DE2651532C2

DE2651532C2 - Verfahren zum Herstellen eines Spritzguß-Formstücks, insbesondere Rohrverbindungsstücks

Info

Publication number: DE2651532C2
Application number: DE19762651532
Authority: DE
Inventors: Osamu Osaka Ikuta; Yoshio Sakai Kato
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1984-11-22
Also published as: DE2651532A1; JPS52152963A

Description

a) die Hart-Polyvinylchlorid-Masse in der Schnecken-Sprltzgleßmaschine mit einem Verhältnis von Schneckenlänge L zu Schneckendurchmesser D von 25 oder darüber belüftet wird,

b) die Temperatur des beheizten Schneckenzylinders in der Dosierungs- und Kompressionszone in einem Bereich von 175° C bis 185° C gehalten wird und

c) die Fließgeschwindigkeit in dem Formhohlraum bei etwa dem 1,2- bis 2,1 fachen der Fließgeschwindigkei; In dem Einguß gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem Heizzylinder im Bereich von 178° C bis 182° C gehalten wird.

Gegenstand der Erfindung 1st ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzguß-Formstücks, insbesondere eines Rohrverbindungsstücks, aus einer Hart-Polyvinylchlorld-Masse (nachfolgend auch Hart-PVC bezeichnet) gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Spritzgießen 1st ein Verfahren zum Formen von Gegenständen mit komplizierter Form bei engen Abmessungstoleranzen und hoher Wirksamkeit, so daß dieses Verfahren heute In weitem Umfang angewendet wird. Eine Einschränkung besteht jedoch insoweit, als die Stoßfestigkeit und Ermüdungs- oder Dauerfestigkeit von Spritzgußprodukten unerwartet niedrig sind. Dies beruht auf dem Einfluß von Restorientierungen während des Formens, einer ungleichmäßigen Abkühlgeschwindigkeit, einem thermischen Abbau der Polymere, Restspannungen beim Entfernen aus der Form und so fort. Aus diesem Grund sind der weiteren Verbreitung des Spritzgießverfahrens Grenzen gesetzt. Insbesondere bei Produkten aus Hart-PVC besteht die Möglichkeit eines thermischen Abbaus während einer Ruheperiode im vorderen Bereich der Schnecke oder des Stempels, da die kritische Temperatur der thermischen Zersetzung In der Nähe der plastischen Fließtemperatur liegt. Zur Vermeldung dieses Nachteils kann ein Stabilisator zugesetzt werden, jedoch Ist es auch in diesem Fall schwierig, den thermischen Abbau zu verhindern. Das bei hohen Temperaturen geschmolzene PVC weist außerdem keine Vlskoelastlzität und unter Umständen auch keine thixotrope Fließfähigkeit auf. Ferner hat das PVC eine geringe Wärmeleitfähigkeit, und es Ist schwierig, PVC homogen in einem Körper zu erwärmen, so dcß es unmöglich 1st, eine Streuung der Festigkeit zu verhindern.

■to Aus diesem Grund werden gelegentlich niedrigmolekulare Polymere (durchschnittlicher Polymerisationsgrad 750 bis 800) oder niedrigmolekulare Copolymere (durchschnittlicher Polymerisationsgrad 600 bis 800, mit 5 bis 10% Vinylacetat) Im Hinblick auf den Abfall des Schmelzpunktes, d. h. die Schmelztemperatur von Hart-PVC und die Erzielung von thloxotroper Fließfähigkeit verwendet, oder es werden 2 bis 3% eines Weichmachers zugegeben, so daß ein halbharter Gegenstand entsteht. Der letztere Weg kann jedoch nicht allgemein zur

•»5 Herstellung von Gegenständen aus Hart-PVC verwendet werden, da Gegenstände dieser Art beispielsweise nicht als Rohrverbindungsstücke für Wasserleltungssysteme verwendet werden können, die Im Hinblick auf die Erweichungstemperatur unter dem Gesichtspunkt der Durchgangsfestigkeit genau festgelegt sind. Weiterhin wurde vorgeschlagen, die Fließtemperatur und die Schmelzviskosität durch die Verwendung eines niedrigmolekularen geraden Polymerisats mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad unter 800 zu senken, jedoch

si nahm der Fließwiderstand an der Angußbohrung der Metallform zu, und während eine thermische Zersetzung unter Umständen vermieden werden konnte, ergab sich eine hohe Reibungswärme und ein sehr hoher Scher-Misch-Effekt bei Anwendung eines extrem höhne Arbeitsdrucks. Diese Maßnahmen waren jedoch mit Erfolg nur bei der Herstellung von Teilen relativ geringer Größe anwendbar.

