DE2232254A1 - Hardened thermoplastics rubber - by mixing SB copolymer and polystyrene with added silica preventing segregation - Google Patents
Hardened thermoplastics rubber - by mixing SB copolymer and polystyrene with added silica preventing segregationInfo
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Abstract
Description
Horst Müller, Lichtenfels/Ofr. und Pranz Laux, 6651 Kleinottweiler /Uo Homburg (Saar) Verfahren zur Herstellung von Granulaten auf Basis von Budatienstyrolcopolymerisaten und Polystyrol Die Erfindung bezieht sich a.uf ein Verfahren zur Herstellung von Budatienstyrolcopolymerisaten und Polystyrol auf herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen. Horst Müller, Lichtenfels / Ofr. and Pranz Laux, 6651 Kleinottweiler / Uo Homburg (Saar) Process for the production of granulates based on Budatien styrene copolymers and polystyrene The invention relates to a process for the production of Budatien styrene copolymers and polystyrene on conventional plastics processing machines.
Sogenannte "thermoplastische Kautschuke" auf Basis von Budatienstyrolcopolymerisaten sind seit längerer Zeit bekannt. Ebenfalls ist es bereits bekannt, durch Einarbeitung geeigneter Thermoplaste, vorzugsweise Polystyrol, die Härte der Bertigungsmischwung zu verändern, da bekanntlich durch steigenden Polystyrol anteil die Härte der Bertigmischung zuiftmmt0 Es können somit Polyblends mit einer Shore-Härte A von 40 - 950 hergestellt werden. Diese Mischung kommt in Granulatfonn in den Handel und kann auf herkömmlichen für thermoplastische Kunststoffe geeigneten Maschinen zum Fertigprodukt, wie Dichtungsprofile, Schuhsohle und derl, weiterverarbeitet werden0 Zur homogenen Verteilung der beiden Hauptkomponenten der Mischung, Kautschuk in Krümelform und Polystyrol in Granulatform ist es notwendig, die einzelnen Mischungsbestandteile innig mit einander in der Wärme zu verkneten. Dabei arbeitet man in der Regel mit beheizten Innenmischern - oder Knetern - schwerer Bauart. Die einzelnen Mischungsbestandteile werden dabei auf einmal oder in' einer bestimmten Reihenfolge in den aufgeheizten Kneter gegeben, bis auf eine Tempera;tur von 140 - 1700 c. gemischt und nach erfolgter Homogenisierung und in der Regel nach Kühlung des Kneters mittels Kühlwasser, ausgeworfen. Anschließend kommt das Mischgut auf ein Walzwerk. Die davon abgezogenen Walzfellstreifen werden abgekühlt und von einem Granulator zerkleinert. Die ausgeworfene heiße Mischung kann auch einem Extruder oder einem kontinuirlich arbeitenden Kneter zugeführt werden, wobei die Masse durch eine Lochscheibe gepresst und entweder direkt an der Lochscheibe oder nach Abkühlung der einzelnen Stränge zu sogenanntem Linsen- oder Zylindergranulat geschnitten wird. Der Nachteil dieses Verfahrens über Kneter und Walzwerk besteht neben hohen Maschineninvestitionen in den hohen Betriebskosten.So-called "thermoplastic rubbers" based on Budatienstyrene copolymers have been known for a long time. It is also already known through training suitable thermoplastics, preferably polystyrene, the hardness of the Bertigungsmischwung to change, as it is well known that the hardness of the Bertig mix due to increasing polystyrene proportion zuiftmmt0 This means that polyblends with a Shore A hardness of 40 - 950 can be produced will. This mixture comes in the form of granules and can be added to conventional machines suitable for thermoplastics for the finished product, such as sealing profiles, Shoe sole and the like are further processed0 For homogeneous distribution of the two main components of the mixture, crumbly rubber and polystyrene in granulate form, it is necessary to intimately incorporate the individual components of the mixture knead each other in the warmth. As a rule, heated ones are used here Internal mixers - or kneaders - heavy construction. The individual components of the mixture are heated all at once or in a certain order Kneader given up to a temperature of 140 - 1700 c. mixed and after done Homogenization and, as a rule, ejected after cooling the kneader with cooling water. The mix then goes to a rolling mill. The rolled head strips peeled off from it are cooled and crushed by a granulator. The ejected hot mixture can also be fed to an extruder or a continuously operating kneader, whereby the mass is pressed through a perforated disc and either directly on the perforated disc or after cooling the individual strands into so-called lens or cylinder granules is cut. The disadvantage of this method via kneader and rolling mill is in addition to high machine investments in the high operating costs.
