DE1902573A1

DE1902573A1 - Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Polypropylen mit beschleunigter Kristallisation

Info

Publication number: DE1902573A1
Application number: DE19691902573
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Peter Frank
Original assignee: Lentia GmbH
Current assignee: Lentia GmbH
Priority date: 1969-01-20
Filing date: 1969-01-20
Publication date: 1970-09-17
Also published as: DE1902573B2; YU12370A; YU32829B

Description

7erfahren zur Herstellung von modifiziertem Polypropylen mit beschleunigter ICristallisation Es ist bekannt, daß isotaktisches Polypropylen bei der Abkühlung aus der Schmelze kristallisiert. Diese Kristallisation ist bei der Verarbeitung von großer Bedeutung, z.B. beim Spritzguß oder bei der Erzeugung von dickwandigen Rohren oder Platten, wobei die Geschwirdigkeit der Verfestigung der Polypropylenschmelze und damit die Arbeitsgeschwindigkeit maßgeblich durch die Kristallisationsgeschwindigkeit beeinflußt wird. Die Kristallisationsgeschwindigkeit von Polypropylen ist, abgesehen von anderen Faktoren auch vom Molekulargewicht abhängig, d.h. sie nimmt mit steigendem Molekulargewicht ab.
Die Kristallisation kann entweder isotherm durchgeführt werden oder, was vom Standpunkt der Praxis weit wichtiger ist, bei einer mehr oder weniger konstanten AbkAhllmgsgeschwindigkeit.
Der Temperaturbereich, innerhalb dessen isotherme Kristallisation mit bequem meßbaren Geschwindigkeiten durchgeführt werden kann, liegt etwa zwischen 120 - 1500 C. Bei konstanter, nicht zu kleiner Abkühlungsgeschwindigkeit liegt der Temperaturbereich, innerhalb dessen die Kristallisation abläuft, je nach der Abkühlungsgeschwindigkeit und sonstigen Bedingungen etwa zwischen 130 - 100° C.
Aus der Arbeit von C.J.Kuhre et al (SPE Journal, Oktober 1964, 1113) ist bekannt, daß die Kristallisationsgeschwindigkeit von isotaktischem Polypropylen durch Zusatz kleiner Mengen von so genannten Nukleationsmitteln, dies sind beispielsweise organische Metallsalze wie Salze der Benzoesäure und der ?hthalsäure, wesentlich gesteigert werden kann. Dabei wird die Halbwertszeit (t 1/2) der Kristallisation wesentlich verkleinert, ohne daß sich das Gesamtausmaß der Kristallisation wesentlich verändert.
Durch die große Zahl der zugesetzten Keime entstehen wesentlich kleinere Sphärclithe als ohne Nukleationsmittel. Für diesen Vorteil, der durch die raschere Kristallisation fir die Verarbeitung erzielt wird, muß aber die Zumischung artfremde Verbindungen in Kauf genommen werden, die für eine Verwendung auf manchen Gebieten, z.B. im Lebensmittelsektor störend sein kann.
Durch die französische Patentschrift Nr.1,284.300 ist ferner bekannt, daß durch Zumischung von 15 - 5O % Polyäthylen bestimmter Eigenschaften zu isotaktischem Polypropylen die Schlagzähigkeit des Polypropylens verbessert werden kann.
Uberraschenderweise konnte aber nun gefunden werden, daß eine geringe Konzentration von feinverteilten Polyäthylenteilchen in einer Polypropylenschmelze einen Nukleationseffekt bewirken und dadurch eine beschleunigte Kristallisation des isotaktischen Polypropylens erreicht wird. Damit ist eine Möglichkeit gefunden, eine solche beschleunigende Wirkung ohne Zusatz einer artfremden Substanz zu erreichen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von @@@lfind@ @tem @@@p @@ @@ @@@ leunigter Kristallisation, das dadurch gekennzeichneten @ @ an einer Schmei@e @o@ isotak @se @e Polypropylen @ @@ Polypropylen üblicher @ elbeit@ngstemperaturen @ 1 Gew.% eines linearen @ @lg @ylens mit einer Grenzviskositätszahl [ ], gemessen in Tetralin bei 30° C, von wenig@nen@ 100 zumiseit.