Ferner wurden weitere Maßnahmen erwogen, wie etwa die Zugabe von Stabilisatoren oder Stoßmodlflzlerungsmltteln, die Änderung der Ausgangslast, der Dicke und der Eckformen oder dergleichen. Diese Maßnahmen führten zu einigen Verbesserungen, aber die Stoßfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit konnten nicht gesteigert werden. Es war bisher nicht möglich, eine vollständige Lösung des Problems der unzureichenden Festigkeit von Spritzgußartikeln Im Vergleich zu extruslonsgeformten Artikeln zu finden. Durch den allgemeinen Gebrauch von extruslonsgeformten Gegenständen und Insbesondere Rohrverbindungsstücken aus Hart-PVC für

M Wasserleitungen wurde deutlich, daß die erwähnte Unterlegenheit von Spritzguß-Gegenständen nach wie vor ein Hindernis darstellt. Mit der Entwicklung des Extruslonsformens wurden Rohre aus Hart-PVC, die nach diesem Verfahren hergestellt waren, zunehmend in verschiedenen Bereichen verwendet, so daß sie die herkömmlichen Gußelsenrohre auch Im Bereich von Wasserversorgungsleitungen verdrängten. Dage£en weisen ^:j:

spritzgußgeformte Gegenstände aus Hart-PVC Im Bereich von Verbindungsstücken bei langzeitigem Gebrauch zunehmend verschiedene Nachtelle auf, die sich aus der oben erwähnten Unterlegenheit In bezug auf die j,-

mechanische Festigkeit ergeben. Es Ist daher anzunehmen, daß die Verwendung von Sprltzguß-Verblndungs- fe

stücken zurückgehen wird. |'|

Aus »Plastverarbeiter« (1973). Heft 11, Selten 657 bis 664 Ist es bekannt, daß die Eigenschaften eines Form- '§

Stücks aus PVC durch Verfahrensparameter bei der Spritzgießverarbeitung beeinflußt werden können und daß man PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 850 und darüber In Schnecken-Spritzgießmaschinen verarbeiten kann, die ein Verhältnis des Durchmessers von Einzugszone/Kompresslonszone/Pumpzone von 9/5/3 aufweisen. Es ist weiterhin angegeben, daß man hohe Scherkräfte und damit Scherverbrennungen der Formstücke vermeiden kann, wenn man möglichst stark dimensionierte Anguß- und Fließkanäle anwendet, wobei der Kanaldurchmesser möglichst größer als die maximale Artlkelwandstärke sein soll. Diese Druckschrift vermag dem Fachmann jedoch nicht zu vermitteln, wie er vorzugehen hat, wenn er Spritzguß-Formstücke, insbesondere Rohrverbindungsstücke mit verbesserten mechanischen Eigenschaften erhalten will, ohne daß es notwendig 1st, der zu verarbeitenden Masse Stabilisatoren oder Stoßmodifizierungsmittel zuzusetzen.

Aus der »VDI-Zeitschrift« (11. Juli 1956), Seiten 1045 bis 1050 ist es bekannt, daß man weichmacherfreies PVC auf Schneckenpressen und Spritzgußmaschinen verarbeiten kann, beispielsweise unter Bildung von Rohrverbindungselementen.

