DE1795358A1 - Method and device for producing molded articles from polyamides - Google Patents
Method and device for producing molded articles from polyamidesInfo
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Description
Badische Anilin- & Soda-Pabrik AGBadische Anilin- & Soda-Pabrik AG
Unser Zeichen: O.Z. 25 760 Sts/KmOur reference: O.Z. 25 760 hrs / km
Ludwigshafen am Rhein,18.9.1968Ludwigshafen am Rhein, September 18, 1968
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus Polyamiden Method and device for producing molded articles from polyamides
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus Polyamiden durch aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen in einer Form.The invention relates to a method and a device for producing molded articles from polyamides by means of activated ones anionic polymerization of lactams in a mold.
Die aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen in einer Form kann im einfachsten Fall so ausgeführt werden, daß man Katalysator und Aktivator der Schmelze des zu polymerisierenden Lactams in der Form zumischt. Das Gemisch braucht in diesem Fall nicht mehr umgefüllt zu werden und erstarrt unmittelbar in der Form, die man dem Formkörper geben will. Nachteilig ist dieses Verfahren insbesondere für die Herstellung von großen und langgestreckten Formkörpern, wie Stangen, langen Platten oder komplizierten Formkörpern. Es ist dann schwierig, Katalysator und Aktivator homogen in das zu polymerisierende Lactam einzumischen. Daher läßt man in solchen Fällen die gemischten Ausgangsstoffe in die Form einlaufen oder mischt die Ausgangsstoffe beim Einlaufen durch eine Mischdüse.The activated anionic polymerization of lactams in a form can be carried out in the simplest case by using a catalyst and activator admixed with the melt of the lactam to be polymerized in the mold. In this case, the mixture no longer needs to be transferred and solidifies immediately in the form that you want to give the molded body. This method is particularly disadvantageous for the production of large and elongated moldings such as rods, long plates or complex moldings. It is then difficult to mix the catalyst and activator homogeneously into the lactam to be polymerized. Therefore, in such cases, the mixed raw materials run into the mold or mixes the raw materials when running through a mixing nozzle.
Jedoch hat auch ein solches Verfahren Nachteile: Beim Eingießen der Schmelze werden Luftblasen mit in die Schmelze eingebracht und ergeben Fehlstellen im hergestellten Formkörper, auch wenn das untereHowever, such a method also has disadvantages: When pouring the Melt, air bubbles are introduced into the melt and result in defects in the molded body produced, even if the lower
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Ende des Einlaufstutzens für die Ausgangsstoffe unter die Oberfläche der polymerisierenden Lactamschmelze in der Form reicht. Nachteilig ist weiterhin, daß Reste des polymerisierenden Lactamgemisches im Einlaufrohr zurückbleiben, dort polymerisieren und dieses mit der Zeit verstopfen.End of the inlet connection for the raw materials under the surface the polymerizing lactam melt in the mold. Another disadvantage is that residues of the polymerizing lactam mixture remain in the inlet pipe, polymerize there and clog this over time.
Es wurde nun gefunden, daß man Formkörper aus Polyamiden durch aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen in einer Form, wobei man getrennt auf Polymerisationstemperatur erwärmte Aktivator bzw. Katalysator enthaltende Lactamschmelzen kontinuierlich der Form zuführt, vermischt und polymerisieren läßt, wobei die Schmelzen unterhalb der Oberfläche des Polymerisationsgeraisches in die Form eingebracht werden, ohne die genannten Nachteile herstellen kann, wenn man die den Katalysator bzw. den Aktivator enthaltenden Schmelzen gleichzeitig durch zwei geheizte, vollständig mit Schmelze gefüllte Rohre in das polymerisierende Gemisch eindrückt.It has now been found that molded articles made of polyamides can be produced by activated anionic polymerization of lactams in a form wherein activator or catalyst-containing lactam melts heated separately to the polymerization temperature are continuously carried out fed to the mold, mixed and allowed to polymerize, the melts below the surface of the polymerization device can be introduced into the mold without the disadvantages mentioned, if the catalyst or the activator containing melts simultaneously through two heated, completely presses tubes filled with melt into the polymerizing mixture.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht demgemäß aus zwei mit Vorrichtungen zum Heizen und Kühlen sowie zum Vermischen des Inhalts versehenen Vorratsbehältern, von denen je eine beheizbare, mit Pumpen ausgestatte Leitung zu einem Gießer führt, der aus zwei beheizbaren Zuleitungsrohren besteht, an deren unteren Enden jeweils eine horizontal gerichtete Düse angebracht ist.The device for carrying out the method accordingly consists of two with devices for heating and cooling as well as for mixing storage containers provided with the contents, each of which has a heatable line equipped with pumps leading to a caster, which consists of two heatable supply pipes, on the lower one A horizontally directed nozzle is attached to each end.
Als beheizbare Pumpen können in den Leitungen handelsübliche Pumpen, wie Zahnradpumpen, Kreiselpumpen, Membranpumpen oder Kolbenpumpen, verwendet werden.Commercially available pumps, such as gear pumps, centrifugal pumps, diaphragm pumps or piston pumps can be used.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Gießers ist inA particularly advantageous embodiment of the caster is shown in FIG
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Figur 1 dargestellt. Die Zuleitungsrohre (la und Ib), die von einem mit Zu- und Ableitung für den Heizdampf versehenen Heizmantel (2) umgeben sind, tragen an ihren unteren Enden je einen um seine vertikale Achse drehbaren "Gießkopf" (3a bzw. 3b), an dessen unterem Ende jeweils eine horizontal gerichtete Düse (1Ia bzw. 4b) angebracht ist.Figure 1 shown. The supply pipes (la and Ib), which are surrounded by a heating jacket (2) provided with an inlet and outlet for the heating steam, each have a "pouring head" (3a or 3b) rotatable about its vertical axis at their lower ends its lower end a horizontally directed nozzle (1 Ia or 4b) is mounted respectively.
Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Ausfilhrungsform eines Gießkopfes, in dem zwischen der Mündung des Zuleitungsrohres und der Düse ein unter Federdruck stehendes Druckhalteventil angeordnet ist.Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a casting head, in which a spring-loaded pressure holding valve is arranged between the mouth of the feed pipe and the nozzle.
Anstelle des in Figur 2 wiedergegebenen Druckhalteventils können jedoch auch alle anderen geeigneten Systeme von Ventilen verwendet werden, sofern sich an das Dichtelement kein allzu großes Volumen anschließt, welches der vollständigen Füllung des Gießers mit Flüssigkeit hinderlich sein könnte. Dadurch wird einerseits ein unbeabsichtigtes Ausfließen der Schmelzen und andererseits ein Zurücksteigen des polymerisierenden Gemisches in die Zuleitungsrohre vermieden. Instead of the pressure holding valve shown in FIG. 2, however, all other suitable systems of valves can also be used provided that the sealing element does not have too much volume connected, which could be a hindrance to the complete filling of the pourer with liquid. This on the one hand becomes a unintentional outflow of the melts and, on the other hand, a return of the polymerizing mixture into the supply pipes avoided.
Die Gießköpfe können um ihre senkrechte Achse gedreht und in jeder beliebigen Stellung arretiert werden. Bevorzugt werden sie so eingestellt, daß die aus den Düsen horizontal austretenden Strahlen der Schmelzen sich in einem Winkel von 30 - l80°C, vorzugsweise von 60 - 1200C, kreuzen. Die Düsen sind so bemessen, daß die Schmelzen mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 20 - 200 cm/sec, vorzugsweise von 50 - 150 cm/sec, austreten können.The watering heads can be rotated around their vertical axis and locked in any position. They are preferably adjusted so that the horizontal beams emerging from the nozzles of the melt at an angle of 30 - l80 ° C, preferably 60-120 0 C, intersect. The nozzles are dimensioned so that the melts can exit at a flow rate of 20-200 cm / sec, preferably 50-150 cm / sec.
Beim Füllen besonders gestalteter Formen kann es vorteilhaft sein,When filling specially designed forms, it can be advantageous to
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die Strahlen der Ausgangsgemische nicht genau horizontal, sondern in einem spitzen Winkel abweichend von der Horizontalen zu richten.to direct the rays of the starting mixture not exactly horizontally, but at an acute angle deviating from the horizontal.
Die vollständige Füllung der an ihren Enden mit Ventilen abgeschlossenen Zuführungsrohre mit Flüssigkeit erlaubt die Zufuhr der flüssigen Ausgangsgemische, ohne daß auch nur die geringste Spur von Luftblasen in das polymerisierende Gemisch gelangen kann. Vorteilhaft werden relativ enge Zuleitungsrohre verwendet, in denen die Ausgangsgemische mit einer Geschwindigkeit von 20 - 200 cm/see strömen. The complete filling of the closed at their ends with valves Feed pipes with liquid allow the feed of the liquid starting mixture without leaving even the slightest trace of Air bubbles can get into the polymerizing mixture. It is advantageous to use relatively narrow feed pipes in which the starting mixtures flow at a speed of 20-200 cm / sec.
Für das erfindungsgemäße Verfahren sind insbesondere Lactame mit mindestens 6 Ringkohlenstoffatomen geeignet, beispielsweise Caprolactam, önanthlactam, Capryllactam, Caprinlactam, Laurinlactam oder C-substituierte Derivate dieser Lactame, wie 3-Methylaeaprolactam, 4-Isopropylcaprolactam. Es können auch Gemische dieser Lactame verwendet werden. Die genannten Lactame können zusätzlich Lactame enthalten, die durch ein Brückenglied miteinander verbunden sind, wie z.B. Methylen-bis-caprolactam.Lactams with at least 6 ring carbon atoms are particularly suitable for the process according to the invention, for example caprolactam, Oenanthlactam, capryllactam, caprine lactam, laurolactam or C-substituted derivatives of these lactams, such as 3-methylaeaprolactam, 4-isopropyl caprolactam. Mixtures of these can also be used Lactams are used. The lactams mentioned can also contain lactams that are connected to one another by a bridge member such as methylene-bis-caprolactam.
Als Polymerisationskatalysatoren sind außer den allgemein bekannten, besonders Alkalilactame, wie sie in der deutschen Bundespatentschrift 1 067 587 beschrieben sind, geeignet. Sie werden in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.J3 vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.JC, bezogen auf die gesamte Gewichtsmenge der polyamidbildenden Ausgangsstoffe, verwendet. Für spezielle Zwecke können aber auch davon abweichende Mengen verwendet werden. Selbstverständlich sind auch Mischungen dieser Katalysatoren in beliebigen Verhältnissen geeignet.In addition to the generally known, particularly alkali lactams, such as are described in German Federal Patent 1,067,587, are suitable as polymerization catalysts. They are used in amounts of 0.01 to 10 preferably 0.1 to 5 Gew.J 3 Gew.JC, based on the total weight amount of the polyamide-forming starting materials used. However, different amounts can also be used for special purposes. Mixtures of these catalysts in any proportions are of course also suitable.
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Als Aktivatoren eignen sich die bekannten Substanzen, wie beispielsweise N-Acyllactame, Isocyanate, N-Cyanolactame, substituierte Harnstoffe, Umsetzungsprodukte von Carbaminsäurechloriden mit Heterocyclen, wie Imidazol und dergleichen. Diese Stoffe werden in Mengen von 0,05 bis 10, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.%„ bezogen auf die gesamte Gewichtsmenge der polyamidbildenden Ausgangsstoffe, verwendet.The known substances, such as, for example, N-acyllactams, isocyanates, N-cyanolactams, substituted ureas, reaction products of carbamic acid chlorides with heterocycles, such as imidazole and the like, are suitable as activators. These substances are% "based on the total weight of the polyamide-forming starting materials, used in amounts of from 0.05 to 10, preferably 0.1 to 5 wt..
Auch Zusatzstoffe können, sofern ihre Korngröße auf dieses Verfahren abgestimmt ist, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Verstärkungsstoffe, Füllstoffe, Gleitmittel, Mattierungsmittel oder Stabilisatoren mitverwendet werden. Als Füllstoffe eignen sich z.B. Metallpulver, wie Aluminium- oder Kupferpulver, Schiefermehl und Kieselgur. Als Verstärkungsstoffe kommen Glasfasern oder andere Fasern in Betracht, sofern sie so fein sind, daß sie das Schließen der Ventile nicht behindern.Additives can also be used, provided their grain size is compatible with this process is matched, in the method according to the invention as reinforcing materials, Fillers, lubricants, matting agents or stabilizers can also be used. Suitable fillers are e.g. metal powder, such as aluminum or copper powder, slate powder and kieselguhr. Glass fibers or are used as reinforcing materials other fibers are considered, provided they are fine enough not to interfere with the closing of the valves.
Nachfolgend sind die Wirkungsweise der Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutert.The following are the mode of operation of the device and the method explained in more detail according to the invention.
Zur Durchführung des Verfahrens halbiert man zweckmäßig die Menge der zu polymerisierenden Lactame, füllt sie in die Vorratsgefäße, bringt sie dort zum Schmelzen und löst unter gründlichem Durchmischen in der einen Hälfte der Schmelze den Katalysator (Vorratsgefäß 1) und in der anderen Hälfte den Aktivator für die anionische Laetampolymerisation (Vorratsgefäß 2). Man kann Aktivator und Katalysator aber auch in ungleichen Teilen der Lactammenge lösen und dann die Dosierung so einrichten, daß die PolymerisationsmischungTo carry out the process, it is expedient to halve the amount of lactams to be polymerized and fill them into the storage vessels, brings it to melt there and dissolves the catalyst (storage vessel) in one half of the melt with thorough mixing 1) and in the other half the activator for the anionic Laetampolymerization (storage vessel 2). You can use an activator and a catalyst but also dissolve in unequal parts of the amount of lactam and then set up the dosage so that the polymerization mixture
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die berechneten Teile von Katalysator und Aktivator enthält.contains the calculated parts of catalyst and activator.
Die Wahl von Aktivator und Katalysator richtet eich nach der Gestalt der herzustellenden Formteile, nach der Fördergeschwindigkeit der verwendeten Pumpen sowie nach der gewünschten Polymerisationstemperatur und -geschwindigkeit.The choice of activator and catalyst depends on the shape the molded parts to be produced, the delivery speed of the pumps used and the desired polymerization temperature and speed.
Je nach Art der verwendeten Aktivatoren und Katalysatoren wird
deren Einmischen in die getrennten Lactamschmelzen bei Temperaturen
von 95 bis 1700C vorgenommen. Die Temperatur der Katalysator
enthaltenden Schmelze wird dabei vorzugsweise zwischen 90 und 120 C, die der Aktivator enthaltenden Schmelze vorzugsweise zwischen
110 und 135°C gehalten.Depending on the type of activators and catalysts used
made their mixing into the separate lactam melts at temperatures of 95-170 0 C. The temperature of the melt containing the catalyst is preferably kept between 90 and 120.degree. C., the melt containing the activator is preferably kept between 110 and 135.degree.
Die Aktivator enthaltende Schmelze und die Katalysator enthaltende
Schmelze werden - jede für sich - aus den Vorratsgefäßen in die
zugehörigen, vorher gut entlüfteten Leitungen gebracht, was beispielsweise mit Hilfe der 'Schwerkraft oder durch Purapendruck erfolgen
kann. Die Entlüftung der Leitungen kann auch durch Anlegen von Unterdruck vorgenommen werden.The melt containing the activator and the melt containing the catalyst are - each for itself - from the storage vessels into the
associated, previously well ventilated lines brought, which can be done for example with the help of 'gravity or by Purape pressure. The lines can also be vented by applying negative pressure.
Die Leitungen für die Lactamschmelzen werden auf Temperaturen
oberhalb des Schmelzpunktes der zu polymerisierenden Lactame geheizt, vorteilhaft auf Temperaturen von 90 bis 14O°C, je nach Wahl
des verwendeten Aktivator-Katalysator-Systems.The lines for the lactam melts are heated to temperatures
Heated above the melting point of the lactams to be polymerized, advantageously to temperatures of 90 to 140 ° C., depending on the choice of the activator-catalyst system used.
Der erfindungsgemäß zu verwendende Gießer wird auf Temperaturen
oberhalb des Schmelzpunktes des zu polymerisierenden Lactams ge-The caster to be used according to the invention is heated to temperatures
above the melting point of the lactam to be polymerized
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heizt und durch probeweises Zupumpen der Ausgangsstoffe für die anionische Lactampolymerisation mit Flüssigkeit gefüllt. Anschließend wird der Gießer bis auf den Boden der auszupolymerisierenden geheizten Form gesenkt, die Ausgangsstoffe werden zunächst langsam zugepumpt, bis die Düsen 2 bis 3 cm in die polymerisierende Schmelze eintauchen. Anschließend werden die Ausgangsstoffe mit voller Geschwindigkeit zugepumpt und der Gießer entsprechend der Zumpumpgeschwindigkeit gehoben bzw. die Form gesenkt, so daß der Gießer 3 bis 15 cm in die polymerisierende Schmelze eintaucht. Sobald die Form gefüllt ist, wird der Gießer aus dem polymerisierenden Gemisch herausgezogen.heated and filled with liquid by pumping in the starting materials for the anionic lactam polymerization. Afterward the caster is lowered to the bottom of the heated mold to be polymerized, the starting materials are initially slow pumped in until the nozzles are 2 to 3 cm immersed in the polymerizing melt. Then the starting materials are with pumped in at full speed and the caster is raised or the mold is lowered according to the pumping speed, so that the Immerses the pourer 3 to 15 cm into the polymerizing melt. As soon as the mold is filled, the caster is polymerizing from the Mixture pulled out.
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Der besondere Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß in die Zufuhrleitung für den Katalysator kein Aktivatorgemisch zurücksteigen kann und umgekehrt, wie es bei Mischdüsen nicht zu vermeiden ist, wenn eine der Pumpen für die beiden Ausgangsgemische weniger stark arbeitet oder ausfällt oder andere Störungen auftreten. Bei mehrstündigem Betrieb ist es ratsam, nach Beendigung des Gießens eines Formkörpers den Gießer mit den Ausgangsgemischen zu spülen.The particular advantage of the process according to the invention is that there is no activator mixture in the feed line for the catalyst can go back and vice versa, as it cannot be avoided with mixing nozzles if one of the pumps for the two Starting mixture works less strongly or fails or other malfunctions occur. In the case of several hours of operation, it is advisable to go to Completion of the pouring of a molding to flush the caster with the starting mixtures.
Die zu verwendenden Formen werden je nach Größe des Formkörpers auf Temperaturen von 80 bis 16O°C geheizt. Bei der Herstellung voj* langgestreckten Formkörpern, wie Stangen oder langen Platten, arbeitet man vorzugsweise mit Formtemperaturen von 80 bis 1200C.The molds to be used are heated to temperatures of 80 to 160 ° C., depending on the size of the molding. In the preparation * elongate shaped bodies such as rods or plates voj long, is carried out preferably with mold temperatures of 80 to 120 0 C.
Insgesamt sind die Heizungen der Vorratsgefäße für die Ausgangsstoffe, der Leitungen und des Gießers so abzustimmen, daß dieOverall, the heating of the storage vessels for the raw materials, to coordinate the lines and the caster so that the
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Ausgangsstoffe mit einer Temperatur von 100 bis I1K) C, vorzugsweise 110 bis 1300C, je nach Wahl des verwendeten Aktivator-Katalysator-Systems, in die Form eintreten.Starting materials with a temperature of 100 to I 1 K) C, preferably 110 to 130 0 C, depending on the choice of activator-catalyst system used, enter the mold.
Obwohl es bei der Verwendung der obengenannten bevorzugt verwende*- ten Aktivatoren nicht unbedingt erforderlich ist, kann die Luft über dem Spiegel des polymerisierenden Gemisches in der Form duroh indifferentes Gas, z.B. Stickstoff, verdrängt werden.Although when using the above it is preferable to use * - th activators is not absolutely necessary, the air above the level of the polymerizing mixture in the form can duroh indifferent gas, e.g. nitrogen, are displaced.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Herstellen von beliebigen Formkörpern, insbesondere zur Herstellung von langgestreckten und komplizierten, größeren Formkörpern, in denen sieh beim raschen, diskontinuierlichen Eingießen der Ausgangsstoffe Schrumpflunker ausbilden. Bevorzugt können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Rundstäbe, prismatische Profile und Profile mit anderem Querschnitt gefertigt werden.The inventive method is suitable for the production of any shaped bodies, in particular for the production of elongated and complicated, larger shaped bodies in which see when the starting materials are poured in quickly and discontinuously, they develop shrinkage cavities. Preferably, according to the invention Process round bars, prismatic profiles and profiles with a different cross-section are manufactured.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper sind völlig frei von Luftblasen und Schlieren. Die Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die genannten Teile sind Gewichtsteile.The moldings produced by the process according to the invention are completely free of air bubbles and streaks. The execution of the The method according to the invention is illustrated in more detail by the following examples. The parts mentioned are parts by weight.
Durch einen in Fig. 1 näher beschriebenen senkrecht stehenden auf 120°cmit Dampf beheizten Gießer mit zwei Zuleitungsrohren für das Katalysator- und Aktivatorgemisch, die an ihreln untej»e§ß Ende mit zwei Druckhalteventilen verschlossen sind, werden 10,6 .l/min Through a vertical caster, described in more detail in FIG. 1, heated to 120 ° with steam and with two feed pipes for the catalyst and activator mixture, which are closed at their lower end with two pressure control valves, 10.6 l / min
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eines auf 1200C gehaltenen Gemisches aus 100 Teilen Caprolactam und 0,98 Teilen Natriumcaprolactam sowie 10,6 l/min eines auf 120° gehaltenen Gemisches aus 100 Teilen Caprolactam und 2,42 Teilen Bis-caprolactam-N-hexamethylendiamid-1,6 kontinuierlich auf den Grund einer zylindrischen Form aus Edelstahl von 150 mm Durchmesser und 2,8 m Länge gepumpt. Die Austrittsöffnungen der Druckhalteventile haben einen Querschnitt von je 3 cm und richten die Strahlen der beiden Ausgangsgemische annähernd horizontal. Die beiden Ventile sind so eingeschraubt, daß sich die Flüssigkeitsstrahlen der beiden Ausgangsgemische etwa in einem rechten Winkel kreuzen. Die Ausgangsstoffe haben am Anfang des Gießvorgangs eine Temperatur in der Form von 120cC.Während des Gießens wird die Form mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1,2 m/min gesenkt, so daß sich die öffnungen der Druckhalteventile stets 7 - 12 cm unter der Oberfläche der Flüssigkeit in der Form befinden. Nach 2j3 Minuten ist die Form gefüllt, das Zupumpen der Ausgangsstoffe wird unterbrochen und die Form soweit abgesenkt, daß der Gießer nicht mehr in das polymerisierende Gemisch eintaucht. Noch während des Gießens setzt am Boden der zylindrischen Form die anionische Lactampolymerisation unter Erwärmung und rascher Zunahme der Viskosität des Gemisches ein und pflanzt sich etwa mit der Gießgeschwindigkeit zur Oberfläche der gefüllten Form fort. Innerhalb von 2-3 Minuten ist der Inhalt der Form zu einem festen Formkörper auspolymerisiert. Man wartet noch weitere 2 Minuten ab, legt die auspolymerisierte Form in einen auf 120°c geheizten Röhrenofen horizontal ein, hält 6 Stunden auf dieser Temperatur und ' läßt innerhalb von 2 Stunden auf Raumtemperatur abkühlen. Anschließend wird die hergestellte Rundstange entformt. Werden hohea held at 120 0 C mixture of 100 parts of caprolactam and 0.98 parts Natriumcaprolactam and 10.6 l / min of a mixture maintained at 120 °, 100 parts of caprolactam and 2.42 parts of bis-caprolactam-N-1,6-hexamethylendiamid continuously pumped to the bottom of a cylindrical stainless steel mold 150 mm in diameter and 2.8 m in length. The outlet openings of the pressure control valves each have a cross section of 3 cm and direct the jets of the two starting mixtures almost horizontally. The two valves are screwed in so that the jets of liquid from the two starting mixtures cross each other approximately at a right angle. At the beginning of the casting process, the starting materials have a temperature of 120 C. During casting, the mold is lowered at an average speed of 1.2 m / min, so that the openings of the pressure control valves are always 7-12 cm below the Surface of the liquid located in the mold. After 23 minutes the mold is filled, the pumping in of the starting materials is interrupted and the mold is lowered so that the caster is no longer immersed in the polymerizing mixture. During casting, the anionic lactam polymerization begins at the bottom of the cylindrical mold with heating and a rapid increase in the viscosity of the mixture, and it propagates to the surface of the filled mold at approximately the same rate as the casting speed. The contents of the mold are polymerized to form a solid molded body within 2-3 minutes. Wait a further 2 minutes, then place the fully polymerized form horizontally in a tubular furnace heated to 120 ° C., hold it at this temperature for 6 hours and allow it to cool to room temperature within 2 hours. The produced round bar is then removed from the mold. Will be high
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Ansprüche an eine glatte Oberfläche gestellt, so schält man bis zu einem Durchmesser von 135 mm ab. Man erhält dann eine völlig glatte homogene Stange aus Polycaprolactam, die völlig frei von Fehlstellen, Luftblasen und Schlieren ist und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften besitzt. Das Polyamid besitzt ein hohes Molekulargewicht, denn es läßt sich in 96#iger Schwefelsäure (0,2#ig) nur unvollständig lösen. Der Gehalt an extrahierbarenWhen demands are placed on a smooth surface, this is how you peel up to a diameter of 135 mm. A completely smooth, homogeneous rod made of polycaprolactam is then obtained which is completely free from Defects, air bubbles and streaks and has excellent mechanical properties. The polyamide has a high Molecular weight, because it can only be dissolved incompletely in 96% sulfuric acid (0.2%). The content of extractables
ρ Anteilen beträgt ca. 2 %, der E-Modul 41 000 kg/cm , die Dehnungρ proportions is approx. 2 %, the modulus of elasticity 41,000 kg / cm, the elongation
Die beschriebene Arbeitsweise gestattet es, laufend Formkörper aus Polyamiden hintereinander zu gießen, ohne daß sich Krusten von Caprolactampolymerisat am Gießer ansetzen. Bei länger dauerndem Gießen empfiehlt es sich, von Zeit zu Zeit den Gießer einige Sekunden mit den Ausgangsstoffen zu spülen. Die beschriebene Anordnung macht es unmöglich, daß sich die Ausgangsstoffe bereits in den Zuführungsleitungen mischen können und vorzeitig unter Verstopfung des Systems polymerisieren.The procedure described allows molded bodies to be produced continuously Pour polyamides one after the other without crusts of caprolactam polymer build-up on the caster. For longer Pouring, it is advisable to rinse the caster with the starting materials for a few seconds from time to time. The arrangement described makes it impossible that the starting materials can already mix in the feed lines and prematurely Polymerize clogging of the system.
Man arbeitet wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet jedoch eine Form von 222 mm Durchmesser und pumpt die Gemische der beiden Ausgangsstoffe mit einer Geschwindigkeit von je 23,2 l/min in die Form. Die Form wird mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/min abgesenkt. Die Mischtemperatur der Ausgangsstoffe beträgt 1180C. Nach dem Abschälen erhält man eine fehlerfreie Polycaprolactamrundstange mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Länge von 2,6 m. DieThe procedure is as described in Example 1, but a mold with a diameter of 222 mm is used and the mixture of the two starting materials is pumped into the mold at a rate of 23.2 l / min each. The mold is lowered at a speed of 1.2 m / min. The mixing temperature of the starting materials is 118 ° C. After peeling, a flawless polycaprolactam rod with a diameter of 200 mm and a length of 2.6 m is obtained
i - 11 -i - 11 -
109882/1548109882/1548
- 11 - O.Z. 25 760- 11 - O.Z. 25 760
Fehlerfreiheit läßt sich - ebenso wie in Beispiel 1 - durch Ultraschallprüfung feststellen.As in Example 1, it can be flawless by ultrasonic testing determine.
- 12 109882/1548 - 12 109882/1548
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