Optimale Effekte werden erzielt, @@@@ man h@ebmolekulare, linears Polyäthylene, hergestellt nach den wiegler oder Phillips-Verfahren, mit einer Grenzviskositätszahl [@] von über 200 einsetzt.
Die Zum@schnung des Polyäthylens zur Polypropylenschmel erfolgt in einen üblichen @neter oder Extruder, bei den für Polypropylen üblichen Verarbeitungstemperaturen, so daß @ @g@te Verteilung des mit Polypropylen nicht homogen mischbaren Polyäthylens gewährleistet ist. Die auf diese Weise erhaltene Schmelzmischung wird extrudiert und granuliert und kann zur Verbesserung der Verteilung, was aber nicht unbedingt notwendig ist, nich ein zweites Mal extrudiert und granuliert werden.
Die @@@ dem erfindungsgemäßen Verfahren Verfahren hergestellten Produkte zänhe@@@@@@erall dort mit Vorteil eingesetzt werden, wo eine beschlen@@@te Kristallisation erwünscht ist.
Folg @@@ beispiele sollen nun die vorliegende Erfindung näher @@@@ : Beispiel : @ der Grenzviskositätszahlen [@] von Polypropylen und @ , Angabe in [cm³/g], erfolgte in Tetralin bei 130° C.
@ @ing@@senem Polypropylen mit einer bestimmten Grenzviskositätszahl wird in einem Extruder bei Temperaturen oberhalb 2300 C 1 Teil lineares Polyäthylen mit bestimmter Grenzviskositätszahl zugesetzt. Die entstandene Schmelzmischung wird hierauf extrudiert und granuliert.
Als Maß für die Kristallisationsgeschwindigkeit bei konstanter Temperatur (140° C) wird die Halbwertszeit t 1/2 verwendet, das ist diejenige Zeit, in der die durch die Kristallisation bedingte Volumkontraktion die Hälfte des Endwertes erreicht hat. Diese Volumkontraktion wird in Abhängigkeit von der Zeit dilatometrisch verfolgt.
Die zahlenmäßigen Werte der Volumkontraktion tV(cm3/g) liegen je nach dem Molekulargewicht des verwendeten Polypropylens zwischen etwa 0,090 und 0,120 Beispiel Teile lineares Polyäthylen PP. t 1/2 PÄ Ziegler Phillips [#] (Minuten) PÄ PÄ [#] [#] 1 a 1 380 - 232 59 1 b 1 1040 - 232 38 Vergleich 1 0 - - 232 180 2 a 1 1040 - 174 40 Vergleich 2 0 - - 174 70 3 a 1 1040 - 295 59 Vergleich 3 0 - - 295 275 4 a 1 - 131 232 78 4 b 1 - 220 232 39 4 c 1 - 318 232 57 Vergleich 4 0 - - 232 180 5 a 1 380 - 205 30 5 b 1 - 318 205 65 5 c 0,5 380 - 205 55 Vergleich 5 0 - - 205 153 Beispiel 6: Die gleiche Probe wie in Beispiel 5 a und eine Vergleichsprobe von reinem Polypropylen wie im Vergleichsbeispiel zu 5 wurden im Perkin-Elmer-DSC-Kalorimeter bei einer konstanten Abkühlgeschwindigkeit von 80 C/Minute kristallisieren gelassen.
Die dabei erhaltenen Werte sind in folgender Tabelle zusammengefaßt: Vergleichsprobe Kristallisationsbeginn VC 126,5 123,5 ristallisationsende °C 118,5 112,5 Kristallisationdauer (Minute) 1,00 1,37 Fristallisationswärme (cal/g) 21,0 20,8

Claims

Patentanspräche: 1. Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Polypropylen mit beschleunigter Kristallisation, dadurch gekennzeichnet, daß man einer Schmelze von vorwiegend isotaktischem Polypropylen bei für das Polypropylen üblichen Verarbeitungstemperaturen bis zu 1 Ges.% eines linearen Polyäthylens mit einer Grenzviskositätszahl gNg, gemessen in Tetralin bei 1300 C, von wenigstens 100 beimischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein lineares Polyäthylen mit einer Grenzviskositätszahl Ei von über 200 eingesetzt wird.