DE1570276B2 - Verfahren zum herstellen von homogenen formkoerpern - Google Patents

Description

mit Glasfasern, Sand, welcher mit Wasserglas gebunden ist, Siliconkautschuk und alle Materialien, die von der heißen Lactamschmelze nicht angegriffen werden.

Zur Verbesserung der Trennqigenschaften zwischen Polymerisat und Formwandung können die mit dem Polymerisat in Berührung kommenden Formwandungen mit geeigneten Stoffen, wie Polyfluoräthylen oder Silicongummi, ausgekleidet werden.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Zur Polymerisation werden zwei Schmelzen, die auf 125° C erwärmt sind und folgende Zusammensetzung haben, verwendet:

a) 498 Teile Caprolactam und 2 Teile Alkalicaprolactamat,

b) 460 Teile Caprolactam und 40 Teile Bis-(caprolactam-N-carbonsäure)-hexamethylendiamid-l,6.

Die Schmelzen a) und b) werden kontinuierlich gemischt und so schnell in einen senkrecht angeordneten kreisförmigen Formraum von 75 mm 0 und 2 m Länge, der auf 140° C erwärmt ist, gefüllt, daß der Niveauanstieg der Schmelze 120 cm/min beträgt. Der erhaltene Stab ist im Innern über die ganze Länge homogen und hat keine Schlieren. Auch bei Versuchen mit einem Niveauanstieg von 108 cm bzw. 135 cm/min ist das Ergebnis gut. Bei einem Niveauanstieg von 10 cm/min und 500 cm/min erhält man stets inhomogene Stangen.

Beispiel 2

Der Polymerisationsansatz gemäß Beispiel 1 wird bei 130° C, sonst aber wie in Beispiel 1 beschrieben, in Formen von 75 mm und 100 mm 0 und Längen von 200 cm mit einer Steiggeschwindigkeit von 90 cm/min bzw. 55 cm/min polymerisiert. Die Stangen sind homogen im Gegensatz zu solchen Stangen, bei denen die Steiggeschwindigkeit 15 cm/min beträgt. Diese haben Inhomogenitäten.

Beispiel 3

Zum kontinuierlichen Herstellen von Stangen (70 mm 0) wird der Polymerisationsansatz gemäß Beispiel 1 bei 125° C in einem offenen Formraum, aus dem die gebildete Stange mit einer Geschwindigkeit von 110 cm/min nach unten abgeführt wird, polymerisiert. Der Zufluß des eingeschmolzenen Polymerisationsansatzes wird dabei so gesteuert, daß das Niveau in der Form stets an der gleichen Stelle bleibt. Die Stange weist über den ganzen Querschnitt keine Inhomogenität auf.

Beispiel 4

Zum Herstellen eines kegeligen Formkörpers von 130 cm Höhe, dessen Durchmesser von 4,5 cm bis 24 cm variiert, wird der in Beispiel 1 verwendete Polymerisationsansatz in einer entsprechenden Form, die auf 140° C erwärmt ist, polymerisiert. Der geschmolzene Polymerisationsansatz wird in der Weise zugegeben, daß seine Steiggeschwindigkeit etwa 50 cm/min beträgt. Da die Form einen unterschiedlichen Flächenquerschnitt hat, muß die Zuflußgeschwindigkeit des Polymerisationsansatzes variiert werden, um im genannten Geschwindigkeitsbereich zu bleiben.

Claims (1)

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einem Formkörper auch unterschiedlich sein kann,

Patentanspruch: ^wi^e beispielsweise bei Kegelstümpfen. Das Verfahren

wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt zum

Verfahren zum Herstellen von homogenen Herstellen von Stangen, Platten oder Profilen mit Formkörpern mit einem Verhältnis von Höhe zu 5 rechteckigem Querschnitt und diskontinuierlich zum Wanddicke über 3 :1 durch aktivierte anionische Herstellen von Vollwalzen oder Kegelstümpfen.
Polymerisation von Lactamen in einer Form, wo- Die Polymerisation wird unter den für die akti-

bei der Längenzuwachs des Formkörpers propor- vierte anionische Polymerisation von Lactamen übtional der Menge des zugeführten geschmolzenen liehen Bedingungen durchgeführt, indem man bei-Polymerisationsansatzes ist, dadurch ge- ίο spielsweise die Menge des zur Polymerisation vorkennzeichnet, daß der Längenzuwachs zwi- gesehenen Lactams halbiert und in der Schmelze sehen 20 und 400 cm/min beträgt. einer Hälfte eine geringe Menge eines alkalischen

Katalysators löst, während man in der Schmelze der anderen Hälfte den Aktivator löst. Die beiden Lösun-

15 gen werden auf Temperaturen gehalten, die über dem

Schmelzpunkt der jeweils verwendeten Lactame, im allgemeinen aber nicht über 160° C, liegen. Die zur

Es ist bekannt, Stäbe aus Polyamiden kontinuier- Polymerisation bestimmten Anteile beider Lösungen lieh herzustellen, indem man einen Polymerisations- werden dann gemischt und unmittelbar in den, voransatz, bestehend aus Lactam, Katalysator und Akti- 20 wiegend senkrecht angeordneten, Formhohlraum, der vator so in eine auf Polymerisationstemperatur er- zunächst nach unten durch einen in Abzugsrichtung wärmte Form mit gleichem Querschnitt gießt, daß bewegbaren Abschluß begrenzt wird und so den ( der abgezogene Stab oder Formkörper pro Minute Polymerisationsraum bildet, geleitet. <·

um etwa 2 cm wächst. Derartige Stäbe haben In- Das Abziehen des Abschlusses und des Profils

homogenitäten und Fehlstellen. Außerdem ist es mit 25 kann mit den dafür bekannten Vorrichtungen durchdiesem Verfahren nicht möglich, Formkörper, deren geführt werden. Solche Vorrichtungen sind beispiels-Querschnitt unterschiedlich ist, z. B. Kegelstümpfe, weise Gewindespindeln, hydraulische Kolben, Abherzustellen, zugsrollen, Seilzug.