Schließlich 1st es aus »Kunststoffe« (1961), Heft 4, Seiten 282 bis 284 bekannt, daß man bei der Verarbeitung von weichmacherfreiem PVC auf Einschnecken-Spritzgußmaschinen nicht mit zu kleinen Angüssen arbeiten darf, so daß aufgrund der thermischen Belastbarkelt der Masse und des großen Schwundmaßes von dickwandlgen Teilen der Angußdurchmesser nach einer Faustformel etwa das 1,6- bis l,8fache der größten Wanddicke betragen soll.

Die Erfindung geht von diesen Erwägungen aus und 1st darauf gerichtet, ein Verfahren zum Herstellen von Spritzguß-Formstücken, insbesondere Rohrverbindungsstücken, aus Hart-PVC zu schaffen, die in ihrer mechanischen Festigkeit, wie ihrer Stoßfestigkeit und ihrer Ermüdungsfestigkeit verbessert sind, bei deren Herstellung es nicht erforderlich 1st, einen Stabilisator oder ein Stoßmodifizierungsmittel beim Verarbeiten der Masse zuzusetzen und die insbesondere im Fall von Rohrverbindungsstücken für Wasserversorgungsleitungen geeignet sind und bei der gemeinsamen Verwendung mit extrusionsgeformten Formstücken keine Nachteile zeigen.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß Hauptanspruch, namentlich durch eine Kombination der Maßnahmen, daß man bei dem Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 das Hart-PVC In einer Schnecken-Spritzgießmaschine mit einem Verhältnis von Schneckenlänge zu Schneckendurchmesser von 25 oder darüber belüftet, die Temperatur des beheizten Schneckenzylinders ,in der Doslerungs- und Kompesslonszone in einem Bereich von 175 bis 185° C hält und die Fließgeschwindigkeit in dem Formhohlraum bei etwa dem 1,2- bis 2,lfachen der Fließgeschwindigkeit in dem Einguß hält.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man vorzugsweise ein Hart-PVC mit einem durchschnlttllchen Polymerisationsgrad von 1000, noch bevorzugter von 1050 und am bevorzugtesten von 1300 und darüber. Weiterhin 1st es möglich, als Hauptbestandteil der Hart-PVC-Masse ein Gemisch aus PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1050 mit einem PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1300 zu verwenden. Hinsichtlich der weiteren Bestandteile oder Zusätze, wie etwa Stabilisatoren, Plastifizierungsmittel, Füllmaterialien usw. bestehen keine Beschränkungen im Hinblick auf Art und Menge. ^⁵

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine belüftete Schneckea-Sprltzgleßmaschlne mit einem Verhältnis von Schneckenlänge zu Schneckendurchmesser von 25 und Insbesondere 28 oder darüber verwendet. Der Spritzformvorgang wird derart durchgeführt, daß die Fließgeschwindigkeit des Formmaterials In dem Hohlraum der Metallform größer ist als in dem Angußkanal. Hinsichtlich weiterer Merkmale der Metallform bestehen keine Einschränkungen. Das gleiche gilt von der Einspritzleistung, dem maximalen Einspritzvolumen, dem ⁴" Einspritzkoeffizienten, dem Einspritzdruck, der Konstruktion der Schnecke, der Form des Schneckenkopfs und der Düse.

Durch die erfindungsgemäßen Kombination von Verfahrensmaßnahmen gelingt es In überraschender Welse Spritzguß-Formstücke aus Hart-PVC herzustellen, die überraschend verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine unerwartete Verbesserung der Festigkeit gegenüber pulsierendem Wasserdruck und ⁴^ die ohne Schwierigkeit mit extrusionsgeformten Formstücken kombiniert werden können. Darüber hinaus 1st das beanspruchte Spritzgießverfahren sehr einfach und liefert Produkte, die nicht an Gießfehlern und dergleichen leiden.