Eine wesentliche Kostenersparnis wäre es nun, wenn man thermoplastische Kautschukgranulate auf Granulieranlagen herstellen könnte, wie sie seit längerem für die Produktion-von thermoplastischen Granulaten, insbesondere von PVC-Granulaten eingesetzt sind. Bei der Herstellung von PVC-Granulaten wird das PVC-Pulver zusammen mit den Zuschlagstoffen, wie Weichmacher, Stabilisatoren, Parbstoffen und dergl. in einem "offenen" schnellaufenden Mischer durch Primärreibung soweit aufgeheizt bis ein rieselfähiges Pulver entstanden ist. Dieses Pulver gelangt direkt in eine Granuliermeschine, wie Finfach- oder Doppelschneckenextruder, Planetwalzenextruder oder dergl., wird dort plastifiziert und anschließend zu Granulat zerkleinert.It would now be a significant cost saving if one were thermoplastic Could produce rubber granules on granulation systems, as they have been for a long time for the production of thermoplastic granules, especially PVC granules are used. In the production of PVC granules, the PVC powder is put together with the additives, such as plasticizers, stabilizers, paraffins and the like. in an "open" high-speed mixer by primary friction so far heated until a free-flowing powder has formed. This powder goes straight in a granulating machine, such as fin-fold or twin-screw extruders, planetary roller extruders Or the like., Is plasticized there and then crushed into granules.
Die Herstellung von thermoplastischem Kautschukgranulat nach dem PVO-Verfahren ist jedoch nicht ohne weiteres möglich. So tritt im Falle des Kaltmischens, also des kurzzeitigen Mischens, nach Verlassen des Mischgutes aus dem Mischer wieder eine weitgewende Bntmischung der beiden Komponenten Kautschuk/Polystyrol, infolge deren unterschiedlichen Korngröße und Kornform (Bild 1) im Aufgabetrichter der Granuliermaschine ein, so daß in ihrer Zusammensetzung unterschiedliche Fertiggranulate die Folge sind.The production of thermoplastic rubber granulate using the PVO process however, this is not possible without further ado. So occurs in the case of cold mixing, so of short-term mixing, again after the material to be mixed has left the mixer an extensive mixture of the two components rubber / polystyrene, as a result their different grain size and shape (Fig. 1) in the feed hopper of the granulating machine a, so that different finished granules in their composition the result are.
Darüber hinaus ist durch den unterschiedlichen Schmelzbereich von Budstienstyroloopolymerisaten und Polystyrol eine Homogenisierung der beiden Komponenten bei normalen Granuliermaschinen insofern nicht gegeben, als im fertgien Granulat noch nicht aufgeschmolzene Polystyrolteilchen vorliegen. Im Sinne eines'vollkommenen Aufschlußes des Polystyrols könnte man das Granulat mehrmals die Graruliermaschine durchlaufen lassen, was jedoch hinsichtlich der Ausstoßleistung kein rationelles Verfahren darstellen würde.In addition, due to the different melting range of Budstienstyroloopolymerisaten and polystyrene a homogenization of the two components with normal granulating machines, insofar as this is not the case, granules are produced in the finished product Polystyrene particles that have not yet been melted are present. In the sense of a 'perfect Digestion of the polystyrene could one the granules several times the Graruliermaschine let go through, but this is not a rational one in terms of output Procedure would represent.
