DE1679823C3 - Verfahren zum Herstellen eines Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoffmaterials - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Zusatzstoffe enthaltenden KunststoffmaterialsInfo
- Publication number
- DE1679823C3 DE1679823C3 DE19651679823 DE1679823A DE1679823C3 DE 1679823 C3 DE1679823 C3 DE 1679823C3 DE 19651679823 DE19651679823 DE 19651679823 DE 1679823 A DE1679823 A DE 1679823A DE 1679823 C3 DE1679823 C3 DE 1679823C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plastic
- filler
- properties
- particles
- polymer
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 67
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims description 29
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims description 29
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 53
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 53
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims 4
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 claims 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 37
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 30
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 30
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 25
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 229920001276 Ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 6
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N triclene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010316 high energy milling Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 210000000601 Blood Cells Anatomy 0.000 description 1
- 241000763859 Dyckia brevifolia Species 0.000 description 1
- 235000009781 Myrtillocactus geometrizans Nutrition 0.000 description 1
- 240000009125 Myrtillocactus geometrizans Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002965 rope Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Description
3 4
vorhanden ist die einen besseren »Griff« haben, die strömungsfähiges System zu gewährleisten und so die
eine größere Kohasion zeigen und be. denen ehe Verarbeitung des Materials im Strangpreßverfahren
Biegefestigkeit und Elastizität im Vergleich zu dem zu ermöglichen; andererseits liegen diese Abmessungen
ursprünglichen, nicht mit einem Füllstoff versehenen genügend oberhalb der Grenze für Gelbildner, v»o-
Kunststoff verbessert sind. !herbe, zeigt es s.ch, daß 5 durch vermieden wird, daß üas System eine uner-
Art und Ausmaß der Änderung der Eigenschaften wünschte Viskosität annimmt. Die Verteilung der
von dem jeweiligen Grundmaterial und dem betreffen- Abmessungen innerhalb der vorstehend genannten
den Füllstoff sowie dem Prozentsatz abhängen in Grenzen soll vorzugsweise annähernd einer normali-
„elchem der Fullstott verwendet wird. sicrten oder parabolischen Verteilungskurve entspre-
Art und Ausmaß der Änderungen der Eigenschaften, t0 dien, um eine maximale Packungsdichte und Strö-
die bei der Anwendung der Erfindung zu beobachten mungsfähigkeit zu gewährleisten. Desweiteren soll
sind, führen zu der Schlußfolgerung, daß die teilchen- die Wahl der Kombinationen von Füll- und Grund-
förmigen Füllstoffe nicht nur in der plastischen Grund- massestoffen vorzugsweise so getroffen werden, daß
masse eingekapselt werden, wenn solche Stoffe in der der Elastizitätsmodul des Füllstoffs höher ist als
erfindungsgemäßen Weise vereinigt werden. Vielmehr 15 derjenige der Grundmasse, um zu gewährleisten, daß
scheint eine echte Verbindung zwischen den einzelnen die Grundmasse bevorzugt nachgibt, um Beanspru-
Teilchen des Füllstoffs und dem Kunststoffmaterial chungen auf den Füllstoff zu übertragen, und daß sich
vorzuliegen, so daß es sich bei dem resultierenden Ma- der Wert des Verhältnisses zwischen den Elastizitäts-
terial um mehr handelt als um eine nur additive moduln bei höheren Füllstoffkonzentrationen und
Kombination der beiden Bestandteile, da es Eigen- 20 geringerer Dehnung des Aufnahmematerials erhöht,
schäften aufweist, die sich von den Eigenschaften Die genannten Stoffe können gegebenenfalls einer
jedes der Ausgangsstoffe unterscheiden. oder mehreren Vorbehandlungen unterzogen weiden,
Es wird vorgezogen, bei diesem sich unter hohem bevor sie der mechanischen Vermahlung unter hoher
Energieaufwand vollziehenden Vereinigungsvorgang Energiezufuhr unterworfen werden, d. h., sie können
Kunststoffe von sehr kleiner Teilchengröße zu ver- 25 durch einen Mahlvorgang auf die geeignete Teilchenwenden;
beispielsweise werden Kunststoffteilchen ver- größe gebracht werden, sie können in Gegenwart
wendet, deren Abmessungen in der Größenordnung eines Lösungs- oder Plastifizierungsmittels für das
von Zehnteln eines tausendstel Millimeters liegen. Polymer gemischt werden und sie können dann ge-
Es sei bemerkt, daß als Grundmasse nicht nm eine trocknet werden, um das Lösungsmittel oder den
bestimmte Klasse oder Sorte von Polymermaterialien 30 Weichmacher wieder zu entfernen, um dann wieder
verwendbar ist, sondern daß im wesentlichen alle zu einem teilchenförmigen Material verarbeitet zu
Arten von Polymermaterialien verwendbar sind, die werden.
zu getrennten Teilchen verarbeitet werden können; Das gefüllte pulverförmige Material, welches den
zu diesen Materialien gehören z. B. synthetische ther- Füllstoff und das Polymer enthält, kann dann mit
moplastische Harze wie Polyolefine, Polyamide, Poly- 35 Hilfe verschiedener gebräuchlicher Verfahren in die
ester und Polyacrylate, ferner synthetische, mittels gewünschte Form gebracht werden; man kann das
Wärme härtbare Harze wie Epoxyharze und Phenol- Material beispielsweise formen, ziehen, gießen, walzen,
harze, natürliche Polymere wie Cellulose, Lignine und strangpressen usw., um Tafeln, Bänder, Stangen,
die verschiedenen Kautschuksorten sowie anorganische dünne Fäden, Platten und verschiedene andere For-Polymere,
z. B. die Silikone. Die niedrigeren Alken- 4° men herzustellen. Obwohl der Füllstoff einen erheb-
polyolefine haben sich als besonders brauchbar liehen Anteil ausmacht, zeigen die fertigen Erzeugnisse
erwiesen; dies gilt insbesondere für Polypropylen, gewöhnlich einen guten Zusammenhalt, eine gute
Polyäthylen und Gemische daraus. Flexibilität und eine hohe Zugfestigkeit, und in
Zu den Füllstoffen, die für die Zwecke der Erfindung manchen Fällen überschreiten die Werte einer oder
am brauchbarsten sind, gehört kurzfaseriger Asbest, 45 mehrerer dieser Eigenschaften die entsprechenden
denn dieses Material ist leicht und mit geringen Kosten Werte für das nicht mit dem Füllstoff versehene
zu beschaffen. Als Beispiele für weitere Füllstoffe, die Polymer, oder es werden Eigenschaften festgestellt,
ebenfalls mit gutem Erfolg verwendet werden können, die bei den Ausgangsstoffen nicht vorkommen. Auch
seien jedoch Diatomerde, Wollastonit, Glimmer, SiIi- die Oberflächeneigenschaften, z. B. die Schmierfähigzium,
Glasfasern und Mineral- bzw. Ciesteinswolle 5° keit, die Reibung, der Griff und das Oberflächengenannt, gefühl, können in einem erheblichen Ausmaß durch
Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der die Wahl geeigneter Füllstoffe und geeigneter prozen-Erfindung
wird der Füllstoff vorzugsweise in einer tualer Mengen derselben geändert werden.
Teilchenform in Gestalt kurzer Fasern folgender Die Erfindung ermöglicht somit, erhebliche EinStruktur
und Abmessungen angewandt: Die Fasern 55 sparungen bei der Herstellung von Polymererzeugnissollen
aus einzelnen Kristallen oder Kristallkörner sen, denn gemäß der Erfindung können diese Erzeugmit
mittleren Abmessungen von weniger als etwa nisse mit billigen Stoffen in einem Ausmaß gefüllt
0,1 μπι bestehen, um eine hohe Faserfestigkeit der werden, wie es bis jetzt für unmöglich oder unzweck-Teilchen
zu gewährleisten; ihre kleinste Abmessung mäßig gehalten wurde. Darüber hinaus ermöglicht es
soll zwischen eivvä 0,05 μηι und etwa 1 μηι liegen; 60 die Erfindung, die Eigenschaften verschiedener PoIyihre
größte Abmessung soll kleiner sein als etwa mere auf unterschiedliche Weise zu verändern, und
44μιη, und die mittlere Länge soll etwa gleich dem zwar durch die Verwendung verschiedener Füllstoffe,
Fünffachen der mittleren Dicke und größer als die und sie ermöglicht es, diesen gefüllten Materialien
miniere Breite sein. Bei Einhaltung dieser Abmessun- Eigenschaften zu verleihen, die weder bei dem Ausgen
wird in der Regel das bevorzugte Mindestzug- 65 gangspolymer noch bei dem Zusatzstoff vorhanden
festigkeitsverhältnis von 10:1 zwischen dem Füllstoff waren.
und der Polymergrundmasse erzielt. Die angegebenen Die Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungs-
Abmessungen sind einerseits genügend klein, um ein beispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische und teilweise schematisch gezeichnete
Darstellung einer Ausbildungsform einer Mühle zur Durchführung des Verfahrens,
F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung der Mühle nach F i g. 1 in Form eines Schnitts längs der Linie 3-3
in Fig. 2.
In F i g. 1 bis 3 erkennt man eine insgesamt mit 10 bezeichnete, mit hoher Stoßenergie arbeitende Mühle,
bei der es sich gezeigt hat, daß sie es ermöglicht, die Füllstoffteilchen mit hoher Energie auf die die Grundmasse
bildenden Teilchen auftreffen zu lassen. Die Mühle umfaßt ein allgemein zylindrisches Gehäuse 12
mit einer oberen Wand 13, die eine zentral angeordnete Einlaß- und Auslaßöffnung 13a aufweist. Ein Gaszuführungsrohr
11 ist an eine weitere Öffnung in der oberen Wand 13 angeschlossen, damit ein geeignetes
Gas in die Mühle eingeführt werden kann, wenn eine bestimmte Behandlung des Materials durchgeführt
werden soll. Wird die Gaszuführungsöffnung nicht zu dem genannten Zweck verwendet, kann sie gemäß
F i g. 1 mit Hilfe eines geeigneten Stopfens verschlossen werden. In dem Gehäuse 12 ist ein kegelstumpfförmiges
Bauteil 14 angeordnet, dessen unterer Rand mit der Innenfläche des Gehäuses verbunden ist. Am
oberen Rand des kegelstumpfförmigen Bauteils 14 ist eine kreisrunde öffnung 15 vorhanden, die im wesentlichen
gleichachsig mit der öffnung 13 ο angeordnet ist. Am unteren Rand des Bauteils 14 ist ferner
ein Ausschnitt 24 vorgesehen, der auf eine noch zu erläuternde Weise dazu dient, das Material erneut
umzuwälzen.
Unterhalb des kegelstumpfförmigen Bauteils 14 ist ein schnell umlaufendes Mahlorgan 16 angeordnet,
das eine zentrale öffnung besitzt, durch die das obere Ende einer Welle 20 nach oben ragt. Als Mahlorgan
kann z. B. ein Kreissägeblatt mit einem Durchmesser von etwa 200 mm verwendet werden, dessen Zähne in
den Zeichnungen mit 17 bezeichnet sind. Das Mahlorgan 16 ist gemäß F i g. 1 und 2 mit der Welle 20
durch eine Mutter 27 oder auf andere geeignete Weise verbunden. Die Welle 20 ragt durch eine zentrale
öffnung 9 im Boden 8 des Gehäuses 12 und ist mit der Welle eines Motors 21 verbunden. Nahe der
Bodenöffnung 9 ist ein Lageraggregat 28 für die Welle 20 vorgesehen.
Konzentrisch mit dem Mahlorgan 16 ist in einem geringen Abstand vom äußeren Rand desselben ein
gewelltes Ausklcidungsteil 18 an der Innenwand des Gehäuses 12 befestigt. Das Auskleidungsteil 18 weist
zahlreiche Vertiefungen oder senkrecht verlaufende Wellungen 19 auf, die gemäß F i g. 2 nach außen
gekrümmte Stirnwandabschnitte umfassen.
Der Motor 21 ist an eine Wechsclstromqucllc 23 angeschlossen, und zwar über eine Wechsclstromregcleinrichtung
22, die verstellt werden kann, um die Spannung und damit auch die Drehzahl des Motors 21
und des Mahlorgans 16 zu regeln.
Während des Betriebs der Mühle werden der Füllstoff und das die Matrix bildende Material über die
Öffnung 13a zugeführt, woraufhin die öffnung 13a
verschlossen und der Motor in Betrieb gesetzt wird. Hierbei werden die Teilchen der kombinierten Wirkung
der Zähne 17 und des Ausklcidungstcils 18 aus-Gcsclzl.
Diese Wirkung kann mit Hilfe einer beliebigen gewünschten Zahl von Durchgängen herbeigeführt
werden. Das unter Aufbringen von Stoßkräften erhaltene Gemisch oder bestimmte Teilmengen des Gemisches
können mit Hilfe eines Saugrohrcs oder Schlauchs 25 aus der Mühle 10 nach Bedarf abgezogen
werden. Soll das gesamte Gemisch gesammelt werden, ordnet man das Ende des Schlauchs so an,
daß es die Gehäuseöffnung 13a vollständig überdeckt.
Wenn nur die leichteren oder kleineren Teilchen gewonnen werden sollen, ordnet man einen Schlauch 26
von kleinerem Durchmesser im Ende des Schlauchs 25 an und führt diesen nach unten durch den mittleren
Teil der Öffnung 13a. Da das umlaufende Mahlorgan 16 Fliehkräfte auf die Teilchen und die Atmo-Sphäre
innerhalb der Mühle 10 aufbringt, werden die schwereren oder größeren Teilchen weiter nach außen
geschleudert als die feineren leichteren Teilchen, so daß letztere aus dem zentralen Teil des Gehäuses über
den Schlauch 26 abgezogen werden können.
Die Mühle 10 wirkt vermutlich derart, daß sie die Teilchen Stoß- und Reibungskräften aussetzt, wobei
die Teilchen gemahlen werden. Hierzu ist eine Umfangsgeschwindigkeit des Mahlorgans von etwa 110 m/
see erforderlich. Der Mahlvorgang bewirkt auch, daß das Gemisch zu Teilchen unterschiedlicher Größe
zerkleinert wird, wie es bereits weiter oben erläutert wurde. Einige der Vermahlungsprodukte werden
oberhalb des kegelstumpfförmigen Bauteils 14 suspendiert, doch setzen sie sich schließlich in Richtung nach
unten ab, um über den Ausschnitt 24 erneut in die Mahlzone zu gelangen.
Im folgenden werden spezielle Beispiele für die Herstellung von mit Füllstoffen versetzten Materialien
unter Benutzung der vorstehend beschriebenen Mühle gegeben, mittels deren Polymere mit teilchenförmigen
Füllstoffen vereinigt werden.
Ein kurzfaseriger Asbest wurde gemahlen und gesiebt, um eine Fraktion aus Fasern zu erhalten, bei
denen die Abmessungen und die Verhältnisse zwischen den verschiedenen Abmessungen allgemein den weiter
obengenannten bevorzugten Werten entsprachen; die Fasern hatten allgemein eine mittlere Länge von 15
bis 20 μπι und etwa einen mittleren Durchmesser von 0,5 |xm. Der so gewonnene Asbest wurde mit einem
isotaktischen Polypropylen (Schmclzindcx 0,4 bei 2300C Gramm/10 min, ASTM D 1238) gemischt, das
in Form eines ausgefällten Pulvers aus kornförmigen Agglomcratcn vorlag, bei denen die Teilchengröße
etwa 15μτη betrug. Das Gewichtsverhältnis zwischen
dem Asbest und dem Polypropylen betrug 2: 3. Die genannten Stoffe wurden zunächst unter Verwendung
von Trichloräthylcn gemischt, wobei die Menge des verwendeten Trichloräthylens ausreichte, um das Polypropylen
bei mäßiger Wärme von etwa 93° C in der Gclzustand zu überführen, bis der Asbest in dem Ge
dispcrgicrt war. Die Dispersion wurde zusätzlich durct
Strangpressen oder eine sonstige allgemeine Durch arbcitung des Gels verbessert. Hierauf wurde da:
Trichloräthylcn zum Verdampfen gebracht, so dal man ein trockenes Pulver erhielt. Dieses trockcm
Pulver wurde in der an Hand von F i g. 1 bis 3 bc schricbcncn Mühle behandelt, wobei das Material di
Mühle mehrmals passierte; hierbei wurde der Läufe mit einer Drehzahl von etwa 20 000 U/min angctric
F!
te
ei
te
ei
fc·
la
la
es
m
ni
m
ni
Ii.
te
b
ä
te
b
ä
ben, so daß sich cine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 155m/scc ergab; auf diese Weise wurde das
getrocknete Pulver sehr fein zerkleinert.
Das gemahlene Material wurde wie folgt zu einem Flachmatcrial geformt: Es wurde zwischen zwei Bluttcrn
aus Zinnfolie ausgebreitet, die zwischen zwei eine Form bildenden Metallplatten verschraubt waren,
und das Material wurde in einem Schraubstock sehr fest eingespannt; hierauf wurde die Form 2 bis3 min
lang auf eine Heizplatte mit einer Temperatur von etwa 245°C gestellt, dann von der Heizplatte abgehoben
und augenblicklich in kaltem Wasser abgeschreckt. Bei dem so gewonnenen Erzeugnis handelt
es sich um ein zusammenhängendes flexibles Flachmaterial, das in mancher Beziehung einem Film aus
nicht orientiertem Polypropylen ähnelte.
Wurde dieses gefüllte Material auf etwa 2050C
erhitzt, nahm es ein silberähnliches Aussehen an und ließ sich leicht ziehen. Beim Ziehen behielt das Material
seine Stabilität in der Querrichtung erheblich besser bei als gewöhnliches Polypropylen, das auf
ähnliche Weise gezogen wurde, und es zeigte eine geringere Neigung, in der Längsrichtung aufzureißen.
Das gefüllte Material schien leichter zu brennen als ungefülltes, auf ähnliche Weise gezogenes Polypropylen,
und zwar brannte es mit einer gelblichen Flamme, während gewöhnliches Polypropylen mit einer blauen
Flamme brennt. Ferner zeigte es eine geringere Neigung zum Aufreißen in Längsrichtung.
Um weitere Vergleiche zu ermöglichen, wurde ein etwa 0,5 mm dicker Streifen aus einem ungefüllten
Polypropylenfilm bei einer Breite von etwa 4,8 mm auf eine Dicke von etwa 0,140 bis 0,165 mm gezogen.
Dieses Material zeigte eine Zugfestigkeit von etwa 1700 kg/cm2, während ein Streifen aus dem gefüllten
Material mit einer Dicke von etwa 0,3 mm und einer Breite von etwa 9,5 mm, der auf eine Dicke von etwa
0,115 bis 0,125 mm bei einer Breite von etwa 4,8 mm gezogen worden war, eine Zugfestigkeit von etwa
1900 kg/cm2 zeigte.
Obwohl das Material zu 40% mit mineralischen Submikronteilchcn gefüllt war, zeigte es eine höhere
Zugfestigkeit und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen das Aufreißen in der Längsrichtung als das
ungefüllte Polypropylen. Man erkennt somit, daß mit dem gefüllten Material, trotz erheblich verringerter
Kosten der Ausgangsstoffe eine Verbesserung der Eigenschaften erzielt wird; beispielsweise eignet sich
das gefüllte Material aufgrund einer vcrbcsscrtcns Eigenschaften zur Herstellung von Gurten od. dgl.
aus Kunststoff.
Versuch A
55
Um Vergleiche zu ermöglichen, wurden drei Versuche durchgeführt, um die Bedeutung der mechanischen
Vermahlung bei hoher Energiezufuhr für die Herstellung der mil Füllstoffen versehenen Materialien
nach der Erfindung nachzuweisen. Bei allen drei Vcrsuchen
wurde der gleiche Asbest und das gleiche Polymer verwendet. Der verwendete Asbest entsprach
dem im Beispiel 1 erwähnten Asbest und wurde so gemahlen und gesiebt, daß wiederum die im Beispiel 1
erwähnte Teilchengröße erzielt wurde. Bei dem Polymcr
handelte es sich ebenfalls um das gleiche lineare ataktischc Polypropylen, das im Beispiel 1 erwähnt
wurde.
Der vorbereitend gemahlene Asbest und das Polymer wurden im Verhältnis von 40 Gewichtsprozent
des Füllstoffs auf 60 Gewichtsprozent des Polymers in Gegenwart von Trichlorethylen gemischt, wobei die
Menge des Trichloräthylens ausreichte, um das Polymer bei milder Wärme von etwa 93° C in den Gelzustand
zu überführen; der Mischvorgang wurde fortgesetzt,
bis der Asbest in dem Gel dispergiert war. Die Dispersion wurde weiter durch Strangpressen
oder eine andere allgemeine Durcharbeitung des Gels verbessert. Hierauf wurde das Trichlorethylen durch
Verdampfen entfernt, so daß man ein trockenes Pulver erhielt. Dieses trockene Pulver wurde in einer kreisrunden
Form unter Aufbringen eines Drucks von etwa 350 kg/cm2 bei etwa 2500C zu einer Scheibe geformt,
die aus einer Polyäthylenmatrix mit einem Füllzusatz aus Asbestteilchen mit Abmessungen im Submikronbereich
bestand und einen Durchmesser von etwa 32 mm und eine Dicke zwischen etwa 1,6 und etwa
3,2 mm aufwies.
Versuch B
Es wurde mit den gleichen Materialien, Mengenverhältnissen und Verfahren sowie Bedingungen gearbeitet
wie beim Versuch A, abgesehen davon, daß nach dem Trocknen des Gels das erhaltene Pulver
mehrere Minuten lang in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise unter hoher Energiezufuhr gemahlen
wurde, bevor es unter Aufbringen von Druck geformt wurde.
Versuch C
Es wurde das gleiche Submikron-Asbestmateria! und das gleiche Polypropylen verwendet wie bei den
Versuchen A und B; diese Stoffe wurden in einem Verhältnis von 45 Gewichtsprozent des Polymers aul
55 Gewichtsprozent Asbest in einer Kugelmühle gemischt, um die Bestandteile im wesentlichen gleichmäßig
ineinander zu dispergieren. Ohne das Gemisch in den Gelzustand zu bringen, wurde das Gemisch
direkt in die Mühle nach F i g. 1 bis 3 eingeführt und in der gleichen Weise gemahlen, wie es bezüglich des
Versuchs B beschrieben wurde. Dann wurde die gemahlene Komposition unter Aufbringen von Druck
entsprechend den Versuchen A und B geformt.
Die gemäß dem Versuch A geformte Scheibe wai spröde, d. h., sie konnte nur unter einem Winkel von
etwa 15 bis 20° durchgebogen werden, woraufhin sie plötzlich durchbrach. Die gemäß den Versuchen E
und C hergestellten Scheiben zeigten dagegen untereinander ein im wesentlichen ähnliches Aussehen; sie
waren beide flexibel, nachgiebig und elastisch, und sie konnten unter einem Winkel von etwa 90° durchgebogen
werden, woraufhin sie allmählich durchbrachen.
Beispiele 3 bis 9
In der folgenden Tabelle sind 7 weitere Beispiele für die Anwendung der Erfindung zusammengestellt;
die Tabelle enthält Angaben über die Ausgangsstoffe, die prozentualen Mengen der Stoffe, das Verarbeitungsverfahren
und die Eigenschaften der gewonnenen zusammengesetzten Er7.cugnissc.
ίο
Bestandteile
Verarbeitungsverfahren Eigenschaften
APP1) Asbest6) |
30 70 |
APP IPP2) |
20 20 |
LDPE3) Asbest |
60 40 |
LPE4) Asbest |
60 40 |
APP IPP Asbest |
5 60 35 |
APP IPP Asbest |
5 60 35 |
IPP APP Asbest Diatomeenerde·) |
35 5 40 20 |
wie Beispiel 1 das geformte Erzeugnis ist bei gutem Zusammen
halt spröde
wie Beispiel 1 das geformte Erzeugnis ist bei gutem Zusammen
halt spröde, gute Strangpreßeigenschaften
wie Beispiel 1 gute Kohäsion und gute Formbarkeit des Er
zeugnisses, gute Strangpreßeigenschaften
wie Beispiel 1 gute Kohäsion und Geschmeidigkeit des ge
formten Erzeugnisses, gute Strangpreßeigenschaften, orientiert sich beim Walzen in zwei
Richtungen
gute Kohäsion und Geschmeidigkeit des geformten Erzeugnisses, gute Strangpreßeigenschaften, hervorragende Eigenschaften beim
Ziehen
wie Beispiel 1, jedoch Hochenergievermahlung vor der Gelerzeugung
wie Beispiel 1, doch wurde kein Gel hergestellt wie Beispiel 7, jedoch keine ganz so guten Zieheigenschaften
wie Beispiel 1, wie Beispiel 8
jedoch Hochenergievermahlung vor und nach der Gelerzeugung
■) APP ist ein ataktisches amorphes Polypropylen von niedrigem Molekulargewicht, das bei Raumtemperatur die Konsistenz von
tjunimi hat.
·) IPP ist ein isotaktisches Polypropylen (Schmelzindex nach ASTM D 1238 = 0,4 bei 230"C Gramm/10 min) von hohem Molekulargewicht,
bei dem es sich um ein ausgefälltes Pulver in Gestalt komförmiger Agglomerate mit einer Teilchengröße von 15 μηι
handelt.
3) LDPE ist ein ataktisches Polyäthylen von geringer Dichte mit einem Schmelzindex nach ASTM D 1238 = 2 0 bei 19O0C Gramm/
10 min, das auf eine Korngröße entsprechend 30 Maschen je Zoll granuliert ist
·) LPE ist ein lineares Polyäthylen mit einem Schmelzinocx nach ASTM D 1238 =-, 5,0 bei 1900C Gramm/10 min, das auf eine
Korngroße entsprechend -<0 Maschen je Zoll granuliert ist '
«) Der Asbest ist bei allen Beispielen der gleiche wie im Beispiel l, und er wurde in der beschriebenen Weise vorgcmahlen.
·) Die verwendete Diatomeencrdc wurde zusammen mit dem Asbest auf eine Subnikronteilchengröße vorgemahlen.
Wenn bei den vorstehenden Beispielen 3 bis 9 der Zusatzstoff mit dem Polymermaterial im angegebenen
Mengenverhältnis gemischt würde, und zwar nur unter Anwendung bekannter Mischverfahren, wie es z. B.
beim Versuch A des Beispiels 2 beschrieben ist, würden die Eigenschaften der gewonnenen Materialien erheblich
anders sein. Im Falle des Beispiels 3 würde das geformte Erzeugnis keinen Zusammenhang aufweisen;
beim Beispiel 4 würde bei dem geformten Erzeugnis im wesentlichen kein Zusammenhang vorhanden sein,
so daß dieses Erzeugnis praktisch unbrauchbar sein würde; im Falle der Beispiele 5 und 6 wurden die
geformten Erzeugnisse wachsig sein und nur schlecht zusammenhalten; im Falle der Beispiele 7, 8 und 9
würden die geformten Erzeugnisse spröde sein und sich nur sehr schlecht durch Strangpressen und Ziehen
verarbeiten lassen.
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß der unter hoher Energiezufuhr durchgeführte Mahlvorgang
erheblich zu den erzielten Ergebnissen beiträgt; die Anwendung dieses Mahlvcrfahrens ermöglicht
es, gefüllte Materialien zu erzeugen, die bessere und/ oder andere Eigenschaften haben als die Ausgangshtoli'c.
Zu den besonders bemerkenswerten verbesserten
Eigenschaften gehören die erhöhte Zugfestigkeit von in hohem Maße gefüllten Polymeren, der bessere
Zusammenhalt der geformten Erzeugnisse, eine bessere Verarbeitbarkeil durch Strangpressen und Ziehen sowie
eine Verbesserung der Elastizität, Geschmeidigkeit, Zähigkeit und Flexibilität. Da zu den gemäß der
Erfindung verwendbaren Füllstoffen auch lamellare, kornförmige und faserige Materialien gehören, die
um ein Vielfaches billiger sein können als die die Matrix bildenden Polymere, bietet die Erfindung
erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Im Hinblick auf
die crzielbarc Verbesserung der erwähnten Eigen; schäften bietet die Erfindung besondere Vorteile bei
der Herstellung von Gurten oder Bändern sowie von Fasern, z. B. für Textilien, Seile, Schnüre od. dgl., und
für zahlreiche andere Erzeugnisse.
Es wird angenommen, daß die unter einem Mikror liegenden Abmessungen der Teilchen des Füllstoffe;
zu den gemäß der Erfindung erzidbarcn Ergebnisse
beitragen, denn sie können die unter holier Energie· zufuhr erfolgende Vermahlung mit Hilfe der bcschric·
bcncn Vorrichtung erleichtern. Ferner wird angcnonv men, daß die erwähnte Kombination von Teilchen
abmessungen in Verbindung mit der beschriebener Vermahlung zu einer gründlicheren und gleichmäßige
rcn Dispersion der Füllstofftcilchcii in dem Polymer
material beiträgt. Es wurde festgestellt, daß Tafcli oder Platten, die nach der Vermahlung des Polymer:
und des Füllstoffs bei hoher Energiezufuhr gcform worden waren, eine außergewöhnlich gleichmäßig'
Dispersion der Füllstofftcilchen zeigtet·; man erkennt
daß die FüllstofTtcilchcn in einem erheblichen Ausmal
in Form von nicht agglomerierten einzelnen Tcilchci dispcrgicrt sind; im Gegensatz hierzu zeigten Flach
materialien, die ohne Anwendung einer Vcrmahluni geformt worden waren, z. B. ncmiiß dem Versuch /
im Beispiel 2, eine ziemlich ungleichmäßige Dispersion der Füllstoffteilchen in dem Matrixmaterial, und es
war zu erkennen, daß die Teilchen in einem erheblichen Ausmaß in Form von agglomerierten Teilchen vorlagen.
Diese gleichmäßigere Dispersion könnte auch zu den gemäß der Erfindung erzielbaren Verbesserungen
beitragen.
Die Unterschiede bezüglich der Dispersion der Teilchen des Füllstoffs können auf die Entstehung
von Oberflächenbindungen hoher Festigkeit zwischen dem Polymer und den einzelnen Zusatzstoffteilchen
zurückzuführen sein, oder ihre Ursache darin haben, daß ein größerer Prozentsatz der Oberfläche der
Füllstoffteilchen mit dem Polymer in Berührung kommt, so daß eine festere Bindung zwischen den
Füllstoffteilchen und dem Polymer zustande kommt, wenn die Vermahlung bei hoher Energiezufuhr bewirkt
wird. Es wird angenommen, daß diese Bindung hoher Festigkeit zur Verkleinerung agglomerierter,
nicht miteinander verbundener Füllstoffteilchen beiträgt, so daß die Teilchen des Füllstoffs an Polymerteilchen
in Form einzelner Teilchen festhaften.
Ein weiteres Merkmal der mit hoher Energiezufuhr erfolgenden Vermahlung, das zu den gemäß der
Erfindung erzielbaren Ergebnissen beitragen kann, besteht darin, daß während der Vermahlung die
Tendenz besteht, die Teilchen des Füllstoffs zu »entzundern«; mit anderen Worten, es werden z. B. Oxyde
von der Oberfläche der Füllstoffteilchen zusammen mit Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen entfernt,
so daß eine sozusagen frische Oberfläche entsteht, die leicht eine Bindung mit dem Polymer eingeht.
Somit kann man verschiedene Atmosphären zur Durchführung der Vermahlung wählen, um diese
Wirkungen zu verstärken. Bei den vorstehend beschriebcnen Beispielen handelte es sich bei der vorhandenen
Atmosphäre um Umgebungsluft; jedoch kann man auch eine reduzierende Atmosphäre, z. B.
Wasserstoff, anwenden, oder eine interte Atmosphäre, z. B. aus Stickstoff, oder man könnte die Mahlkammer
evakuieren.
Um nachzuweisen, daß die beschriebene Vermahlung
mit hoher Energiezufuhr zur Erzeugung großer Stoßkräfte zur Entstehung einer festen Bindung zwischen
den Teilchen des Matrixmaterials und den Füllstoffteilchen führt, wurden die nachstehend beschriebenen
Versuche durchgeführt.
Ein Gemisch aus 50 Gewichtsprozent Asbest und 50 Gewichtsprozent kornförmigcm Polypropylen wurde
in einem gewöhnlichen Haushaltsmixer gemischt, um ein homogenes Gemisch zu erzeugen. Der verwendete
Asbest war der gleiche wie im Beispiel 1, und er war in der beschriebenen Weise vorgemahlen;
auch das Polypropylen entsprach den beim Beispiel 1 gemachten Angaben. Mehrere Proben dieses Gemischcs
wurden einzeln mit Hilfe einer Mühle gemahlen, die der an Hand von F i g. 1 bis 3 beschriebenen
ähnelte; jede Probe wurde gleich lange bei verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten des Mühlenläufers
gemahlen, und zwar während einer Zeitspanne, die ausreichte, um die gesamte Charge der Mahlwirkung
des Läufers auszusetzen.
Hierauf wurde jede gemahlene Probe in ein Gemisch aus Tetrachlorkohlenstoff und Isopropylalkohol mit
einem spezifischen Gewicht von 1,1 eingeführt, wobei dieses spezifische Gewicht zwischen demjenigen des
verwendeten Asbests (2,4) und demjenigen des Polypropylens
(0,91) lag. Diese Gemische wurden jeweils kräftig gerührt und dann stehengelassen. Die Proben
A und B, die bei Umfangsgeschwindigkeiten des Mühlenläufers von etwa 67 bzw. etwa 100 m/sec gemahlen
worden waren, trenuten sich schnell in zwei Fraktionen, und zwar in eine schwimmende Fraktion, die
im wesentlichen aus Polypropylen bestand, und in eine ausgefällte Fraktion, die im wesentlichen aus
Asbest bestand. Bei den Proben C, D, E, F und G, bei denen die Umfangsgeschwindigkeit des Mühlenläufers
120 bzw. 137 bzw. 153 bzw. 200 bzw. 220 m/sec betragen hatte, wurde im wesentlichen die gesamte
Charge ausgefällt, woraus zu ersehen ist, daß im wesentlichen bei jedem Polypropylenteilchen eine
erhebliche Menge des zugesetzten Asbests fest mit dem Polypropylen verbunden worden war. Wenn man eine
Kontrollprobe des ungemahlenen Gemisches aus Asbest und Polypropylen in dem erwähnten Gemisch
mit einem spezifischen Gewicht von 1,1 kräftig rührte, trennte sich das Material schnell in eine schwimmende
Fraktion aus Polypropylen und eine niedergeschlagene Fraktion aus Asbest, wie es bezüglich der Proben A
und B beschrieben wurde.
Zwei weitere Proben H und I aus Asbest und Polypropylen wurden in den Gelzustand gebracht und
getrocknet, wie es bezüglich der Versuche A und B im Beispiel 2 beschrieben wurde; diese Proben wurden
dann in der erfindungsgemäßen Weise gemahlen. Die Vermahlung der Probe H erfolgte bei einer Umfangsgeschwindigkeit
des Läufers von 67 m/sec, während die Probe I bei einer Umfangsgeschwindigkeit von
200 m/sec vermählen wurde. Bei der beschriebenen Flotation zerlegte sich die Probe H in zwei Fraktionen,
nämlich eine schwimmende Polypropylenfraktion und eine ausgefällte Asbestfraktion, wie es auch bei den
Proben A und B und der Kontrollprobe beobachtet worden war; bei der Probe I setzte sich dagegen die
gesamte Charge in Form eines Niederschlags ab, der aus mit Asbest verbundenem Polypropylen bestand.
Eine weitere Probe J des Gemisches aus Asbest und Polypropylen wurde vier Stunden lang in einer Kugelmühle
gemahlen. Beim Einführen des Mahlgutes und beim kräftigen Umrühren in dem erwähnten Gemisch
mit einem spezifischen Gewicht von 1,1 trennte sich das Material in eine schwimmende Fraktion, die im
wesentlichen aus dem Polypropylen bestand, und eine abgesetzte Fraktion, die im wesentlichen den Asbest
enthielt.
Die gleichen Ergebnisse wie bei den Proben A bis J und der Kontrollprobe wurden erzielt, wenn ein
Ausgangsgemisch aus 50% des gleichen Polypropylens und 50% eines kornförmigen Asbests verwendet wurde.
Die beschriebenen Flotationsversuche zeigen, daß man bei der Einhaltung eines bestimmten Encrgiepegels
bei der erfindungsgemäßen Vermahlung eine feste Bindung zwischen dem Asbest und dem Polypropylen
erzielt. Bei den hier beschriebenen Materialien wurde ein solcher Encrgicpcgel bei einer Umfangsgeschwindigkeit
des Mühlcnläufers von etwa 110 m/sec erreicht. Unterhalb dieser Umfangsgeschwindigkeit
vereinigen sich die Polymer- und Asbestteilchen nicht mit einer ausreichenden Festigkeit, so daß ihre Trennung
beim UmrUhrcn in der FlotationsflUssigkcit
nicht verhindert wird. Ferner hat es sich gezeigt, daß die bis jetzt üblichen Verfahren zum Herstellen gefüllter
Kunststoffe, z. B. die Behandlung in der Kugelmühle, die überführung in den Gclzustand oder die
mechanische Durcharbeitung, nicht zur Ausbildung fester Obcrflächcnbindungcn zwischen dem Matrix-
material und dem Zusatzstoff führen, wie es im Gegensatz hierzu gemäß der Erfindung möglich ist.
Diese feste Bindung, die bei dem pulverfcrmigen gefüllten Material vorhanden ist, bleibt auch erhalten,
wenn man das Pulver zu einem geformten Erzeugnis verarbeitet. Proben, die den beschriebenen Proben A
unri F entsprachen, wurden nach dem Mahlen bei einer Läuferumfangsgeschwindigkeit von 67 bzw.
200m/sec bei etwa 220 bis 2300C unter Aufbringen
eines Drucks von etwa 350 kg/cm2 geformt. Bei der Probe A war der zugesetzte Asbest in hohem Maße
agglomeriert, das Material ließ sich nur sehr schlecht ziehen, es hatte einen geringen Zusammenhalt, es war
spröde und seine Zugfestigkeit nach dem Formen betrug nur etwa 112 kg/cm2. Im Gegensatz hierzu
zeigte die Probe F eine sehr gleichmäßige und im wesentlichen agglomerationsfreie Dispersion des zugesetzten
Asbests, sie ließ sich besser ziehen als die Probe A, sie zeigte eine gute Kohäsion, sie war
flexibel und ihre Zugfestigkeit im geformten Zustand betrug etwa 225 kg/cm2. Eine entsprechend geformte
Probe aus dem ungefüllten Polypropylen zeigte im geformten Zustand eine Zugfestigkeit von etwa
250 kg/cm2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- da im Hinblick auf die großen Mengen des Füllstoffesρ . die Gefahr besteht, daß die plastischen Eigenschaftenlateniansprucn: des Grundmateria|s zerstün oder in einem solchenAusmaß beeinträchtigt weiden, daß das mit FLiIl-Verfahren zum Herstellen eines Zusatzstoffe 5 stollen versehene Material praktisch unbrauchbar wird enthaltenden Kunststoffmaterials, bei dem eine und sich nicht zu den Zwecken verwenden läßt, zu pulverförmige Kunststoffkomponente zusammen denen plastische Materialien bzw. Kunststoffe mit einer pulverförmigen Zusatzstoffkomponente und Polymermaterialien gewöhnlich verwendet wcreiner mit einer Geschwindigkeit von mindestens den.110 m/sec einwirkenden Stoß- oder Schlag- io Aus der britischen Patentschrift 8 56 314 ist es beanspruchung ausgesetzt wird, und die Teilchen bekannt, Ruß dadurch gleichmäßig und ohne Bildung beider Komponenten einzeln miteinander verbun- von Agglomeraten in Polyäthylen zu dispergieren, den werden, dadurch gekennzeichnet, daß Ruß und Polyäthylen zusammen mit Wasser daß man zum Herstellen eines mit Füllstoff ver- vermischt und geknetet wird und das Wasser schließsetzten Kunststoffmaterials der Kunststoffkompo- 15 lieh entfernt wird.nente die Füllstoffteilchen, deren eine Teilchen- Aus der DT-AS 1106 487 ist ein Verfahren zumabmessung kleiner ist als 1 μΐπ, in einem Anteil Einarbeiten fester Teilchen in ein thermoplastisches von mindestens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf Material bekannt, wobei zunächst ein Konzentrat die Gesamtmenge des verstärkten Kunststoff- aus den festen Teilchen und einem ersten gcschmolmaterials zusetzt. 20 zenen thermoplastischen Material hergestellt wird unddieses Konzentrat mit einem zweiten thermoplastischen Material vermischt wird.Aus der französischen Patentschrift IJ 07 151 ist es bekannt, mineralische Fasern mit einer Harzkompo-25 nenle mit Hilfe einer Kugelmühle zu vermischen.Aus der französischen Patentschrift 13 20 474 ist ferner ein Verfahren zum Einarbeiten von Farbstoff-pigmenten in einen thermoplastischen Kunststoff bekannt, wobei die Farbstoffpigmente mit der Kunst-30 Stoffkomponente zusammen in einer Mühle vermählen werden. Hierdurch sollen jedoch ebenfalls nur sehr kleine Beimengungen von 0,5 bis 2 % in den Kunststoff eingearbeitet werden.Auch mit diesen bekannten Verfahren werden je-35 doch nicht hohe Anteile von Füllstoffen derart miteinem Kunststoffmaterial vereinigt, daß die Eigen-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen schäften des Kunststoffmaterials durch die Beimengung eines Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoffmaterials, nicht verschlechtert werden.bei dem eine pulverförmige Kunststoffkomponente Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,zusammen mit einer pulverförmigen Zusatzstoff- 40 ein Verfahren zur Herstellung eines mit Füllstoff verkomponente einer mit einer Geschwindigkeit von setzten Kunststoffmaterials anzugeben, durch das es mindestens 1LO m/sec einwirkenden Stoß- oder Schlag- gelingt, außerordentlich hohe Mengen von Füllstoffen beanspruchung ausgesetzt wird und die Teilchen beider mit einem Kunststoffmatcrial zu vermengen, ohne daß Komponenten einzeln miteinander verbunden werden. hierdurch die Eigenschaften des Kunststoffmaterials Es ist bereits bekannt, Polymermaterialien teilchen- 45 verschlechtert werden.förmige Füllstoffe der verschiedensten Art beizufügen, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-um die Eigenschaften der Polymermaterialien mit den löst, daß man zum Herstellen eines mit Füllstoff Eigenschaften des Füllmaterials zu kombinieren, und/ versetzten Kunststoffmaterials der Kunststoffkompo- oder das Polymer zu verdünnen und so die Kosten nente die Füllstoffteilchen, deren eine Teilchenabrnesdes Materials herabzusetzen. Zu den in großem Um- 50 sung kleiner ist als 1 μηι, in einem Anteil von mindefang verwendeten Füllstoffen gehören Glasfasern, und stens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtbei der Verwendung von Glasfasern werden Glas- menge des verstärkten Kunststoffmaterials, zufasern mit Makroabmessungen, deren Länge z. B. in setzt.der Größenordnung von etwa 6,5 mm liegt und deren Durch die Anwendung der an sich bekannten VerDurchmesser 0,020 bis 0,030 mm beträgt, mit einem 55 fahrensmaßnahmen bei einem derartigen Kunststoffplastischen Polymergrundmaterial gemischt, um die Füllstoff-Gemisch lassen sich in den Kunststoff Füll-Zug- und Biegefestigkeit des Polymers für den Fall stoffe in Mengen bis zu 70% oder darüber einarbeiten, zu verbessern, daß das Material zu Profilen, z. B. zu ohne daß die grundlegenden plastischen Eigenschaften Stäben, Stangen, Tafeln usw., verarbeitet wird. Ge- bei dem verstärkten Kunststoffmaterial verlorengehen, wohnlich werden diese Füllstoffe den Polymermate- 60 Dabei werden Eigenschaften erzielt, die sich von den rialien nur in relativ kleinen Prozentsätzen beigefügt, Eigenschaften des Grundmaterials einerseits oder dentvobei das Grundmaterial seine eigenen grundlegenden jenigen des Füllstoffs andererseits unterscheiden. Es plastischen Eigenschaften beibehält und durch die ist z. B. gemäß der Erfindung möglich, Kunststoffe Eigenschaften des Füllmaterials nur in einem geringen mit einem hohen Anteil eines Füllmaierials herzustei- ^usmaß modifiziert wird. Bemühungen, brauchbare 65 len, die sich besser bzw. leichter in die gewünschte Polymermaterialien herzustellen, in denen hohe Pro- Form bringen lassen als das keinen Füllstoff enthalientsätze von teilchenförmigen Füllstoffen dispergiert tendc Polymermaterial, die eine größere Zugfestigkeit iind, sind bis jetzt im allgemeinen erfolglos geblieben, aufweisen, bei denen eine erhöhte Schmierfähipkelt
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36815464 | 1964-05-18 | ||
DEE0029332 | 1965-05-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1679823C3 true DE1679823C3 (de) | 1977-12-29 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1679823B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines zusatzstoffe enthaltenden kunststoffmaterials | |
DE69500771T2 (de) | Mit cellulosemicrofibrillen verstärkte polymere, daraus hergestellte latex, pulver, beschichtungen, stäbe und ihre verwendungen | |
AT407747B (de) | Verfahren zur herstellung eines künstlichen holzmehls, vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens, verfahren zum extrusionsformen eines kunstholzbrettes, vorrichtung zum extrusionsformeneines solchen kunstholzbrettes, künstliches holzmehl sowie kunstholzbrett | |
EP2190917B1 (de) | Cellulosesuspension und verfahren zu deren herstellung | |
DE1286302B (de) | Thermoplastische Formmasse | |
DE69227004T2 (de) | Verfahren zum transformieren eines rohmaterials, das wenigstens zwei verschiedene thermoplastische kunststoffe enthält, zu einem neuen thermoplastischen homogenen kunststoff | |
DE2412538A1 (de) | Verfahren zur herstellung von warmformbaren platten | |
DE3135598A1 (de) | "kontinuierliches verfahren zur agglomerierung von ptee-pulvern im fluessigen medium und damit gewonnenes modifiziertes ptee-pulver" | |
AT511624B1 (de) | Cellulose ii suspension, deren herstellung und daraus gebildete strukturen | |
DE69413419T2 (de) | Verfahren zur behandlung eines talkumpuders bei dem einbringen in eine kunststoffmasse | |
DE2500410A1 (de) | Verfahren zur herstellung von thermoverformten platten aus pflanzlichen fasern | |
DE1694704A1 (de) | Zusammensetzungen fuer Polymerisatzusaetze | |
DE1951219A1 (de) | Kuenstliche Haargegenstaende und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3221947A1 (de) | Verfahren zur herstellung klebfreier oder klebarmer partikel von hydrogelpolymerisaten | |
DE2940041C2 (de) | Grundmischungen zur Verformung von aufgeschäumtem Polyamid | |
DE2550422A1 (de) | Katalysatoren mit enger partikelgroessenverteilung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1794107A1 (de) | Verstaerkte Polyolefine und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1180117B (de) | Verfahren zum Pigmentieren von festen Polyolefinen | |
DE1769341A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Pigmentmassen | |
DE1679823C3 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoffmaterials | |
DE1669569B2 (de) | Verfahren zur herstellung von pigmentierten hochpolymeren formmassen | |
DE2333079B2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Ruß/Kunststoff-Konzentraten | |
DE69606856T2 (de) | Neue additiv-konzentrate | |
DE1454785A1 (de) | Faseriges Polytetrafluoraethylenpulver und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1607472A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Zerkleinern von festen Stoffen |