DE2626970A1 - Herstellung von schaeumfaehigen teilchen aus olefinpolymerisaten - Google Patents

Description

BASF Aktiengesellschaft 2626970

67OO Ludwigshafen, den 14.06.1976 Herstellung: von schäumfähigen Teilchen aus Olefinpolymerisaten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schäumfähigen Teilchen aus Olefxnpolymerisaten.

Dazu werden Olefinpolymerisate mit gasabspaltenden Blähmitteln vermischt, das Gemisch wird durch Strangpressen ausgepreßt und die erhaltenen endlosen Stränge werden zu zylinderförmigen Teilchen zerkleinert, mit ionisierenden Strahlen bestrahlt und anschließend mit Mitteln oberflächlich beschichtet, die das ■ Haften der Teilchen verhindern.

Die Herstellung von Polyolefxnharzschäumen ist in mannigfaltigen Verfahrensweisen beschrieben worden. So ist beispielsweise die Herstellung einer geschäumten Bahn dadurch bewerkstelligt worden, daß man einem Polyolefin ein festes, unter Erhitzung gasabspaltendes Treibmittel inkorporiert, die Mischung mittels einer Schneckenpresse zu einer ungeschäumten Bahn verformt, diese Bahn durch Einwirkung ionisierender Strahlung vernetzt und freihängend in vertikaler Bewegung durch einen Heizkanal führt, wodurch man eine geschäumte Bahn aus überwiegend geschlossenen Zellen erhält.

Ein anderes Verfahren beschreibt die Verschäumung einer schaumfähigen Bahn, indem man diese auf einem Luftkissen aus heißer Luft durch einen horizontal angeordneten Heißluftkanal langsam hindurch bewegt und dabei ein freies Schäumen in die drei Richtungen des Raumes möglich macht.

In einem noch anderen Verfahren wird die Verschäumung dadurch vorgenommen, daß man ein schäumfähiges Gebilde auf einem Heizmedium schwimmend zur Expansion bringt.

In allen genannten Verfahren gelangt man mit Hilfe aufwendiger technischer Einrichtungen zu bahn- oder plattenförmigen Gebilden, die als großvolumiges Halbzeug dem Weiterverarbeiter zugeführt 122/75 -2-

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wird, der daraus durch Stanzen, Sägen, Tiefziehen und andere Verformungsverfahren Verwendungsteile mit verhältnismäßig einfacher geometrischer Gestalt herstellt.

Die Schaumbahnen können auch mit Hilfe von geeigneten Schneidevorrichtungen zu würfelförmigem oder quaderförmigem Granulat zerkleinert werden, welches durch geeignete Preßmethoden in Formen zu Schaumkörpern beliebiger Gestalt gepreßt werden kann. Wegen der ungünstigen Raumerfüllung solcher rechteckiger Schaumgranulate haftet solchen Formkörpern jedoch der Nachteil großer Zwickelvolumina und geringer Festigkeit infolge der ungünstigen Flächehaftung zwischen den Schaumpartikeln an, so daß dieses Verfahren zu unbefriedigenden Ergebnissen bei der Formteilherstellung führt.

Eine günstigere Raumerfüllung ist mit mehr kugel- oder zylinderförmigen Schaumteilchen zu erreichen. Es sind für die Herstellung solcher Teilchen auch Verfahren beschrieben worden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß man in ein Polyolefinharz bei Raumtemperatur gasförmige oder flüssige organische Blähmittel einarbeitet und das so erhaltene Gel bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes des Blähmittels und oberhalb des Erweichungspunktes des Harzes mittels Strangpressen zu Strängen auspreßt und schäumt und diese in noch heißem Zustand so auftrennt, daß dabei zylinderförmige Teilchen mit einem günstigen Durchmesser-Länge-Verhältnis entstehen. Diese Teilchen sind aber wegen des niedrigen Erweichungspunktes des Harzes und der damit verbundenen !Instabilität der Schaumstruktur nicht unmittelbar zu Formteilen verpreßbar, sondern müssen erst einer nachträglichen Vernetzung durch ionisierende Strahlen unterworfen werden.

