DE2414526A1 - Verfahren zum rotationsformen von polyaethylen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Rotationsformen von Polyäthylen Die vorlicOende Erfindung betrifft ein Rotationsformverfahren von geschäumtem chemisch vernetzte Polyäthylen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Hohlkörpern mit einer Zellwandstruktur aus festem Polyäthylen.
• Polyäthylenschaumstrukturen bieten gewisse Vorteile gegenüber festem Polyäthylen ohne übermässige Einbusse der ausgezeichneten Eigenschaften von Polyäthylen, wie beispielsweise chemische Beständikeit und FeuchtiReitsbeständigkeit, FlexibilitMt und Zöhigkeit. Die Hauptvorteile sind die Herabsetzung der Dichte, was eine Einsparung im Polyäthylengewicht ermöglicht, und die Verbesserung der Isolierungseigenschaften.
• Vor einigen Jahren wurde in der britischen Patentschrift 1 0) 310 das Rotationsformen von Polyolefinschäumen aus einem fein zerteilten Pulver mit einer Teilchengrösse von 800 Mikron unter Verwendung eines Treibmittels beschrieben. Es wird vorgeschlagen, gegebenenfalls ein Vernetzungsmittel aus der Gruppe eines Polysulfonazids, eines Polyazids oder eines Azidoformiats zuzugeben, um eine feinere und gleichförmigere Zellstruktur zu erhalten.
• Der dachteil dieses Verfahrens liegt in den verhältnismässig hohen Kosten des unüblichen genannten Vernetzungsmittels. In der Patentschrift ist das Ausmass der in dem Polyolefin erzielten Vernetzung nicht angegeben, doch scheint hier kein besonderer Wert auf dieses Merkmal gelegt zu sein, da das Vorhandensein des Vernetzungsmittels auch nur fakultativ ist.
• Die vernetzten Polyäthylenverbindungen haben eine Reihe von wichtigen Vorteilen gegenüber dem ursprünglichen thermonlastischen Polyolefin, wobei diese Vorteile in direkter Beziehung zu dem Ausmass der Vernetzung stehen. So zeigen beispielsweise hochgradig vernetzte Polyathylene keine Versprödung, selbst wenn hohe Mengen an Füllstoffen verwendet werden. Sie erleiden keine Rissbildung bei Umgebungsbelastungen, zeigen ausgezeichnete bretter beständigkeitseigenschaften und besitzen überragende Beständigkeit gegen chemische Lösungsmittel.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Rotationsformen von geschäumtem chemisch vernetzte: Polyäthylen.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Rotationsformverfahrens für geschäunites Polyäthylen, das einen hohen Orad an Vernetzung aufweist.
• Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Fotationsformverfahrens für geschäumtes Polyäthylen, das einen hohen Grad an Vernetzung aufweist, der durch Verwendung. spezieller Arten von organischen Peroxydreagentien erhalten wird.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rotationsformung von verhältnismässig hohem chemisch vernetztem geschäumtem Polyäthylen, bei welchem festes Polyäthylen mit einem chemischen Treibmittel und einem Vernetzungsmittel in einem nichtsauren Medium gemischt und in einer Hohlform bei einer Temperatur von 190 bis 300°C unter gleichzeitigem Drehen der Form erhitzt wird, das durch das gleichzeitige Verschäumen und Vernetzen von Polyäthylen gekennzeichnet ist, wobei das Vernetzungsmittel ein organisches Peroxyd ist, das eine Halbwertzeit im Bereich von 3 bis 25 Minuten und einen Dampfdruck von nicht über 5 mm Hg bei 200C aufweist. Die Halbwertzeitwerte von 3 bis 25 Minuten sind bei 160°C in Benzol gemessen. Es wurde eine grosse Zahl anderer Vernetzungsmittel und selbst organische Peroxyde, die einen Dampfdruck über 5 mm Hg bei 20°C haben, versucht, doch ergab sich nur eine schlechte Vernetzungd ein schlechter Exansionsgrad oder eine schlechtes Aussehen der durch das Fotationsformen des erhaltenen festen Polyäthylens erhaltenen Gegenstände. Beispiele für organische Peroxyde, die sich für die vorliegende Erfindung eignen, sind 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert .-butylperoxy)-hexan und 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3), die sich durch eine Halbwertzeit im Bereich von 3 bis 25 Minuten (gemessen bei 160°C in Benzol) und einen Dampfdruckvon nicht über 5 mm Hg bei 20°C auszeichnen. Ihre Verwendung in flüssigem Zustand ist bevorzugt.
