DE2033193B2 - Polyamide für StoBdämpferkolben - Google Patents

Description

£4,4-Trimethy!hexamethylendiamingemischen herleiten. Gegebenenfalls können bis zu 30% des Diamingemisches durch Hexamethylendiamin ersetzt sein.

Die Messung der Viskositätszahl erfolgt gemäß DIN 53 727 in einer 0,5gewichtsprozentigen Lösung inm-Kresolbei25°C.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyamide ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Grundsätzlich kann die Herstellung nach allen Verfahren erfolgen, die für die Herstellung be- ίο kannter Dicarbonsäure- und Diaminreste enthaltender Polyamide gebräuchlich sind. So kann man beispielsweise die wäßrige, konzentrierte Lösung des Salzes der Terephthalsäure und einem Diamin zunächst unter Druck und dann unter Entspannung unter Temperatur in der Schmelze poJykondensieren. Man kann dabei auch die Di uckstufe durch Vorkondensation des Salzes in hochsiedenden Lösungsmitteln umgehen und im letzten Stadium der Polykondensation Vakuum anlegen.

Man kann auch den Dimethylester der Terephthalsäure mit praktisch äquimolaren Mengen Diamin in Gegenwart von Wasser umsetzen und das Produkt wie eine wäßrige Salzlösung polykondensieren. Bezüglich der erwähnten Polyamide bzw. deren Herstellung sei z. B. auf die US-PS 31 50 117, die GB-PS 10 49 987 und die BE-PS 7 23 154 verwiesen.

Überraschenderweise werden unerwünschte Effekte bei der Verarbeitung, wie z. B. Schlierenbildung im bzw. auf dem Stoßdämpferkolben, vermieden, wenn man die erfindungsgemäß verwendete Polyamide in Form von Schnitzeln oder Granulat 6 bis 16 Stunden im Bereich von 110 bis 15O⁰C, vorzugsweise 135 bis 140^c C, in einer inerten Gasatmosphäre, z. B. Stickstoff, unter Vakuum konditioniert.

Stoßdämpferkolben lassen sich aus üen erfindungsgemäß verwendeten amorphen Polyamiden nach erfolgter Konditionierung im Spritzgußverfahren ohne weiteres herstellen. Sie zeichnen sich durch gute Beständigkeit gegen aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, gegen mineralische öle sowie gegen Säuren und Alkalien aus. Die mechanische Festigkeil und die Wärmeformbeständigkeit nach Martens ist sehr gut. Der thermische Ausdehnungskoeffizient ist gering, und die Abriebfestigkeit und die Druckfestigkeit entsprechen den praktischen Anforderungen. Die Stoßdämpferkolben zeigen bei der Lagerung über einen längeren Zeitraum praktisch keine Dimensionsänderungen. Eine Deformation bzw. Zerstörung unter praktischen Bedingungen wurde nicht beobachtet. Ebenso günstig ist die geringe und konstante Verarbeitungsschwindung, so daß die Fertigung komplizierter und feinstrukturierter Stoßdämpferkolben sehr leicht möglich ist.

Die erfindungsgemäß hergestellten transparenten Stoßdämpferkolben haben eine glatte und geschlossene Oberfläche und können auf handelsüblichen Spritzgußmaschinen hergestellt werden. Selbstverständlich können dit zur Herstellung verwendeten transparenten Polyamide mit Farbstoffen versetzt sein, so daß eine gedeckte bzw. eine transparente Farbgebung der Stoßdämpferkolben ermöglicht wird.

In der nachstehenden Tabelle sind einige nach DIN-Normen gemessene Eigenschaften einiger erfindungsgemäß für die Herstellung von Stoßdämpferkolben verwendeter Polyamide auf der Basis von Terephthalsäure bzw. deren Dimethylester nach Konditionierung aufgezeigt.

Die nachstehenden Beispiele beziehen sich auf die Herstellung von Stoßdämpferkolben, wobei erfindungsgemäß verwendete Polyamide verarbeitet werden, die im Beispiel 1 in Form von Granulat 16 Stunden bei 120⁰C und 'm Beispiel 2 6 Stunden bei 135°C unter Stickstoff im Vakuum konditioniert wurden.

