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Verfahren zum Herstellen von polymerbeschichteten Pulverteilchen
und Verwendung dersellben.
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Kurze Zusammenfassung (Abstract) der Erfindung: Erfindungsgemäß werden
pulverförmige organische oder anorganische Stoffe mit einem Polyermaterial beschichtet,
in dem die Pulverteilchen, deren Oberflächen zuvor so behandelt wurden, daß sie
mit der Polymerbeschichtung verträglich sind, in einer Lösung des Polymers in einem
wasserunmischbaren Lösungsmittel dispergiert werden, in die Dispersion langsam eine
wässrige Lösung eines hydrophilen Schutzkolloids gegeben wirdm um ein emulgierendes
flüssiges Medium zu erzeugen, und daraus das Lösungsmittel entfernt wird, um die
Polymerbeschichten Pulverteilchen zu erhalten. Dieses polymerbeschichtete Pulver
ist vorteilhaft verwendbar zum Beschichten verschiedener Unterlagen nach den Mehoden
der Beschichtung im Wirbelbett* durch elektrostatisches Aufsprühen oder elektrophoretische
Abscheidung und anschließendes Sintern des Überzugs unter bildung von Filmen, Stand
der Technik und Beschreibung der Erfindung: Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von polymere
schichteten Pulverteilahen und deren
Verwednung.
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Es ist bereits ein Verfahren bekannt, ein als Pulver vorliegendes
Material mit einem Polymermaterial zu beschichten oder es darin einzukapseln, wobei
ober das Pulvermaterial im wesentlichen ein organ nischer Stoff sein muß, der mit
dem Polymerttberzug verträglich iste Bei i diesem Verfahren wird das Polymer in
einem wasserunmischbaren organischen Lösungsmittel gelöst, das die Kerne der fertigen
Teilchen bildende Feststoffpulver dieser Lösung zugesetzt und darin durch RUhren
verteilt und fluoiert, worauf die erhaltene Dispersion in eine wässrige Lösung eines
hydrophilen Schutzkolloids gegeben wird, um ein emulgierendes flüssiges Medium zu
erzeugen. Aus diesem emulgierenden flüssigen Medium wird das Lösungsmittel des Polymers
durch Erwärmen entfernt, worauf Wasch- und Trockenstufen folgen, um schließlich
ein pulverförmiges festes Produkt zu verhalten, dessen Teilchen mit dem Polymer
beschichtet oder darin eingeschlossen sind.
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Nach diesem Verfahren lassen sich aber Teilchen von anorganischen
Stoffen, wie Metall, Metalloxide, Legierungen, Fritten und Glas, die ein verhältnismäßig
großes spezifisches Gewicht haben, mangels eines geeigneten Beschichtungsmaterials
nicht beschichten. Außerdem hat das bekannte Verfahren den Nachteil, daß leicht
beschichtete Einzelkörper von Körnern oder kapseln erzeugt werden, welche zwei oder
mehr Teilchen des den rern bildenden Materials umschließen und infolgedessen größer
sind, Durch die Erfindung soll nun ein Verfahren zur Herstellung von polyw merbeschichteten
Teilchen eines pulverförmigen Feststoffes, wie Metall, Metalloxide, Legierungen,
Fritten, Gals, geschaffen werden, bei dem jedes beschichtete Teilchen ein einziges
Teilchen des Feststoffpulvers umschließt und für sich hält.
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Weiterhin bezweckt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
polymerbeschichteten Teilchen1 welche zum Aufbringen auf anorganische Unterlagen
durch Wirbelbettbeschichtung, elektrostatisches Aufsprühen oder Elektroabscheidung
geeignet sind und durch Wäremhärtung oder Sintern Filme bilden können.