• Nach eingehenden Untersuchungen des Problems zur Auffindung einer Erklärung für das Phänomen wurde gefunden, dass die zwei Parameter der Vernetzungsmlttel, nämlich die Halbwertzeit und der Dampfdruck, sehr kritisch für die vorliegende Erfindung sind. Bekanntlich wird der Ausdruck Halbwertzeit" üblicherweise verwendet, um die Zersetzungsgeschwindigkeit bei einer besonderen Temperatur auszudrücken, die als diejenige Zeit definiert ist, die zur Zersetzung der Hälfte des ursprünglich vorhandenen organischen Peroxyds erforderlich ist. Es wurde nun gefunden, dass die Verschäumungs- und Vernetzungsprozesse zur Erzielung von Produkten mit verhältnismässig hoher Vernetzung und guter Erscheinungsform gleichzeitig stattfinden sollten. Dies wird erreicht, wenn die Vernetzungsmittel durch die beiden oben-genannten Parameter gekennzeichnet sind. Schlechtere Ergebnisse werden erhalten, wenn die Vernetzungsinittel nur einen der Parameter besitzen. Bei Verwendung von beispielsweise Di-tert.-hutylperoxyd, das eine hohe Halbwertzeit hat, die selbst höher als diejenige von 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3) ist (20,4 ;ninuten gegenüber 18 ^inu'en, jeweils bei 1600c in Benzol gemessen), in der gleichen Konzentration wurde eine schlechte Vernetzung und ein Zusammenfallen des Schaums in den Produkten beobachtet. Dies beruht auf der verhältnismässig hohen Flüchtigkeit (19,5 mm Hg bei 20°^) des Di-tert.-butylperoxyds, die eine schleerte Vernetzung und Instabilität des Schaums, insbesondere im unteren Bereich der Schaumdichte, bewirkt.
• Die gleichen sciIlechterentrgebnisse wurden bei Verwendung von Ditert.-butylperoxybenzoat erhalten. Dieses organische Peroxyd ist ein bekannter Katalysator für die Hochtemperaturformung und ist eine nichtflüchtige Flüssigkeit, doch beträgt seine Halbwertzeit nur 1,5 Minuten (gemessen bei 16000 in Benzol). Das durch Rotationsformung erhaltene Produkt hatte eine ausserordentlich rauhe Innenoberfläche und eine Dichte von 0,57 g/cm3, was eine schlechte Schaumbildung anzeigt.
• Andere bei dem Rotationsformverfahren von vernetztem geschäumten Polyäthylen verwendete Reagentien sind Temperaturregulatoren und Entformungsmittel.
• Die Temperaturregulatoren können aufgrund ihrer Rolle bei der Herabsetzung der Zersetzungstemperatur der Treibmittel sehr wichtige Komponenten fir die vorliegende Erfindung sein. Beispiele von Temperaturregulatoren sind: verschIedene alkalische Substanzen, wie beispielsweise rdagnesiumoxyd, Calciumcarbonat, Zinkoxyd oder -stearat, Titanoxyd und dergl.. Diese Reagentien werden in Mengen im Bereich von 0,1 bis 1 Gewichtsteileqdes Polyäthylens verwendet.
• Beispiele für Entformungsmittel, die sich für das Rotationsformverfahren von geschäumtem, vernetztem Polyäthylen als geeignet erwiesen haben, sind: valciumskearat, Slliconspray, Teflon und dergl..
• Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen geschäumten Polyäthylenprodukte zeichnen sich durch einen verhältnismässig hohen Vernetzungsgrad, über 50 a, aus, der zu den verbesserten Eigenschaften der erhaltenen Produkte führt Es ist bekannt, dass organische Peroxyde, die freie Radikale nach Zersetzung bilden, als chemisch reaktiv und chemisch zur Vernetzungsbildung befäbigt angesehen werden. Aus der oben enannten britischen Patentschrift 1 038 810 scheint jedoch hPrvorzugehen, dass organische Peroxyde für die Vernetzung von geschäumtem Polyäthylen in einem Rotationsformverfahren in Anbetracht der Gefahr einer übermässigen Zersetzung des Polymeren nicht geeignet sind.
• Die zu verwendende Menge an Vernetzungsmittel sollte im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-% des Polyethylens und vorzugsweise zwischen 0,3 und 1 Gew.-% liegen. zungen an Vernetzungsmittel unter 0,1 Gew.-% des Polyäthylens vernetzen das Polyäthylen nicht ausreichend, um die Festigkeit zu ergeben, die erforderlich ist, dem Druck des durch das zersetzte Treibmittel erzeugten Gases zu widerstehen, insbesondere in dem niedrigeren Bereich der Schaumdichte. Andererseits können Mengen an Vernetzungsmitteln über 2 Gew.-% das Polyäthylen übermässig vernetzen und das Verschäumen inhibieren. Das Ausmass, zu welchem das Polythv len vernetzt wird, d.h. das Ausmass, zu welchem seine Struktur in eine dreidimensionale Struktur lbergefthrt wird,wird durch den Gelgehalt bestimmt. Das vernetzte ?olGynthylen l-sst nach Ein tauchen in einen siedenden flüssigen Kohlenwasserstoff einen unlöslichen Rückstand, als Gel bekannt, zurlck, der durch die vernetzte Struktur bedingt ist. Diese Gelmenge ist ein Anzeichen für den Grad, zu welchem das Polyäthylen vernetzt ist.
• Das Gel wurde durch Erhitzen einer abgewogenen Probe des eschäumen Polymeren in siedenden Toluol unter Rückfluss bestimmt. Nach Trocknen wurde der unlösliche Teil der Probe gewogen, um den Prozentsatz an Gel wie folgt zu berechnen: %Gel = Gewicht unlösliche Probe x 100 Gesamtgewicht der Probe (Diese Methode ist in Kabelitem Nr. 128, Union Carbide (1964) "Cure Testing of Vulcanized Polyethylene" beschrieben).
• Ein nichtsaures System ist erforderlich, da jede saure Komponente ie Vernetzungsreaktion inhibiert.
• Es wurde gefunden, dass in einem gewissen Ausmass das Vorhandensein von Sauerstoff die Vernetzung des Polyäthylens stört und dass eine Absorption von Sauerstoff aus der Luft durch das Polyäthylen während des die Vernetzungsreaktion begleitenden Erhitzens für die grosse Variabilitüt der Zellengrösse und zerrissener Zellen verantwortlich ist. So wird ei Durchführung des erhitzen praktisch in Abwesenheit von Sauerstoff ein Schaum erzeugt, in welchem die Zellengrösse durch den Schaum hindurch recht gleichförmig ist, und es wird eine homogene Vernetzung durch die gesamte Dicke der und erzielt, wie aus dem konstanten Prozentsatz des Gelgehalts hervorgeht. Es wurde gefunden, dass bei Anwesenheit von Sauerstoff Jedoch ein niedr -derer Gelgehalt in der dünnen Innenschicht vorliegt, wobei der Gelprozentsatz an der in Kontakt mit der Form stehenden äusseren Wandung höher als an der inneren Wandung ist. Es ist daher möglich, entweder ein Produkt mit einem konstanten hohen Vernet zungsgrad durch die Dicke der ndung hindurch zu erhalten, er Sauerstoff in dem System abwesend ist, oder ein Produkt mit einem niedrigeren Gelgehalt an der inneren Oberfläche, wenn Sauerstoff in dem System vorhanden ist. Ein Fachmann kann die geeigneten Bedingungen wählen, je nach den spezIellen Erfordernissen der gewünschten Produkte.