Es 1st bekannt, daß beim Formen unter hohen Temperaturen die Viskosität in vorteilhafter Welse verändert wird, andererseits dagegen die Kühlzeit zunimmt, so daß die zur Fließzelt erzeugte Orientierung während des Kühlvorgangs abgebaut und Restspannungen verringert werden. Daher nimmt die mechanische Festigkeit zu. Wenn andererseits die Temperatur in dem Heizzylinder zu hoch angesetzt wird, besteht die Möglichkeit eines thermischen Abbaus, wie zuvor erwähnt wurde. Dies gilt Insbesondere bei Hart-PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 850 und darüber.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit schlägt die Erfindung vor, ein möglichst großes L/D-Verhältnls zu wählen und einen geringen Temperaturanstiegsgradienten zu verwenden. Diese Maßnahmen führen zu optimalen Bedingungen beim Formen von Harz mit einem durchschnittlichen Polymerlsierungsgrad von 850 oder darüber. In der Praxis 1st es nicht möglich, hartes PVC-Harz mit niedriger thermischer Leitfähigkeit In einer Schnecken-Sprltzgleßmasch'.ne mit einem geringeren L/D-Verhältnls als 20 gleichmäßig zu erwärmen, da die Zeltspanne bis zum Erreichen der Plastifizlerungstemperatur kurz ist. Es kommt daher zu ungleichmäßigen Temperaturverteilungen Im Hochtemperaturteil aufgrund der Wärmezufuhr von außen und Im Niedertemperaturteil aufgrund unzureichender Knetwirkung. Außerdem können Gießfehler wie Austrieb, Schweiß- und Strahlmarkierungen, Silberstreifen und dergleichen auftreten. Wenn daher der Niedertemperaturteil auch ausreichend aufgeheizt wird, um diese Probleme zu überwinden, kommt es zu einer Gesamtüberhitzung, so daß es schwierig wird, einen Polymerisationsabbau zu verhindern. Folglich bestand trotz einer Verwendung von Harz mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von mehr als 850 nur eine geringe Möglichkeit, die Qualität bemerkenswert zu verbessern, und ein kontinuierliches Spritzgießverfahren erschien kaum als praktikabel. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die Temperatur selbst bei den erwähnten Harzen anzuheben, ohne daß ein thermischer

Abbau eintritt, und eine thlxotrope Viskoelastlzltät zu erreichen, Indem ein flacher Temperaturgradient verwendet wird. Diese Vorteile werden erreicht durch ein L/D-Verhältnls, das zugleich zu einem ausreichenden Durchkneten führt. Folglich ergibt sich an dem zugespitzten Kopf der Schnecke eine nahezu vollständig gleichförmige Erwärmung im Gegensatz zu Massen mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad unter 800, und eine Überhitzung wird vermieden und dlt; Temperatur auf die optimale Formtemperatur eingestellt, so daß keine thermische Zersetzung eintritt.

Ertindungsgemäß können alle Arten bekannter Spritzgießmaschinen mit allen bekannten Verbesserungen verwendet werden, sofern es sich um belüftete Schnecken-Sprltzgleßmaschinen mit einem L/D-Verhältnls von etwa 25 oder darüber handelt. Der Gruad dafür, daß eine. Belüftung vorzuziehen ist, Hegt vor dlem darin, daß

ίο bei der Verwendung von Hart-VPC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 850 oder darüber vorzugsweise Belüftungsöifnungen zum Entfernen von Luft, Feuchtigkeit und anderen flüchtigen Bestandteilen vorgesehen sind, die häufig in dem Formmaterial enthalten sind und verdampfen oder quellen und In dem fertigen Gegenstand sichtbar sein können. Bei einer Doppelschnecken-Spritzgießmaschine ist es jedoch ausreichend, wenn nur der Wert, der sich durch Division der Summe der Länge beider Schnecken durch den Schnecken-

15 durchmesser ergibt, etwa bei 25 oder darüber Hegt.

Wenn allgemein beim Spritzgießen die Eigenschaften der Produkte verbessert werden sollen, ist es wünschenswert, mit hoher Geschwindigkeit In den Formhohlraum einzuspritzen. Es ist jedoch schwierig, die Einspritzgeschwtndlgkeit bei herkömmlichen Einspritzmechanismen zu regeln, so daß, wenn der Formhohlraum mit hoher Geschwindigkeit gefüllt werden soll, die einzuspritzende Masse auch dann mit hoher Geschwindigkeit auf ihrer Bahn bis zum Angußkanal (pin &ate) nach dem Passieren von dem zugespitzten Kopf der Schnecke zu den Düsen und dem Einguß bewegt wird.

