1.

kleidungen für derartige Schläuche und Rohre Unter Entfernung des flüchtigen organischen

verwendet werden. Schmiermittels erfolgt das Sintern bei Temperaturen

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten 15 allgemein oberhalb etwa 370°C, wobei lange Sinterkolloidalen Polymerteilchen von Polytetrafluoräthylen zeiten, ζ. B. etwa 30 Minuten, zu etwas geringeren oder Tetrafluoräthylenmischpolymeren sind an sich Leitfähigkeiten als relativ kurze Sinterzeiten, wie bekannt. Die kolloidale Größe der Polymerteilchen beispielsweise von 5 Minuten, führen. Obwohl nach ist aber von Bedeutung, da andernfalls die Gemische dem Sintern eine Faserstruktur in Längsrichtung nicht nicht strangpreßfähig sind. 20 erkennbar ist, läßt sich die überraschend hohe elek-

Die. verwendeten flüchtigen organischen Schmier- irische Leitfähigkeit in Längsrichtung der Rohre oder mittel sind unter den Strangpreßbedingungen gewöhn- Schläuche nur durch die Ausbildung elektrisch leitlich flüssig und haben bei 25° C eine Viskosität von fähiger Ketten oder Fäden, die in Längsrichtung in mindestens etwa 0,45 cps. Beispiele solcher organischer dem Polymermaterial orientiert sind, erklären.
Schmiermittel sind gesättigte aliphatische und cyclo- 25

aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie n-Octan, η-No- Beispiel!,
nan, n-Decan, Paraffinöl und Kohlenwasserstoffgemische, wie Leuchtöl oder Naphtha. Die Menge des 2,5 g Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von verwendeten organischen Schmiermittels liegt gewöhn- etwa 19 μ wurden in einer zylindrischen 1-1-Glasflasche lieh zwischen etwa 15 und 30, vorzugsweise zwischen 30 mit 25 g Polytetrafluoräthylen innig vermischt. Nach 117 und 21 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt- 5minutigem Mischen wurden 6 g weißes Schmieröl I gewicht von Polymerteilchen und Schmiermittel. zugesetzt, und danach wurde weitere 5 Minuten ge- ! Als elektrisch leitfähiges Material verwendet man mischt. Getrennt hiervon wurden in einer zylindrischen zweckmäßig ein solches mit einer mittleren Teilchen- 7,5-1-Glasflasche 229 g weißes Öl mit 975 g PoIygröße von etwa 10 bis 90, vorzugsweise 10 bis 25 μ. 35 tetrafluoräthylen 5 Minuten zu einem zweiten Ge-Rußsorten in dieser Größenordnung, wie Acetylenruß misch vermengt. Die beiden Gemische wurden dann und andere Rußarten, oder Graphitstaub sind be- vereinigt und weitere 5 Minuten miteinander vermischt, sonders bevorzugt. Ausgezeichnete Ergebnisse erzielte Das erhaltene gleichförmige Gemisch wurde einen j man beispielsweise mit einem Ruß mit einer mittleren Tag in einem verschlossenen Behälter aufgehoben und !Teilchengröße von etwa 19 μ. Auf jeden Fall soll das 40 dann mit einer üblichen Pastenstrangpresse zu einem 'elektrisch leitfähige Material sich weder bei der rohrförmigen Strangpreßling von ungefähr 5,5 mm ι Berührung mit den in den Rohren oder Schläuchen lichter Weite und einer Wandstärke von etwa 1 mm ;später fließenden Materialien noch bei der Sinter- ausgepreßt. Dieses Rohr wurde derart in einem Ofen !temperatur des Polymers verändern oder zersetzen. erhitzt, daß eine Temperatur von 371°C innerhalb ! Die Mengenverhältnisse werden zweckmäßig so 45 2 Stunden erreicht wurde, um das Weißöl zu verjausgewählt, daß bei der Bildung des ersten Gemisches flüchtigen, und dann bei 371°C ¹Z₂ Stunde lang gevorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent der gesamten sintert. Stücke des Rohres von etwa 60 cm Länge !Polymerteilchen des ersten und zweiten Gemisches wurden noch mit der Temperatur von 371° C senkjverwendet und mit der Gesamtmenge des elektrisch recht in Wasser von 21° C fallen gelassen, um sie abzuleitfähigen Materials vermischt werden, wobei die 50 schrecken.

Menge des elektrisch leitfähigen Materials Vorzugs- Zu Vergleichszwecken wurden in einem Parallel-

'jweise 0,1 bis 0,25 Gewichtsprozent, bezogen auf das versuch 2,5 g Ruß der obigen Sorte 15 Minuten mit

!Gesamtgewicht des ersten und zweiten Gemisches, 1000 g Polytetrafluoräthylen in der oben beschriebenen

!beträgt. 7,5-1-Glasflasche vermischt. Dann wurden 231 g Weißöl

I Die Bildung des ersten Gemisches kann in der 55 zugesetzt, worauf weitere 5 Minuten vermischt wurde.

