DE1554862B1 - Verfahren zum Verformen von hochmolekularem Polyaethylen - Google Patents
Verfahren zum Verformen von hochmolekularem PolyaethylenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen von hochmolekularem Polyäthylen mit praktisch
nicht mehr meßbarem Schmelzindex, insbesondere von Polyäthylen mit Molekulargewichten über 150000,
durch Spritzgießen oder Spritzpressen, bei dem das unterhalb seiner Zersetzungstemperatur plastisch gemachte
Polyäthylen unter Druck in eine vorgeheizte Form gepreßt wird.
Die Verformung von Polyäthylen auf dem Wege über Spritzen, Spritzpressen usw. ist weitgehend von
der durch den Schmelzindex gekennzeichneten Schmelzbarkeit des Kunststoffes abhängig. Der
Schmelzindex gibt an, welche Menge an Polyäthylen bei einer Belastung von 5,3 kg durch eine Düse von
2 mm Querschnitt innerhalb von 600 Sekunden bei einer Temperatur von 190° C austritt. Liegt ein hoher
Schmelzindex vor, so ist die Verarbeitung leicht, während ein niedriger Wert für den Schmelzindex die
Verarbeitung erschwert. Der Schmelzindex wird mit zunehmendem Molekulargewicht geringer und ist bei
viskosimetrisch bestimmten Molekulargewichten oberhalb 150000 praktisch nicht mehr meßbar. Die nachstehende
Tafel 1 erläutert diese Verhältnisse.
Tafel 1
Molgewicht | Schmelzindex J5 |
120 000 | 0,3 |
130 000 | 0,1 |
150 000 | nicht meßbar |
200 000 | nicht meßbar |
500 000 | nicht meßbar |
1 000 000 | nicht meßbaf |
25
30
35
Es ist zwar möglich, Schmelzbarkeit und Viskosität durch Erhöhung der Temperatur zu verbessern,
jedoch ist der Temperatursteigerung eine Grenze gesetzt, da bei zu hohen Temperaturen bei der Verformung
ein Abbau des Molgewichtes eintritt.
Spritzt man hochmolekulares Polyäthylen, z. B. Ziegler-Polyäthylen, mit Molgewichten von 1000000
bei Temperaturen von etwa 240° C ohne Stabilisator, so tritt ein Abbau des Molgewichtes ein, der sich
nachteilig auf eine Reihe von Eigenschaften des gespritzten Produktes, wie Kerbschlagzähigkeit usw.,
auswirkt. Werden dem gleichen Einsatzprodukt Antioxydationsmittel zugesetzt, so hält das hochmolekulare
Polyäthylen auch einer höheren Erhitzung stand. Oberhalb 300° C tritt jedoch schon bei kurzzeitigem
und in verstärktem Maße bei längerem Verweilen bei dieser Temperatur eine starke Zersetzung
ein. Macht man das Produkt mit Hilfe von Schnecken plastisch, so geschieht das Aufschmelzen in der
Bewegung, womit eine bessere Durchmischung und Plastifizierung verbunden ist.
Für die Herstellung eines guten Spritzlings kommt es aber nicht nur auf die Plastifizierung, sondern
auch auf die Verformung an. Bei Polyäthylen" mit gutem Schmelzindex, also einem Produkt mit
niedrigem Molekulargewicht, nimmt die Spritzgußform die Wärme des Materials während des Spritzvorgangs
an.
Es wurden auch bereits die Formen vorgeheizt, um eine formtreue Ausbildung des Spritzlings zu erhalten.
Die eingestellten Formtemperaturen blieben dabei unterhalb des Kristallit-Schmelzpunktes für Polyäthylen
(132° C).
Spritzt man hochmolekulares Polyäthylen mit nicht mehr meßbarem Schmelzindex in eine kalte Form oder
in eine Form ein, deren Temperatur unterhalb des Kristallit-Schmelzpunktes liegt, so wird das vorplastifizierte,
geschmolzene Material an der Formwand bzw. auf dem Wege zur Form abgekühlt, und es entsteht ein Spritzling mit schuppiger Oberfläche
oder sogar durchgehend schuppiger Struktur.
Es bereitet daher kaum überwindbare Schwierigkeiten, bei der Verarbeitung von solchem hochmolekularen
Polyäthylen mit viskosimetrisch bestimmten Molgewichten von 500000 und 1000000
oder höher durch Spritzgießen oder Spritzpressen einwandfreie Spritzlinge zu erhalten.
Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten bei dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch behoben,
daß die Form auf eine über dem Kristallit-Schmelzpunkt liegende Temperatur, vorzugsweise zwischen
140 und 180° C, vorgeheizt und anschließend nur so weit abgekühlt wird, daß die Masse vor dem Ausstoßen
des Formlings eine Temperatur von 100 bis 120°C annimmt.
. Nach einer Ausführungsform der Erfindung setzt man hochmolekulares Polyäthylen ein, dem Füllstoffe,
insbesondere Schlämmkreide, in Mengen bis zu 80%, bezogen auf die gefüllte Masse, beigemischt
worden sind.
