DE1569057A1 - Zusaetzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Zusaetzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE1569057A1
DE1569057A1 DE1965J0027412 DEJ0027412A DE1569057A1 DE 1569057 A1 DE1569057 A1 DE 1569057A1 DE 1965J0027412 DE1965J0027412 DE 1965J0027412 DE J0027412 A DEJ0027412 A DE J0027412A DE 1569057 A1 DE1569057 A1 DE 1569057A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastic
sliding material
continuous phase
polyolefin
addition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1965J0027412
Other languages
English (en)
Other versions
DE1569057B2 (de
Inventor
Heinz Faigle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faigle & Co Igo Plast
Original Assignee
Faigle & Co Igo Plast
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Faigle & Co Igo Plast filed Critical Faigle & Co Igo Plast
Publication of DE1569057A1 publication Critical patent/DE1569057A1/de
Publication of DE1569057B2 publication Critical patent/DE1569057B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L59/00Compositions of polyacetals; Compositions of derivatives of polyacetals
    • C08L59/02Polyacetals containing polyoxymethylene sequences only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L59/00Compositions of polyacetals; Compositions of derivatives of polyacetals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

.5
Igo-Plast Faigle & Co. in st.Margrethen Schweiz
Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial für Lager, Zahnräder und andere auf Gleitreibung beanspruchte Maschinenteile sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kunststoff-Gleitmaterials.
A 62 9/ri/25
009844/1649
Durch die Erfindung wird eine Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Abriebfestigkeit des Gleitmaterials erzielt.
Die Verwendung von Füllstoffen zur Veränderung der physikalischen Eigenschaften eines Kunststoffes ist bekannt. Beispielsweise ist es vor allem bei Polyamiden bekannt, Graphit oder Molybdänsulfid beizumischen. Diese Beimischungen erhöhen meist die kristalline Struktur der Kunststoffe und dienen nebenher als beigemengtes Schmiermittel, wodurch die Abriebfestigkeit verbessert wird. Ebenfalls bekannt ist es, Kunststoffen Fasern aus anderen Kunststoffen beizumischen, mit dem Zweck, die Zug-, Schlag-, oder Druckfestigkeit zu verbessern.
Auch Mischungen von Polyamiden mit Polyolefinen wie z.B. Polyäthylen sind schon als für viele Zwecke besonders geeignetes Material vorgeschlagen worden. Dabei wurde bisher angenommen, daß die Erzielung einer so homogen wie möglichen Mischung der beiden Materialien sehr wichtig sei. Zu diesem Zweck wurden Knetstrangpressen und andere Mischvorrichtungen mit hoher Scherkraft verwendet, um die beiden Kunststoffe zusammen zu schmelzen und zu homogenisieren. Obgleich es richtig ist, daß Polyäthylen mit den meisten, geschmolzenen Kunststoffen keine echte Lösung bil-r det, emulgieren Mischvorrichtungen mit hoher Scherkraft die Komponenten oder mischen sie anderweitig so gründlich,
009844/ 1649
daß die diskreten Polyäthylenteilchen zerstört werden. Diese Homogenisierung kann so intensiv sein, daß die Polyolefinteilchen eine fast monomolekulare Größe erreichen. Beim Einsatz solcher Kunststoffe unter Bedingungen, bei denen nicht nur Beanspruchung auf Druck und Reibung, sondern auch auf Zug, Schlag und Biegung etc. auftritt, hat sich nun gezeigt, daß durch die homogene Vermischung die bindende Komponente geschwächt wird, was die Lebensdauer oder überhaupt die Einsatzmöglichkeit der betreffenden Kunststoffmischung bedeutend einschränkt. Vor allem bei homogenen Mischungen von Polyäthylen mit Polyamid oder Polyacetalen, in welchen das Polyamid bzw. das Polyacetal den Binder und das Polyäthylen eine den Griff und die Oberflächenbeschaffenheit verändernde Komponente darstellt, können diese Nachteile festgestellt werden.
Es wurde nun eine Möglichkeit gefunden, Polyolefine verschiedenen Kunststoffen in einer Weise beizumischen, daß die Verschleiß- und Abriebfestigkeit sowie die Gleiteigenschaften der Grundsubstanz verbessert werden, die Festigkeitswerte der Grundsubstanz aber im wesentlichen erhalten bleiben. Die Erfindung ist gekennzeichnet, durch einen Gehalt an in der kontinuierlichen Phase von einem ersten Kunststoff (Grundsubstanz), vorzugsweise von Polyamid oder
009844/1649
_4_ 1569Ü57
Polyacetal, diskret eingebetteten Polyolefin-Partikeln (Füllstoff).