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Die Erfindung beruht auf Untersuchungen der Erfinder, welche verschiedene
anorganische pulverförmige Feststoffe aus Metalls Metall oxide, Legierungen, Fritten,
Glas usw. mit beliebigem Polymermate r.alf welches in hydrophoben organischen Lösungsmitteln
löslich ist, nach dem bekannten Verfahren beschichten wollten. Es wurde gefunden£
daß ein guter filmförmiger Polymertiberzug gebildet werden konnte, wenn man die
Oberflächen der festen Teilchen mit einem Stoff vorbehandelte, der mit dem PolymerUberzug
genügend verträglich ist Wenn jedoch der gepulverte Feststoff ein verhältnismäßig
hohes spezifisches Gewicht hatte wie Metall oder Legierung, enthielten die erhaltenen
polymerbeschichteten Körper oft eine Mehrzahl von Feststoffkernen in einem einzigen
Korn. um diese nachteilige Bildung von unregelmäßigen Körnern zu vermeiden wurde
versucht, den Schritt des üblichen Verfahrens der Herstellung einer emulgierenden
Flüssigkeit zu ersetzen durch die langsame Zugabe einer wässrigen Lösung eines hydrophilen
Schutzkolloids zur Polymerlösung,in der die anorganischen Pulverteilchen dispergiert
sind. Es wurde gefunden, daß das so erhaltene emulgierende flüssige Medium für die
Zwecke der Erfindung befriedigend war und aus ihm die gewunschten polymerbeschich
teten Pulverteilchen, von denen jedes nur einen einzigen Kern uu.
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schloß und festhielt, unabhängig vom spezifischen Gewicht des als
Ausgangsstoff verwendeten pulverförmigen Materials hergestellt werden konnten,
Demgemäß
wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren, wie es im Anspruch 1
angegeben ist. Bevorzugt Ausführungsforemn ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei i dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein unpolares Polymer,
wie Polyäthylen, oder ein polares Polymer, wie Acrylharz, in einem mit Wasser unmischbaren
flüssigen organischen Lösungsmittel gelöst und zu der erhaltenen Lösung unter Rühren
ein Feststoff in Pulverform gegeben, der zuvor einer Oberflächenbehandlung unterworfen
wurde, sodaß man eine flüssige Phase erhält, in der die Feststoffpulverteilchen
flottieren und dispergiert sind, worauf in die so erhaltene Dispersion langsam und
in kleinen Anteilen unter RUhran eine wässrige Lösung eines hydrophilen Schutzkolloids
gegeben wird, um ein emulgierendes Flüssiges Medium zu erzeugen, aus dem anschließend
unter RUhren das Lösungsmittel entfernt wird, worauf der RUckstand gewaschen und
getrocknet wird und man einzelne feste Teilchen erhält, deren Oberflächen vollständig
mit harten Filmen Uberzogen sind.
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Das angegebene erfindungsgeaue Verfahren vermeidet den unerwünschten
Einschluß von zwei oder mehr Teilchen in einen einzigen beschichteten oder verkapselten
Einzelkösper eines unterteilen Feststoffs unabhängig von dessen größerem oder kleinerem
spezifischen Gewicht.
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Der Grund dafür ist, daß der langsame Zusatz der wässrigen Schutzkoloidlösung
zur Dispersion der festen Teilchen zu einem sehr gleichmäßigen emulgierenden Medium
führt, sodaß alle festen Teilchen einzeln mit der Polymerschicht Uberzogen oder
verkapselt werden, Ferner ist die gleichmäßige Verteilung der Feststoffteilöchen
mit einem hohen spezifischen Gewicht im eulgierenden Medium dem allmählichen Zusatz
des Schutzkolloids unter Rühren zuzuschreiben, und
solche gleichmäßig
dispergierten schweren festen Teilchen können ebenso wie feste Teilchen mit geringem
spezifisch Gewicht befriedigend beschichtet werden.
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Das Entfernen des Lösungsmittels aus dem emulgierenden flüssigen Medium
erfolgt zweckmäßigerweise durch Ver-dampfen des Lösungsmittels bei Raumtemperatur
oder erhöhter Temperatur unter Rühren oder durch Extraktion, indem dem emulgierenden
flüssigen Medium ein Ex.