Es wurde nun gefunden, daß man homogene Das Reaktionsgemisch wird unter bekannten Be-

Formkörper mit einem Verhältnis von Höhe zu 30 dingungen, also bei Temperaturen zwischen 90 und Wanddicke über 3 :1 durch aktivierte anionische 250° C, vorzugsweise zwischen 100 und 160° C, und Polymerisation von Lactamen in einer Form, wobei etwa innerhalb von 0,2 bis 5 Minuten, je nach der der Längenzuwachs des Formkörpers proportional Wahl des Katalysatorsystems, polymerisiert. Obwohl der Menge des zugeführten geschmolzenen Polymeri- es bei der Verwendung der bevorzugt verwendeten sationsansatzes ist, herstellen kann, wenn der Län- 35 Aktivatoren nicht unbedingt erforderlich ist, kann genzuwachs zwischen 20 und 400 cm/min beträgt. die Luft in der Einfüllzone des Reaktionsraums Man erhält so homogene Formkörper mit einwand- durch ein indifferentes Gas, ζ. Β. Stickstoff, verdrängt freien Oberflächen, insbesondere, wenn der Längen- werden.

Zuwachs zwischen 30 und 300 cm/min liegt. Für das Verfahren geeignete Lactame mit minde-

Überraschenderweise erhält man oberhalb bzw. 40 stens sechs Ringkohlenstoffatomen sind beispielsunterhalb dieser Grenzen Formkörper, die unregel- weise Caprolactam, önanthlactam, Capryllactam, mäßig und inhomogen sind, auch wenn man. die Caprinlactam, Laurinlactam oder C-substituierte De-Polymerisationsbedingungen, z. B. die Temperatur, rivate dieser Lactame, wie 3-Methylcaprolactam, 4-stark verändert. So führte das Herstellen von Form- Isopropycaprolactam. Es können auch Gemische \ körpern durch Polymerisation bei 100 oder 160° C 45 dieser Lactame verwendet werden. Die genannten außerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen zu Form- Lactame können zusätzlich Lactame enthalten, die körpern mit unbefriedigenden Eigenschaften. Genau- durch ein Brückenglied miteinander verbunden sind, so überraschend ist es, daß ein Heraufsetzen bzw. z. B. Methylenbiscaprolactam.

Herabsetzen der Menge Aktivator oder Katalysator Als Polymerisationskatalysatoren sind besonders

(wodurch bekanntlich die Zeit, bis ein Formkörper 50 Alkalilactamate, wie sie in der deutschen Patentdurchpolymerisiert ist, ähnlich wie mit der Tempera- schrift 1 067 587 beschrieben sind, geeignet. Sie wertur der Schmelzen erheblich verändert werden kann) den in Mengen von 0,01 bis 10, vorzugsweise von außerhalb des erfindungsgemäß verwendeten Ge- 0,1 bis 5, Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte schwindigkeitsbereichs des Längenzuwachses eben- Gewichtsmenge der polyamidbildenden Ausgangsfalls nicht zu homogenen Formkörpern führt. Dies ist 55 stoffe, verwendet. Für spezielle Zwecke können aber auch dann nicht der Fall, wenn man die Temperatur auch davon abweichende Mengen verwendet werden, der Formwände verändert oder verschiedene Lac- Selbstverständlich sind auch Mischungen dieser Katatame, Gemische von Lactamen sowie zusätzlich Ver- lysatoren in beliebigen Verhältnissen geeignet,
netzungsmittel verwendet. Als Aktivatoren eignen sich außer den anderen

Das erfindungsgemäße Verfahren ist neben ande- 60 üblichen besonders substituierte Harnstoffe, Thiorem besonders wirtschaftlich, da es keine kompli- harnstoffe, Isothioharnstoffe, Guanidine, Urethane zierten Vorrichtungen erfordert, sondern lediglich oder Amidine, die mindestens einen organischen die Einstellbarkeit der Zuflußgeschwindigkeit vor- Rest enthalten. Sie werden in Mengen von 0,05 bis aussetzt, die man mit Düsen, Pumpen oder anderen 10, vorzugsweise von 0,05 bis 5, Gewichtsprozent, allgemein bekannten Vorrichtungen regulieren kann. 65 bezogen auf die gesamte Gewichtsmenge der poly-

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum amidbildenden Ausgangsstoffe, verwendet.
Herstellen von Formkörpern beliebigen Querschnitts Als Formen eignen sich solche aus Eisen, AIu-

und beliebiger Länge, wobei der Querschnitt bei minium und anderen Metallen sowie aus Polyester