Dies erfordert erstens, daß keine Homogenisierung stattfindet und zweitens, daß eine übermäßige Agglomerierung der Polyolefinteilchen selbst vermieden wird, sodaß die Polyolefinteilchen weder in großen Massen zusammengeschmolzen werden, noch in Schichten in die Kunststoffmatrix geschmiert werden.
Im Gegensatz zu den bekannten homogenen Mischungen von Polyolefinen mit einem anderen Kunststoff ist das erfindungsgemäße Kunststoff-Gleitmaterial inhomogen. Dabei können die Polyolefin-Partikel beispielsweise eine Korngröße von etwa 0,01 mm bis etwa 3,0 mm aufweisen. Es besteht keine genaue, entscheidende Grenze für diese Teilchengröße und es wurde festgestellt, daß Agglomerate oder Teilchen bis zu 2 oder 3 mm bei der Verringerung des Reibungskoeffizienten und bei der Verbesserung der Abnutzungseigenschaften des Kunststoffmaterials wirksam sind. Die optimale Größe der Polyäthylenteilchen hängt von der Endverwendung des Kunststoffmaterials ab. Soll zum Beispiel der Kunststoff als Lager für eine verhältnismäßig kleine, glatte Welle verwendet werden, so kann angenommen werden, daß die optimale Teilchengröße des Füllmaterials geringer ist als für ein verhältnismäßig großes Lager für eine relativ rauhe Welle.
00984W 1649
1569Ü57
Bevorzugte Beispiele von als Füllstoffe geeigneten Polyolefinen sind Partikel aus Polyäthylen und Polypropylen, während für die in kontinuierlicher Phase vorliegende Grundsubstanz Polyamid und Polyacetalharz als besonders geeignet erwähnt sei.
Üblicherweise wird der Masseanteil der Grundsubstanz größer sein als der Masseanteil der Polyolefinpartikel.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Kunststoff-Gleitmaterials ist folgender.: Sowohl die Grundsubstanz als auch die beigemischten Polyolefinpartikel sind Kunststoffe, erfüllen also beispielsweise die Forderung nach einem Rein-Kunststoff-Lager. Die Polyolefine dienen als Fest-Schmiermittel, von dem mit jeder vom Kunststoff abgeriebenen Schichte wieder neue Partikel an die Oberfläche gelangen. Somit wird auch die Forderung nach einem selbstschmierenden Lager erfüllt. Ferner sind besonders Polyolefine als Fest-Schmiermittel geeignet, Poren und andere Unebenheiten von beispielsweise Stahlwellen auszufüllen. Sie bilden damit auf der Wellenoberfläche einen Film und reduzieren dadurch wesentlich die weitere Lagerabnützung, Daneben wird in den meisten Fällen auch eine Verbesserung des Reibungskoeffizienten beobachtet.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß in den meisten zur Anwendung kommenden Mischungs-Kombinationen die beige-
009844/1649
mischten Polyolefine bei niedrigeren Temperaturen als die Grundsubstanz schmelzen. Beim Heißlaufen eines Lagers wird in diesen Fällen zuerst der Schmelzpunkt des Polyolefins erreicht. Dessen der Lagerfläche anliegende Partikel gehen in den flüssigen Zustand über und bilden einen vorteilhaften flüssigen Schmierfilm. Solche Gleitlager besitzen also ausgesprochen gute Notlaufeigenschaften .
Werden hochmolekulare Polyolefine verwendet, so wirkt sich einerseits deren bekannte, den niedermolekularen Polyolefinen gegenüber bessere Verschleißfestigkeit aus und andererseits verhindert ihre höhere Viskosität ein übermäßiges Ausschmelzen im Notlauffalle.
