DE2149668A1 - Verfahren zur aufbereitung hochgefuellter mischungen auf der basis von thermoplasten und elastomeren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufbereitung hochgefüllter Mischungen auf der Basis von Thermoplasten und Elastomeren Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Aufbereitullg hochgefüllter Mischungen auf der Basis von Thermoplasten oder Elastomeren, beispielsweise Kautschukmischungen auf der Basis Styrol-Butadien. Solche hochgefüllten Mischungen werden z. B. in großem Umfang für Isolier-und Mantelmischngen elektrischer Kabel, als Ausfüllmaterial fiir die Zwickelräume zwischen den einzelnen Adern und für die Mäntel von Stegleitungen und dergleichen verwendet.
• Neben ihrer Anwendung in der Kabeltechnik werden Thermopla ste und Elastomere aber auch dort eingesetzt, wo es darum geht, metallische oder auch aus Kunststoff hergestellte Rohre gegell äußere mechanische und chemische Einflüsse zu schlitzen. Je nach dem Verwendungszweck werden an diese, etwa als Umhüllungen vorliegenden Werkstoffe die unterschiedlichsten Forderungen gestellt. So wird zum Beispiel von den Mänteln elektrischer Stegleitungen, wie sie vor allem für Installationszwecke verwendet werden, ejije leichte Abschälbarkeit dieser Umhüllung voll den isolierten Aderii gefordert.
• Auf der anderen Seite ist es nicht erforderlich, daß solche Umhüllungen eine Ijolle mech ltlisclle oder elektrische Festiglceit aufweisen, sie müssen lediglich mechanisch ausreichend stabil seiii, um die zwei oder mehreren Leiter einer solchen Stegleitung in definiertem Abstand zu halten.
• Schwierigkeiten können sich aber auch z. B. bei elektrischen Starkstromkabeln ergeben, die über den verseilter, Adern, jedoch unterhalb des Schirmes mit einem Innenmantel versehen sind, der etwa bei der Herstellung einer Abzweig oder Verbindungsmuffe an der Trennstelle entfernt werden muß.
• Auch hierbei kommt es nämlich darauf an, diese sog. Innenmäntel so auszubilden, daß sie über eine ausreichende Verarbeitbarkeit uiid mechanische Festigkeit bei gleichzeitig leichter Abschälbarkeit verfügen.
• Zur Herstellung bzw. Aufbereituiig solcher Mischungen ging man bisher so vor, daß die einzelnen Mischungsbestandteile bei Temperaturen um i40 C und darüber in einem sog. Innenkneter oder einer Plastifiziermaschine vermischt wurden, bis eine zusammenhängende Masse vorlag. Anschließend wurde diese Masse einem Granulator zur Ilerstellung des Kunststoff- oder Gummigranulats zugeführt. Das auf diese Weise erzeugte Granulat koniite dann einem Extruder zum Umspritzen einer Kabelseele oder zur herstellung einer Stegleitungsumhüllung oder dergleichen eingegeben werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist die verhältnismäßig lange Aufbereitungszeit und die bereits bei der Aufbereitung notwendige erhöhte Temperaturbeaufschlagung der verwendeten Thermoplasteii oder Elastomeren, abgesehen von den hohen Investitionen der für diese Verfahren benötigten Anlageil.
• Die Erfindung geht deshalb zur Aufbereitung hochgefüllter Mischungen auf der Basis Thermoplasten oder Elastomere einen olldererl Weg. Gemäß der Erfiiiduiig werden die einzelnen Mischungsbestandteile, wie Thermoplaste oder Elastomere, Füllstoffe, Beschleuniger, Gleitmittel und dergleichen, ganz oder wenigste@s zum größten Teil bei Temperature@ unterhalb 140 0c gemischt, das so hergestellte Gemisch zur 60 bis 80°c bgckühlt und das überwiegend in Pulverform vorliegende Gemisch anschließend eiller Spritzvorrichtung mit Mischteilschnecke zugeführt, Wesentlich für die Erfindung ist also, daß die einzelnen Mischungsbestandteile zwar miteinander gut vermischt, als solche aber iioch einzeln in der Mischung enthalten sind. Zwischen den Mischungsbestandteilen findet keine Verbidung in Form einer plastischen Masse wie bei den üblichen Verfahren st.tt. Als sog.
• Mischteilschnecke ist hierbei eine Anordnung zu verstehen, mittels der in der Spritzvorrichtullg durch Aufteilung der Massenströme und z. B. Gegenlenkung zusätzlich eine Mischung des Materials erfolgt.
