DE1804409B2

DE1804409B2 - Fuer die pastenextrusion geeignete polytetraflouraethylen-fuellstoff-mischungen

Info

Publication number: DE1804409B2
Application number: DE19681804409
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr 8261 Burgkirchen Steininger Alfred Dr 8261 Thalhausen C08g 1 02 39Ö5 1-02 1745739 AT 16 0164 OT 20 08 70 Fitz
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Mei ster Lucius & Bruning, 6000 Frankfurt
Priority date: 1968-10-22
Filing date: 1968-10-22
Publication date: 1973-06-20
Also published as: GB1277808A; DE1804409A1; BE740629A; JPS4812052B1; NL6915753A; LU59673A1; NL161186C; SE367002B; FR2021248A1; US3793287A; DE1804409C3

Description

Das Verfahren der gemeinsamen Koagulation hai

45 in der Praxis wenige Bedeutung c-rk-ngt. da es nur für

eine beschränkte Auswahl an Füllstoffen, wie Ruß.

Graphit. Silicat.il. inwendbar ist. Bei besonders interessanten Füllstoffen, »vie Glasfaser und Metallpulver, die von Wasser gut benetzt und'oder spezitisch schwer 50 sind, zeigen Polytetranuorathy.cn und Füllstoff bei der gemeinsamen Fällung Eiicmischungstendenzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Diese Tendenz zur Entmischung wird durch zuneh-7ur Herstellung von Polytetrafluoräthylen-Fülistoff- mende Grobkörnigkeit des verwendeten Füllsto.Tcs Mischungen mit verbesserten Pastenextrusionseigen- weiter erhöhl.

schäften, deren Puherieilchcn eine mittlere Korn- 15 Nach den kanadischen Patentschriften 566 352 und größe von 0.2 bis 2 mm besitzen und aus homogenen 681 547 kann man sowohl noch homogene Misclum-Agglomeraten von Füllstoffteilehen und Polytetra- gen herstellen, wenn die Festitoffkonzentration der fiuoräthylen-Dispersionsteilehen eir.er mittleren Korn- Poly tetrafluoräthylcn-Dispcrsion möglichst hoch gegröße von 0.1 bis 0.5 μ bestehen, durch Suspendieren halten wird (/.. B. auf 60" ₀) und die Fällung durch eines anorganischen Füllstoffes von körniger oder 60 Mahlen in einer Kugelmühle herbeigeführt wird. Auf faseriger Struktur und mit hydrophiler Oberfläche in Grund des geringen Anteils der wäßrigen Phase ist die einer wäßrigen Polytetriifiuoräthylcn-Dispe'sion und Tendenz, der Entmischung der beiden Feststoffe Polyanschließende gemeinsame Koag.ilation unter Ruh- tctrafluoräthylen und Füllstoff wohl gering, doch hai ren. Derart hergestellte Mischungen können nach diese Art der Fierstellung von Mischungen im Hin-Zusatz geeigneter Gleitmittel bei Raumtemperatur 65 blick auf die Pastenextrusion schwerwiegende Nachauf Kolbenstrangpresse!! zu Profilen, wie z. B. Schlau- teile:

clicn. Bändern. Strängen. rrahtummanteliin;!er. usw.. Durch den intensiven Misch Vorgang bei Anwesen·

vorform! werden. F.ine solche Verformung ist bekannt heil eines rela'iv geringen Anteils an wäßriuer Phasi

»ird das koagulierte Polytetrafiuoräthylen sroßen mechanischen Kräften ausgesetzt. Dadurch erhält der Polytetrafluoräthylen-Anteil der Polvtetrafluoräthylen-Füllstoffmischung nicht die für gute Paster.extrudierbarkeit notwendige porenreiche Struktur. ö

Bei pastenextrudierbaren Polytetrafluoräthvlen-Pulvern ist ein großer Porengehalt, d. h. eine cro'ße innere Oberfläche wesentlich im Hinblick auf gute Adsorption und Verteilung des bei der Extrusion anwesenden GieitniHte'is. _lc