Die Durchlässe In den Düsen und In den Eingußbereichen sind jedoch eng, so daß beim Durchdrücken des Materials mit hoher Geschwindigkeit eine thermische Zersetzung aufgrund von Reibungswärme eintreten kann. Diese Gefahr besteht Insbesondere bei Hart-PVC-Masse. Durchgeführte Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß Spritzguß-Produkte mit sehr günstigen Eigenschaften aus Hart-PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 850 und darüber erzielt werden können, wenn die Spritzgießmaschine derart gestaltet ist, daß die Masse mit langsamer Geschwindigkeit von der Düse zu dem Angußkanal wandert, aber in dem Formhohlraum beschleunigt wird. Im Hinblick auf den hohen durchschnittlichen Polymerisationsgrad war es bisher bei Formvorgängen fraglich, ob diese Masse ohne Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit durch Angußkanäle hindurchgehen würde, und umgekehrt trat eine thermische Zersetzung auf, wenn die Einspritzgeschwindigkeit angehoben wurde, so daß eine hohe Füllgeschwindigkeit des Formhohlraumes in der Praxis nicht erzielt werden konnte. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Fließgeschwindigkeit vom Einguß In den Formhohlraum erhöht wird. Die erzielten Vorteile dürften darauf beruhen, daß die Brechenenergie angehoben wird, wenn die Fließgeschwindigkeit in dem Formhohlraum steigt, und die orientierte Formation nimmt ab und

-15 die nicht-orientlerte Formation nimmt zu, wenn die Geschwindigkeit In einem Kanal erhöht wird. Daher werden Gießfehler wie Austrieb, Schweiß- und Strahlmarkierungen, Silberstrelfen und dergleichen In dem Formhohlraum vermieden.

Eine weitere Verbesserung der Qualität eines durch Spritzgießen hergestellten Gegenstandes konnte erzielt werden durch Erhöhung der Fließgeschwindigkeit In dem Formhohlraum über die Geschwindigkeit In dem Einguß. Es 1st wünschenswert, daß die Fließgeschwindigkeit In dem Formhohlraum auf das 1,2- bis 2,1 fache der Fließgeschwindigkeit in dem Einguß eingestellt wird. Wenn der Wert des 2,lfachen überschritten wird, besteht die Gefahr einer thermischen Zersetzung. Diese kann behoben werden durch einfache Steuerung der Temperatur In dem Heizzylinder. Eine derartige Art der Geschwindigkeitssteuerung wird um so nützlicher, je höher der durchschnittliche Polymerisationsgrad Ist. Wenn In der Praxis der durchschnittliche Polymerisationsgrad (P) Insbesondere 1200 bis etwa 1300 erreicht, ergab sich eine zufriedenstellende Formbarkeit durch Anheben der Fließgeschwlndtgkeit In dem Formhohlraum. Erfindungsgemäß steigt die Temperatur wegen des großen L/D-Verhältnisses und des geringen Temperaturgradienten langsam an, so daß sich die Plastiflzierungstemperatur an dem zugespitzten Kopf der Schnecke und Insbesondere In der Doslerungs- und Kompressionszone gleichförmig einstellt. Weiterhin hat sich gezeigt, daß noch bessere Ergebnisse erzielt werden, wenn die Temperatur zeitweilig beim Passleren des Angußkanals angehoben und mehr oder weniger auf etwa 175 bis 185⁰C eingestellt wird.