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traktionsmittel wie Methanol oder Äthanol, welches ein nicht-Lösungsmittel
fur das polymere Material und mit dem Lösungsmittel fur das Polymer und mit Wasser
mischbar ist, zugesetzt und das Lösungsmittel gewöhnlich unter Rühren in die wässrige
Lösung extrahiert wird, worauf das extrahierte Lösungsmittel allmählich verdampft
wird. Bei der Durchführung dieses Extraktionsverfahrens ist darauf zu achten, daß
nicht au£ einmal eine zu große Menge des Extraktionsmittels zugesetzt wird, da das
die gleichmäßige Verteilung der Feststoffteilchen beeinträchtigen und zum unerwünschten
Zusammenkleben von zwei oder mehr Teilchen und deren Einschluß in einen mit einer
außenschicht versehenen Kösper führen würde, Das Extraktionsmittel wird daher vorzugsweise
in einer Menge verwendet, welche die Menge des Lösungsmittels fur das Polymer nicht
uebersteigt Weiterhin kann beim Extraktionsverfahren ein Gas oder Luft eingeleitet
werden, um seine Wirkung zu steigern.
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Unmittelbar nach dem Entfernen des Lösungsmittels wird das Rühren
beendet. Dann wird aus dem die beschichteten festen Teilchen enthaltenden flüssigen
Medium die überstehende flüssige Phase abdekantiert und der Rückstand wiederholt
gewaschen und getrocknet, um schließlich polymerbeschichtete Pulverteilchen zu erhalten.
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Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Polymeren können
beliebige
polymere Stoffe sein, die in einem mit Wasser unmischbaran organischen Lösungsmittel
löslich sind. Beispiele dafür sind Homo oder Copolymeren von Olefinen, wie Äthylen
und Propylen, Vi nylestern, wie Vinylacetat, Vinyläthern, wie Vinylmethyläther,
Vinyläthyläther, und Vinylphenylätherm Acrylaten, wie Methylacrylat und Äthylacrylat,
Methacrylaten, wie Methylmethacrylat und Äthylmethacrylat, Styrol, Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Methacrylnitril, spopyverbindungen und deren Derivaten.
Weitere Beispiele sind Polyester, Polyurethane, Polyamide, Polycarbonate, Polysulfonate,
chlorierte kautschuke, synthetischer kautschuk und Cellulosederivate, wie Äthylcellulose,
Beliebige der erwähnten Polymeren können einzeln oder in Mischung benutzt werden,
sofern sie im gleichen Lösungsmittel löslich sind.
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als Lösungsmittel BUr die genannten Polymeren werden gewöhnlich Kohlenwasserstoffe,
wie n-Hexan, Cyclohexan, Benzol und Toluol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie
Methylenchlorid, Trichloräthylen, Kohlenstofftetrachlorid, Äthylenchlorid, Chloroform
und Äthylenchloridfluorid, und Esterlösungsmittel, wie Äthylacetat, verwendet. Diese
Lösungsmittel können allein oder im Gemisch als ein gemischtes Lösungsmittel benutzt
werden.
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Die erfindungsgemäß mit Polymerüberzug zu verschenden pulverförmigen
festen Stoffe sind unter anderem Metalle, Metalloxide, Legierungen, Pritten, Glas
und andere anorganische Stoff. mit einem verhältnismäßig hohen spezifischen Gewicht,
sovie wie gewöhnlich organ nische Stoffe, wie Kunstharze. Ferner gehören dazu glasartige
Mikrohohlkügelchen, wie die sogenannten "Mikroballons". Die Teilchen haben vorzugsweise
eine korngröße von etwa 0,5 bis etwa 300,um mit einer schrfen Größenverteilung,
da eine Verteilung über einen weiten
Bereich nachteilig ist und
dazu führen kann, daß einzelne Teilchen aneinander hängen und größere beschichtete
Körner liefern.
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Die im erfindungsgemäßen Verfahren benutzten hydrophilen Schutzkolloide
sind gewöhnlich Polyvinylalkohol, Gelatine und deren Derivate und wässrige Lösungen
von Cellulosederivaten, wie Hydroxyäthylcellulose.