• Das erfindungsgemässe Verfahren kann durch Drehen der Form um zwei Achsen in rechtem Winkel zueinander bei einer Drehzahl im Bereich von 2 bis 40 U/min durchgeführt werden. Eine andere Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in der Produktion von Erzeugnissen durch das Zentrifugalformen, beispielsweise bei der Herstellung von Gussrohren durch ein Verfahren, das das Drehen einer zylindrischen Form um ihre Längsachse umfasst, während diese Achse horizontal angeordnet ist. Die Drehzahl für das Zentrifugalformen kann über einen weiten Bereich variiert werden und liegt im allgemeinen zwischen 200 und 2000 U/min.
• Zu Polyäthylen, das sich für die vorliegende Erfindung eignet, gehören niedrig-, mittel- und hochdichte Homopolymere, vorausgesetzt, dass ihr Schmelzindex (melt flow index) über 1>8 betr5gt.
• Die Verwendung von Polyäthylenpulver hoher Qualität ist bei Rotatationsformen wesentlich,wenn gute Endprodukte erhalten werden sollen.
• Bevorzugte Polyäthylenarten sind hochdichtes Polyäthylen, das eine Dichte von etwa 0,96 und einen Schmelzindex von etwa 5 aufweist, und niedrigdichtes Polyåthylen, das eine Dichte von etwa 0,92 und einen Schmelzindex von etwa 5 aufweist.
• Die bei dem erfindunsgemzssen Verfahren zu verwendenden Treibmittel sind die auf diesem Gebiet bekannten üblichen Treibmittel wie beispielsweise:4,4'-Oxy-bis-(benzolsul trosopentamethylentetramin (80 %ig), 4,4'-Oxy-bis-(benzolsulfonylsemicarbazid) und l,l-Azo-bis-formamid (Azodicarbonamid).
• Das letztgenannte Produkt ist das bevorzugte TreibmIttel fr die vorliegende Erfindung. Alle diese Treibmittel wirken unter Erzeugung von N2, CO, CO und 2 dergl.. Die Gase expandieren das harz und bestimmen die Enddichte des Schaums. Die bei der t-Ierstellung von rotationsgeformten Produkten verwendete Treibmittelmenge kann über einen weiten Bereich variiert werden und hängt von dem gewünschten Verschäuniungsgrad ab. gewöhnlich liegt diese Menge im Bereich von 0,3 bis 5 % und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2 %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyäthylens. Mengen an TreibmitteAnausserhalb dieses Bereichs ergeben im allgemeinen keine erwünschten Schäume. Alle oben genannten Treibmittel haben die Eigenschaft, dass sie sich innerhalb eines bestimmten und kurzen Temperaturbereichs zersetzen, wobei das Gas gleichförmig durch das Polymere dispergiert wird. Erfindungsgemäss ist es möglich, ein Verfahren zu erzielen das weit-gehend selbstregulierend ist, und zwar durch die richtige Wahl der rilengen an Trelb- und Vernetzungsmitteln. Dies beruht darauf, dass die Zellwandungen ausreichend fest werden, um einer weiteren Expansion durch das Treibmittel zu widerstehen. So ist es innerhalb vernünftiger Grenzen möglich, die Schaumdichte der ndprodukte durch Einstellen der wechselseitigen engenanteile der Vernetzungs- und Treibmittel und anderer Komponenten des Systems einzustellen. Ein Fachmann kann die rIchtigen Mengen innerhalb des genannten Bereichs wählen, um Produkte mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
• Gemäss einer anderen Ausführungsforin der Erfindung ist es auch möglich, Verbundstoffe von festen Schichten eines thermoplastischen Harzes und geschäumten Schichten von Polyäthylen zu erhalten. Dies wird nach einem Zweistufenverfahren erreicht: in der ersten Stufe wird eine feste äussere Schicht durch Rotationsformung eines thermoplastischen Harzes erzeugt, und in der zweiten Stufe wird festes Polyäthylen, einschliesslich der anderen erforderlichen Bestandteile gemäss der Erfindung, in die Rotationsform eingebracht,so dass eine innere Schicht aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen erhalten wird. Die äussere Schicht kann auch vernetztes, nichtexpandiertes Polyäthylen sein, wobei in diesem Falle die durch Rotationsformen produzierten Erzeugnisse,obgleich sie zwei getrennte strukturelle Schichten aufweisen, vollständig auf Polyäthylen basieren Für gewisse Zwecke ist dies von grossem Vorteil.