Nach den Erfahrungen mit füllstofffreicm Pastenp.-ilstetrafluoräthylen werden bezüglich Porenaehalt ce* koagulierten Pulvers die besten Ergebnisse erzielt, v-enn man 5- bis 20° _oige Pol\t.etrafluoräth>len-Dispersionen möglichst schonend, d. h. mit möglichst eeringer mechanischer Beanspruchung ausrührt. Unter diesen optimalen Fällbedingungen ist jedoch die Eirir.r-chung son Füllstoffen, wie Glasfaser oder McUiH-r ' er. durch g>':"iein-ame Koagulation nicht m^elich »...er zumindest sehr begrenzt, d.h.. es wird nur t:n geringer Anteil do zugesetzten Füllstoffen in das PoIyt.-irafluoräthylen-Koagulat eingemischt, der spezifisch s.:,\\ere Füllstoff sammelt sie*¹ am Boden des Au- t'..': rgefäßes an. während das 'oc'sige Polytctrafluori::\len-PuKer auf der Flotte schwin mt.

ES wurde auch bereits \ersucht auf trockener, V. jge ■--. pastenextrudierbare Polytetrafiuoräthylen-1 .iHstoff-Mischungen herzustellen: es hat s!i.h aber pe/eigt. daß solche Mischungen unbefriedigende Pustenextrusionst,genschaften besitzen, weil sie mfolee tier Grobkörniakeit des '> oagul, rten Poiueirafluori.;'r,;.len-PuKers (mittlere Korngroße 50d r>is Sv¹U¹J.) geringe Homogenität aufweisen. Γ ner Zerkleinerung lies Polytetralluoräthylen-Puhers fur Misch.zwecke ist : ic hl möglich, weil die dazu benötigte mechanische Beanspruchung, ähnlich v\>e oben beschrieben, die i'astenextrud.erbarkeit zunichte macht.

F:s wurde nun gefunden. daS man PolytetrafliK r athvlen-Fulktoff-Mischungen mit verbesserten Pasien-•jxtrusionseigenschaften durch Suspendieren eines an- ^rgam-chen I üllstoffs in einer wäßrigen Polytetra rtuorüthylen-Dispersion und anschließende gemeinsame Koagulation in einem \erfahren herstellen kann, das dadurch gekennzeichnet ist. daß die gemeinsame Koagulation in einer Flotte durcruetührt wird, in der 0.1 bis 3 Gewichtsteile (pro 100 Gewichtsteile Füllstoff) kationenakti\e Stoffe, die mindestens einen hydrophobierenden aliphatischen oder araliphatischen Rest mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen enthalten, zugegen sind.

Gegenstand der Erfindung sind ferner PoKtetrafluoräthylen-Füilstoff-Mischungen mit einer mittleren Korngröße \on 0.2 bis 2 mm und mit verbesserten Pastenextrusionseigenschaften. bestehend aus homogenen Agglomeraten \on Füllstoffteilchen eines hydrophilen anorganischen Füllstoffes \on körniger oder faseriger Struktur und Polytctrafluoräthvlen-Dispersionsteilchen einer mittleren Korngröße von 0.1 bis 0.5 ■■>., wie sie nach dem vorgenannten Verfahren erhältlich sind, und deren Verwendung zur Herstellung von abriebfesten, dünnwandigen Profilen und seibstschmierenden Maschinenteilen.

Als Füllstoffe, die eine faserige oder körnige Struktur und eine hydrophile Oberfläche besitzen, kommen insbesondere Glasfasern und Metallpulver in Frage. Die Füllst»,.Ukombination kann auch ein Gemisch verschiedener Füllstoffe sein, wobei auch solche mit hvdrophober Oberfläche beigemischt vveruen können.

Geeignet sind auch die als Whiskers bekannten faserigen Einkristalle.

Als kationv.naktive Hydrophobiermittel sind besonders geeignet organische Amin- oder Diaminsalze mit mindestens einem Rest mit 12 bis 30 C-Atomen. v\eiche aliphatische. unverzweigt oder verzweigt oder araliphatisch^ Konstitution aufweisen.