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Die e erfindungsgemäße Vorbehandlung der Oberflächen der Pulverteilchen,
sodaß die Oberflächen mit dem Polymerüberzug verträglich gemacht werdent können
erfolgen indem man entweder 1) auf die Oberflächen eine der folgenden Verbindungen
aufbringt: beispielsweise Alkylamin, wie Stearylamin, aliphatische Säuren mit Carboxylgruppen,
wie Stearinsäure und Montansäure und deren Metall salze, aliphatischen Säureester,
Alkylbenzolsulfonsäure und deren Metallsalze, alkylester von Phosphorsäure, Silanoberflächenbehandlungsmittel,
wie Alkoxysilan, organische Chromverbindungen und andere Verbindungen, die sowohl
hydrophobe als auch hydrophile Gruppen im gleichen Molekül aufweisen, 2) indem auf
die Teilchenoberflächen ein Aktivator, wie Wasserstoffperoxid, Phosphat oder Chromat
aufgebracht wird, oder 3) indem eine der unter 1) genannten Verbindungen auf gemäß
2) bei handelte Oberflächen der Teilchen aufgebracht werden Durch die Oberflächenbehandlung
kann man eine Bindung eines beliebigen polymeren Materials an den Oberflächen der
festen Teilchen erreichen, Zusammenfassend kann man die besonderen Eigenheiten des
erfindungsgemäßen Verfahrens wie folgt angeben: 1) Da der feinverteilte feste Stoff
einer besonderen Oberflächenbehandlung unterworfen wird, können verschiedene polymere
Materialien,
einschließlich unpolare Harze, wie Polyäthylen, einzeln
oder in Mischung als Beschichtung der Teilchen des festen Stoffes unabhängig von
deren Art und Große benutzt werden.
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2) Da eine wässrige Lösung des hydrophilen Schutzkolloids langsa zur
Disperison der festen Teilchen zugesetzt wird, werden einzelne feste Teilchen unabhängig
von ihrer Größe gleichmäßig ii Polymerlösungsmittel verkapselt und liefern polymerbeschichtete
Rinheiten von Teilchen, in denen jeweils ein einzelnes Teilchen eingeschlossen ist,
wodurch die unerwUnschte Bildung von Körnern, die jeweils eine Mehrzahl von Feststoffteilchen
einschließen, verhindert und als erheblicher Vorteil fUr die wirtschaftliche Produktion
die Ausbeute der gewunsahten mit Polymer beschichteten Feststoffteilchen erhöht
wird.
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3) Beim Schritt der Entfernung des Lösungsmittels des Polymers dient
der Zusatz eines Extraktionsmittels zum emulgierenden flüssigen MeF dium dazu, das
Lösungsmittel rasch in die wässrige Phase zu extrahieren und das extrahierte Lösungsmittel
gleichzeitig zu verdampfen, was eine Verringerung der Behandlungszeit unabhängig
von der Art des verwendeten Lösungsmittels ergibt, Die nach dem angegebenen erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten beschichteten Pulverteilchen sind mit Vorteil verwendbar
zur Her-Stellung tan Beschichtungen auf verschiedenen Unterlagen durch Anwendung
von Beschichtungsverfahren wie Wirbelbettbeschichtung, elektrostatisches Besprühen
oder elektrophoretische Abscheidung. Die erzeugten Überzüge liefern durch Wärmehärtung,
Schmelzen oder Sintern gute Filme, welche keine Polymerrückstände enthalten. Als
Unterlagen könne in Innenräumen verwendete Baumaterialien und Materialien für Maschinenlager
dienen.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen
beziehen sich Teile und Prozentangaben auf Gewicht und die Angabe der Sibemaschenzahl
auf die Tyler-Standard-Siebskala.
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Beispiel 1: 3 Teile Polypropylenharz wurden unter Erwärmen in 26 Teilen
Toluol gelöst. Zu dieser Lösung wurden 20 Teile Aluminiumpulver gegeben, das durch
ein Sieb mit 0,049 mm Maschenweite (300 mesh) ging und dessen Oberfläche zuvor mit
Stearinsäure behandelt worden war.
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Die erhaltene flüssige Mischung wurde mit einem Schneckenrührer gerührt,
um, die aluminiumpulverteilchen darin zu Plottieren und dispergieren, und in die
erhaltene Dispersion wurden langsam 100 Teile einer 3%-igen Lösung von Polyvinylalkohol
in Wasser gegeben, worauf kräftiger gerührt wurde, um zu emulgieren. Die erhalten
emulgierende Flüssigkeit wurde dann auf etwa 60°C erhitzt, um Toluol zu verdampfen.