Es ist nicht möglich, Hart-PVC mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von unter 800 und geringer Temperaturbeständigkeit auf eine derartige Temperatur In der Dosler- und Kompressionszone des Helzzyllnders zu erwärmen. Im allgemeinen sind die Temperaturen bisher auf einen Bereich von 160 bis 170°C und selten über 17O⁰C eingestellt worden. Da nämlich bei herkömmlichem Hart-PVC die Plastiflzierungstemperatur eng bei der thermischen Zersetzungstemperatur liegt, besteht keine Alternative zu einer Verwendung einer niedrigen Formtemperatur. Das Formmaterial mit einem Polymerisationsgrad von 850 und darüber, das erfindungsgemäß verwendet wird, weist eine hohe thermische Zersetzungstemperatur auf und gestattet eine hohe Erwärmung und Schmelzung. Es kommt daher nicht aufgrund zu hoher Temperaturen zu elnsr thermischen Zersetzung und zu einem Mißlingen des Spritzgießvorganges. Unter diesem Gesichtspunkt wurde überprüft, welcher Temperaturwert für den Heizzylinder optimal 1st. Es zeigte sich In diesem Zusammenhang, daß es Im wesentlichen darauf ankam, die Temperatur des Heizzylinders gleichmäßig zu steuern. Als optimale Temperatur des Helzzyilnders In der Dosler- und Kompressionszone erwies sich der Bereich von 175 bis 185° C, Insbesondere 178 bis 182° C. Bei diesen Temperaturen wurden sprltzgleßgeformte Gegenstände mit optimalen Eigenschaften und optimalem Erscheinungsbild erzeugt. Der Grund für diese Auswahl des Temperaturbereiches Hegt darin, daß ein ausreichend geschmolzener Zustand nicht unterhalb 175° C erreicht wird, während der Kühlzelt In der Metallform über 185° C ansteigt und folglich das geschmolzene Harzmaterial, das an dem zugespitzten Kopf der Schraube bereitstand, der Möglichkeit thermischer Zersetzung ausgesetzt war. In jedem Fall unterlag die Tempe-

ratur der übrigen Teile In dem Heizzylinder keinerlei Einschränkungen.

Die Erfindung gestattet damit die Herstellung von Gegenständen aus Hart-PVC-Harzmaterlal mit einem durchschnittlchen Polymerisationsgrad von 850 und darüber, beispielsweise von etwa 1000 bis 1400 und darüber, je nach den Anforderungen des Einzelfalls, die mit einem extruslonsgeformten Gegenstand In bezug auf Ihre Eigenschaften vergleichbar sind. Die Werte der Zugfestigkeit, Dehnung, Druckfestigkeit, Wasserdruck-Pulsierungsfestlgkelt und Stoßfestigkeit waren erhöht. Desgleichen erhöhte sich die Zuverlässigkeit, beispielsweise bei Verwendung als Rohrverbindung für Wasserversorgungsleitungen, und die Beständigkeit gegen Ermüdungsbrüche In erheblichem Maße. Insbesondere die Ermüdungsfestigkeit wird ganz offensichtlich erhöht, wenn Material mit einem hohen Polymerisationsgrad wie etwa P = 1300 verwendet wird, und ungünstige Effekte wie Austrieb, Schweiß- und Strahlmarkierungen und dergleichen werden bei zunehmendem Polymerisationsgrad zunehmend unterdrückt. Es entstehen daher Gegenstände, die bisher auch durch Zunahme der Wandstärken nicht erzielbar waren. Diese Gegenstände können daher In weitem Umfange Gußartikel ersetzen und die Anwendung von spritzgleßgeformten Gegenständen aus Hart-PVC erheblich erweitern.

Im folgenden werden Beispiele der Erfindung wiedergegeben, die den Umfang der Erfindung jedoch nicht einschränken.

Beispiel 1

Beim Formen eines Rohrknies mit 75 mm lichtem Durchmesser wird PVC-Harz mit durchschnittlichen PoIymerisatlonsgraden von P = 850 und P= 1050 unter den Im folgenden angegebenen Bedingungen verwendet. Als Spritzgießmaschinen wurden_ 800er-Modelle mit ausgerichteter Schnecke für P =800 und 1250er-Modelle mit ausgerichteter Schnecke für P = 850 und P = 1250 verwendet. Die verwendeten Metallformen wiesen vier Formhohlräume auf. Der zusammengesetzte Stabilisator besteht aus dreibasischem Bleisulfat, zweibasischem BIeI-stearat, Barlumstearat, Titan weiß und Kohlenstoff. Die Testergebnisse der geformten Gegenstände ergeben sich aus Tabelle 1.