Die Wassersioffatome der Kohlenwasserstoffkette können durch Fiaiogene wie Chlor und Fluor ganz oder teilweise ersetzt sein. Das wesentliche Merkmal der kationenaktiven Stoffe im Sinne der Erfindung ist aber genügende Wasserlösliehkeit und zugleich genügende Hydrophobierwirkung des am Stickstoff der Ammoniumgruppe gebundenen organischen Restes.

Diese kationenaktive Stoffe, beispielsweise Alkvlaminsalze. haften mit der positiven Ladung der Ammoniumgruppe an den Oberflächen der beschriebenen FeststofTe. die negAlK geladen sind, wobei der organische Rest des Alkvlammoniumions der betreffenden Oberfläche hydrophobe Eigenschaften verleiht.

— ■ NH. - R

-- ■ - NH., -- R \"H_; R

Zur Flydrophobierung des Füllstoffes in der Dispersion genügen Mengen zwischen 0.2 bis 3 Gew.chisleilen an kationenaktiver Verbindung pro idOGewichtsteile Füllstoff, wobei der kationenaktive Stoff gelöst und der Füllstoff suspendiert in 5- bis 20" „iger Polvtetrailuoräthvlen-Dispersion vorliegt.

Durch die Hydrophobierung des Füllstoffes wird erreicht, daß bei der gemeinsamen Koagulation das ausfallende Polytetrafluoräthyien auf den nunmehr hydrophoben Füllstoff aufzieht und eine sehr homogene Mischung zustande kommt. Die Fällung kann dabei unter Bedingungen ausgeführt werden, welche im Hinblick auf die Pastenextrudierbarkeit optimal sind, ohne daß die geringste Entmischung /υ beobachten ist.

Überraschender weise werden sogar sehr schwere Füllstoffe, wie beispielsweise Bronzepulver, so gut in das Polytetrafluoräthylen-Koagulatkom eingebettet, daß auch bei nachfolgenden Fertigungsschritten, etwa beim Waschen oder Trocknen oder auch beim Hantieren mit der fertigen Mischung, keine Entmischung auftritt.

Es war zu erwarten, daß beim Waschen des PoIytetrafli'oräthylen-Füllstoff-Niederschlages durch Ablösung bzw. Desorption des wasserlöslichen kationenaktiven Stoffes die FüllstofToberiläche zumindest zum Teil wieder hydrophil wird und daher beim Rühren der Mischung im Waschwasser Entmischung auftritt. Überraschenderweise ist dies jedoch nicht der Fall.

Eine gut pastenextrudierbare Mischung aus Polytetrafluoräthyien mit Füllstoffen vsird erfindtingsgcmäß folgendermaßen hergestellt: Der pulverförmige Füllstoff wird in eine 5- bis 20" „ige Polytetrafluoräthylen-Dispersion homogen eingerührt. Die kationenaktive Verbindung kann vor dem Einbringen des Füllstoffes in der Dispersion gelöst werden oder auch nachher in Lösung, z. B. wäßriger oder alkoholischer Lösung, der Suspension des Füllstoffes in der PoIytetrafluoräthylcn-Dispersion zugesetzt werden. Durch weiteres Rühren wird das Polytetrafluoräthyien mit dem Füllstoff cefällt. Der einheitliche Niederschlag.

dessen einzelne Teilchen aus einem homogenen Gemisch von Polytetrafluoräthylen und Füllstoff bestehen, wird zwei- bis dreimal gut mit Waschwasser durchgerührt. Zwischen den einzelnen Waschvoraängen wird die Flotte jeweils abgetrennt. Schließlich wird der gewaschene Niederschlag abfiltriert und in üblicher Weise gern .xnet.

Die auf diese Weise erhaltenen pulverförmigen PoIytetrafluoräthylen-FülIstoffmischungen können nun nach Zusatz geeigneter Gleitmittel nach dem bekannten Verfahren der Pastenextrusion zu den verschiedensten Profilen \erformt werden. Anschließend können die erhaltenen Formkörper nach Entfernung des Gleitmittels je nach Verwendungszweck entweder ungesintert oder im gesinterten Zustand eingesetzt werden.

