DE1911303A1

DE1911303A1 - Extrudier,und spritzbare Formmassen

Info

Publication number: DE1911303A1
Application number: DE19691911303
Authority: DE
Inventors: Benedikt Georgii; Naarmann Dr Herbert
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-03-06
Filing date: 1969-03-06
Publication date: 1970-09-24
Also published as: CH532096A

Description

Extrudier- und spritzbare Formmassen Die Erfindung betrifft thermoplastisch verarbeitbare Formmassen aus Propylenpolymerisaten und Graphit.
Formteile aus Propylenpolymerisaten haben die Nachteile, daß sie eine relativ geringe Thermostabilität und eine tUr viele Zwecke unzureichende Steifigkeit besitzen. Abmischungen von Polypropylen mit Füllstoffen, beispielsweise Asbest, sind zwar bekanntes sie sind jedoch nur schlecht extrudier- bzwX spritzbar.
Bleistiftminen herkömmlicher Art aus Mischungen von Graphit mit Ton haben den Nachteil, daß sie sehr leicht brechen und nicht thermoplastisch verarbeitbar sind.
Es wurde nun gefunden, daß Formmassen aus a) 60 bis 10 Gewichtsteilen eines Propylenpolymerisates und b) 40 bis 90 Gewichtateilen Graphit gut thermoplastisch verarbeitbar sind.
Sie haben eine höhere Steifigkeit und eine bessere Thermostabilität als Formmassen aus Polypropylen allein. Darüber hinaus haben sie ein elektrische Leitfähigkeit, die in der Größenordnung von Halbleitern liegt. Infolge ihres hohen Graphitgehaltes sind sie als Bleistiftminen geeignet; gegenüber üblichen Mischungen aus Graphit und Ton haben sie den Vorteil, daß sie kontinuierlich durch Extrudieren hergestellt werden können und wesentlich weniger zum Abbrechen neigen.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß den Formmassen 0,01 bis 2 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Teile der Mischung, an Vernetzungsmitteln zugesetzt werden. Durch die bei den hohen Verarbeitungstemperaturen erfolgende Vernetzung wird die Stoifigkeit der Pornmaßson dabei noch verstärkt.
Außer Polypropylen können auch Copolymerisate mit bis zu 30 % der üblichen Comonomeren, wie Styrol, Äthylen, Butadien oder Isopren, verwendet werden. Gut geeignet sind Propylenpolymerisate mit einer Intrinsic-Viskosität von 3 bis 20 (gemessen in Toluol bei 1000C) und einem heptanlöslichen Anteil von 15 bis 35 Ges.%. Sie können nach allen üblichen Herstellungsverfahren polymerisiert worden sein; besonders gut geeignet ist Polypropylen, das durch aasphasenpolymerisation an Trägerkontakten hergestellt worden war.
Zur Herstellung der Mischungen sind alle verfügbaren Graphitsorten brauchbar.
Als Vernetzungsmittel kommen Schwefel und solche Peroxide infrage, deren Halbwertszeiten bei 1500C größer als 5 Minuten sind, beispielsweise 2-Phenyl-tert.-Butyl-Phthalidperoxid, Di-tert.-Butylperoxid, Cumylperoxid, Bariumperoxid, Nickelperoxid.
Die Mischungen kdnnen ferner die üblichen Füllstoffe, Gleitmittel, Pigmente und Stabilisatoren enthalten.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Mischungen kann auf den üblichen Mischvorrichtungen erfolgen, beispielsweise auf einem Extruder. Die Verarbeitungstemperatur kann dabei zwischen 180 und 300°C, vorzugsweise zwischen 195 und 2300C, liegen. Es ist zweckmäßig, dabei unter weitgehendem Ausschluß von Luftsauerstoff zu arbeiten.