• Ar; Aufbereitungszeit wird durch die Erfindung wesentlich eingespart, darüber hinaus läßt sich durch die fehlende Wärmebehandlung während des Aufbereitungsprozesses eine bessere Obverflächenbeschaffenheit des ummantelten Gutes erreichen, da vor dem eigentlichen Spritzvorgang noch keine Aushärtung der aufbereiteten Mischung stattgefuiid en hat.
• Die Erfindung sei 31 Hand der nachfolgenden Beispiele einer hochgefüllten Mischung auf der Basis Styrol-Butadien näher erläutert: 1. Mischungsbeispiel: 14 % synthetischer Kautschuk - ölgestreckt 78 % Füllstoffe, wie Kaoliu, Krei de, Ruß 4 % Weichmacher, wie Stearinsäure 4 % Gleitmittel, z. B. Gleitwachs 2. Mi scIiiiisbo Ispiel: 14 % Synthetischer Kautschuk - ölgestreckt 77 % Füllmittel, wie Kreide, Kaolinm, Ruß 1 % Beschleuniger 4 % Weichmacher, wie Stearinsäure 4 % Gleitmittel, wie Glcitwacbs Zur Herstellung der oben angeführten Mischungen, wobei die zweite Mischung sich insbesondere als Mantelmischung von Stegleitungen eignet, keine man beispielsweise so vorgeheil, daß die einzelnen Mischungsbestandteile, wie Kautschuk, Füllstoffe, Weichmacher und gegebenenfalls Beschleuniger kalt, d. h. bei Temperaturen unter 1400C gemischt werden, so daß die einzeliieii Mischungsbestandteile zwar iii der Mischung fein verteilt, aber noch einzeln als solche in der Mischung enthalten sind. Eine Verbiiidung zwischen den einzelnen Teilchen wie bei eiiiem Knetvorgang bei höheren Temperaturen erfolgt an sich hierbei nicht. Nach einer guten Durchmischung wird das Gemisch auf weniger als 80°C, vorzugsweise auf 40 bis 600C abgekühlt und das nunmelar überwiegend in Pulverform vorliegende Gemisch einem Extruder zugeführt, der mit einer sog. Mischteilschnecke ausgerüstet ist. Eine solchc Schnecke, z. B. in einc Einzugszone, eine oder mehrere Mischzoiien und eine Ausstoßzoile unterteilt, sorgt dafür, daß die eiiigegebene, in Pulverform vorliegende Mischung gut durchmischt auf das zu umhüllende Gut, seien es Kabel, Rohre und dergleichen, aufgebracht werden kann.
• Die llach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Mischung läßt sich wesentlich besser legern, da ein Zusammenklebeii, wie es beim Graulot unvermeidbar ist und dort durch drehbare Lagerbehälter, durch eine Bepuderuiig oder dergl eichen verhindert werden soll, vermieden ist. Das gilt insbesondere für den Fall, daß z. B. Lis auf den Kautschuk bei ciner Mischung auf der B@sis Styrol-Butadien alle Mischungsbestzndteile unter den obigen Bedingungen vermischt und erst unmittelbar vor dem Eingeben der Mischuiig in den Extruder der Mischuiig die Kautschukteilchen, z. B. in Pulver- oder Agglomeratform, beigegeben werden. Den Beschleuniger wird man vorzugsweise zusammen mit dem Kautschuk eingeben.
• Abweichend von der dargestellten Möglichkeit kann es oft auch zweckmäßig sein, den Kautschuk, gegebenenfalls mit Beschleuniger, und mit diesem zusammen einei Teil der Kreide nachträglich, d. h. nachdem bereits die übrigen Bestandteile innig vermischt sind, diesem Gemisch hinzuzufügen.
• Das hat den Vorteil, daß der Kautschuk in der iiblichen gelieferten Form, beispielsweise auch in Wjjrfelform mit eiiier Knlltenlängee von 10 cm hinzugefügt werden kant. Ein Teil des Füllstoffes wird dem Kautschuk deshalb mitgegeben, um Schwierigkeiten bei der Zerkleinerung zu verhindern.
• Abgesehen von der durch die Erfindung erzielten wesentlicheii Verkürzung der Aufbereitungszeit für solche Mischungen kann infolge der im Gegensatz zu einem Knetvorgang unterbliebenen ersten Warmbehandlung eine Isolierstofflitille mit verbesserter Oberfläche erreicht werden, ohne daß die Fertigungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden müßte. Darüber hinaus kann das Pulver bzw. Agglomerat im Vergleich zum bekannten Granulat bei gleicher Abzugsgeschwiiidigkeit mit geringerer Schneckendrehzahl und somit auch bei geringerer Stromaufnahme und geringerer Materinltemperatur verarbeitet werden. Da infolge des höheren Schüttgewichts auch die Schneckenfüllung größer ist, kann ein erheblich höherer Ausstoß als bisher möglich erzielt werden.