Im Falle des Heißmischens über 750 °C. packt jedoch die Mischung infolge Klebrigkeit derart zusammen, so daß das Mischgut einmal flur sehr schwer in die Granuliermaschine überführt werden kann, zum anderen dort als zusammenhängender Kloß nicht mehr ezlge-oder wird. Es bliebe hier also nur der Weg über ein Walzwerk übrig, wodurch aber auch keine wesentliche Vereinfachung des Verfahrens gegenüber der konventionellen Kautschukaufbereitung gegeben wäre.In the case of hot mixing above 750 ° C. however, the mix packs as a result So stickiness together, so that the mix once very difficult in the hallway Granulating machine can be transferred, on the other hand there as a coherent No longer lump or will. So the only way here would be via a rolling mill left over, However, this also does not significantly simplify the process compared to the conventional one Rubber preparation would be given.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur wirtschaftlichen und einfachen Herstellung von thermoplastischen Kautschukgranulaten nach dem PVC-Verfahren, bei dem die vorstehend aufgezeigten Nachteile nicht mehr gegeben sind.The object of the invention is a method for economical and simple Manufacture of thermoplastic rubber granules using the PVC process which the disadvantages outlined above are no longer given.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dies dadurch möglich, daß Budatienstyrolcopolymerisaten und Polystyrol zusammen mit anderen Zuschlagstoffen in einem Schnellmischer bei einer Temperatur bis zu 1700 O. zu einer plastischen Masse vereinigt und anschließend durch Zugabe von Kieselsäure oder verwandten Produkten in einen rieselfähigen Zustand gebracht werden.According to the method according to the invention, this is possible in that Budatien styrene copolymers and polystyrene together with other additives in a high-speed mixer at a temperature of up to 1700 O. to a plastic one Mass combined and then by adding silica or related products be brought into a free-flowing state.
Zweckmäßig werden dem Mischgut geringe Mengen pulverförmige Substanzen mit großer innerer Oberfläche zugegeben, so daß einer seits eine Zerkleinerung der entstandenen heißen teigartigen Masse zu rieselfähigen Bröseln erzielt wird und daß zum anderen eine Art Pudereffekt entsteht, der ein Wiederzusammenpacken der heißen Brösel verhindert. Das auf diese Weise entstandene rieselfähige Material kann nunmehr ähnlich einer PV0-Mischung auf einer vorhandenen Granuliermaschine zu Granulaten weiterverarbeitet werden.Small amounts of powdery substances are expediently added to the mix added with a large inner surface, so that on the one hand a crushing of the resulting hot dough-like mass is achieved into free-flowing crumbs and On the other hand, a kind of powder effect arises, which means that the prevents hot crumbs. The free-flowing material created in this way can now be similar to a PV0 mixture on an existing granulating machine can be further processed into granules.
Je nach Bauart und Plastifizierungsvermögen der vorhandenen Granuliermaschinen sind vorzugsweise zwei besonderts bevorzugte Mischverfahren möglich.Depending on the design and plasticizing capacity of the existing granulating machines two particularly preferred mixing processes are preferably possible.
1.) Mischverfahren zum Mischen von Budatienstyrolcopolymerisaten und Polystyrol (Fig. 1), bei -dem bis zu einer Temperatur von max.1.) Mixing process for mixing Budatienstyrene copolymers and Polystyrene (Fig. 1), with -dem up to a temperature of max.
1400 C. gemischt wird. Hier liegen nach Zugabe der Kieselsäureverbindungen Brösel vor, die teilweise fest anhaftend, teilweise fest in sich eingeschlossen, das noch wenig verformte Polystyrol enthalten (Fig. 2 a). Dieses Mischverfahren wird vorteilhaft bei gut plastifizierenden Granuliermaschinen angewandt, wobei ein Granulat mit einer ausreichenden Homogenisierung der Komponenten Kautschuk/Polystyrol erhalten wird. Primär wird hier der Nichtentmischung der beiden Komponenten Kautschuk/Polystyrol im Trichter der Granuliermaschine Rechnung getragen, sekundär wirkt wich die in den Bröseln enthaltene Wärmeenergie positiv auf die optimale Verteilung des Polystyrols im Kautschuk aus. Bei deisem Mischverfahren sind zum 1,Entbäcken" des Mischgutes Zusätze an Kieselsäureverbindungen von nur 1 - 2 % notwendig.1400 C. is mixed. This is where the silicic acid compounds are added Crumbs that are partly firmly adhering, partly firmly enclosed, contain the little deformed polystyrene (Fig. 2 a). This mixing process is advantageously used in granulating machines which plasticize well, with a Granules with sufficient homogenization of the rubber / polystyrene components is obtained. The primary goal here is the non-segregation of the two components rubber / polystyrene accounted for in the hopper of the granulating machine, the in The thermal energy contained in the crumbs has a positive effect on the optimal distribution of the polystyrene in rubber. In this mixing process, the first thing to do is to "debak" the material to be mixed Additions of silicic acid compounds of only 1 - 2% necessary.
2.) Mischverfahren, bei dem mit Temperaturen von 140 - 1700 C.2.) Mixing process in which temperatures of 140 - 1700 C.
gearbeitet wird. Hier liegt nach der Zugabe von Kieselsäureverbindungen das Polystyrol fein verteilt im Kautschuk vor (Fig. 2 b).is being worked on. Here lies after the addition of silica compounds the polystyrene finely distributed in the rubber before (Fig. 2 b).
Dieses Mischverfahren wird vorzugsweise angewandt bei Granuliermaschinen mit mäßiger Plastifizierleistung, wodurch infolge des bereits gut verteilten Polystyrols dennoch ein homogenes Granulat erhalten wird. Primär liegt bei deisem Mischverfahren das Gewicht auf einem guten Aufschluß des Polystyrols während des Mischprozesses. Infolge des stärkeren Zusammenbackens des Mischgutes gegenüber dem Verfahren 1.) sind zum "Entbacken" höhere Zusätze von etwa 4 - 8 fo notwendig.This mixing method is preferably used in granulating machines with moderate plasticizing performance, which is due to the already well-distributed polystyrene nevertheless a homogeneous granulate is obtained. Primary is this mixing process the weight on a good digestion of the polystyrene during the Mixing process. As a result of the stronger caking of the mix compared to the Method 1.) higher additions of about 4 - 8 fo are necessary for "de-baking".
Zu achten ist bei letzterem Verfahren darauf, daß das heiße, krümelige Mischgut bei der Weiterverarbeitung im Sinne eines nicht wieder Zusammenbackens möglichst schonend behandelt wird.Care should be taken with the latter method that the hot, crumbly Mixture during further processing in the sense of not sticking together again is treated as gently as possible.
D. h., der Trichter der Granuliermaschine sollte nach Möglichkeit ohne oder nur mit einem langsam laufenden Rührwerk ausgestattet sein. Dabei sollten die Rührarme so konstruiert sein, daß das Material zwischen Rührarm und Trichterwand keiner Reibung unterworfen wird. Bei Vorhandensein eines Kühlmischers kann das Mischgut auf ca. 300 C. abgekühlt werden, wodurch ein nachträgliches Zusammenbacken ausgeschlossen wird.In other words, the hopper of the granulating machine should, if possible be equipped with no or only a slow-running agitator. Doing so should the agitator arms must be designed so that the material is between the agitator arm and the hopper wall is not subjected to friction. If a cooling mixer is available, the mix can must be cooled to approx. 300 C., which prevents subsequent caking will.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Effekt der Rieselfähigkeitsverbesserung von Pulvermiechungen durch Zusatz sythetischer Kiselsäuren bereits bekannt ist. Bekannt ist außerdem die Fähigkeit von synthetischen Kieselsäuren größere Mengen Flüßigkeit aufzusaugen, ohne daß sich die Rieselfähigkeit verändert. Demgegenüber ist es aber nicht bekannt, heiße Schmelzen und schmelzähnlicher Produkte in rieselfähige, nicht wieder' zusammenpackendes Gut zu überführen.It should be noted that the effect of improving flowability of powder smells due to the addition of synthetic silica is already known. The ability of synthetic silicas to produce large quantities is also known Soak up liquid without changing its flowability. In contrast however, it is not known to pour hot melts and melt-like products into free-flowing, not to transfer again 'packed goods.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist im achstehenden angegeben, wobei die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens in Pig. 3 dargestellt ist.An embodiment of the method is given below, the apparatus for performing this method in Pig. 3 is shown.