Anschließend wurden die mit Polypropylen beschichteten Teilchen, die sich am Boden
des Gefäßes abgeschieden hatten, gut mit Wasser gewaschen und dann bei 600C 1 Stunde
lang getrocknet, um schließlich polypropylenbschichtete Aluminiumteilchen zu erzeugen,
von denen jedes einen einzigen Aluminiumkern umschloß und festhielt. Solche beschichteten
Teilchen werden hiernach als Einkernteilchen bezeichnet.
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Beispiel 2: 4 Teile Methylmethacrylatharz wurden in 25 Teilen Methylenchlorid,
gelöst. Zu dieser Lösung wurden 15 Teile Glaspulver mit einer Korngröße von 20 bis
75 µm gegeben, die zuvor einer Oberflächenbehandlung mit Wasserstoffperoxid (ein
Aktivator) unterworfen worden ware, und diese flüssige Mischung wurde gerührt, um
die Glaspulverteilchen aufschwimmend zu dispergieren, während 70 Teile einer
4%-igen
Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt wurden und anschließend zum Emulgieren
noch kräftiger gerührt wurde. Die erhaltene emulgierende Flüssigkeit wurde bei Raumtemperatur
kontinuierlich gerührt, in das Methylenchlorid verdampfen zu lassen. Dann wurde
das Rühren beendet, und die im Gefäß ausgefällten Methylmethacrylatbeschichteten
Teiclhen wurden genügend mit Wasser gewaschen und dann bei 60°C 1 Stunde getrocknet,
um mit Methylmethacrylat beschichtete Einkern-Glasteilchen zu erzeugen.
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Beispiel 3 Teile Methylmethacrlyatharz wurden in 53 Teilen Methylenchlorid
gelöst. Zu dieser Lösung wurden 75 Teile des gleichen Glaspulvers wie inb Beispiel
II gegeben, und diese flüssige Mischung wurde gerührt, um die Glaspulverteilchen
unter Aufschwemmen zu dispergieren, während 100 Teile einer 2,5%-igen Lösung von
Polyvinylalkohol ein Wasser zugesetzt wurden und anschließend kräftiger gerührt
wurde, um zu emulgieren. Dann wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 wiederholt,
um schließlich mit Methylmethacrylat beschichtete Einkern-Glasteilchen ähnlich den
in Beispiel 2 hergestellten zu erhalten.
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Beispiel 4 3 Teile Polyäthylenharz wurden in 23 Teilen Trichloräthylen
gelöst. Zu dieser bei etwa 700C gehaltenes Lösung wurden 57 Teile Kupferpulver mit
kugelförmigen Kösnern gegeben, die durch ein Sieb von 0,037 mm maschenweite (400
mesh) gingen und einer Oberflächenbehandlung mit 0,2 % Stearinsäure bezogen auf
das Gewicht des tupferpulvers unterworfen worden waren. Die erhalten flüccige Mischung
wurde kräftig gerührt, um die Kupferteilchen aufzuschwemmen und zu dispergieren,
während 79 Teile einer auf etwa 65°C erwärmten 9%-igen
Lösung von
Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt wurden, worauf noch kräftiger gerlihrt wurde,
um zu emulgieren. Zur erhaltenen emNlgierenden Flüssigkeit wurden 15 Teile Methanol
gegeben, und es wurde anschließend etwa 2 Stunden lang bei etwa 65°C weiter gerührt,
um Trichloräthylen su extrahieren und zu verdampfen. Der Rückstand wurde de auf
Raumtemperatur gekühlt und die ausgefällten polyäthylenbeschichteten Teilchen wurden
durch Dekantieren abgetrennt, wiederholt mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang
bei 60°C getrocknet, um schließlich polyäthylenbeschichtete Einkern-Kupferteilchen
zu erhalten. Es wurde gefunden, daß etwa 92 % des gesamten eingesetzten Polyäthylenharzes
an den Teilchenoberflächen als Überzug haftete. Weiter wurde gefunden, daß die zur
Entfernung des Trichloräthylens in diesem Beispiel erforderliche Zeit um etwa 2
Stunden oder etwa die Hälfte der Zeit verringert wurde, welche zum Verdampfen durch
Erwärmen, jedoch ohne Verwendung von Methanol oder einem anderen Extraktionsmittel
erforderlich wäre.