Claims (8)

P a t e n t n n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Aufbereitung hochgefüllter Mischungen auf der Basis Thermoplaste oder Elastomere, beispielsweise Kautschukstyrol-Butadien, für Isolier- oder Nantelmischungen, Ausfüllmaterial und dergleichen von langgestrecktem Gut, iijsbesoiidere elektrischen Kabeln uld Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Mischungsbestandteile, wie Thermoplaste oder Elastomere, Füllstoffe, Beschleuniger, Gleitmittel oder dergleichen gaiiz oder wenigstens zum größter Teil bei Temperaturen ullterhalt 1400C vermischt, das Gemisch auf Temperaturen unterhalb 8000 abgekühlt und das überwiegend in Pulverform vorliegende Gemisch einer Spritzvorrichtung mit Mischteilschnecke zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf Temperaturen zwischen 40 und 6000 abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplaste oder Elastomere, gegebenenfalls mit Beschleuiiiger, allein oder mit einem geringer Teil der Füllstoffe getrennt den bereits vorgemischten anderen Mischungsbestandteilen erst unmittelbar vor dem Eingeben in die Spritzvorrichtuiig der Mischung zugegeben werden.

4. Verfahren nach Mispruch 1, bei dem als Elastomer ein Kuiistkautschtik auf der Basis Styrol-Butadien verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk, gegebeiieiifalls mit Beschleuniger, zusammen mit einem Teil Kreide als Agglomerat den bereits gemischten Misciiungsbestandteilen erst vor der Eingzbe in die Spritzvorrichtung der Mischung beigegeben wird.

5. Aus mindestea16 zwei durch einen gemeinsamen, gleichzeitig den Steg bildenden Mantel verbundenen elektrischen Leituiigen, Rohren und dergleichen bestehende Stegleitungen.

dadurch gekennzeichnet, daß der gleichzeitig den Steg bildende Maiitel aus einem Material auf der Basis trans-Polypentenamer besteht.

6. Elektrisches Kabel, ijisbesondere Starkstromkabel, mit einem die Kabelseele aus deii verseilteii Adern umschließenden Innenmantel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Innenmantel aus einem Material auf der Basis tralls-Poltpentenamer besteht.

7. Maiitel, Ausfiill- oder Isoliermaterial nach einem oder mehrereii der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet.

daß dem trans-Polypentenamer inaktive oder halbaktive Füllstoffe, wie Kreide, Kaolin und dergleichen zugesetzt sind.

8. Mantel, Ausfüll- oder Isoliermaterial nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Füllstoffanteil 30 bis 85 Gew.%, vorzugsweise 70 bis 80 Gew.% der Gesamtmischung beträgt.