Damit ist die Möglichkeit gegeben, auch extrem dünnprotilige Formkörper, wie beispielsweise dünn- wjLr-'· ·.■ Schläuche. Fäden u.dgl.. mit Profi'.tärken unter 1 mm a ;■> fülKtoffhaltigem Polytetrafluoräilnlen mit re!ati\ hohem FülKtoffgehalt bis /u 60 Voiumteilen Füllstoff pro 100 Volumteile Polytetrafiuorätlnlen hemMellen. (Die Angabe des Fülistoffsehaltes in \ olumenteilen ist für Vergleichs- und Beurteilungszwecke im Hinblick auf die unterschiedliehen bessere Homogenität der erfindungsgemäl'en Mischungen zustande kommen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen PoIytetrafluoräthylen-Füllstoff-Misehungen liegt darin, daß die Pastenextrudierbarkeit bis zu Füllstoff gehalten \on 60 Volumteilen pro 100 Volumteile Polytetrafluoräthylen, vorzugsweise 40 bis 50 pro 100 Volumteile. aeaenüber Rein-Polytetrafluoräthylen nur unbedeutend geschmälert wird, das aus der gleichen Dispersion her-

o gestellt wurde.

Die Güte der Pastenextrudierbarkeit der enindungsgemäßen Polytetrafluorethylen- Füllstoff mischungen wurde folgendermaßen festgestellt:

Rund 150 a des Polytetrafluosäthylen-Füllstoff-

L$ Puhers wirden mit Benzin (.Kp. 180 bis 200^r ) versetzt. Die Menge des Benzins betrug jeweils IS Gewichtsprozent der in der Einwaage ',.τ Mischung enthaltenen Polytetranuoräthvlen-Menge. Durch 20minutises Rollen bei Raumtemperatur in einer 500-ml-Glasflasche auf einem Rollenpaar wurde das Benzin sut eingemischt. Nach 1 stündigem Stehen wurde aus der Miscnung durch 2minutiges Pressen mit 50 kp.cm² ein Vorpreßling hergestellt.

Der Vorpreßling wurde in einem Exirusionszylinder i Rihül i Shlh

Dichtender Füllstoffe Angaben in Gewichtsteilcn \or- as eingesetzt und durch eine Ringhülse zu einem Schlauci

zuziehen.)

Die erfindungsgemäßen Pohtetrafluoräthvlen-Füllstoff-Mischungen erschließen daher zahlreiche, neuartige Anwendungsmöglichkeiten für Polytetrafluoräih\len-Fullstoffkombinationen. Aus der Vielzahl diener Anwendungen seien folgende Beispiele aufgeführt:

Selbstschmierende, abriebfeste Durchführungen für Drähte und Kabel :z. B. Bowdenzüge). Selbstschmierende KunsisUifflagerteile, wie Lagerhülsen, Dichtungselemente aller Art usw., Kleinteile für Elektronikanlagen: abriebfeste Drahtummantelungen.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Um die Güte der erfindungsgemäßen Mischungen richtig beurteilen zu können, wurde \ergk'ichsweise einerseits Reir.-Polytetrafluoräthylen-PuKer. das unter gleichen Bedingungen aus der gleichen Dispersion hergestellt wurde, unter den im Beispiel 1 festgelegten Bedingungen extrudiert,

g g

unter folgenden Bedingungen extrudiert:

Abmessung Extrusionszylinder Z 40 Abmessung Ringdüse D 5.S

5.0 mm 5.0 mm

Reduktionsverhältnis =

Querschnittsfläche Z ISO Querschnittsfläche D

Öffnungswinkel des Konus zwischen Düse und Extrusionszylinder.. . 30^D

Länge der Ringdüse S mm

Temperatur der Düse 4r C

Ausstoßgeschwindigkeit des Extrudats - m/min

Beim Austritt aus der Düse wurde der etwa 15 m lange Schlauch über die gesamte Länge bezüglich Obflähbhffhit üft Die Güte

andererseits wurden mit dem zuletzt genannten Rein- 45 Oberflächenbeschaffenheit geprüft. Die Güte der über-