Wie erwähnt, stellt das erfindungsgemäße Kunststoff-Gleitmaterial eine inhomogene Mischung dar. Da bei der Verarbeitung solcher Mischungen auf Extrudern oder in Spritzgußvorrichtungen das Material auf den Schmelzpunkt erhitzt und verflüssigt wird, bestand das Problem, diese Inhomogenität überhaupt zu erreichen und zu bewahren, denn normalerweise vermischen sich natürlich zwei verschie- ° dene, in schmelzflüssigem Zustand vorliegende Kunststoffe
^ bei gemeinsamer Verarbeitung vollständig. Insbesondere ,ο wenn die Schmelzpunktdifferenzen der verwendeten Kunst- -* stoffe nicht groß sind, bestand keine Möglichkeit, in einer
*"* flüssigen Schmelze eines Kunststoffes einen zugesetzten anderen Kunststoff in festem Zustand zu erhalten und so ein
inhomogenes Gefüge des verarbeiteten Materials zu erzielen. Absolut unmöglich schien diese Lösung natürlich in dem Fall, wo das zugesetzte Material z.B. Polyäthylen, einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die Hauptkomponente, z.B. Polyamid oder Polyacetale
Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch umgangen, daß, falls der in kontinuierlicher Phase vorliegende Kunststoff (bei Verfahrensbeginn oder endgültig, beispielsweise nach vollendeter Polymerisation) einen höheren Schmelzpunkt als das verwendete Polyolefin aufweist (beispielsweise wenn zu Caprolactam oder Polyamid oder Polyacetal ein Polyäthylen in Partikeln beigemischt wird), das Letztere eine höhere Schmelzviskosität besitzt und zumindest so lange beibehält, als noch mischende Einflüsse auf die Schmelze einwirken bzw. die Schmelzviskosität der kontinuierlichen Phase (beispielsweise durch Polymerisation oder Vernetzung) erst dann die Schmelzviskosität des verwendeten Polyolefins übersteigt (und/oder diese unter ^ene sinkt), uenn auf das Material keine mischenden Einflüsse mehr einwirken, solange es sich in einem über dem Schmelzpunkt des verwendeten Polyolefins liegenden Temperaturbereich befindet. Aufgrund dieser relativ höheren Schmelzviskosität können beispielsweise die hoch-molekularen Polyäthylene mit anderen Kunststoffen in der Schmelze gemischt werden, selbst wo hohe Scherkräfte auftreten, ohne da3 eine
00984W 1649
unangemessene Homogenisierung oder Agglomerisierung erfolgt. Bei erhöhten Temperaturen erfolgt jedoch ein Abbau des Molekulargewichtes und eine Verringerung der Schmelzviskosität des Polyolefins. Daher sollen Mischwirkung ausübende Vorgänge vor dem Zeitpunkt unterbrochen werden, wo die Schmelzviskosität des Polyolefins sich zu sehr der Viskosität des Grundmaterialsnähert. Das kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Schmelzviskosität bzw. die Scherfestigkeit des Grundmaterials, aufgrund von Polymerisation oder Vernetzung während der Einbettung oder Verarbeitung der Polyolefinpartikel, ansteigt.
Allgemein kann angegeben werden, daß das Molekulargewicht des Polyolefins umso höher sein sollte, je strengere Bedingungen bezüglich Scherkraft und Temperatur beim Mischen vorkommen. Wird zum Beispiel in einem Extrem die Mischung bei Strangpress- und Spritzgußverfahren sowohl hohen Scherkräften als auch hohen Temperaturen unterworfen, so sind zur Vermeidung einer Homogenisierung relativ hoch-molekulare Polyolefine erforderlich. Andererseits macnen es anionische Polymerisationsverfahren für Lactame bei niedriger Temperatur möglich, poiyoiefin-gefüllte Polylactame ohne jede Scherkräfte bei Temperaturen 'in. oio^· rrsrcbmal sogar unterhalt aes Schmelzpunktes des Polyolefins pu gießen« In diesem Fall brauchen nur Polyolefine mit niedrigen bis mittleren Molekulargewichten verwendet werden. Zwischen diesen beiden Extremen liegen andere Behandlungsverfahren, wie rum Beispiel aas "erpressen und Sintern, wo die Temperaturen
00984W1649 BAD ORIGINAL
1569U57
massiger sind als beim Strangpressen und wo die Scherkräfte unbedeutend sind.
Vorzugsweise weisen die Polyolefinteilchen die Form von Flocken oder anderen Partikeln unregelmäßiger Gestalt auf. Sie besitzen dann eine Vielzahl von Verankerungsstellen, über welche die mechanische Verbindung zur Grundsubstanz erfolgt. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Partikeln mit einer Größe.von ca. 0,01 bis 0,8 mm erwiesen.
Es hat sich gezeigt, daß eine genügend große Differenz der Schmelzviskosität der beiden Komponenten genügt, um die angestrebte Inhomogenität der Mischung zu erzielen, d.h. daß die Polyolefinteilchen in der Schmelze separiert bleiben. Als Füllstoff-Polyolefin besonders bewährt hat sich Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von ca. 1 Million (über 500.000, vorzugsweise zwischen 800.000 und 1,200.000)' oder darüber. Dieses Polyäthylen hat eine so hohe Schmelzviskosität, daß es während der Verarbeitung, zum Beispiel in geschmolzenem Polyacetal, nicht zerfließt.
In der Praxis wird man bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoff-Gleitmaterials zweckmäßigerweise so vorgehen, daß man entweder die Polyolefinpartikel des Füllstoffes mit Granulat oder Pulver der Grundsubstanz kalt mischt und dieses Gemisch in die beheizte Verarbei-
0 0 9 8 k 4 / 1 6 A 9 BAD ORIGINAL
I569US7
tungsmaschine bringt oder aber daß man die Polyolefinpartikel erst der bereits aufgeschmolzenen Grundsubstanz beigibt.
Es ist aber zu beachten, daß Polyolefine sich meist schon thermisch abzubauen beginnen, wenn die Schmelzpunkte der für Maschinenelemente meist verwendeten Kunststoffe (z.B. Polyamide, Polyacetale) erreicht werden. Die Einbettung der Polyolefin-Partikel bei der Herstellung von Granulaten, bei der Herstellung von Fertigteilen oder der Verarbeitung von Granulaten zu Fertigteilen muß daher so erfolgen, daß die Temperatur, unter welcher der thermische Abbau des Polyolefins erfolgt, nur möglichst kurze Zeit gehalten werden muß. Von geringerem Einfluß ist es, wenn die hohe Temperatur noch gehalten wird, während sich die Schmelze ganz oder nahezu in Ruhe befindet (z.B. beim Auskühlen des Kernes eines in Extrusion befindlichen dicken Stabes). Dann baut wohl das Polyolefin thermisch ab und wird dadurch niederviskoser, weil aber die Schmelze keine wesentliche Bewegung mehr ausführt, tritt keine bedeutsame Vermischung zwischen dem Polyolefin und dem Kunststoff der Grundsubstanz mehr ein.
Bei der Erzeugung von Granulat bzw. von Fertigteilen ist..... somit zu beachten, daß die Zeitdauer des Aufschmelzens oder einer sonstigen thermischen Beanspruchung der Mischung
00 98 44/1649
♦" 1569U57
JA
geringer ist, als die Abbauzeit des Polyolefins des Füllstoffes auf eine Schmelzviskosität, (bzw. Scherfestigkeit der Schmelze), welche niedriger ist als die des Kunststoffes der Grundsubstanz. Bei der Herstellung von Fertigteilen kann diese Zeit überschritten werden, wenn sich die Schmelze in völliger oder angenäherter Ruhe befindet und anschließend erstarrt.
Es muß noch erwähnt werden, daß die Polyolefin-Partikel schon bei der Herstellung des Kunststoffes (z.B. Polymerisation) mit eingeschlossen werden können. Beispielsweise bei der Herstellung von Gußpolyamid ist das leicht realisierbar. Dabei ist nur zu beachten, daß die Summe der thermischen Beanspruchungen während der Kunststoffherstellung und der Verarbeitung zum Fertigteil nicht die im vorausgegangenen Absatz erwähnte Abbaugrenze des Polyolefins überschreitet, wenn noch mischwierksame Vorgänge vorgesehen sind.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoff-Gleitmaterials besteht darin, d&2 die Polyolefinpartikel in Lösungen oder Dispersionen des Kunststoffes der Grundsubstanz eingearbeitet und diese Mischung dann durch Trocknung in den festen Zustand übergeführt wird.