Die Formmassen lassen sich auf den üblichen Vorrichtungen thermoplastisch zu Formteilen verarbeiten, z.B. auf Extrudern oder Spritzgußmaschinen. Sir sind infolge ihrer hohen Thermostabilität und ihres guten Gleitverhaltens als Dichtungsmassen verwendbar.
Sie lassen sich in einem Arbeitsgang zu Bleistiftminen extrudieren.
Die in den Beispielen genannten Prozentangaben und Teile beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel la Zu 50 Teilen granuliertem Polypropylen <Intrinsic-Viskosität von 9, heptanlöslicher Anteil von 27 Gew.%) werden 50 Teile Graphit (Typ Kupfermühle) gegeben und in einem Zweiwellen-Extruder mit Knetscheiben extrudiert. Die Einzugstemperatur beträgt 1500C, die Temperatur am Düsenkopf 1300C. Die Mischung wird als Strang von 1 bis 2 mm Durchmesser bei einer Verweilzeit von 3 bis 5 Min. extrudiert. Sie ist als Bleistifmine geeignet.
In Tabelle 1 sind die Eigenschaften des Produktes aufgeführt.
Die Zug- und Reißfestigkeit wurden nach DIN 53 455 bestimmt, die Steifigkeit wurde durch Messung des G-Moduls nach K.H.Illers, Kolloid-Zeitschrift 176, Seite 110 (1961), ermittelt.
Vergleichsbeispiel Ib Polypropylen wurde in gleicher Weise, jedoch ohne Graphitzusatz verarbeitet. Eigenschaften siehe Tabelle 1.
Wird dieses Produkt auf 3000C in Gegenwart von Luftsauerstoff 2 Stunden erhitzt, so erfolgt ein Abbau des Polymeren, die Intrinsic-Viskosität geht von 9 auf 3,6 zurück. Wird das Produkt nach Beispiel 1a analog dazu 2 Stunden auf 300°C erhitzt, so wird nur eine geringfügige Veränderung der Viskosität beobachtet, die von 9 auf 8,5 abnimmt.
Vergleichsbeispiel 1c 50 Teile Modellierton werden mit 50 Teilen Graphit angeteigt und durchgeknetet. De wasserhaltige Tonmischung wird in 1 bis 2 mm Negativformen gepreßt und bei 600 bis 8000C innerhalb von 30 bis 45 Minuten gebrannt. Es entsteht eine übliche Bleifstiftmine.
Tabelle 1 Bsp. Leitfähigkeit Zerreißfestigkeit Zugfestigkeit Steifigkeit Siemens/cm kg/cm² kg/cm2 dyn/cm2 1a 2.10-1 380 356 4.5.109 lb 4 10-13 300 o 305 2.3.109 1c 1.10 4 <25 <25 spröde Beispiele 2 bis 5 Es wird wie in Beispiel la gearbeitet, wobei aber der prozentuale Anteil an Graphit variiert wird. Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der Produkte.
Tabelle 2 Bsp. % Graphit Leitfähigkeit Reißfestigkeit Zugfestigkeit Siemens/cm kg/cm2 kg/cm2 2 60 8.10-1 365 345 3 65 1.5 330 315 4 70 5.3.10¹ 320 305 5 75 2.6.10² 305 300 Beispiele 6 bis 10 Es wird wie in Beispiel 1a gearbeitet, jedoch unter Zusatz von verschiedenen Vernetzungsmitteln. Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften der erhaltenen Produkte.
Tabelle 3 Bsp. Vernetzer Teile Leitfähig- Reißfestig- Zugrestig- Steifigkeit keit keit kit Siemens/cm kg/cm² kg/cm² dyn/cm² 6 Schwetel 2 7.10-1 345 320 - . 8.1.109 7 Di-tert.- 2 5.10-1 356 315 butylperoxid 8 2-Phenyl- 0,5 6.10-1 348 325 7.2.109 phthalidtert . -butylperoxid 9 Nickelper- 1 7.5.10-1 350 330 oxid 10 Barumper- 0,2 8.10-1 340 320 oxid

Claims

Patentansprüche Thermoplastisch verarbeitbare Formmassen, enthaltend ein Gemisch aus a) 60 bis 90 Gewichtsteilen eines Propylenpolymerisats und b) 40 bis 9Q Gewichtsteilen Graphit.
2. Thermoplastisch verarbeitbare Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,01 bis 2 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischung, enthalten.