Tabelle 1

Spritzgußbedingungen und -ergebnlsse

Bedingungen	und Ergebnisse	Belüftungsmechanismen	Durchschnittlicher	850	Polymerisationsgrad	1050	1050
			800	_	850	+	+
Form-	Art der Maschine	Schraubendurchmesser D	+		+
bedln-		(mm)		120		125	125
gungen		L/D-Verhältnis	115		125
		Masse		215		28	28
		zusammengesetzter	28	100	28	100	100
	Material	Stabilisator	100	5	100	5	5
		Düse	5		5
		Doslerzone (° C)		170		170	183
	Temperatur des	Kompressionszone (° C)	168	172	180	168	182
	Heizzylinders	Formhohlraum	168	165	182	163	180
		Einguß	161	1	180	1	1,4
	Geschwindigkeits	auf	1		1,6
	verhalten	pulsierenden Wasserdruck (h)		28		65	92
Ergebnlsse	Festigkeit in bezug i	Zugfestigkeit (MPa)	25		70
		Dehnung (%)		58,3		58,5	59,1
			57,0	150	58,7	156	160
		148	159

Anmerkung: 1. Die Haltbarkeit gegenüber pulsierendem Wasserdruck (h) wurde mit einem Pulsationstest mit 720 Impulsen

pro Stunde und einem Druck von 0 bis 2,0 MPa festgestellt. 2. Die Anzahl der Proben betrug jeweils vier.

30 35 40 45 50 55

Im Hinblick auf die Haltbarkeit (h) in bezug auf pulsierenden Wasserdruck geht aus Tabelle 1 hervor, daß sich die 24- bis 4fachen Werte im Vergleich zu herkömmlichen Materialien mit einem Wert von P = 800 ergeben. Die Verbesserung der Zugfestigkeit war ebenfalls so offensichtlich, daß die Anforderungen für Rohrverbindungsstücke von Wasserversorgungsleitungen ohne weiteres erfüllt werden. Bei dem herkömmlichen Material mit P = 800 ergab sich keine besondere Wirkung, obgleich das LfD-Verhältnis auf 28 erhöht wurde. Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis bei der Einspritzung 1 betrug, ergab sich kein Effekt bei der Verwendung von P = 850, während bei P = 1050 ein gewisser Effekt eintrat.

Beispiel 2

Ähnlich wie bei Beispiel 1 wurden Rohrknie und T-Stücke hergestellt. Durch Änderung der Formbedingungen auf verschiedenen Wegen konnten besonders günstige Ergebnisse nur dann erzielt werden, wenn das L/D-Verhältnis bei etwa 25 oder darüber lag und die Fließgeschwindigkeit In dem Formhohlraum erhöht wurde, wie Tabelle 2 zeigt. Es ist offensichtlich, daß die Temperatur des Heizzylinders einen erheblichen Einfluß ausübt. Selbst beim Formen von P= 1300 ergaben sich keine nennenswerten Schwierigkelten Im Hinblick auf den Formvorgang, und die Festigkeit gegenüber pulsierendem Wasserdruck stieg erheblich an.

ίο Beispiel 3

Wie bei Beispiel 1 wurde ein Muffen-Verbindungsstück mit 100 mm lichtem Durchmesser In einer Metallform mit vier Formhohlräumen hergestellt. Die Bedingungen und Ergebnisse des Formvorganges sind in Tabelle 3 gezeigt. Im Hinblick auf die Festigkeit gegenüber pulsierendem Wasserdruck und Im Hinblick auf die Zugfestigkeit wurden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.