Den genannten Lösungsmöglichkeiten zur Herstellung unregelmäßig geformter Schaumkörper aus Polyolefin ist daher gemeinsam, daß dem Weiterverarbeiter wegen der aufwendigen Verfahrensweise nur das bereits geschäumte Granulat an die Hand gegeben werden kann. Wegen des sehr großen Volumens solchen Schaumgranulates ergeben sich nur schwer zu bewältigende Transportprobleme, welche die

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Herstellung von Formkörpern aus geschäumten PοIyοlefinpartikeln unwirtschaftlich machen würden.

Es war daher wünschenswert, dem Hersteller ein Material an die Hand geben zu können, welches mit geeigneten Verfahren am selben Ort vorgeschäumt und weiterverarbeitet werden kann und daher den kostspieligen Transport von ausgeschäumtem Material überflüssig macht.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ausgepreßten endlosen Stränge einer Mischung aus Olefinpolymerisat und Blähmittel in noch heißem Zustand senkrecht zur Extrusionsrichtung so abgeschnitten werden, daß zylinderförmige 0,5 bis 5, bevorzugt 1 bis 3 mm dicke schaumfähige Teilchen mit einem Längen-/Dickenverhältnis von 1.00 bis 2.00, bevorzugt 1.30 bis 1.80, entstehen und daß diese Teilchen von allen Seiten mit ionisierenden Strahlen bestrahlt werden,,

Die allseitige Bestrahlung der Teilchen kann bevorzugt auf einer vibrierenden Fördereinrichtung erfolgen, wobei die Teilchen einem ständigen Lagewechsel mit zeitlich rascher Folge unterworfen werden= Die vibrierende Fördereinrichtung ist bevorzugt aus einem Metall mit hoher Reflexion für Elektronen gefertigt.

Als Polyolefinharz zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte eignen sich Niederdruck- und Hochdruckpolyäthylene, Polypropylen sowie Misch- und Copolymerisate von Äthylen mit Vinylacetat, Butadien, Propylen und Acrylsäureester^ Es ist zur Erhöhung des Elastizitätsmoduls auch möglich, dem Polyäthylenharz mengenmäßig untergeordnete Anteile an Polybutadien oder Polyisobutylen zuzumischen.

Als organische, normalerweise feste, bei Erhitzung gasabspaltende Blähmittel kommen solche Verbindungen in Frage, die eine ausreichend hohe Zersetzungstemperatur haben, um unzersetrt in das Polyolefinharz eingearbeitet werden zu können. Im einzelnen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit p,p'-Diphenyleulfhydrazid, !!,N'-Dinitrosopentamethylentetramin oder Azodicarbonamid durchführen. In einer bevorzugten Durchführungsform wird jedoch Azodicarbonamid verwendet.

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Soweit es die Verarbeitungstemperaturen zulassen, können zur Erniedrigung der Zerfallstemperatur des Blähmittels der Mischung noch Aktivatoren zugesetzt werden. Als Aktivator sind im allgemeinen mehrwertige Schwermetallsalze oder Oxide wirksam. Besonders geeignet sind jedoch Oxide und Stearate von Zink. Diese Stoffe können in Mengen von 0.1 bis 25 %, bezogen auf eingesetzte Treibmittel, zugesetzt werden. Als günstigste Konzentration hat sich jedoch der Bereich von 1.0 bis 20 Gew. % erwiesen.

Zur Stabilisierung des Polymerisats gegen Licht, Wärme und/oder Sauerstoff können der Masse geeignete Stabilisatoren zugesetzt werden.

Die Neigung der erfindungsgemäßen Partikel, während des Schäumprozesses aneinander zu haften, kann es erforderlich machen, eine oberflächliche Beschichtung der Partikel vorzunehmen. Diese Beschichtung kann je nach Erfordernis in fester Form, in Lösung oder als Suspension oder Dispersion aufgetragen werden. Eine derartige Beschichtung kann durch Aufmischen auf das schäumfähige Granulat im kalten Zustand oder auch bei erhöhter· Temperatur, jedoch unterhalb des Erweichungspunktes des Polyolefinharzes vorgenommen werden.