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Zum Vergleich wurde ein ähnliches Verfahren mit Kupferpulver wiederholt
welches keiner vorangehenden Oberflächenbehandlung unterworfen worden war. Dabei
wurde gefunden, daß die einzelnen Kupferteilchen sich während der Dispersionsstuffe
von Polymermaterial vollständig getrennt hielten und nicht daran hafteten.
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Beispiel 5 3 Teile Polyäthylenharz wurden in 34 Teilen Trichloräthylen
ge.-löst. Zu dieser bei etwa 70°C gehaltenen Lösung wurden 147 Teile des gleichen
Kupferpulvers wie in Beispiel 4 gegeben. Diese flüssige Mischung wurde gerührt,
um die Kupferteilchen unter Aufschwemmen zu dispergieren, während 70 Teile einer
auf etwa 65°C erhitzten 3%-igen Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt
wurden, worauf noch
kräftiger gerührt wurde, um zu emulgieren.
Zur erhaltenen emulgierenden FltLssigkeit wurden 15 Teile Methanol gegeben, und
es wurde bei 65°C etwa 2 Stunden weiter gerührt, um Trichloräthylen zu extrahieren
und zu verdampfen. Durch das Ubliche Waschen und Trocknen erhielt man dann polyäthylenbeschichtete
Einkern-Kupferpulverteilchen ähnlich den in Beispiel IV hergestellten.
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Beispiel 6 4 Teile Polyäthylenharz wurden in 60 Teilen Trichloräthylen
gelöst. Zu dieser Lösung wurden 25 Teile Frittenpulver gegeben, das durch ein Sieb
von 0,037 mm Maschenweite (400 mesh) ging und zuvor einer Oberflächenbehandlung
mit Stearylamin unterworfen worden war.
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Die erhaltene flüssige Mischung wurde gerührt, um eine Aufschwemmung-dispersion
der Frittenteilchen zu erhalten, und zu dieser Disperison wurden langsam 70 Teile
einer 5%-igen Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser gegeben, um eine Emulsion zu
erzeugen Zu der ererhaltenen emulgierenden Flussigkeit wurden 25 Teile Methanol
gegeben, und es wurde bei 65°C etwa 2 Stunden lang gerührt, um Trichloräthylen zu
extrahieren und zu verdampfen. Der Rückstand wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt,
und die ausgefallenen polyäthylenbeschichteten Teilchen wurden abdekantiert, wiederholt
mit Wasser gewaschn und 1 Stunde lang bei 600C getrocknet. um schließlich polyäthylenbeschichtete
Einkern-Frittenteilchen zu erhalten. Die zur Entfernung des Trichloräthylens benötigte
Zeit betrug in diesem Beispiel etwa die Hälfte der Zeit, welche zum Verdampfen in
Abwesenheit des Extraktionsmittels erforderlich wäre.
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Beispiel 7 3 Teile Polystyrolharz wurden in 42 Teilen Dichlormethan
gelöst. Zu dieser Lösung wurden 57 Teile Eisenpulver gegeben, das durch ein
Sieb
mit 0,037 mm Maschenweite (4o0 meih) ging und zuvor einer Oberflächenbehandlung
mit Zinkphosphat (ein Aktivator) unterworfen worden war. Die Erhaltene flüssige
Mischung wurde gerührt, um die Eisenpulverteilchen unter Aufschwemmen zu dispergieren,
während 70 Teile einer 7%-igen Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt wurden
und anschließend zum Emulgieren kräftiger gerührt wurde. Zur erhaltenen emulgierenden
Flüssigkeit wurden langsam 25 Teile Methanol unter fortdauerndem Rühren zugegeben,
um Dichlormethan zu extrahieren und zu verdampfen. Dann wurde das Rühren unterbrochen,
und der Niederschlag wurde genügend gewaschen und 1 Stunde bei etwa 60°C getrocknet,
um schließlich ein mit Polystyrol beschichtetes Einkern-Eisenpulver zu erhalten.