	Nach DIN	Polyamide aus	Terephthalsäuredimethyl-	Terephthalsäure-
		Terephthalsäure	ester + 2,2,4-2,4,4-Tri-	dimethyteter +■ 70%
		+ 1,7-Diamino-	methylhexamethylendiamin	2,2,4-2,4-4-Trimethylhexa-
		4,4-dimethyloctan		methylendiamin + 30%
				Hexamethylendiamin
			140	150
Viskosität	53 727	124	1,12	1.14
Dichte, g/cm3	53 479	1,09	1250	1140
Grenzbiegespannung, kp/cm2	53 452	1090	850	815
Zugfestigkeit, kp/cma	53 455	830	n. g.	n. g.
Schlagzähigkeit, kp · cm/cm2	53 453	n. g.	1400	1400
Kugeleindruckhärte, kp/cm2	53 456	1400	60 · 10-«	60 · 10-·
Lineare Wärmedehnzahl, I InrA		61 · 10-·	100	101
l/g"1 Wärmeformbeständigkeit	53 458	108
nach Martens, 0C

Verarbeitungsschwindung, %

0,6

0,5

0,5

Beispiel 1

Auf einer handelsüblichen Schneckenspritzgußmaschine, bestehend aus Spritzaggregat, Düse und Werkzeug, wurde amorphes Polyamid aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und einem Gemisch aus 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin nach erfolgter Konditionierung verarbeitet. Das Polyamid hatte eine Viskositätszahl von 140 und wurde bei Temperaturen im Schneckenzylinder von 240 bis 32O°C, vorzugsweise 260 bis 3O5°C, zu transparenten Stoßdämpferkolben verarbeitet. Der Spritzdruck betrug etwa 200 kp/cm², die Formtemperatur lag bei 9O⁰C. Der Gesamtzyklus der Verarbeitung lag bei

40 Sekunden. Da die Stoßdämpferkolben gleich nach der Entformung eine hohe Festigkeit aufweisen, sind sie direkt für die nachfolgende Montage geeignet.

Beispiel 2

■ Granulate eines amorphen Polyamides aus Terephthalsäure und l,7-Diamino-4,4-dimethylrctan mit einer Viskositätszah! von 100 wurden auf dem in Beispiel 1 aufgeführten Spntzgußaggregat zu transparenten Stoßdämpferkolben verarbeitet. Die Verarbeitungstemperaturen im Schneckenzylinder betrugen 250 bis 310⁰C, vorzugsweise 270 bis 295⁰C. Die Einspritzung erfolgte schnell bei einem Spritzdruck von 230 kp/cm². Die Entformung wurde bei etwa 85°C vorgenommen.

Claims (2)

I 2 dingungen der betrieblichen Praxis, Polyolefine, wie Patentansprüche- Polyäthylene bzw. vernetzte Polyäthylene, Polypro- " F pyjene und Poly-4-methylpenten, kommen einer Reihe

1. Verwendung von amorphen Polyamiden des von Forderungen nahe, nachteilig «ti«***» die aus-Viskositätszahlenbereiches von 100 bis 200, vor- 5 geprägte FUeßne.gung bei Druck- und Temperaturzugsweise 124 bis 150, die sich bezüglich der Säure- beanspruchung. Be. größeren D.mension.erungen ist be, rcste von der Terephthalsäure oder deren Dirne- Polyolefinen wegen des niedrigeren Ε-Moduls auch die thylester und bezüglich der Diaminreste von erforderliche Formsteifheit nicht gegeben. Außerdem 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendi- neigen Gebilde aus Polyolefinen bei_ Temperaturbeanamin oder von U-DiaminoA^Dimethyloctan io spruchung auf Grund ihrer hohen Warrneausdehnungsherleiten und vor ihrer Verarbeitung auf Spritz- koeffizienten zu Verwerfungen Bei der Vervendung gußaggregaten im Bereich von 110 bis 150⁰C, vor- von partiell kristallisierenden Polyamiden werden bei zu₅sweise 135 bis 140⁰C, in einer inerten Gas- den in der Praxis austretenden Temperaturen oberhalb atmosphäre unter Vakuum 6 bis 16 Stunden, vor- 100° C Versprödungen beobachtet. Ebenso w.rd d.e zugsweise 10 bis 14 Stunden, konditioniert wurden, 15 geringe Dimensionsstabilitat bei 1 emperaturbeanzur Herstellung von Stoßdämpferkolben. spruchung als Nachteil empfunden Polyvinylchlorid

2. Verwendung von amorphen Polyamiden nach zeigt eine gute chemische Beständigkeit, kann jedoch Ansprach 1, die sich bezüglich der Säurereste von auf Grund seiner geringen Warmeformbestandigkeit dem Dimethylester der Terephthalsäure und be- bei Temperaturen über 80X nicht eingesetzt werden züglich der Diaminreste von 2,2,4-2,4,4-Trimethyl- » Polyacetale zeigen eine hohe Druckfestigkeit und eine hexamethylendiamingemischen herleiten, wobei ge- gute Abriebfestigkeit, sie neigen jedoch zu unerwunsehgebenenfalls bis zu 30 ^u„ des Diamingemisches durch ten Verzugserscheinungen auf Grund von Nach-Hexamethylendiamin ersetzt sind. schwingungen. Polymere, wie z.B. Polycarbonate,