Geeignete Beschichtungsmittel sind solche Stoffe, die auf dem Granulat gut haften, aber nicht in das Polymerisat eindiffundieren und die bei der Schaumtemperatur entweder nicht in geschmolzenem Zustand vorliegen oder in geschmolzenem Zustand mit dem Polymerisat nicht mischbar sind. Am vorteilhaftesten hat sich eine Beschichtung mit pulverförmigen anorganischen Verbindungen bewährt. So sind gleichgute Resultate beispielsweise mit feinverteiltem Kieselgel, Zinkoxid, Kaolin oder Talkum erzielt worden. Es ist aber auch möglich, mit Polyolefin unverträgliche organische Harze aufzutragen. So kann eine Verklebung der schäumenden Partikel wirksam dadurch verhindert werden, daß pulverförmiges Polyamid, Polytetrafluoräthylen oder Polyvinylchlorid auf das Granulat oberflächlich aufgetragen werden. In diesem Fall empfiehlt sich die Mitverwendung eines Haftvermittlers "Ie Paraffinöl oder niedermolekulares Polyisobutylen. Geeignet

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sind auch reaktive Mischungen aus z.B. Polyepoxyverbindungen und Polyaminen.

Die erforderlichen Mengen für eine wirksame Unterdrückung der Verklebung können je nach Art des Beschichtungsmittels und des Verteilungsgrades zwischen 0.05 und 5 Gew.?, bezogen auf das Gewicht des schäumfähigen Granulates betragen. Die zweckmäßigste Beschichtungsmenge liegt aber nach der praktischen Erfahrung zwischen 0,25 und 1 Gew.?.

Ein besonderes Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die zylinderförmigen Partikel dadurch vernetzt werden, daß man sie mit Hilfe einer rasch vibrierenden Fördereinrichtung derart unter einer Strahlenquelle durchführt, so daß die Partikel in kurzer Zeitfolge mehrfach ihre Lage wechseln und hierdurch gleichmäßig von allen Seiten etwa gleichen Strahlendosen ausgesetzt und hierdurch optimal homogen vernetzt werden. Sofern als ionisierende Strahlenquelle ein Elektronenstrahlgenerator verwendet wird, welcher erfahrungsgemäß nur eine beschränkte Eindringtiefe aufweist, so schafft die erfindungsgemäße Maßnahme einer vibrierenden Transporteinrichtung erst die notwendige Voraussetzung für eine allseitig gleichmäßige Vernetzung,

Die vibrierende Fördereinrichtung kann aus einem kontinuierlich umlaufenden Förderband bestehen, welches zusätzlich mit Hilfe eines Schwingungsgenerators zu periodischen Schwingungen angeregt wird; sie kann aber auch aus einem feststehenden flächigen Gebilde bestehen, das in geeigneter Weise zu longitudinalen Schwingungen angeregt wird und so gleichzeitig eine Förderwirkung und auch die erwünschte Lagenveränderung der zu vernetzenden Partikel bewirkt.

Der Effekt einer allseitig gleichförmigen Vernetzung kann darüber hinaus noch verstärkt werden, indem das Förderband oder das schwingende Flächengebilde aus solchen Metallen hergestellt werden, die ein hohes Reflexionsvermögen für Elektronen aufweisen, wodurch eine Streustrahlung entsteht, die auf die zu ver-

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netzenden Partikel gleichzeitig von mehreren Richtungen auftritt.