Selbstverständlich ist es auch weiterhin möglich, zusätzlich zu den Polyolefinteilchen auch die bekannten Mate-
009844/16 49
BAD
1569Ü57
rialien, wie z.B. Molybdändisulfid oder Graphit dem Kunststoff beizumischen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele des Verfahrens näher erläutert:
Beispiel 1:
100 Gewichtsteile Polyamid-6-Granulat vom Molekulargewicht 70.000 wurden unter Zugabe eines Haftungsvermittlers mit 18 Gewichtsteilen Polyäthylenpulver (Molekulargewicht 1,200.000, Korngröße zwischen 0,5 und 0,03 mm) in einem Trommelmischer miteinander vermengt und dieses Gemenge sodann in einem Granulierextruder verarbeitet. Die austretende Schmelze hatte eine Temperatur von 240 C und die aus dem Extruder kommenden Stränge (im Durchmesser von 2 bis 3 mm) wurden in Stücke vcn 3 bis 5 mm geschnitten. Dieses Granulat vurde getrocknet und sodann auf einer Schneckenspritzgui-maschine bei einer Temperatur von 25O°C zu Prüfklötzchen verarbeitet. Anschließend wurden auf der gleichen Schneckenspritzgußmaschine unter den genau gleichen Arbeitsbedingungen, auch Prüfklötzchen aus dem eingangs erwähnten Polyamid-6-Granulat ohne Polyäthylen-Beimischung gespritzt.
0098ΛΛ/16Α9
BAD ORIGINAL
1569US7
Dünnschnitte der beiden verschiedenen Klötzchen wurden sodann unter dem Mikroskop betrachtet. Dabei war zu sehen, daß das Polyäthylen enthaltende Polyamid sich nicht mit dem Polyäthylen vermischt hatte, sondern daß die Polyäthylen-Körner ihre unregelmäßige Struktur behalten hatten und als selbständige Körper im Polyamid eingebettet waren.
Anschließend wurde in die Prüfklötzchen eine Lagerstelle eingearbeitet und je 8 KEtzchen der beiden angefertigten Typen auf einer Lagermaschine geprüft. Die dabei erhaltenen Durchschnittswerte sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
Eeibwert Relativ-Temperatur
bei Lagerpressung bei Lagerpressung 15 kp/cm2 35 kp/cm2 15 kp/cm2 35 kp/cm2
Polyäthylen 0,05 0,17 2O0C 57°C
Polyamid ohne
Polyäthylen
Polyamid mit
Polyäthylen 0,04 0,06 13°C 28°C
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß sich die Polyäthylenbeimischung zum Polyamid besonders bei zunehmender Lagerpressung auswirkt. Tatsächlich wurde bei Praxis-Versuchen gefunden, daß der zulässige PV-Wert im Bereich geringer. Geschwindigkeit um ein Mehrfaches erhöht werden
009844/1649 BAD ORIGINAL
-14- 1569U57
.konnte. Als besonders wesentliches Versuchsergebnis ist mitzuteilen, daß sowohl bei der Prüfung auf der Lagermaschine, als auch während der Praxisversuche bei dem Polyamid mit Polyäthylenbeimischung kein "Knarren" oder "Quietschen", auch nicht in kritischen Geschwindigkeitsbereichen auftrat, im Gegensatz zu Rein-Polyamid-Lager, wo solche Erscheinungen -hervorgerufen durch "Slip-Stick-Effekte" - öfter zu beobachten sind. Der Grund für diese Verbesserung dürfte darin liegen, daß -wie in der vorstehenden Tabelle gezeigt- der Haft-Reibwert in die Nähe des Reibwertes der Belegung gebracht wird.
Beispiel 2:
Über der Füllöffnung eines Extruders wurden zwei Rüttelrinnen angebracht und deren Förderung so eingestellt, daß die eine ein Polyäthylenpuiver (Korngröße 0,04 bis 0,2;Molekulargewicht ca. 1,000.000) zu 5 und die andere ein Polyacetalgranulat zu 100 Gewichtsteilen lieferten. Die Schmelze-Temperatur im Extruderkopf belief sich auf 200 C. An dem Extruderkopf war eine Düse für Rundstäbe mit 40 mm 0 angeschlossen. Der Extruder hatte also in diesem Falle eine Doppelfunktion. Das Polyäthylen und das Acetalharz gelangten zusammen in die Schnecke, beim Transport in Richtung Extruderkopf schmolzen sie und das Polyäthylen wurde vom dünnflüssigen Polyacetal umflossen. Des-
009844/1649
BAD ORIGINAL
weiteren wurde dieses Gemenge infolge des Schneckendrucks durch die Düse gepreßt und dabei zu einem Stab geformt. Abschnitte aus diesem Stab wurden auf einer Abriebmaschine geprüft. Bei dieser wurden die Stabstücke stirnseitig gegen den Umfang einer Stahlscheibe mit 100 mm 0 und 15 mm Breite gepreßt. Das Maß für den Abriebvorgang war die Länge der 15 mm breiten Einlaufspur. Die Umfangsgeschwindigkeit der Stahlscheibe war 35 m/min. t der Anpreßdruck 4 kp. Bei dieser Prüfung zeigte das mit Polyäthylen gefüllte Acetalharz nach 50 Stunden eine um 20 %, nach 330 Stunden eine um 38 % kleinere Verschleißfl-äche gegenüber dem reinen Acetalharz.