• Füllstoffe können ebenfalls verwendet werden, entweder, um die Kosten der Produkte herabzusetzen oder dem geschäumten vernetzten Polyäthylen spezielle gewünschte Eigenschfaten zu verleihen. Die Faktoren, die bei Zugabe von Füllstoffen in Betracht zu ziehen sind, sind die Viskositit des Gemischs und die erforderlichen mechanischen Eigenschften der Produkte.
• Es ist absolut erforderlich, dass sich beim tischen des Füllstoffs mit dem Polyäthylen ein homogenes Gemisch ergibt, da andernfalls die erhaltenen Produkte ein unterschiedliches Aussehen und einen unterschiedlichen Griff an ihren Oberflächen aufweisen. Typische Klassen von Füllstoffen, die verwendet werden können, sind Russ, Cellulosematerialien und andere von Holz abgeleitete Füllstoffe, anorganische Salze und Oxyde, anorganische Flocken und Fasern und dergl.. Beispiele für verschiedene Füllstoffe, die bei der Rotationsformung von vernetztem geschäuntem Polyäthylen verwendet werden können, sind Russ, Catciumsilicat, Aluminiumsilicat, Silicagel, Bariumcarbonat, Glasperlen und dergl..
• Der Mengenanteil und die Teilchengrösse des verwendeten Füllstoffs hängen von der fr das Produkt erforderlichen Starrheit und Oberflächenqualität ab. Wenn der Mengenanteil an Füllstoff verhältnismässig gering ist, kann der Formling eine kontinuierliche Oberflächenhaut aus Polyäthylen aufweisen. Hohe Mengenanteile an Füllstoff, beispielsweise engenanteile in der Grössenordnung von 50 Gew.-%, ergeben Produkte mit' einer rauheren fertigen Oberfläche, die sich für Anwendungen, wie beispielsweise Isolierplatten oder Schallschluc"latten, eignen.
• Das erfindungsgemässe Verfahren kann weiterhin zur Erzeugung von gefärbtem Polyäthylenformkörpern verwendet werden. Hierzu können Pigmente durch das in die Rotationsform eintretende Gemisch hindurch verteilt werden.
• Das Verfahren kann zur Herstellung unüblicher Formen von «rossen Erzeugnissen angewendet erden, die durch die üblichen rormverfahren schwierig oder nicht herstellbar waren. Durch das erfindungsgemässe Rotationsformen können geformte Hohlerzeugnisse jeder Grösse oder Gestalt leicht hergestellt werden. So können beispielsweise Formen zur Herstellung von Gepäck, Bootskörpern, Brennstoffbehältern, Lagertanks oir die Luftfahrt u.dgl. verwendet werden. Die vereneten Formen werden aus irgendeinem Stahl oder selbst Aluminium hergestellt. Aluminium wurde mit Erfolg verwendet und hat sich vom Standpunkt der Temperaturgleichförmigkeit durch die Form hindurch als wünschenswert erwiesen.
• Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Die in den Beispielen angegebenen physikalischen Eigenschaften der geschäumten Produkte wurden nach dem in ASTM D-633 beschriebenen Testverfahren bestimmt.