Der durch die Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen erzeugte Anteil an unlöslichem Gel im Polymerisat soll mindestens 5 Gew.% und höchstens 70 Gew.% ausmachen. Eine bevorzugte Vernetzungsdichte liegt allerdings zwischen 25 Gew.? und 50 Gew.ü». Die analytische Bestimmung des Vernetzungsgrades wird dabei in üblicher Weise in siedendem Toluol vorgenommen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung betrifft die Form des zylinderförmigen Granulats. Es zeigt sich nämlich, daß unbefriedigende Ergebnisse bei der Herstellung unregelmäßiger Formteile dann erzielt werden, wenn das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der zylinderförmigen schäumfähigen Partikel zu groß oder zu klein.gewählt wird. In beiden Fällen erhält man Formkörper mit unzureichender Raumerfüllung und geringer Flächenhaftung der geschäumten Partikel untereinander. Wenn dagegen die durch Strangpressen erzeugten Fäden mit kreisförmigem Querschnitt so abgelängt werden, daß dadurch Partikel entstehen, die in geschäumtem Zustand ein Längen-zu-Dicken-Verhältnis von höchstens 1.50 und wenigstens 0„50 aufweisen, so lassen sich daraus unregelmäßige Formkörper mit dichter Packung und gutem inneren Zusammenhalt herstellen» Eine bevorzugte Herstellungsform benutzt ein Längen-zu-Breiten-Verhältnis von 1.10 bis 0.90.

Die günstigste Form der ungeschäumten Partikel läßt sich aber durch diese Festlegungen nicht unmittelbar herleiten, da eine Verformung der unendlichen Fäden mit kreisförmigem Querschnitt in halbpla8tisehern Zustand nach dem Austritt aus der Strangpresse zu eingefrorenen Spannungszuständen führt, die nach der Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen erst im Schäumprozeß wenigstens zum Teil rückgängig gemacht werden. Würde man daher das oben für die geschäumten Partikel zugrunde gelegte günstige Längen-au-Dicken-Verhältnis auch für die ungeschäumten Partikel zugrunde legen, erhält man unter ungünstigen Herstellungsbedingungen infolge von Schrumpfungsvorgängen Schaumpartikel mit einem für die Herstellung von Formkörpern ungünstigen Längen-zu-Di cken-Verhältnie. _„_

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Bei der Herstellung werden die ausgepreßten Stränge mit kreisförmigem Querschnitt in noch heißem plastischem Zustand senkrecht zur Extrusions richtung abgeschnitten und abgekühlt. Im Experiment zeigt sich, daß solche Partikel bevorzugt in Richtung des Zylinderradius schäumen, nachdem sie der Behandlung mit ionisierenden Strahlen ausgesetzt waren,, Das Verhältnis von Länge zu Zylinderdurchmesser der durch Querteilung der Stränge im heißen Zustand hergestellten ungeschäumten Partikel soll erfindungsgemäß ein Längen-Durchmesser-Verhältnis von 1.0 bis 2.0, vorzugsweise 1.3 bis 1.8 betragen. Schäumt man derartige Partikel auf, erhält man Schaumpartikel mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von annähernd 1, die sich hervorragend zur Herstellung von unregelmäßig geschäumten Schaumkörpern einsetzen lassen.

Die folgenden Beispiele sollen das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutern«

Beispiel 1

Eine aus 88 Gewichtsteilen Hochdruckpolyäthylen, mit einem Schmelzindex von 2 g/10 min, aus 12 Gewichtsteilen Azodicarbonamid und aus 1 Gewichtsteil Zinkoxid bestehende Mischung wurde in einem Gummikneter bei 135°C homogenisiert und in Form eines Walzfells in noch plastischem Zustand einer Schneckenpresse mit einer Schneckenlänge von 15 D zugeführt= Unter äußerer Kühlung auf 80°C erfolgte das Auspressen mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von ca, 50 kg/h durch eine 16-Lochdüse mit einer Bohrung von 2.8 min, Die ausgepreßten Stränge wurden in noch plastischem Zustand durch ein auf der plangeschliffenen Oberfläche der Düsenplatte laufendes, zweiarmiges, schnell rotierendes Messer in Pellets mit einem Durchmesser von 4.25 mm und einer Länge von 7.3 mm aufgetrennt. Hierzu war eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Schlagmessers von 250 Umdrehungen pro Minute erforderlich. Die entstandenen Pellets wurden mit Wasser abgeschreckt und ausgetragen.