Polyphenylenoxid und Polysulfon, genügen den Anas forderungen hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit und der Druckfestigkeit: Hinsichtlich der Abrieb-

festigkeit und der chemischen Resistenz zeigen diese

Werkstoffe jedoch Nachteile, so daß sie dien Anforderungen der betrieblichen Praxis nicht gerecht werden. 30 Amorphe Polyamide, die Reste der Terephthalsäure

Stoßdämpferkolben, die in einem Zylinder verschieb- und Reste von C-alkylsubstituierten Diaminen entbar an einer Kolbenstange befestigt in einem Dämp- halten, sind in manchen Eigenschaften kristallinen fungsmedium geführt werden, so daß der Zylinder in oder teilkristallinen Polyamiden überlegen. So lassen zwei Arbeitskammern wechselnden Rauminhaltes sich die amorphen Polyamide auf der Basis von Diunterteiit wird, sind bekannt. Sie finden als Dämpfungs- 35 methylterephthalat und 2,2,4- und/oder 2.4,4-Trielement in der Industrie, vorwiegend in der Auto- methylhexamethylendiamin eines Viskositätszahlenmobilindustrie. Verwendung. Sie werden bisher haupt- bereiches von 120 bis 180 auf Spritz- unü Strangpreßsächlich aus Metallen hergestellt. Dieser konventionelle aggregaten zu transparenten schlagzähen Formkörpern Werkstoff ist jedoch den heterogenen Anforderungen mit hoher Wärmebeständigkeit und einer für PoIyder Praxis meist nur unbefriedigend gewachsen. 40 amide bisher nicht bekannten hohen Dimensions-

Neben der chemischen Beständigkeit und Indifferenz Stabilität verarbeiten (vgl. FR-PS 15 91 156).
des Stoßdämpfermaterials gegenüber der Dämpfungs- Aus derartigen Polyamiden hergestellte Stoßdämpferflüssigkeit sind folgende Eigenschaften erwünscht: kolben weisen jedoch bei praxisnaher Beanspruchung Leichte Handhabung durch niederes spezifisches Ge- Nachteile auf. Insbesondere die Bruchfestigkeit und wicht des Materials, rationelle Fertigung, Korrosions- 45 die Gleitreibungseigenschaften befriedigen nicht,
beständigkeit, eine dichte glatte Oberfläche des Ma- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

terials, günstige Gleiteigenschaften, hohe Druckfestig- gründe, einen für Stoßdämpferkolben besonders gekeit und Steifigkeit sowie eine gute Dimensionsstabili- eigneten Kunststoff zu finden, durch dessen Verwentät bei wechselnden Temperaturen. dung alle in der Praxis gestellten Forderungen erfüllt

Viele dieser Eigenschaften werden durch Kunststoffe 50 werden.

erfüllt. Es hat daher an Versuchen nicht gefehlt, Stoß- Durch die vorliegende Erfindung wird die Aufgabe

dämpferkolben aus verschiedenen Polymeren in die dadurch gelöst, daß m?n zur Herstellung von Stoß-Technik einzuführen. Eine befriedigende Lösung war dämpferkolben amorphe Polyamide des Viskositätsbisher aber deshalb nicht möglich, weil kein Kunst- Zahlenbereiches von 100 bis 200, vorzugsweise 124 bis stoff gefunden wurde, der alle genannten Forderungen 55 150, verwendet, die sich bezüglich der Säurereste von in ihrer Gesamtheit erfüllt und bei seiner Verarbeitung der Terephthalsäure oder deren Dimethylester und so leicht gehandhabt werden kann, daß auch kompli- bezüglich der Diaminreste von 2,2,4- und/oder zierte Stoßdämpferkolben mit Rippen und Durch- 2,4,4-Trinlethylhexamethylendiaminoderl.,7-Diaminobrüchen leicht hergestellt werden können und keiner 4,4-Dimethyloctan herleiten und vor ihrer Verarbei-Nacharbeitung bedürfen. 60 tung im Bereich von 110 bis 15O⁰C, vorzugsweise 135

Fluorierte oder fluorchlorierte hochmolekulare Koh- bis 14O⁰C, in eine: inerten Gasatmosphäre unter lenwasserstoffe und chlorsulfoniertes Polyäthylen zei- Vakuum 6 bis 16 Stunden, vorzugsweise 10 bis 14 Stungen zwar eine gute chemische Resistenz, sie sind jedoch den, konditioniert wurden.

zu weich und eignen sich nicht für derartige Anwen- In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weiden

düngen. Stoßdämpferkolben aus Duroplasten erfüllen 65 amorphe Polyamide des obengenannten Viskositätszwar die Anforderungen der Wärmeformbeständigkeit Zahlenbereiches verwendet, die sich bezüglich der nach M a r te η s, sie sind jedoch äußerst bruch-und Säurereste von dem Dimethylester der Terephthalstoßempfindlich und entsprechen somit nicht den Be- säure und bezüglich der Diaminreste von 2,2,4-