• Beispiel 1 100 Teile hochdichtes Polyäthylen (Schmelzindex 5,0, Dichte 0,95) wurden mit 0,7 Teilen Azodicarbonamid, 1 Teil Zinkoxyd, 0,2 Teilen Calciumstearat und 0,6 Teilen flssigem 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3) gemischt. Alle Bestandteile wurden 2 Minuten homogenisiert und in eine kubische Drehform aus Aluminium (100 x 100 x 100 mm) eingebracht und in einen kalten Ofen eingesetzt. Die Form wurde dann mit einer Drehzahl von 20 U/min gedreht. Der Ofen wurde 25 minuten auf 2750C erhitzt, während die Form weitergedreht wurde. Der Ofen wurde dann geöffnet, und die Drehform durch Luft und anschliessend durch Spritzen mit Wasser abgekühlt. Ein perfekter Würfel aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Gelgehalt von 70 %, einer Dichte von 0,45 g/cm3, einer Zugfestigkeit von etwa 54 kg/cm2 (908 lb/sq, inch) und einer 40 zeigen Dehnung beim Bruch wurde erhalten.
• Beispiel 2 100 Teile niedribdichtes Polyäthylen (Schmelzindex 6,5, Dichte 0,918) wurden mit 0,5 Teilen Azodicarbonamid, 0, 25 Teilen Zinkoxyd, 0,1 TeilenCalclumstearat und 0,75 Teilen flüssigem 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3) gemischt. Alle Bestandteile wurden 2 minuten honogenisiert und in eine kubische Drehform aus Aluminium (100 x 100 x 100 mm) eingebracht und in einen kalten Ofen eingesetzt. Die Form wurde mit einer Drehzahl von 20 U/min gedreht. Der Ofen wurde für 20 Minuten auf 2500C erhitzt, während die Form weiter gedreht wurde. Der Ofen wurde dann geöffnet, und die Drehform wurde durch Luft und anschliessend durch Sprühen mit Wasser abgekühlt. Es wurde ein perfekter Würfel ausgeschaunten vernetztem Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Gelgehalt von 70 %, einer Dichte von 0,45 g/c)', einer Zugfestigkeit von 17,5 kg/cm2 (250 lb/sq inch) und 95 % Dehnung beim Bruch erhalten.
• Beispiel 3 Der gleiche Versuch wie in vorhergehenden Beispiel 2 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass 0,5 Teile NatIC03 als Treibmittel anstelle von Azodicarbonamid und 1 Teil Zinkstearat anstelle von Zinkoxyd verwendet wurden Die anderen verwendeten Reagentien und Mengen waren die gleichen wie im vorhergehenden Beispiel.
• Der rfel aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen hatte einen Gelgehalt von 65 % und eine Dichte von 0,395 g/cm3.
• Beispiel 4 Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wurde mit dem gleichen hochdichten Polyäthylen und den anderen dort genannten Bestandteilen mit der Ausnahme angewendet,dass bei diesem Versuch 2,5 Teile gepulvertes 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert .-butylperoxy)-hexan (50 % aktiv) verwendet wurden. Der Würfel aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen besass einen Gelgehalt von 52 %, eine Dichte von 0,42, eine Zugfestigkeit von etwa 51 kg/cm2 (725 lb/sq inch), 34,4 % Dehnung beim Bruch (elongation at failure) und 26 % Dehnung bei der Streckgrenze (elongation at yield).
• Beispiel 5 Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 unter Verwendung von hochdichtem Polyäthylen (Schmelzindex 4,5 und Dichte 0,945) durchgeführt, Die Mengen der Bestandteile waren die gleichen wie in Beispiel 1, wobei der einzige Unterschied in der Verwendung von 0,7 Teilen Tryhydrffizinotriazin (Handelsname Genitron TIlT) als Treibmittel anstelle von Azodicarbonamid bestand.