Zur Vernetzung werden die Partikel auf einem Blech aus Wolframplatiertem Stahl, welches mit einem mechanisch arbeitenden

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Schwingungsgenerator fest verbunden ist, ausgebreitet und unter ständiger Lageveränderung unter einer Elektronenquelle von 1 MeV so durchgeführt, daß insgesamt eine Strahlendosis von 4 Mrad aufgenommen wurde. Die danach schäumfähigen Teilchen besitzen einen unlöslichen Gelanteil in siedendem Toluol von 43 bis 46 Gew.%.

Zur Verschäumung werden die Partikel zunächst mit 0.5 Gew.% eines hydrophobierten Kieselgels, mit einer mittleren Teilchengröße von 5 mm, beschichtet und sodann auf einem grobmaschigen Förderband aus PTFE-beschichteter Glasfaser durch ein IR-Strahlungsfeld von 0,5 W/cm^ geführt. Eine Verminderung des Auflagedrucks der Teilchen auf dem Transportband kann durch Anblasen mit Heißluft durch das perforierte Transportband erreicht werden. Die Teilchen schäumen dabei gleichmäßig zu annähernd kugelförmigen Schaumpartikeln aus» Zur genauen Vermessung des Schäumgrades,wurden jedoch einzelne Primärteilchen mit den obengenannten Abmessungen auf eine feine Nadel aufgesteckt und unter fortgesetztem raschen Drehen um die vertikale Achse in einem IR-Strahlungsfeld von 0.50 W/cm geschäumt. Die auf diese Weise verschäumten Partikel hatten im abgekühlten Zustand im Mittel eine Länge L von 14„7 mm und einen Durchmesser D von 14.7 mm, daher ein L/D-Verhältnis von I₀O₀ Die Schaumdichte beträgt 42 Gramm pro Liter.

Vergleichsbeispiel 1 a

Verändert man in obigem Extrusionsversuch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Abschlagmessers auf 430 Umdrehungen pro Minute, so erhält man Primärteilchen mit den Abmessungen D = 4„25 mm und L· = 4.3 mm, d.h. mit einem L/D-Verhältnis von 1.01. Werden diese Primärteilchen auf der rotierenden Nadel unter streng vergleichbaren Bedingungen dem IR-Strahlungsfeld ausgesetzt, erhält man Schaumteilchen mit den Abmessungen L = 8.6 mm, D = 14.4 mm und einem L/D-Verhältnis von 5.»97. Die Schaumdichte beträgt 42 Gramm pro Liter.

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Formteilherstellung

Zur Herstellung von Formteilen diente eine rechteckige Metallform mit den Abmessungen LxBxH= 400 χ 300 χ 120 mm. Der Boden bestand aus einem PTFE-beschichteten grobmaschigen Glasfasergewebe. In diese Form wurden die nach Beispiel 1 oder Vergleichsbeispiel 1 a hergestellten Schaumpartikel in loser Schüttung bis zur Höhe von 100 mm eingefüllt. Durch Einblasen von auf 145°C erhitzter Luft durch das den Boden der Form bildende grobmaschige Glasfasergewebe wurden nun die Teilchen 3 Minuten oberflächlich aufgeheizt, sodann mit der Form in eine hydraulische Presse überführt, auf ca, 40 mm Höhe zusammengepreßt und gekühlt« Nach 15 Minuten konnte der gebildete Formkörper der Presse entnommen werden, wobei das Entformen durch vorheriges Beschichten der Forminnenwandungen sowie des den Boden bildenden Gewebes mit einem Trennmittel aus Silikonöl erleichtert wird.

Der so hergestellte Formkörper besitzt im wesentlichen die aufgezwungenen Konturen und Maße der Form. Sindin diesem Formprozeß Schaumteilchen nach dem Herstellungsprozeß des Beispiels verwendet worden, also mit einem L/D-Verhältnis von I₀72 der ungeschäumten Primärteilchen, so weist der Formkörper eine gefällige gleichmäßige Struktur mit vernachlässigbar kleinem Zwickelvolumen auf.

Die Verwendung der Schaumpartikel aus dem Vergleichsbeispiel 1 a' mit einem L/D-Verhältnis von 1.01 ergab dagegen einen stark inhomogenen Schaumkörper mit vielen unausgefüllten interpartikulären Hohlräumen und geringer mechanischer Festigkeit.

Beispiel 2

Ein Gemisch aus 88 Gewichtsteilen Hochdruckpolyäthylen (MFI = 2 g/10 min), 12 Gewichtsteilen Azodicarbonamid und 3 Gewichtsteilen Zinkstearat wurde homogenisiert und mittels einer auf 80⁰C gekühlten Schneckenpresse, deren Schneckenlänge 15 D betrug, durch eine Düsenplatte mit 56 Bohrungen zu je 1.5 mm Durchmesser

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ausgepreßt. Die ausgepreßten Stränge mit kreisförmigem Querschnitt werden in plastischem Zustand durch ein rotierendes zweiarmiges Schlagmesser so abgelängt, daß Teilchen mit den Abmessungen D = 2». 4 und L= 3.7 mm entstehen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Abschlagmessers wurde hierzu auf 46 Min eingestellt. Die Partikel wurden rasch abgeschreckt. Auf einer in periodische Schwingungen versetzten Transportrinne aus Chrom-Nickelstahl mit U-förmigem Querschnitt konnten die Partikel so unter einer Elektronenquelle von 1 MeV durchgeführt werden, daß ihre mittlere Verweilzeit unter dem Austrittsfenster der Elektronenquelle etwa 8 Minuten betrug, wobei ihre Lage infolge der aufgezwungenen Schwingungen in rascher Folge geändert wurde und sie dabei unter einem Strahlstrom von 110 uA einer mittleren Bestrahlungsdosis von 4 Mrad ausgesetzt waren.

Die Verschäumung der Teilchen in einem IR-Strahlungsfeld von

ρ
0.5 W/cm lieferte Schaumpartikel mit den Abmessungen L = 8.0 mm und D = 8.0 mm und einer Schaumdichte von 40 g/l und einem Gelgehalt in siedendem Toluol von 42 Gew.%.

Beispiel 3

Extrudiert man eine homogene Mischung aus 88 Gewichtsteilen Hochdruckpolyäthylen (MFI = 2 g/10 min), 12 Gewichtsteilen Azodicarbonamid und 1 Gewichtsteil Zinkoxid in der beschriebenen Weise durch eine Lochplatte mit 56 Bohrungen zu je 1.5 mm Durchmesser und stellt die Frequenz des Schlagmessers auf 460 Min""¹ ein, erhält man Teilchen mit einer Länge von L = 4.0 und einem Durchmesser D = 2.3 mm, L/D = 1.54. Diese Teilchen wurden einlagig auf einem flachen Transportband mit einer Geschwindigkeit von V = 90 cm/min unter einer Elektronenquelle von 1 MeV bei einem Strahlstrom von 110 uA hindurchgeführt. Nach dem ersten Durchgang wurden die Teilchen auf dem Transportband manuell geschüttelt, um ihre Lage zu verändern. Danach wurden sie insgesamt weitere 7mal unter der Strahlungsquelle durchgeführt, wobei nach jedem Durchgang ihre Lage durch kurzes Schütteln verändert wurde. Die Verschäumung ergab fast runde Schaumteilchen mit den Abmessungen L= 8.0 mm und D= 7·7 mm.

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8:2: 31 8§8

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Trotz des mehrfachen Umlagerns der Erimärteilchen.findet man in Trotz ues mehrfachen umlagerns aer Primarteilchenifihuet msh in diesem JTersuch mehrere Schaumteilchen, die infolge einer u'nzuaiesem Versuch mehrere Schaumteilchen; aie infolge einer unzureichenden -Lageveränderung asymmetrisch schäumen und eine reichenden Eafeveranaerunp asymmetrisch schäumen una eine ungleichmäßige Schaumstruktur aufweisen, unfIeicrimaßipe Schauinstruktur aufweisen.

yergleichsyersuch g a

Ändert man in obigem Versuch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Jinuert man in ouifrem versuch^uie Dnurehunfspes chwj nuigkeit aes

Abschlagmessers auf 8QQ Min-I. erhält man Erimärteilchen mit Fuschiarmes5ers auf öOO Hin \ e eilt man Priinarteilchen mit etwa gleicher Länge und Durchmesser zu etwa 2»5 mm (L/D = 1).

etwa rleicher Eange una Durchmesser zu etwa £.3 mm (E/D = IJ.