Obef gp

fläche und damit der Extrusion wurde folgendermaßen

bewertet:

Pühtetrafluc'-äthylen-Pulve'- Mischungen mii \ersehiedenem Füllstoffanteil auf trockenem Wege hergestellt, und zwar durch 20minutiges Vormischen in einer Glasflasche aiii einem Rollenpaar. Diese Trockenmischung wurde ebenfalls der erwähnten Extrusionsprüfung unterzogen. Aus den Versuchen geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Polytetrafluoräthylen-Fülljtoffmischungen bei Füllstoff gehalten von etwa 30 Volumteilen pro 100 Volumteile Polytetrafluoräthylen in den Pastenextrusionseigenschaften (Extrusionsdruck, visuelle Beurteilung des Extrusion) mit trocken hergestellten Mischungen vergleichbar sind, die nur Ϊ0 Volumteile Füllstoff pro 100 Volumteile Polytetrafluoräthylen enthalte"..

Es ist also bei erfindungsgemäß hergestellten Mischungen möglich, den volumbezogenen Füllstoffgehalt gegenüber trocken hergestellten Füllstoffmischungen zu verdreifachen.

Dies ist besonders übeiraschend, weil beide Mischverfahren so gewählt sind, daß die Porenstruktur des 65 Dispersion mit einer mittleren Größe der dispergierten Polytetrafluoräthylen-Ameils nicht in für die Pasten- Teilchen von etwa 0,3 μ werden mit 1000 g Wasser extrusion ungünstiger Weise verändert wird. Der versetzt, die 2,4 g Laurylaminazetat gelöst enthalten, kann also nur durch die wesentlich Mit einem Ürei-Flügel-Propellerrührer (Flügelradius

1 = einwandfrei,

2 --= zum Teil schuppige Oberfläche,

3 = zum Teil Fehlstellen vorhanden,

4 = Schlauch reißt unter Eigengewicht ab.

Bei der Extrusion wurde weiter der Extrusionsdruck registriert. Die extrudieren Rohrschläuche wurden bei 150°C getrocknet und bei 380⁰C 5 Minuten gesintert. Die fertigen Schläuche wurden auf Festigkeitseigenschaften untersucht.

Beispiel I 1000 g 24gewichtsprozentige Polytetrafluoräthylen-

j:

= 3 cm) in Anwesenheit eines Stromstörers werden mit In V'crglcichsbeispiel 2:

1200 U/min 80 g Glasfaser mit einem Faserdurch- mit 16,7 g Glasfaser (10 Gewichtsprozent, bezogen

messer von 10 μ und einer mittleren Faserlänge von auf die Mischung).

250 μ in die Dispersion eingerührt und nach etwa J_n Vereleichsbeispiel 3:

4 Minuten Verdickung und koagulation mit 600 L/mm 5 _mjt ^₄ _{fi Glasfascr (}, ₅ Gewichtsprozent, hc/ocen

noch 10 Minuten nachgeruhrt. Es bildet sich ein ein- _;uif ^ j^j_scj_lline)

heitlicher, auf der Oberfläche der Flotte schwimmen- ' " '

der Niederschlag. Die Flotte wird am Boden des Ge- In Vergleichsbcispiel 4:

fäßes abgelassen und durch frisches Wasser ersetzt mit 37,5 g Glasfaser (20 Gewichtsprozent, bezogen

und der Niederschlag 2 Minuten lang mit dem Wasch- io auf die Mischung),
wasser durchgerührt, das Wasser wieder abgelassen.