Abschließend sei noch auf einige Möglichkeiten im Zusammenhang mit dem Einarbeiten der Polyolefin-Partikel in den Kunststoff der Grundsubstanz hingewiesen:
Kit Hilfe der ionischen, vorzugsweise anionischen Polymerisation bei niedrigen Temperaturen für Lactame wird es möglich, mit Polyäthylen gefüllte Polylactame zu gießen, vobei im ίereich des Schmelzpunktes und unter Umständen socar unter dem Schmelzpunkt von Polyäthylen keine Scherkräfte auftreten. In diesem Falle können auch Polyäthylene mit relativ niedrigem Molekulargewicht z.B. bei etwa 10C.COG oder solchem mittlerer Werte (z.B. bei etwa 400.000) verwendet uerden. Im Hinblick auf die angestrebte Qualität
009844/1649 BAD ORIGINAL
-16- 1569ÜS7
des zu erzeugenden Gleitmaterials sind jedoch auch bei diesem Verfahren Polyäthylene mit hohem Molekulargewicht vorzuziehen.
Weitere Verfahrensmöglichkeiten für die Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoff-Gleitmaterials sind zum Beispiel das Pressen und Sintern, wobei die Verfahrenstemperaturen niedriger sind als beim Extrudieren und außerdem die Scherkräfte vernachlässigt werden können.
Zusätzlich zur physikalischen Einbettung des Füllstoffes in der Grundsubstanz können auch noch chemische Bindungen zwischen der Oberfläche der Polyolefin-Partikel und der Grundsubstanz hergestellt werden, beispielsweise durch die Verwendung eines geeigneten Klebe^mittels, welches polare und/oder chemische Bindungen bewirkt.
Desweiteren kann bei Polyolefinen deren Bindungsfähigkeit vielfach durch Aktivierung, z.B. Oxydation, der Oberfläche der Partikel, verbessert werden.
Aus_ der. obigen Ausfünrungen geht eiaaeutig hervor, daß die lösung des wesentlichen Merkmais der Erfindung darin besteht, da.; i:; einer kontinuierlicnen Phase eines Kunst-
0098AW16A9 mD Original
stoffes Polyolefiapartikel eingebettet werden, um die gewünschten Verbesserungen der für Gleitmaterialien wesentlichen Eigenschaften zu erzielen. Dabei sind die Wirkungen ähnlich, wenn die kontinuierliche Phase aus einem anderen, als in den obigen Beispielen erwähnten Materialien besteht. Neben den oben genannten Kunststoffen auf der Basis von Polyamid und/oder Polyacetal Kann,die kontinuierliche Phase beispielsweise auch aus als Gleitmaterial gebräuchlichen Spoxyharzen und - vorzugsweise gewebeverstärkten - Phenolharzen bestehen. Selbstverständlich kann dafür auch ein Polyolefinmaterial verwendet werden, beispielsweise wenn im Chemie-Apparatebau, in das dort gebräuchliche Polypropylen hochmolekulare Polyäthylenpartikel insbesondere in für Lagerstellen vorgesehenen Teilen eingebettet wird.
BAD ORIGINAL
00984 4/1649

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial für Lager, Zahnräder und andere auf Gleitreibung beanspruchte Maschinenelemente, gekennzeichnet durch einen Gehalt an in der kontinuierlichen Phase von einem ersten Kunststoff diskret eingebetteten Polyolefin-Partikeln.
    2. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Phase aus Polyamid oder Polyacetal besteht.
