DE1946923A1

DE1946923A1 - Process for the production of molded articles from polyamide

Info

Publication number: DE1946923A1
Application number: DE19691946923
Authority: DE
Inventors: Helmut Gross; Karl-Heinz Dipl-Ing Iben; Ladislaus Veres; Hans-Erich Wagner
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1969-09-17
Filing date: 1969-09-17
Publication date: 1971-03-25
Also published as: NL7013686A; FR2056690A5; BE755375A

Description

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Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AktiengesellschaftCable and metal works Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polyamid Process for the production of molded articles from polyamide

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches dazu verwendet werden soll, Formkörper aus Polyamid herzustellen, das mittels anionischer Blockpolymerisation erzeugt ist.The invention relates to a method which is to be used to produce molded articles from polyamide, which is produced by means of anionic block polymerization.

Zur Herstellung von Formkörpern sind bereits verschiedene Verfahren bekanntgeworden· Bei dem Extrusions- und Spritzgußverfahren unter Verwendung von Polyamid-Granulat, welches vorzugsweise bei der Herstellung von Rohren, Stangen, sowie Profilen bzw. Formkörpern aus Polyamid Anwendung findet, muß die" Verarbeitungstemperatur über dem Schmelzpunkt des Polyamids liegen und konstant gehalten werden. Dieses Verfahren ist nur unter großen Schwierigkeiten und mit erheblichem Aufwand anzuwenden und weist außerdem nur sehr begrenzte Austrittsgeschwindigkeiten auf. Wenn die Extrusionsgeschwindigkeit nicht hoch genug ist, tritt bei diesem Verfahren dementsprechend eine Depolymerisation des Polyamides auf. Bei großer Länge der herzustellenden Körper ist die Abzugsgeschwindigkeit niedrig, so daß infolge der hohen Verarbeitung· temperatur und der damit verbundenen langen Verweilzeit im Zylinder Verbrennungen auftreten, die das Extrudieren de« Polyamides erschweren. Die Herstellung von Formkörpern im Schleudergußverfahren hat befriedigende Ergebnisse gezeigt, dies aber nur bei ganz bestimmt ausgebildeten Formen.Various processes have already become known for the production of moldings · In the extrusion and injection molding process using polyamide granules, which is preferably used in the production of pipes, rods, as well as profiles or molded bodies made of polyamide, the "processing temperature must be above the melting point of the polyamide and kept constant. This process is only with great difficulty and with considerable Apply effort and also has very limited exit speeds. If the extrusion speed is not fast enough, this procedure occurs accordingly a depolymerization of the polyamide. If the bodies to be produced are long, the withdrawal speed is low, so that as a result of the high processing temperature and the associated long dwell time Burns occur in the cylinder, making it difficult to extrude the polyamides. The production of moldings in the centrifugal casting process has shown satisfactory results, but only with very specific shapes.

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Ferner ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei welchem Halbzeug in Extrudervorrichtungen mittels anionischer Blockpolymerisation mit gegenseitig sich auskämmenden Schnecken hergestellt wird. Hier wird das niederviskose Reaktionsgemisch in einen Schneckenzylinder eingebracht und gegen, die sich beim Polymerisationsprozeß bildende hochviskose Schmelze konstant gefördert, was einen enorm hohen Maschinenaufwand erfordert·Furthermore, a method has become known in which semi-finished products in extruder devices by means of anionic Block polymerization is produced with mutually meshing screws. This is where it becomes low-viscosity Reaction mixture introduced into a screw cylinder and against, the highly viscous melt that forms during the polymerization process is constantly promoted, which is enormous high machine effort required