Die zur Entfernung des Dichlormethane in diesem Beispiel benötigte zeit betrug etwa
1 Stunde, was zwei fünftel der Zeit sind, die beim Verdampfen in Abwesenheit das
Extraktionsmittels benötigt würde.
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Beispiel 8 1 Teil Polystyrolharz wurde in 12 Teilen Dichlormethan
gelöst. In diese Lösung wurden 59 Teile das gleichen Eisenpulvers wie in Beispiel
7 gegeben. die erhaltene Flüssigkeit wurde gerührt, um die Eisenpulverteilchen unter
Aufschwemmen zu dispergieren, während 70 Teile einer 3%-igen Lösung von Polyvinylalkohol
in Wasser zugesetzt wurden und anschließend zum emulgieren weiter kräftiger gerührt
wurde. Zur erhaltenen emulgierenden Flüssigkeit wurden langsam unter fortgesetzten
Rühren 12 Teile methanol gegeben, um Dichlormethan zu extrahieren und zu verdampfen.
Anschließend wurden die gleichen Verfahrensschritte wie in Beispiel VII vorgenommen,
um mit Polystyrol beschichtete einkernige Eischenteilchen zu erhalten.
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Beispiel 9 3 Teile chlorierter kautschuk wurden in 27 Teilen Benzol
gelöst.
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Zu dieser Lösung vurden 20 Teile Glaspulver gegeben, die durch ein
Sieb mit 0,037 mm Maschenweite (400 mesh) gingen und zuvor einer doppelten Oberflächenbehandlung
mit Wasserstoffperoxid und anschlie-Send mit Stearylamin unterworfen worden waren.
Die erhaltene flüssige Mischung wurde kräftig gerührt, um die Glaspulverteilchen
unter Aufschwemmen zu dispergieren, während 70 Teile einer 4%-igen Lösung von Polyvinylalkohol
in Wasser zugesetzt wurden, worauf dann zinn Emulgieren kräftiger gerührt wurde.
Zur erhaltenen emulgierenden Flüssigkeit wurden 20 Teile Methanol unter fortgesetztem
RUhren während etwa 2 Stunden gegeben, um Benzol zu extrahieren und zu verdampfen.
Die ausgefällten Produkte wurden dann gut mit Wasser gewaschen und t Stunde lang
bei 600C getrocknet, um schließlich mit chloriertem kautschuk beschichtete Einkern-glaspulverteilchen
zu erhalten. Die zum Entfernen des Benzols in diesem Beispiel benötigte Zeit betrug
nur die Hälfte der beim Vergleich ohne Verwendung von Methanol als Extraktionsmittel
erforderlichen Zeit.
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Beispiel 10 22 Teile Epoxyharz wurden in 2 Teilen Methylechlorid gelöst.
Zu dieser Lösung wurden 418 Teile kugelförmiger Glaspulverteilchen gegeben, die
zuvor einer Oberflächenbehandlung mit 0,2 % ihres Gewichts an Stearylamin unterworfen
worden waren. Die erhaltene Flüssigkeitsmischung wurde gut gerührt, um die Glasteilchen
unter Aufschwemmen zu dispergieren, während langsamn 500 Teile einer 3%-igen Lösung
von Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt wurden und anschließend zum Emulgieren
kräftiger gerührt wurde. Dann wurde während etwa 5 - 6 Minuten 150 Teile Methanol
langsman unter fortgesetztem Rühren
zugegeben. um das Methylenchlorid
zu extrahieren und zu verdampffen. Man erhielt schließlich mit Epoxyharz überzogene
Glasteilchen.
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Diese zeigten die folgenden Korngrößenverteilung im Vergleich mit
dem unbeschichteten Glaspulvermaterial über 74-43 unter 74 µm µm 43 µm beschichtetes
Glaspulver 2 % 55 % 43 % unbeschichtetes Glaspulver 1,1 % 38,9 % 60 % Bei weiterer
Untersuchung der beschichteten Teilchen wurde gefundent daß der Harzüberzug auP
jedem Teilchen 4,5 bis 4,8 s bezogen auf das Gewicht der beschichteten Teilchen
in den verschiedenen Korngrößen betrug und daß fast alle Teilchen Einkern-Teilchen
waren.