    3· Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefin-Partikel eine Korngröße von mindestens ca. 0,01 mm aufweisen.
    4. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefin-Partikel Korngrößen von etwa 0,01 bis 3»00 mm aufweisen.
    5. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 4f dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des in kontinuierlicher Phase vorliegenden Kunststoffes 80 bis 97 Gewichtsprozent und der Anteil der Polyolefin-Partikel 3 bis 20 Gewichtsprozent beträgt.
    009844/1649
    Ί569057
    6. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die PolyolefinPartikel aus Polyäthylen oder Polypropylen bestehen.
    7. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 6t dadurch
    gekennzeichnet, daß das Polyäthylen ein Molekulargewicht über 500.000, vorzugsweise 800.000 bis 1,200.000 besitzt.
    8. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach Anspruch 1-7,dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid des in kontinuierlicher Phase vorliegenden Kunststoffes Polyhexamethylenadipamid, Polyhexamethylensebacamid, Polycapro-
    1 ac tarn oder das Polymerisat vono^-Aminoundecansäure ist,
    9. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer intensiven Verankerung der Polyolefin-Partikel in der als kontinuierliche Phase vorliegenden Grundsubstanz diese Fartikel unregelmäßig gestaltet sind.
    D 0 9 8 U L I 1 8 L 9
    * 20 -
    10· Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin eine höhere Schmelzviskosität als der in kontinuierlicher Phase vorliegende Kunststoff hat.
    11. Zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in kontinuierlicher Phase vorliegende Kunststoff einen höheren Schmelzpunkt als da8 Polyolefin hat.
    12* Verfahren zur Herstellung eines zusätzlich einen zweiten Kunststoff enthaltenden Kunststoff-Gleitmaterials nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyolefinpartikel in eine kontinuierliche Phase von einem Kunststoff einbettet, wobei man für die kontinuierliche Phase sowie für die Polyolefinpartikel ein solches Material wählt, bei dem unter den gewählten Einbettungsund Verarbeitungstemperaturen das letztere eine höhere Schmelzviskosität bzw. höhere Schmelzscherfestigkeit besitzt und zumindest so lange beibehält, als eine wesentliche Einwirkung von Scherkräften erfolgt.
    Q09844/1649
    1069057'
    13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß - insbesondere bei Verwendung einer noch polymerisierenden oder vernetzenden kontinuierlichen Phase und unter Berücksichtigung eines eventuellen thermischen Abbaues des Polyolefins - die unter Einwirkung von Scherkräften erfolgende Einbettung bzw. Verarbeitung vor dem Zeitpunkt unterbrochen wird, wo sich die Schmelzviskositäten bzw. Schmelzscherfestigkeiten der Polyolefin-Partikel diejenigen der kontinuierlichen Phase erreichen.
    14. Verfahren nach Anspruch 12 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die einzubettenden Polyolefin-Partikel vor dem Zumischen einer chemischen Oberflächenbehandlung, z.B. durch Oxydation, zur Aktivierung der Oberfläche unterzogen werden.
    15. Verfahren nach Anspruch 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzubettenden Polyolefin-Partikel vor dem Zumischen mit einem Bindemittel überzogen werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß als füllstoff ein Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von über 500.000, insbesondere 800.000 bis 1,200.000 beigemischt wird.
    Der Patentanwalt: 0 0 9 8 4 4/1649^'^
DE1965J0027412 1964-01-31 1965-01-28 Gleitmaterial Granted DE1569057B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH119364A CH441742A (de) 1964-01-31 1964-01-31 Kunststoffmaterial, vorzugsweise für Lager und ähnliche Maschinenelemente, sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1569057A1 true DE1569057A1 (de) 1970-10-29
DE1569057B2 DE1569057B2 (de) 1971-10-07

Family

ID=4204670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1965J0027412 Granted DE1569057B2 (de) 1964-01-31 1965-01-28 Gleitmaterial

Country Status (9)

Country Link
AT (1) AT275850B (de)
BE (1) BE659129A (de)
CH (1) CH441742A (de)
DE (1) DE1569057B2 (de)
DK (1) DK132091C (de)
GB (1) GB1101871A (de)
LU (1) LU47876A1 (de)
NL (1) NL148641B (de)
SE (1) SE324243B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2534592A1 (fr) * 1982-10-14 1984-04-20 Charbonnages Ste Chimique Procede de fabrication de materiaux composites thermoplastiques a matrice et phase renforcante fibrillaire polymerique
US5482983A (en) * 1991-01-12 1996-01-09 Basf Aktiengesellschaft Flameproofed thermoplastic molding materials

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915954B1 (de) * 1970-07-23 1974-04-18
NL168540B (nl) * 1975-05-23 1981-11-16 Du Pont Werkwijze voor het bereiden van een taai, thermoplas- tisch veelfasenpreparaat.