Es ist ein weiteres Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Monomer zusammen mit Katalysatoren und Aktivatoren in eine Form eingebracht und dort polymerisiert wird. Mit diesem Verfahren lassen sich aber nur danq/gute Ergebnisse erzielen, wenn die Formkörper einen einfachen Aufbau besitzen und ihre axiale Länge gegenüber dem Durchmesser nur unwesentlich größer ist. Es besteht dann die Gefahr, daß die. Mischung und damit das Polymerisat die Form nicht völlig ausfüllt und somit unbrauchbare Formkörper entstehen. In einer Weiterentwicklung des Verfahrens wurde vorgeschlagen, das Füllen der Form mit der Mischung aus Monomer, Katalysator und Aktivator bei Unterdruck vorzunehmen, um auf diese Weise ein völliges Ausfüllen der Form mit dem Polymerisat zu erreichen. Hierzu ist jedoch erforderlich, an der Form an einer oder an mehreren Stellen Evakuierungskanäle anzubringen, in die bei der Evakuierung ein Teil der Mischung eindringen kann, so daß der Formkörper einer Nachbearbeitung unterzogen werden muß.Another method has been suggested at where a monomer is introduced into a mold together with catalysts and activators and polymerized there. With This method can only give good results achieve when the moldings have a simple structure and their axial length is only slightly greater than the diameter. There is then the risk that the. mixture and so that the polymer does not completely fill the mold and thus unusable moldings are formed. In a further development of the process it was proposed that the filling the mold with the mixture of monomer, catalyst and activator under reduced pressure in order to make a to achieve complete filling of the form with the polymer. To do this, however, it is necessary to change the shape of an or to install evacuation ducts at several points into which part of the mixture can penetrate during evacuation, so that the shaped body has to be subjected to post-processing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem Formkörper endlicher Länge aus Polyamid einfacher und billiger hergestellt werden können. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das vorpolymerisierte Polyamid während der PolymerisationThe invention is based on the object of a method indicate with which molded body of finite length made of polyamide can be produced more easily and cheaply. This object is achieved according to the invention in that the prepolymerized polyamide during the polymerization

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in eine Matrize eingebracht und bei fortschreitender Polymerisation unter Druck verformt wird. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich auch Polyamid bei ganz bestimmten Bedingungen bzw. zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt bei seiner Herstellung letzten Endes zu jeder beliebigen Form verarbeiten läßt. So lassen sich auch komplizierte Formkörper, wie beispielsweise Zahnräder, mit entsprechenden Matrizen herstellen, wobei dann während des Umformungsprozesses gleich die Naben, Rippen oder andere Profilierungen mit an die Zahnräder angeformt werden können.placed in a die and as the polymerization progresses is deformed under pressure. The invention is based on the knowledge that polyamide is also very much certain conditions or at a very specific point in time during its production, ultimately at any given time Shape can be processed. Complicated molded bodies, such as, for example, gears, can also be used with appropriate Manufacture matrices, with the hubs, ribs or other profilings then being made during the forming process can also be molded onto the gears.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung von Halbzeugen größerer Länge, wie Stangen, Rohre und Profile. Zur Herstellung von Stangen oder Rohren wird bei dem Verfahren nach der Erfindung eine mit einer Bohrung versehene Matrize verwendet, die zunächst verschlossen ist und erst nach Erreichen eines bestimmten Polymerisationsgrades des Vorpolymerisats geöffnet wird· Danach wird dann das Vorpolymerisat unter ständiger Steigerung des Druckes durch die Öffnung der Matrize gepreßt. Wie der Druck dabei gesteigert wird - ob linear oder nichtlinear — hängt von dem zu verarbeitenden Volumen, dem Austrittsquerschnitt, der Länge der Kalibrierkammer und ihrer Temperaturführung und der Polymerisationsgeschwindigkeit ab. Der Ausstoß des eingebrachten anpolymerisierten Blockes erfolgt nur durch Stempeldruck ohne rotierende Teile in der Polymerisationskammer· Somit ist die Ausstoßgeschwindigkeit des Produktes nur von der Vorlaufgeschwindigkeit und dem Druck des Stempels auf den eingebrachten Block abhängig. Dieses Verfahren zeichnet sich durch einen-großen Verformungsgrad aus, d.h. die sonst bei Verformungen üblichen mehrfachen Verformungsgänge entfallen.The use of the invention is particularly advantageous Process for the production of semi-finished products of greater length, such as rods, tubes and profiles. For the production of bars or pipes is one in the method according to the invention used with a bore provided die, which is initially closed and only after reaching a certain The degree of polymerization of the prepolymer is opened of the pressure through the opening of the die. How the pressure is increased - whether linear or non-linear - depends on the volume to be processed, the outlet cross-section, the length of the calibration chamber and its temperature control and the rate of polymerization away. The output of the introduced partially polymerized block is done only by stamp printing without rotating parts in the Polymerization chamber · Thus, the ejection speed of the product is only dependent on the advance speed and the Pressure of the stamp on the inserted block dependent. This process is characterized by a large degree of deformation, i.e. the multiple usual with deformations Deformation processes are omitted.

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Mit dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich sowohl . Stangen und Profile als auch Rohre herstellen, die bei kleinem Durchmesser im Verhältnis zum Durchmesser des ein»· gesetzten Blockes eins relativ groß« Länge besitzen und dementsprechend ^r die automatische #eiterverarbeitung des Polyamides» !beispielsweise zu Schrauben und anderen Fertigteilen» geeignet sind.With the method according to the invention can be both. Manufacture rods and profiles as well as tubes that are used in small diameter in relation to the diameter of a »· set block one relatively large «length and accordingly ^ r the automatic #further processing of the polyamide »! for example on screws and others Prefabricated parts »are suitable.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnungs !beispielsweise· schematisch eine Vorrichtung zur Ourchführung des Verfahrens dargestellt.To further explain the method according to the invention is in the drawing, for example, a device is shown schematically for the implementation of the procedure.

Mit 1 ist der Druckstempel der Vorrichtung bezeichnet, welcher in der Preßkammer 2 geführt ist und das anpolymerisierte Polyamid 3 in die Öffnung der Matrize k drückt. Die Matrize k kann zur Regulierung des Umformvorganges von außen mit einer Kammer 5 versehen werden, welche für Heiz- bzw. Kühlzwecke verwendet werden kann. Statt der dargestellten einenöffnung der Matrize 4 kann dieselbe selbstverständlich auch mit mehreren Öffnungen versehen werden. Nach dem Durchgang durch die Matrize gelangt der Formkörper in eine Kühl- oder Gegendruckkammer 6, deren Austrittsöffnung dem gewünschten Profil des Formkörpers entsprechen kann. Mit 7 ist wiederum eine Kammer für Heiz- oder Kühlzwecke bezeichnet.1 with the pressure ram of the device is referred to, which is guided in the compression chamber 2 and the polymerized polyamide 3 presses into the opening of the die k. The die k can be provided with a chamber 5 from the outside to regulate the forming process, which chamber can be used for heating or cooling purposes. Instead of the illustrated one opening of the die 4, it can of course also be provided with several openings. After passing through the die, the shaped body enters a cooling or counter-pressure chamber 6, the outlet opening of which can correspond to the desired profile of the shaped body. With 7 a chamber for heating or cooling purposes is again referred to.

Der Vorschub des Stempels 1 kann nun so gewählt werden, daß das Polyamid ohne Unterbrechung, also kontinuierlich, durch die Matrize gedrückt wirdj es ist jedoch genauso gut möglich, den Stempel nur schrittweise zu bewegen.The advance of the punch 1 can now be chosen so that the polyamide is continuously, pushed through the die, however, it is just as good possible to move the stamp only gradually.

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Claims

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' Claims

Process for the production of moldings from polyamide produced by means of anionic block polymerization, characterized in that the prepolymerized polyamide is placed in a die during the polymerization is introduced and is deformed under pressure as the polymerization proceeds.

2. The method according to claim I _1, characterized in that for the production of semi-finished products, the length of which is large in relation to the diameter of the block used, the polyamide is pressed as the polymerization progresses under constantly increasing pressure without interrupting the punch advance through an opening in the die.

3. The method according to claim 2, characterized in that the die is provided with several openings.

4. The method according to claim 1, characterized in that that the polyamide under constantly increasing pressure with interruptions in the stamp advance through an opening or several openings of the die is pressed.

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