Der Waschvorgang wird zweimal wiederholt und der Durch Rollen auf einem Rollenpaar wurde 20 Mi-

filtrierte Niederschlag in üblicher Weise getrocknet. nuten gemischt. Die erhaltenen Mischungen wurden

Die sehr guten Pastenextrusionseigenschaften der er- unter gleichen Bedingungen extrudiert wie die Pro-

haltenen Polytetrafluoräthylen - Glasfaser - Mischung, 15 dukte der Beispiele 1 bis 3. Die Ergebnisse sind in

die aus 25 Gewichtsteilen Glasfaser und 75 Gewichts- Tabelle 1 enthalten: Die Mischung mit 20% Glasfascr

teilen Polytetrafluoräthylen bestand, sind in Tabelle 1 (Vergleichsbeispiel 4) war nicht extrudierbar. Die

eingetragen. In dieser Tabelle ist auch die Zusammen- 10°/₀ige Glasfasermischung (Vergleichsbeispiel 2) war

setzung der Mischung in Volumteilen angegeben. in den Pastenextrusionseigenschaften noch etwas

ίο besser als die erfindungsgemäß hergestellten Mischun-

Beispiel 2 gen der Beispiele 1 bis 3.

1000 g der Polytetrafluoräthylen-Dispersion von

Beispiel 1 werden mit Wasser 1: 1 verdünnt. In die ver- Beispiel 4

dünnte Dispersion werden 80 g der oben beschriebenen 25
Glasfaser unter Bedingungen wie bei Beispiel 1 eingerührt. Nach 1 Minute werden 0,6 g Stearylpropylen- 1000 g 24°/_oige Polytetrafluoräthylen-Dispersion der diamindiazetai, gelöst in 10 g Äilianoi der Suspension Beispiele 1 bis 3 werden mit einer Lösung von 1.2 g von Füllstoff, in der Polytetrafluoräthylen-Dispersion Stearylaminazetat in 1000 g Wasser versetzt und in die zugesetzt. Nach weiteren 2 Minuten tritt Koagulation 30 verdünnte Lösung in der gleichen Apparatur wie bei ein. Der homogene Niederschlag wird wie bei Beispiel 1 Beispiel 1 360 g Bronzepulver kugeliger Form mit weiterbehandelt. Pastenextrusionseigenschaften und einem Teilchendurchmesser von durchschnittlich 60 μ Eigenschaften der fertigen Extrudate sind in Tabelle 1 mit einer Rührgeschwindigkeit von 1600 U/min einaufgeführt, gerührt.

35 Zur optimalen Verteilung des Bronzepulvers in der Beispiel 3 Flotte wird ein Stromstörer verwendet. Nach Bildung

eines Niederschlages wird mit 600 U/min 10 Minuten

In 2000 g 12°/_oige Polytetrafluoräthylen-Dispersion weitergerührt, der Niederschlag wie in den Beispielen 1 wird ein Gemisch aus 64 g Glasfaser und 16 g fein- bis 3 weiterbehandelt. Die homogene Mischung, bepulverigem Graphit analog Beispiel 2 eingerührt und mit 40 stehend aus 40 Gewichtsteilen Polytetrafluoräthylen einer Lösung von 0,8 g n-C₂₂-Amin-(Behenylamin-)- und 60 Gewichtsteilen Bronze, zeigt gute Pastenazetat in 10 g Äthanol versetzt. Nach weiterem extrusionseigenschaften (Tabelle 1).
lV₂minutigem Rühren mit 1200 Touren tritt Fällung
ein. Nach Zurückschalten des Rührers auf 600 U/min

wird der einheitlich grau gefärbte Niederschlag weiter 45 B e i s ρ i e 1 5

behandelt, wie im Beispiel 1 und 2 beschrieben. Die
Mischung zeigt sehr gute Pastenextrusionseigenschaften (Tabelle 1). Die Herstellung einer gut pastenextrudierbaren

(Tabelle 1) Mischung aus 60 Gewichtsteilen Bronze Vergleichsbeispiel 1 ?o und 40 Gewichtsteilen Polytetrafluoräthylen wird wie

im Beispiel 4 vo benommen, nur daß statt Stearyl·

Unter gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 1 aminazetat Oleyiaminbenzoat als in der Flotte wirk bis 3 wurde 12°/,,ige Polytetrafluoräthylen-Dispersion sames Hydrophobierungsmittel eingesetzt wird,
ohne Füllstoff ausgerührt. Das gewonnene Polytetrafluoräthylen-Pulver wurde für Vergleichszwecke ex- 55

tradiert wie die Mischungen mit Füllstoff. Die in Vergleichsbeispiel 5

Tabelle 1 enthaltenen Werte sind ein Maß für die Güte
der Polytetrafiuoräthylen-Dispersion, die für sämtliche

in den Beispielen angegebenen Versuche eingesetzt 140 g Polytetrafluoräthylen-Pulver, das analog Ver

wurde. 60 gleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, wurde mit 210 j

Bronzepulver der Beispiele 4 und 5 durch Rollen ii Vergleichsbeispiele 2 bis 4 einer Glasflasche auf einem Rollenpaar 20 Minutei

gemischt. Diese Mischung war unter gleichen Bedin

150 g von analog Vergleichsbeispiel 1 hergestelltem gungen wie bei allen vorhergegangenen Beispiele) Polytetrafluoräthylen-Pulver wurden in einer 500-ml- 65 nicht extrudierbar. Der Druck in der Extrusions Glasflasche mit verschiedenen Mengen Glasfaser, apparatur stieg über den maximal zulässigen Wei deren Beschaffenheit in den Beispielen 1 bis 3 beschrie- (1000 kp/ern²), ohne daß Exirudat aus der Düse aus ben ist. versetzt: trat.

9 10

Tabelle 1
Ercebnisse der Pastenextrusion bei Reduktionsverhältnis = 180 eines 5,8 · S.O-mm-Schlauches.

Beispiel — B
Vergleichsbeispiel = VB

Füllsloffanlcil

Füllstoff

jewichts-Prozent, bezogen

auf

Mischung

Gewichtsprozent, Volumbezogen auf Mischung

Volumteile Füllstoff pro

100 Volumteile

Polytetrafluoräthylen

Extrusionsprüfung

Beurteilung *)

Extrusions- druck kp/cm¹

RF

längs

RD

längs

Mittlere

Korngröße der

Mischungen

(μ)

VBl VB 2

B4 .. B5 .. VB 5

Glasfaser Glasfaser Glasfaser Graphit

Glasfaser Glasfaser Glasfaser

Bronze Bronze Bronze

25 25 20

10 15 20

60 60 60

23,4 23,4 18,6

5,4

9,2 13,9 18,6

27,9 27,9 27,9

30,5 30,5 31,6

10,1 16,2 22,9

38,7 38,7 38,7

Ibis 2 1 1

1 Ibis 2

3 4

Ibis 2 4

232 205 240

172 252

620 ~700

276 306

>1000

225 242 264

285 300

215

195 182

310 330 290

•130 340

230

260 220

920 540 480

610

Trockenmischung Trockenmischung Trockenmischung

420

540

Trockenmischung

^c) Bezogen auf eine Dichte von Glas 2,5 g/cm*, von Bronze 8,9 g/cm⁸, von Graphit 2,3 g/cm', von Polytetrafluoräthyler

2,28 g/cm³.

*) i = einwandfrei, 2 = schuppige Oberfläche, 3 — Fehlstellen vorhanden. 4 = nicht zusammenhängendes Extrudat. ♦*) RF = Reißfestigkeit bestimmt nach ASTM D-1457-62 T. ·*·) RD = Reißdehnung bestimmt nach ASTM D-1457-62 T.

Claims

und hat in die Praxis unter der Bezeichnung -Pasten-D .. . extrusion« Einaans aefunden. Patentansprüche: Polytetrafluorätnylen zeichnet sich gegenüber an deren Kunststoffen durch eine wertvolle Kombination

1. Verfahren zur Herstellung von Polyteird- 5 von Eigenschaften, wie beispielsweise Verwendbarkeit fluoräthylen-FüIlstoff-Miichungen mit verbesserten in einem großen Temperaturbereich (-200 bis PasteneMrusionseigenschafien.deren Puiveneilchen -260C). Chemikalienbeständigkeit gegenüber fast eine mittlere Korngröße von 0.2 bis 2 mm besitzen allen Chemikalien, ausgezeichnete elektrische, anti- und aus homogenen Agglomcraten von Füllstoff- adhäsive sowie Gleiteigenschaften aus.

teilchen und ~ Polytetrafiuoräthylen-Dispersions- io Es ist auch bereits bekannt, zur Erreichung be-

teilchen einer mittleren Korngröße von 0.1 bi- stimmter zusätzlicher Eigenschaften, z. B. zur Er-

0.5 u bestehen, durch Suspendieren eines anorga- hohung der Druckbeständigkeit oder zur \ erbesserung

nischen Füllstoffes von körniger oder faseriger der Wärmeleitfähigkeit. Füllstoffe wie Glaswolle.

Struktur und mit hydrophiler Oberfläche in einer Asbest. Kupfer. Messing zuzusetzen,
wässerigen Pohietra1rkioräih\ler.-Di>pers.ion und 15 In einem in der USA.-Patentschrift 2 478 229 he-

ansehlie!5ende gemeinsame Koagulation unter pjh- schriebenen Verfahren werden verdünnte Polytetr.-

ren. dadurch gekennzeichnet, daß fluoräthylen-Dispersionen dadurch aufkonzentrier·,

diese gemeinsame Koagulation in einer Flotte daß ein als Stabilisierungsmittel enthaltenes ο N. ^-

durchgeführi v.ird. in der (!.2 bis 3 Gewichisteile flächenaktives Agens zunächst unlöslich (d. h. unw irk-

ipro l(;0 Gc ichtsteile Füllstoff) kationenaktive 20 sam) gemacht wird, wodurch die Dispe'sion ausflockt

Stoffe, die mindestens einen hydrophobierenden ali- Nach entfernung des H.mptteilcs der wäßrigen P'na-j

phatischen oder araliphatischen Rest mit 12 bis wird das flokkulierte Polymerisat durch Peptisat: ■

30 Kohlenstoffatomen enthalten, zugegen sind. redispergiert. Solchen Polytetrafiuoräthylen-Dispe

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- sionen können auch kolloidale Dispersionen von .·:::- zeichnet, daß als kationenaktive Stoffe Am- 25 organischen Stoffen beigemischt werden. Ziel des Jon mouum- und oder Diammoniumsalze mit mm- beschriebenen Verfahrens sind aufk.'nzeiitnerte Po:;.-dcsiens einem hydrophobierenden aliphatischen tetrafluoräthylen-Dispersionen. die aN solche zu Bc- oder arylaliphatischen Rest mit 12 bis 30 Kohlen- schichtungszwecken ode." zur Herstellung von Cie^:'-stoffau ..nen verwendet werden. filmen verwendet werden.

3. Polytetrafiuoräthylen-Füllstoff-Mischungen 30 In der L SA.-Patentschrift 2 593 5fSZ wird vorg-.-mit einer mittleren Korngröße von 0.2 bis 2mm um! schlagen, feinverteilte Füllstoffe oder Pigmente ::, nit verbesserten Pastenextrusionscigenschaften. be- einer als Ausgangsmaterial für pastenextrudierbaivstehend aus homogenen Agglomeraien von Füll- Polytetrailuoräthylcn-Pulver geeigneten Disper- -. stoffteilchen eines hydrophilen anorganischen Füll- gleichmäßig zu verteilen und gemeinsam zu koag stoffes von körniger oder faseriger StruktUi und 35 Heren. Dabei sollen die Füllstoff teilchen möglichst <;■■. Polytetrafluoräihylen - Dispers,onsieilcher einer etwa die Große der Polyietrat.uoräthylen-Dispersior.-miitleren Korngröße von 0.1 bis 0.5 μ. erhältlich teilchen haben.

nach dem Verfahren von Anspruch 1 und 2. Auch aus der britischen Patentschrift 917 223 is^-. eir.

4. Verwendung der Polyietrafluoräthy len-Füil- Verfahren bekannt, bei dem ein oder mehrere Füllstoffe Stoff-Mischungen nach Anspruch 3 zur Herstellung 40 in feinverteilter Form innig mit einer Polyietrafii,. »■on abriebfesten dünnwandigen Profilen und selbst- ätlnlen-Dispersion vermischt und anschließend unter schmierenden Maschinenteilen. Einwirkung eines Elektrolyten gemeinsam koaguliert

werden.