DE2734693A1 (de) * 1977-08-02 1979-02-15 Bayer Ag Hochschlagzaehe polyamidlegierungen
JPH0662831B2 (ja) * 1986-07-28 1994-08-17 三ツ星ベルト株式会社 ポリアセタ−ル樹脂組成物の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2534592A1 (fr) * 1982-10-14 1984-04-20 Charbonnages Ste Chimique Procede de fabrication de materiaux composites thermoplastiques a matrice et phase renforcante fibrillaire polymerique
US5482983A (en) * 1991-01-12 1996-01-09 Basf Aktiengesellschaft Flameproofed thermoplastic molding materials

Also Published As

Publication number Publication date
NL6501201A (de) 1965-08-02
SE324243B (de) 1970-05-25
BE659129A (de) 1965-08-02
NL148641B (nl) 1976-02-16
DE1569057B2 (de) 1971-10-07
DK132091C (da) 1976-03-08
GB1101871A (en) 1968-01-31
DK132091B (da) 1975-10-20
CH441742A (de) 1967-08-15
LU47876A1 (de) 1965-03-29
AT275850B (de) 1969-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69210543T2 (de) Herstellungsverfahren zum Formen eines Verbundproduktes
AT394051B (de) Formteil aus gespritzten oder extrudierten kunststoffabfaellen und verfahren zu seiner herstellung
DE3221785C2 (de) Schichtverbundwerkstoff mit metallischer Trägerschicht und Gleit- bzw. Reibschicht, sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE3382622T2 (de) Mit polymeren beschichtete verstaerkungen.
DE19930920A1 (de) Langfaserverstärktes thermoplastisches Material und Verfahren zum Herstellen desselben
DE2352610A1 (de) Stahlmaterial zur verwendung bei spannbetonbauwerken
DE1914370A1 (de) Glasfaserverstaerktes,thermoplastisches Harzpraeparat
DE2818184A1 (de) Kavitations- und verschleissfester, hochtemperaturbestaendiger, reibungsarmer schichtwerkstoff, insbesondere gleitlagerwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE1569057A1 (de) Zusaetzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2226287B2 (de) Verfahren zur Herstellung und Formung einer Mischung aus thermoplastischen Kunststoffen und festen Füllstoffen
DE4121915A1 (de) Herstellung von verbundwerkstoffen aus polymerpulverdispersionen
WO2018138262A1 (de) Verfahren zur herstellung und/oder wiederverwertung eines förderbandes sowie förderband
DE1750981C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines schmiermittelhaltigen Granulats für die Herstellung eines Gleitlagerelements oder ähnlichen reibungsmindernden Elements aus Polyacetalharz
DE1569057C3 (de) Gleitmaterial
DE4325260A1 (de) Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Verbundwerkstoffe
CH415035A (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Stäben oder Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen
DE2904200A1 (de) Verfahren zur herstellung von langfaserverstaerkten verbundkoerpern
DE2032614A1 (de) Verformung von polymeren Stoffen
DE2129256C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern
DE2132360C3 (de) Kaltgeprefite, wärmegehärtete Formkorper aus selbstschmierendem Gleitwerkstoff auf Basis von Polytetrafluorethylen und Epoxyharz
DE10335139A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtbauteilen sowie mit dem Verfahren herstellbare Leichtbauprofile
DE1955720A1 (de) Verfahren zur Herstellung einheitlicher Formkoerper aus einem thermoplastischen Polymeren
DE2340369A1 (de) Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten granalien aus einem thermoplastischen polymer
DE202010017570U1 (de) Extrusionsanlage zur Herstellung hoch gefüllter Kunststoffe
DE10348804A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtbauteilen mit Holzfasern sowie mit dem Verfahren herstellbare Leichtbauprofile

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977