Nach einer anderen Ausführungsform hält man auch bei der Abkühlung des Formlings den Spritzdruck
aufrecht.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht das Verarbeiten von hochmolekularem Polyäthylen durch
Spritzgießen auf handelsüblichen Spritzgußmaschinen bekannter Bauart.
Ein mit 0,2% Mercaptobenzodiazol stabilisiertes Polyäthylengranulat mit einem Molgewicht von etwa
500 000 wird auf einer Kolbenspritzgußmaschine auf 220°C erhitzt und in eine auf 170° C vorgeheizte
Form eingespritzt. Nach Abkühlen des Spritzlings auf etwa 100° C wird er ausgestoßen. Das Molekulargewicht
hat sich nicht verändert. Die mechanischen Werte blieben gleich.
Mechanische Werte |
aB 120° kg/cm2 |
Ir 120° kg/cm2 |
dR 120° % |
Vorher Nachher |
31 34 |
140 · 150 |
938 969 |
(σΒ120° Zugfestigkeit bei 120°, <rÄ120° Reißfestigkeit
bei 120°, M2O0 Reißdehnung bei 120°).
Ein Polyäthylengranulat mit einem Molgewicht "von etwa 500 000 und einem Schlämmkreidegehalt von 60 %
ist mit 0,2% Mercaptobenzodiazol stabilisiert. Das Granulat wird auf einer Kolbenspritzgußmaschine auf
260° C erhitzt und in eine auf 150°C vorgeheizte Form eingespritzt. Nach Abkühlen des Spritzlings auf etwa
100°C wird er ausgestoßen. Das Material hat sich
nicht verändert. Die mechanischen Werte entsprechen denen des Ausgangsmaterials.
σΒ120° 31 kg/cm2
aRl20° : 87 kg/cm2
όΛ120° 644%
'B ei spiel 3
Ein Polyäthylengranulat mit einem Molgewicht von etwa 1000000, das 3% Kreide und 0,2% Mercaptobenzodiazol
enthält, wird bei einer Zylindertemperatur von 230°C erhitzt und in einer auf 1500C
vorgeheizten Form zu kleinen Schalen (etwa 40 g) verspritzt. Nach Abkühlen des Spritzlings auf etwa
1000C wird er ausgestoßen. Die mechanischen Werte
für das Produkt vor und nach der Verarbeitung waren:
Vorher
Nachher
Nachher
960
985
985
Claims (3)
1. Verfahren zum Verformen von hochmolekularem Polyäthylen mit praktisch nicht mehr
meßbarem Schmelzindex, insbesondere von Polyäthylen mit Molekulargewichten über 150000,
durch Spritzgießen oder Spritzpressen, bei dem das unterhalb seiner Zersetzungstemperatur plastisch
gemachte Polyäthylen unter Druck in eine vorgeheizte Form gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Form auf eine über den Kristallit-Schmelzpunkt liegende Temperatur, vorzugsweise 140 bis 18O0C, vorgeheizt und anschließend
nur so weit abgekühlt wird, daß die Masse vor dem Ausstoßen des Formlings eine Temperatur von 100 bis 120° C annimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man hochmolekulares Polyäthylen
einsetzt, dem Füllstoffe, insbesondere Schlämmkreide in Mengen bis zu 80%, bezogen auf die
gefüllte Masse, beigemischt worden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man auch bei der Abkühlung
des Formlings den Spritzdruck aufrechterhält.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER0036732 | 1963-12-06 | ||
DER0045832 | 1967-04-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=32657631
Family Applications (2)
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DE19671729321 Pending DE1729321A1 (de) | 1963-12-06 | 1967-04-22 | Verfahren zum Verformen von hochmolekularen Polyaethylen |
Family Applications After (1)
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DE19671729321 Pending DE1729321A1 (de) | 1963-12-06 | 1967-04-22 | Verfahren zum Verformen von hochmolekularen Polyaethylen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE1554862B1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0343863A2 (de) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Polyolefin-Zusammensetzung mit hohem Molekulargewicht |
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FR2733933B1 (fr) * | 1995-05-11 | 1997-06-27 | Sommer Ind | Procede d'obtention d'une piece insonorisante et piece injectee selon un tel procede |
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DE714708C (de) * | 1938-11-01 | 1941-12-05 | Ig Farbenindustrie Ag | Verfahren zur Herstellung von Formstuecken aus Superpolyamiden nach dem Spritzgussverfahren |
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-
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- 1963-12-06 DE DE19631554862D patent/DE1554862B1/de active Pending
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1967
- 1967-04-22 DE DE19671729321 patent/DE1729321A1/de active Pending
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EP0343863A2 (de) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Polyolefin-Zusammensetzung mit hohem Molekulargewicht |
EP0343863A3 (de) * | 1988-05-25 | 1991-03-27 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Polyolefin-Zusammensetzung mit hohem Molekulargewicht |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1729321A1 (de) | 1972-03-02 |
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