Nach Vernetzung und Jferschäumung unter den bekannten Bedingungen

Nach .erneizunf una \erschautnunl unter aen BeKannten Beuihgungeii liefern diese Erimärteilchen zylinderförmige Schaumpartikel

liefern tliese Friinarteilciien zyimuerfornufe Schaumpartikel mit einer Länge von |,6 mm und einem Durchmesser von Ί.Ζ mm. mit einer Eanpe von H „ ö min una einem Durchmesser von f. 7 min.

Eine Knetmasse aus 92 Teilen Hochdruckpolväthvlen. 8 Teilen Eine KWiUULVs^e aus g£ Teilefi Hocnax'uckpolv-ithylenJ B Teilen Azodicarbonamid und 1 Teil Zinkoxid wurde in der beschrieb

J\i,oaicaröorianua una I Teil ί,ιηκοχια vrurue in aer Descririeo

teiiienii-ßi mit 56 §8}]fhriir g» Ji h

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39p Umdrehungen pro Minute rotierendem Schlagmesser in Eellet

5yO otnurehuriFeii pro Minute rotierendem Schlagmesser in Pellet

von Ij,I mm Länge und 2.{f mm Durchmesser aufgetrennt und mit

von '1,1 ihm Ear.re una t-.M mm Durchmesser aurgetrennt unu mit

Wasser gekühlt,
Kassei' p-ekuhtt.

Bei diesem Versuch erfolgte die Vernetzung unter einem tech-Deι uiesem versuch erfolgte Sie vernetzung unter einem technischen Elektronenbeschleuniger mit einer Beschleunigungsnisohen ElektronenDesciileunifer mit einer Beschleunigungsspannung von 5QQ KJi, indem die fcellets kontinuierlich auf apannunf von 5OO KvJ lxiaejn uie Fellets Koritihuierticn auf mehreren parallel angeordneten flachen und mittels elektromehreren parallel angeorctneten flachen una mitCeIs elektromagnetischen STibratoren zu einer Eigenschwingung von 5Q Hz magnetischen \10ratoren zu einer Eigenschwingung voh yo Ms angeregten Chrom-Nickel-Stahlblechen unter dem Beschleunigeranperefoen Chi'üm-Mickel-Stahlolschen unter uem Beschleuhiferfenster von 1.5 m Breite durchgeführt wurden« Der Durchsatz fenster von 1.5 m Breite aurchf?eführt wuraeii! Der DurcnsStz betrug bei einem Strahlstrom von I}Q mA ca. 80 kg pro Stunde. Betrug Bei einem Sti'ahlstrom von 40 inK ca. 00 kg pro Stuhae.

^8RR^I IiR Iff iilägRälHt TSiUSi URiOlIiBnIF 8UiRt eil?:! lültllK 8!Fä!R:

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Das vernetzte Granulat erhielt eine nachträgliche Beschichtung aus 1 Gew„5£, bezogen auf sein Eigengewicht, aus einer Mischung, bestehend aus gleichen Teilen Talkum und fein verteiltem PVC-Pulver. Die Beschichtung ließ sich am besten in einem Intensiv-Mischer unter Mitverwendung von 1 Gew.% Praffinöl als Haftvermittler aufbringen. Die Verschäumung des derart gegen vorzeitige Verklebung ausgerüsteten Materials erfolgte kontinuierlich auf einem unendlichen Transportband aus PTFE beschichtetem Glasfasergewebe mit einer Fnschenweite von 2mal 2 nrni„ Das mit den schaumfähigen Teilchen locker beladene Transportband durchlief eine insgesamt 1 m lange Heizstrecke, die aus oberhalb und unterhalb des Trägerbandes angebrachten IR-Strahlern bestand. Die Oberflächentemperatur der Strahler wurde dabei so gewählt, daß am Ort der schäumbaren Teilchen eine Strahlungsdichte von je O₀6 W/cm^ in jede Strahlerrichtung herrschte= Bei einer mittleren Verweilzeit von 2.8 Minuten schäumten die Partikel im wesentlichen gleichmäßig nach allen Seiten auf und klebten dabei nur geringfügig auf dem Transportnetz an. Am Ausgang der Heizstrecke konnten sie leicht mittels eines im spitzen Winkel auf das Band gerichteten Luftstrahls von diesem abgehoben und gesammelt werden.

Die Ausmessung einer größeren Anzahl der Schaumpartikel ergab im Mittel eine Länge von 7o5 mm und einen Durchmesser von 7»4 mm bei einer Schaumdichte von 56 Gramm pro Liter»

Die auf diese Weise hergestellten, annähernd kugelförmigen Schaumpartikel wurden in der bereits beschriebenen Weise zu einer Schaumstoffplatte der Abmessungen ca, *100 χ 300 χ ^5 mm verformt, die eine Enddichte von 65 Gramm pro Liter besaß. Das beim Auftrennen des Formkörpers in mehreren Schichten zu beobachtende Zwi'ckelvolumen beträgt weniger als 3 Vol.&.

Vergleichsversuch 4 a

Ändert man in obiger Versuchsdurchführung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Abschlagmessers auf 660 Min , so werden Primärteilchen mit einem Längen- zu Durchmesser-Verhältnis

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von annähernd 1.0 erhalten (L = D = 2.1). Nach einer Verarbeitung unter den im vorigen Beispiel beschriebenen Bedingungen erhält man linsenförmige Schaumpartikel mit einem mittleren Durchmesser von 7·^ mm und einer Länge von ¹J „ ¹J mm.

Um bei der Herstellung des Formkörpers das gleiche Gewicht an Schaumpartikeln in loser Schüttung in die vorhandene Form einbringen zu können, mußte mit diesem Material eine Schütthöhe von 11*1 mm eingestellt werden.

Die entformte und in mehrere Schichten aufgetrennte Schaumplatte zeigte besonders im Inneren eine große Anzahl Kanäle und Zwickel. Die Teilchen waren dabei zum Teil zu einer asymmetrischen Gestalt deformiert.

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Claims (2)

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   Patentansprü ehe

   Verfahren zur Herstellung von schäumfähigen Teilchen aus Olefinpolymerisaten, indem man Olefxnpolymerisate mit gasabspaltenden Blähmitteln vermischt, das Gemisch erwärmt und durch Strangpressen auspreßt und die erhaltenen endlosen Stränge zu zylinderförmigen Teilchen zerkleinert, mit ionisierenden Strahlen bestrahlt und anschließend mit Mitteln oberflächlich beschichtet, die das Haften der Teilchen verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgepreßten endlosen Stränge in noch heißem Zustand senkrecht zur Extrusionsrichtung so abgeschnitten werden, daß zylinderförmige 0,5 bis 5 mm dicke schäumfähige Teilchen mit einem Längen-/ Dickenverhältnis von 1.00 bis 2„00 entstehen und daß diese Teilchen von allen Seiten mit ionisierenden Strahlen bestrahlt werden»
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgepreßten endlosen Stränge so abgeschnitten werden, daß Teilchen mit einem Längen-/Dickenverhältnis von I₀30 bis 1„ 80 entstehen,,

   3ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die allseitige Bestrahlung der Teilchen mit ionisierenden Strahlen auf einer vibrierenden Fördereinrichtung erfolgt, wobei die Teilchen einem ständigen Lagewechsel mit zeitlich rascher Folge unterworfen werden»

   4ο Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vibrierende Fördereinrichtung aus einem Metall mit hoher Reflexion für Elektronen gefertigt ist„

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