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Zum Vergleich wurde ein ähnliches Verfahren wiederholt mit der Abwandlung,
daß Glaspulverteilchen ohne vorherige Oberflächenbehandlung statt der einer Oberflächenbehandlung
unterworfenen Teilchen benutzt wurden. Es wurde gefunden, daß diese unbehandelten
Glaspulverteilchen während der Stufen der Dispersion unter Zugabe einer wässrigen
Lösung von Polyvinylalkohol sowie der Extraktion unter Zusatz von Methanol vem Polyermaterial
getrennt blieben und daß das Polymexinaterial für sich große Klumpen bildete und
praktisch keine der gewunschten mit Polymer beschichteten Glasteilchen erhalten
wurden.
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Beispiel 11: 22 Teile Methylmethacrylatharz wurden in 270 Teilen Methylenchlorid
gelöst. Zu dieser Lösung Wurden 180 Teile Frittenpulver gegeben, das durch ein Sieb
mit 0,074 mm Maschezweite (200 mesh) ging und zuvor einer Oberflächenbehandlung
mit 2 % seines Gewichts an Stearylamin unterworfen worden war. Die erhaltene flüssige
Mischung
wurde gut gerührt, um die Frittenpulverteilchen unter
Aufschwemmen zu dispergieren, während langsam 600 Teile einer 3Xigen Lösung von
Polyvinylalkohol in Wasser zugesetzt wurden. Anschließend wurde kräftiger gerührt,
um eine gleichmäßig emulgierende Flüssigkeit zu bilden, in der die einzelnen Frittenteilchen
durch das Polymerlösungsmittel bedeckt waren. In diese emulgierende Flüssigkeit
wurden langsam unter weiterem RUhren 150 Teile Methanol gegeben, um das Methylenchlorid
zu extrahieren und zu verdampfen, und es wurden schließlich mit Methylmethacrylat
harzbeschichtete Frittenpulverteilchen erhalten.
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Diese Teilchen hatten im Vergleich mit dem unbeschichteten Fritte
pulver folgenden Korngrößenverteilung: Ueber unter 74 /um 74"53 µm 53 /um Beschichtetes
Frittenpulver 21,3 % 34g4 X 44,3 X Unbeschichtetes Frittenpulver 0 31,2 % 68,8 %
Eine weitere Untersuchung der beschichteten Teilchen zeigte, daß fast alle von ihnen
Einkern-Teilchen waren und daß die Menge der auf jedem beschichteten Teilchen befindlichen
Harzschicht bei den verschieden Korngrößen keine wesentliche Differenz zeigte.
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Zum Vergleich wurde ein ähnliches VerEahren wiederholt mit Frittenpulverteilchen,
die zuvor keiner Oberflächenbehandlung unterworfen worden waren. Es wurde gefunden,
daß die Harzbeschichtung nicht die geasmte Oberfläche jedes Teilchens bedeckte,
sondern nur ungleich mäßige Flächen davon.
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Beispiel 12 3 Teile Polystyrolharz wurden in 30 Teilen Dichlormethan
gelöst.
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Zu dieser Lösung wurden 25 Teile Glaspulverteilchen gegeben, die
durch
ein Sieb von 0,037 mm Maschenweite (400 mesh) gingen und zuvor einer doppelten Oberflächenbehandlung
unterworfen worden waren, nämlich zuerst mit Wasserstoffperoxid (ein Aktivie.rungsmittel)
und dann mit Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan. Die erhaltene flüssige Mischung
wurde gerührt, während 50 Teile einer 5%igen Lösung von Polyvinylalkohol in Wasser
zugesetzt wurden , um eine emulgierende PlUssigkeit zu erhalten, in der die Glaspulverteilchen
aufgeschwemmt und dispergiert waren. Die emulgierende Flüssigkeit wurde bei Raumtemperatur
weitergerährt, um das-Dichlormethan zu verdampfen. Die ausgefällten Produkte wurden
dahin gut mit Wasser gewaschen und 1 Stunde lang bei 60° a getrocknet, um gleichmäßig
mit .Polystyrolharz überzogene Einkernglaspulverteilchen zu erhalten.