• Bei diesem Versuch wurde der Ofen auf 2900C erhitzt. Es wurde ein perfekter Würfel aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen mit einem Gelgehalt von etwa 70 # und einer Dichte von 0,39 g/cm3 erhalten.
• Beispiel 6 50 Teile hochdichtes Polyäthylen (Schmelzindex 5,0, Dichte 0,95) wurden in eine kubische Drehform aus Aluminium (100 x 100 x 109 mm) eingebracht, und die Form wurde in einen kalten Ofen eingesetzt und für 20 Minuten auf 275 0C erhitzt, während die Form weiter gedreht wurde. Der Ofen wurde dann geöffnet und die Drehform durch Luft und anschliessend durch Spritzen mit Wasser abgekühlt. Die Form wurde geöffnet, der ;fArfel wurde herausgenommen, und eine öffnung von 1 cm Durchmesser wurde ausgebohrt, durch die ein homogenes Gemisch, das aus den folgenden Bestandteilen bestand, eingeführt wurde; 100 Teile hochdichtes Polyäthylen (Schmelzindex 5,0, Dichte 0,95), 0,7 Teile Azodicarbonamid, 1 Teil Zinkoxyd und 0,6 Teile flüssiges 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3). Der Würfel wurde wieder in die Form eingesetzt und mit einer Drehzahl von 20 U/min trend 25 Minuten bei einer Temperatur von 2750C gedreht.Dann wurde der Ofen geöffnet, und die Drehform wurde durch Luft und anschliessend durch Sprühen mit Wasser abgekühlt. Es wurde ein perfekter Würfel aus einer Doppelschicht aus Polyethylen erhalten, wobei die äussere Schicht festes hochdichtes Polyäthylen war, und die innere Schicht aus geschäumtem vernetztem Polyäthylen mit einem Gelgehalt von 68 H und einer Dichte von 0,43 /cm3 bestand.

Claims (13)

Patentanspriche

1. Verfahren zum Rotationsformen von verhältnismässig hohem, -emisch vernetztem,verschäumtem Polyäthylen, bei welchem festes Polyäthylen mit einem chemischen Treibmittel und einem Vernetzungsmittel in einem nicht sauren Medium gemischt und in einer Hohlform bei einer Temperatur zwischen 190 und 3000C unter gleichzeitigem Drehen der Form erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyäthylen gleichzeitig verschäumt und vernetzt wird, wobei das Vernetzungsmittel ein organisches Peroxyd mit einer Halbwertzeit im Bereich von 3 bis 25 Minuten und einem Dampfdruck von nicht :lber 5 mm Hg bei 200C ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Peroxyd aus der Gruppe von 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexin-(3) und 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexan gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Peroxyd in flüssigem Zustand verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Peroxyd in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-% des Polyäthylens verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der in die Drehform eingebrachten Bestandteile ein Aktivator zur Regulierung der Zersetzungstemperatur des Treibmittels ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator aus der Gruppe von Zinkoxyd, Zinkstearat und Titanoxyd gewählt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Iln Polyäthylen von doch, ittel- und Niedrigdichte-Typ mit einen Schmelzindex Aber 1,8 verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durchschnitlliche Gelgehalt des geschäumten vernetzten Polyäthylens über 50% beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es praktisch in Abwesenheit von atmosphärischen Sauerstoff durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittle aus der Gruppe von Azo-bis-formamid, Natriumbocarbonat, 4,4'-Oxy-bis-(benzolsulfonylhydrazid), Dinitrosopentramethylentetramin und 4,4'-Oxy-bis-(benzolsulfonylsemicarbazid) ewählt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer durch Rotationsformen erhaltenen Aussenschicht aus festein Polyäthylen durchgefährt wird.

12. Hohlformkö aus vernetztem Polyäthylen mit einer Zellwandstruktur, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

13. Hohloormkörper aus vernetztem Polyäthylen, hergestellt nach Anspruch 11, mit einer Aussenschicht aus festem Polyäthylen und einer Zellinnenschicht aus vernetztem Polyäthylen.