Tabelle 2

Formbedingungen und -ergebnlsse

Bedingungen und Ergebnisse	Durchschnittlicher	850 850	Polymerisationsgrad	850	850	850	850	1050	1050	1050	1050	1050(70%)	1050 (50%)	1050(30%)	1300
	800		850 800 800									1300(30%)	1300(50%)	1300(70%)
		L L		T	T	T	T	T	T	T	T	L	L	L	L
Gegenstand	L	LTT

Form- Art der Anzahl der 444422 2222222 2 4. bedln- Maschine Formhohlräume

Bungen Belüftungs- -- + + + -- + + + + + + + +

mechanismen

Schrauben- 105 120 125 125 115 120 120 125 125 125 125 125 125 125 125 durchmesser D (mm)

18 21,5 25 28 28 21,5 21,5 25 28 28 28 28 28 28 28

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

5555555555555 5 5

170 181 181 181 174 171 182 182 175 175 170 180 180 170 171

171 172 182 182 162 170 173 182 182 182 170 164 182 182 178

165 165 180 180 160 165 165 180 180 180 165 160 180 180 178

Material

L/D-Verhältnls Masse (Anteil) zusammengesetzter Stabilisator (Anteil)

Temperatur des Düse (° C)

Heizzylinders Doslerzone (° C) Kompressionszone C C)

Geschwindig- Formhohlrauim keltsverhalten Einguß

Ergebnisse Festigkeit In bezug auf pulsierenden Wasserdruck (h) Zugfestigkeit (MPa) Dehnung (%)

1 1 1,6 1,6 1 1 1 1,75 1,75 1,2 17 28 65 70 6 4 20 60 65 64

1.5 1,5 1,2 1,7 95 90 140

56,8 58,3 58,7 58,7 56,0 56,0 57,9 58,7 58,9 58,9 58,4 58,6 59.1 59,0 59,0 141 150 156 159 141 140 149 155 157 155 154 155 162 160 170

125

Anmerkung: 1. L= Rohrknie (75 mm 0), T = T-Stück (100 mm 0)

2. Die Anzahl der Proben betrug juwells vier.

3. Die Haltbarkelt gegenüber pulsierendem Wasserdruck (h) wurde mit einem Pulsatlonstest mit 720 Impulsen, pro Stunde und einem Druck von 0 bis 2.0 MPa festgestellt.

4. Das Ansatzverhältnis beträgt 10096, wenn nicht anders angegeben.

125

28	28	28	Os
100	100	100	Ui
5	5	5	·—'
178	182	185	Ui
			to
180	181	181
173	172	179

1.7·	1,8	2,0
180	200	230
59,3	59,2	60,5
176	180	185

Tabelle 3

Formbedingungen und -ergebnlsse

Bedingungen und Ergebnisse

Durchschnittlicher Polymerisationsgrad 800 1050

Form-	Ergebnisse	25	Art der Maschine	Belüftungsmechanismen	+	+
i° bedingungen
			Schraubendurchmesser D (mm)	115	125
		L/D-Verhaltnls	28	28
	Material	Masse	100	100
15		zusammengesetzter	5	5
		Stabilisator
	Temperatur des Heizzylinders	Düse (° C)	160	182
		Doslerzone (° C)	160	181
20		Kompressionszone (° C)	160	180
	Geschwindigkeits	Formhohlraum	1	1,45
	verhalten	Einguß
Festigkeit in bezug auf		60	270
pulsierenden Wasserdruck (h)			nicht
			gebrochen
Zugfestigkeit (MPa)		56,5	59,2
Dehnung (96)		147	160

Anmerkung: 1. Die Haltbarkelt gegenüber pulsierendem Wasserdruck (h) wurde mit einem Pulsationstest mit 720 Impulsen

pro Stunde und einem Druck von 0 bis 2,0 MPa festgestellt. 2. Die Anzahl der Proben betrug jeweils vier.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Spritzguß-Formstücks, Insbesondere Rohrverbindungsstücks, aus Hart-Polyvinylchlorid-Masse mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 850 und darüber, bei dem die Masse in eine Schnecken-Sprltzgußmaschlne mit einem hohen Verhältnis von Schneckenlänge zu Schneckendurchmesser eingegeben und bei Temperaturen des beheizten Schneckenzylinders zwischen 160⁰C und 190° C plastifiziert und verformt wird, und bei dem die plastifiziert« Masse mit maximal noch möglicher Geschwindigkeit in eine Spritzgießform eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß