DE1927318A1 - Verfahren zum Homogenisieren von hochmolekularen Stoffen - Google Patents
Verfahren zum Homogenisieren von hochmolekularen StoffenInfo
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- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/005—Processes for mixing polymers
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Description
Verfahren zum Homogenisieren von hochmolekularen Stoffen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Homogenisieren
von gröbsttickigen mit feinkörnigen hochmolekularen elastomeren
und/oder plastomeren Stoffen.
Hochmolekulare Stoffe werden aufgrund ihres Herstellungsverfahrens
oft in Form von groben Stücken oder Ballen.angeliefert. Dies gilt insbesondere für elastomere Stoffe. Es ist ofb eine
besonders schwierige Aufgabe, in diese Stoffe pulverförmige und/oder flüssige Produkte, wie .andere hochmolekulare. Stoffe,
vor allem plastomere, Pigmente, Stabilisatoren, weitere Verarbeitungshilfsmittel
etc. wirtschaftlich einzuarbeiten.
Es ist nicht ohne weiteres möglich, dazu die für das Homogenisieren
von pulverförmigen hochpolymeren Stoffen üblichen Mischer mit schnell umlaufenden Werkzeugen zu' verwenden. Man
kann zwar auf Knetern, Walzwerken oder Extrudern eine homogene Mischung erzielen, jedoch ist ein solches Verfahren recht aufwendig.
Es besteht daher ein dringender Bedarf an einem Verfahren, das
es gestattet, die technisch immer bedeutungsvoller werdenden Mischungen aus pulverförmigen hochmolekularen Stoffen einerseits
und aus grobstückigen hochmolekularen Stoffen anderer- .
seits gegebenenfalls in Gegenwart von pulverförmigen und/oder flüssigen Zuschlagstoffen wirtschaftlich herzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemMß gelöst, indem man in Mischern
mit schnell umlaufenden Mischwerkzeugen in Gegenwart von pulverförmigen Adsorptionsmitteln arbeitet.4
Als Mischer mit schnell umlaufenden Mischwerkzeugen gelten solche Vorrichtungen, die - üblicherweise als "Schnellmischer"
bekannt und vorzugsweise mit einer veränderbaren Anzahl der Mischwerkzeuge ausgestattet - Umfangsgeschwindigkeiten der
Mischwerkzeuge besitzen, die bevorzugt zwischen 20 und 60 m/sec, insbesondere zwischen 30 und 50 m/sec, liegen.
Geeignete feinkörnige hochmolekulare Stoffe sind zum Beispiel
Polyolefine und ihre Copolymerisate, insbesondere die isotaktischen Polymeren, sowie Polyvinylchlorid. Grobstückig vorliegende
hochmolekulare Stoffe sind zum Beispiel vulkanisierbare Plaste wie ungesättigte Äthylen-Propylen-Terpolymerisate oder
elastomere Styrol-Butadien-Copolymere, ferner gesättigte Äthylen-Propylen-Kautschukarten,
ataktisches Polybuten-1, Polyisobutylen, Silikonkautschuk, weichgemachtes Polyvinylchlorid und
elastomere Äthylen-Vinylacetat-Copolymere. Geeignete pulverförmige
Adsorptionsmittel sind solche mit großer aktiver Oberfläche, zum Beispiel Ruße wie Flammruße, Furnace-Ruße, Gasruße,
Channelruße, insbesondere-,Acetylenruße, sowie Kieselsäure, Kaolin, Talkum, Bentonit und Kreide.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das pulverförmige
Adsorptionsmittel in der Lage ist, hochmolekulare organische Stoffe, sobald diese zähelastisch oder zähflüssig werden,
unter der Wirkung der vom Mischer mit schnell umlaufenden Werkzeugen
aufgebrachten Kräfte aufzunehmen, wobei die pulverförmige Grundstruktur des Adsorptionsmittels erhalten bleibt.
Dabei ist es erforderlich, bei einer Temperatur zu arbeiten, die mindestens der Erweichungstemperatur des grobstückigen Ma-
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terials entspricht. Hierfür nutzt man die im Mischer entstehende Reibungswärme, bevorzugt in Verbindung mit einer zusätzlichen
Beheizung des Mischers, um zu gewährleisten, daß der grobstückige hochmolekulare Stoff in den zähflüssigen bzw. zähelastischen Zustand überführt wird.
Naturgemäß benötigt man eine Mindestmenge pulverförmigen Adsorption
smitt eis, um einen bestimmten Anteil zähelastischen
bzw. zähflüssigen hochmolekularen Stoffes aufzunehmen.
Sofern die Menge des pulverförmigen Adsorptionsmittels im verarbeitungsfertigen Gemisch sehr groß ist, kann man die Einarbeitung
der grobstückigen hochmolekularen Stoffe zusammen mit den feinkörnigen und weiteren Additiven in nur einem Arbeitsgang
betreiben, wobei die gesamten organischen Anteile vom pulverförmigen Adsorptionsmittel aufgenommen werden.
Die Menge des zu verwendenden Adsorptionsmittels kann kleiner
sein, sofern die Erweichungstemperatur des grobstückigen hochmolekularen Stoffes deutlich unter der des feinkörnigen hochmolekularen
Stoffes liegt. In der Praxis kommen Unterschiede von mindestens 20 bis 30°C in Betracht.
Liegt kein deutlicher Unterschied in der Erweichungstemperatur der zu vermischenden hochmolekularen Stoffe vor, so reichen
trotzdem geringere Mengen Adsorptionsmittel aus, sofern man zunächst
die grobstückigen hochmolekularen Stoffe allein mit dem Adsorptionsmittel verarbeitet und anschließend die weiteren
feinkörnigen Komponenten und gewünschtenfalls weitere Zuschläge
einarbeitet.
Dieses Verfahren ist auch anzuwenden, sofern die Erweichungstemperatur
des feinkörnigen hochmolekularen Stoffes unterhalb
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der des grobstückigen hochmolekularen Stoffes liegt, wobei man zweckmäßig die adsorptionsmittelhaltige Mischung vor Einarbeitung
dieser feinkörnigen Komponenten hinreichend kühlt.
Das somit besonders bedeutungsvolle Verhältnis hochmolekularer Stoffe : pulverförmigem Adsorptionsmittel beträgt 1 : 0,25
bis 1 : 100, vorzugsweise 1:0,3 bis 1 : 10, insbesondere 1 : 0,5 bis 1 : 3. Falls das pulverförmige Adsorptionsmittel
nur den grobsttickigen hochmolekularen Stoff aufzunehmen hat,
bedeutet in diesen Verhältnissender Begriff "hochmolekularer
Stoff" nur dessen grobsttickigen Anteil.
Die Homogenisierung kann man mit Vorteil in Gegenwart zusätzlicher
pulverförmiger oder flüssiger Zuschlagstoffe durchführen, z.B. Pigmente, Stabilisatoren, Gleitmittel, Füllstoffe
oder Weichmacher.
Überraschend bildet das pulverförmige Adsorptionsmittel sowohl
allein mit den ursprünglich grobstückigen hochmolekularen Stoffen als auch zusammen mit den feinkörnigen hochmolekularen Stoffen
und weiteren pulverförmigen und/oder flüssigen Komponenten
ein Gemisch, in dem alle Komponenten optimal gleichmäßig verteilt sind. Dieses Gemisch ist pulverförmig und in der Regel
rieselfähig. Beim Übergang vom festen in den zähelastischen bzw. zähflüssigen Zustand der hochmolekularen Stoffe tritt bei
Anwesenheit von Adsorptionsmitteln keine sprunghafte Belastung des Antriebsmotors der Mischwerkzeuge auf.
Die Behandlungszeit im Mischer ist produktabhängig und wird
vom Mengenverhältnis der einzelnen Komponenten, vor allem des Adsorptionsmittels,sowie von der Heizung beeinflußt. Sie liegt
in der Regel zwischen 3 und 30 Minuten, vorzugsweise 5 bis Minuten.
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Beispiel 1
Mischer-Typ:
Mischer-Typ:
Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge:
Mantelheiztemperatur: Rezeptur:
Schnellmischer, Kesselinhalt 600 1
45 m/sec
1000C . ■
45,0kg isotaktisches Polybuten-1, Erweichungstemperatur 125 C
25,0
30,0 0,2
11 ataktisches Polybuten-1 (in
40 mm großen Würfeln vorliegend) , Erweichungstemperatur 1OO°C
11 Acetylen-Ruß
" Stabilisator (h-Octadecyl-5-di-tert.-3,4-hydroxy-3-butyl-phenol-propionat)
Nach einer Mischzeit von 3 Minuten ist das ataktische Polybuten;-1
vom Ruß aufgenommen, und die Komponenten sind gleichmäßig verteilt. Das Gemisch ist feinkörnig und kann zum Beispiel
über einen Extruder leicht verarbeitet werden.
Verwendet man anstelle der 30 kg Acetylen-Ruß 80 kg und steigert die Temperatur beim Homogenisieren auf 125°C, so wird das
1*
gesamte hochmolekulare Material vom Ruß aufgenommen, wobei
ebenfalls ein feinkörniges, gleichmäßiges Gemisch entsteht.
Ein gleiches Ergebnis erhält man, wenn man anstelle des isotaktischen
Polybuten-1 Polyäthylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid verwendet, anstelle des ataktischen Polybuten-1
Polyisobutylen, Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk, weichgemachtes
Polyvinylchlorid oder Styrpl-Butadien-Kautschuk und anstelle von Acetylen-Ruß einen Furnace-Ruß, Channel-Ruß,
aktive Kieselsäure oder Bentonit; hierbei ist lediglich die Erweichungstemperatur der hochmolekularen Stoffe zu berücksichtigen.
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Verfahrensbedingungen wie Beispiel 1. ·
Mantelheiztemperatur: 160 C
Rezeptur: 10,000 kg APT-Kautschuk
(in 40 mm großen Stücken vorliegend)
30,000 kg Acetylen-Ruß
Die Komponenten sind nach einer Mischzeit von 10 Minuten gleichmäßig
verteilt. Das Gemisch ist pulverförmig. Anschließend werden nach Abkühlung des Gemisches auf 1000C
90,000 kg Niederdruck-Polyäthylenpulver
0,200 kg Stabilisator (n-Octadecyl-5-di-tert.-3,4-hydroxy-3-butylphenol-propionat)
0,500 kg Schwefel
zugegeben und in weiteren 2 Minuten vermischt. Die Komponenten sind gleichmäßig verteilt. Das Gemisch ist feinkörnig und kann
zum Beispiel über einen Extruder leicht verarbeitet werden.
Verwendet man 52,000 kg APT-Kautschuk und 26 kg Acetylen-Ruß, so erhält man bei 1600C in 8 Minuten ebenfalls ein pulverförmiges
Gemisch, das man gewünschtenfalls wie vorbeschrieben weiter verarbeitet.
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Claims (13)
1.1 Verfahren zum Homogenisieren von grobsttickigen mit feinkörwilgen
hochmolekularen elastomeren und/oder plastomeren Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß.
man in Mischern mit schnell umlaufenden Mischwerkzeugen in Gegenwart
von pulverförmigen Adsorptionsmittel·! arbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
man in einem beheizten Mischer arbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
man die grobstückigen und die pulverförmigen hochmolekularen Stoffe in Gegenwart des pulverförmigen Adsorptionsmittels
gleichzeitig im Mischer behandelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
man zuerst den grobstückigen hochmolekularen Stoff und das pulverförmige Adsorptionsmittel im Mischer behandelt und erst
dann,den feinkörnigen hochmolekularen Stoff zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch Ibis 4,
dadurch ■ gekennzeichnet, daß man ein Verhältnis hochmolekularer Stoff zu pulverförmigem Adsorptionsmittel
wie 1 : 0,25 bis 1 : lOO einhält.
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192731ο
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6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel Ruß einsetzt..
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch g e k e η η ζ e i c h η e. t ,.. daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel Acetylen-Ruß einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel aktive Kieselsäure einsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel Kaolin einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel Talkum einsetzt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel Bentonit einsetzt.
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12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
man als pulverförmiges Adsorptionsmittel aktive Kreide einsetzt .
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet., daß
man in Gegenwart weiterer Zuschlagstoffe arbeitet.
009849/102 1 ORK31NA1; ,NSPECTEO
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927318 DE1927318C3 (de) | 1969-05-29 | Verfahren zur Herstellung rieselfähiger Teilchen aus hochmolekularen elastomeren Stoffen und pulverförmigen Zusatzstoffen | |
| FR7016498A FR2047362A5 (de) | 1969-05-29 | 1970-05-06 | |
| GB2567670A GB1300633A (en) | 1969-05-29 | 1970-05-28 | Process for homogenising high molecular weight substances |
| JP4526770A JPS4823538B1 (de) | 1969-05-29 | 1970-05-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927318 DE1927318C3 (de) | 1969-05-29 | Verfahren zur Herstellung rieselfähiger Teilchen aus hochmolekularen elastomeren Stoffen und pulverförmigen Zusatzstoffen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1927318A1 true DE1927318A1 (de) | 1970-12-03 |
| DE1927318B2 DE1927318B2 (de) | 1975-10-16 |
| DE1927318C3 DE1927318C3 (de) | 1977-03-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110405966A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-05 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种原位接枝改性橡胶的制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110405966A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-05 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种原位接枝改性橡胶的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4823538B1 (de) | 1973-07-14 |
| GB1300633A (en) | 1972-12-20 |
| DE1927318B2 (de) | 1975-10-16 |
| FR2047362A5 (de) | 1971-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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