Verfahrenabeschreibung Mischungsrezeptur: 100,0 Teile Budatienstyrolcopolymerisat 30,0 Teile Polystyrolgranulat 15,0 Teile naphtenisches Öl 0,2 Teile Antioxydant 0,2 Teile Hitzestabilisator 5,0 Teile ssthettische Kieselsäure.Description of the process Mixture formulation: 100.0 parts of Budatiene styrene copolymer 30.0 parts of granular polystyrene, 15.0 parts of naphthenic oil, 0.2 part of antioxidant 0.2 parts of heat stabilizer, 5.0 parts of static silica.
Die o. g. Mischungskomponenten werden in einem 500 1 Schnellmischer 1 ca. 10 min. lang bis auf eine Temperatur von 1200 C.The above Mix components are in a 500 1 high speed mixer 1 for approx. 10 minutes up to a temperature of 1200 C.
gemischt. Bei dieser Temperatur ist die Mischung zum einer honigartigen Masse zusammengebacken, wobei das Polystyrolgranulat je nach Mischtemperatur mehr oder weniger aufgeschmolzen und im bonigartig plastifizierten Kautschuk eingelagert und gebunden ist. Nachdem dieser heißen Masse 2 bis 8 Teile Kieselsäure zugegeben wurde, wird noch einmal ca. 5 bis 30 senkt gemischt, wodurch der vorher zusammenhängende Kloß in Krümel unterschiedliober Korngröße von ca. 5 - 30 mm zerfällt. Infolge überschüßiger Kieselsäure sind die einzelnen Krümel praktisch eingepudert, wodurch ein Wiederzusammenbacken verhindert wird0 Durch Anbringen eines Filtersackes 2 am Mischerdeckel wird eine Staubverschmutzung der Arbeitsräume verhindert. Das krümelige Mischgut wird nunmehr in den Trichter der Granuliermaschine 3 gegeben und nach Homogenisierung in der Granuliermaschine 4 am Granulierkopf 5 zu Granulat geschnitten.mixed. At this temperature the mixture is honey-like Baked mass, with the polystyrene granulate depending on the mixing temperature more or less melted and stored in the rubber-like plasticized rubber and is bound. After 2 to 8 parts of silica have been added to this hot mass is mixed again about 5 to 30 lowers, whereby the previously coherent The dumpling disintegrates into crumbs with a grain size of approx. 5 - 30 mm. As a result of excess Silicic acid is practically powdered into the individual crumbs, which causes them to stick together again 0 By attaching a filter bag 2 to the mixer lid, a Prevents dust pollution of the work areas. The crumbly mix is now placed in the funnel of the granulating machine 3 and after homogenization in the Granulating machine 4 cut into granules at the granulating head 5.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722232254 DE2232254A1 (en) | 1972-06-30 | 1972-06-30 | Hardened thermoplastics rubber - by mixing SB copolymer and polystyrene with added silica preventing segregation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722232254 DE2232254A1 (en) | 1972-06-30 | 1972-06-30 | Hardened thermoplastics rubber - by mixing SB copolymer and polystyrene with added silica preventing segregation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2232254A1 true DE2232254A1 (en) | 1974-01-24 |
Family
ID=5849357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722232254 Pending DE2232254A1 (en) | 1972-06-30 | 1972-06-30 | Hardened thermoplastics rubber - by mixing SB copolymer and polystyrene with added silica preventing segregation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2232254A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7507109A (en) * | 1974-07-22 | 1976-01-26 | Bonan Footwear Company Inc | PROCEDURE FOR MAKING A SHOE WITH A THERMOPLASTIC RUBBER COMPONENT AND SHOE OBTAINED BY THIS PROCESS. |
FR2369081A1 (en) * | 1976-10-26 | 1978-05-26 | Bayer Ag | PROCESS FOR PREPARING BY MILLING RUBBER POWDERS AT LOW LOAD |
DE3404271A1 (en) * | 1984-02-03 | 1985-08-08 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | FINE GRAIN BLEND |
-
1972
- 1972-06-30 DE DE19722232254 patent/DE2232254A1/en active Pending
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FR2279347A1 (en) | 1974-07-22 | 1976-02-20 | Bonan Footwear Cy Inc | METHOD FOR MANUFACTURING SHOES CONSTITUTED IN PART OF THERMOPLASTIC RUBBER |
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