(Weise erfolgen, daß man die Polymerteilchen und das Diese Mischung wurde in der gleichen Weise wie die

pulverförmige elektrisch leitfähige Material trocken vorhergehende Mischung zu Rohren verarbeitet,

miteinander vermischt und anschließend die erforder- Proben von beiden Rohren wurden dann der Länge

liehe Menge des Schmiermittels zumischt. Statt dessen nach geschlitzt, längs einer Seite aufgeklappt und in

kann auch das pulverförmige elektrisch leitfähige 60 eine Prüffassung eingeklemmt, um die Leitfähigkeit

Material in dem Schmiermittel dispergiert und dann in der Längsrichtung zu messen. Der Abstand von

iiese Dispersion mit den Polymerteilchen für das Metall zu Metall an den Elektrodenklemmen betrug

5rste Gemisch vereinigt werden. In bestimmten Fällen 57,15 mm. Gleichstrom mit fünf verschiedenen Span-

■ st es besonders zweckmäßig, nach Vereinigung der nungen zwischen 200 und 1200 Volt wurde an jede : Dispersion des elektrisch leitfähigen Materials in dem 65 Probe angelegt, und der durch jede Probe in Längs-

■ schmiermittel mit dem Anteil der Polymerteilchen für richtung fließende Strom wurde gemessen. Für jede •las erste Gemisch dieses Gemisch mit dem Rest oder Probe wurden Stromstärke und Spannung auf doppelt-•;inem Teil der restlichen Polymerteilchen zu über- logarithinischem Papier aufgetragen, durch die so

erhaltenen fünf Punkte wurde eine Gerade gelegt und aus dieser für die Spannung von 675 Volt (entsprechend 120 Volt je cm der Probe) die Stromstärke abgelesen. Diese Stromstärke pro 120 Volt ist die Leitfähigkeit je cm der Probe.

Die mittlere Leitfähigkeit je cm pro 120 Volt von 10 Proben nach der Erfindung betrug dabei 320 Mikro-lj ampere, die mittlere Leitfähigkeit von 10 Proben, hergestellt nach der zweiten Methode, betrug 0,00002 Mikroampere pro 120VoIt.

Beispiel 2

25 g einer 10%igen Dispersion von Ruß mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 19 μ in Weißöl wurde in die im Beispiel 1 beschriebene 1-1-Gasflasche gegeben. Dann wurden 5 g Polytetrafluoräthylen zugegeben, und der Brei wurde sanft einige Sekunden vermischt und 1 Stunde stehen gelassen. Die Polytetrafluoräthylenteilchen absorbieren das meiste Weißöl, wobei der Ruß sich auf der Oberfläche der Polymerteilchen ablagerte. Die Masse der so gequollenen Polymerteilchen wurde nicht bewegt. Nun wurden 91 g weiteres Polytetrafluoräthylen auf die Oberseite dieser Masse aufgegossen, und das Gefäß wurde verschlossen. Nach ^24 Stunden war ein großer Teil des Weißöles von der gequollenen Polymermasse am Boden in die darüberliegende Polymerschicht hinaufgewandert, aber der Ruß verblieb auf jenen Polymerteilchen, wo sie ursprünglich abgelagert waren.

Rohrabmessungen
Lichte Weite I Wanddicke

5,5 mm

5,5 mm

23,0 mm

23,0 mm

1 mm
1 mm
1,2 mm
1,2 mm

Prozent

überzogene

Teilchen

100

2,5 100
2,5

Leitfähigkeit

je cm

(Mikroampere pro 120 Volt)

0,00002 270 0,0005 3,0

Der Inhalt des Gefäßes wurde dann unter etwas mechanischem Rühren durch ein 10-Maschen-Sieb und in ein Gefäß gegeben, das 904 g Polytetrafluoräthylen enthielt, das vorher 15 Minuten mit 212 g Weißöl vermengt worden war. Die vereinigten Mischungen wurden dann 15 Minuten untereinander vermischt, im geschlossenen Behälter einen Tag lang stehen gelassene und-dann strangverpreßt, gesintert, abgeschreckt und in der im Beispiel 1 angegebenen Weise untersucht. Die mittlere Leitfähigkeit je cm | von 10 Proben der Rohrstücke betrug 1700 Mikro- ,' ampere je 120 Volt. ,'

B ei s ρ i el 3 i

Strangpreßpasten wurden wie im Beispiel 1 herge- 1 stellt und mit verschiedenen Mundstücken zu Rohr- | stücken verarbeitet. Nach dem im Beispiel 1 beschrie- i benen Prüfverfahren erhielt man die folgenden Werte j für die mittlere Leitfähigkeit je cm für 10 Proben, j