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Mineralfaserverstärkte Formmassen
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Zur Polymerverstärkung hat sich für viele Anwendungsgebiete der Einsatz
von endlos gesponnenen E-Glasfasern durchgesetzt. Solche Fasern werden entweder
als chopped strands oder milled fibers in Polymere eingearbeitet.
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Sie weisen üblicherweise einen Durchmesser bis herunter zu 10 bei
sehr geringer Durchmesserverteilung auf. Sowohl milled fibers als auch chopped strands
weisen Nachteile auf, die dazu führen, daß der theoretisch mögliche Verstärkungseffekt
nicht erreicht wird. Milled fibers enthaltend aufgrund des Mahlprozesses einen merklichen
Anteil von scharfkantigen Faserbruchstücken, die den Verstärkungseffekt um bis zu
50 % von dem theoretisch zu erwartenden Verstärkungseffekt herabsetzen.
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Chopped strands sind Faserbündel, die bei der Einarbeitung in die
Polymeren erst vereinzelt werden müssen.
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Die dabei aufzubringende Verteilungsarbeit führt aber gleichzeitig
zur Zerkleinerung der Fasern selbst, so daß ein ungünstiges Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis
resultiert. Wird die Einarbeitungsarbeit gering gehalten, so werden die Fasern nicht
hinreichend vereinzelt,
so daß aufgrund der vorgetäuschten größeren
Faserdicke ebenfalls ein ungünstiges Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis resultiert.
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Das Eigenschaftsbild glasfaserverstärkter Polymere ist daher für viele
Anwendungsgebiete nicht ausreichend.
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Für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten wird daher vorgeschlagen,
andere Verstärkungsmaterialien, wie Whisker mit extrem feinem Faserdurchmesser,
oder kombinierte Verstärkungsmaterialien wie Kohlenstoff-Fasern und Füllstoffe,
einzusetzen.
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Es wurde auch bereits vorgeschlagen, nach dem jet-blast-Verfahren
hergestellte Schlackenfasern mit 2 bis 5 Durchmesser als Verstärkungsfasern einzusetzen.
Jedoch liefern solche Fasern wegen ihrer hohen Sprödigkeit gegenüber Glasfasern
um 50 % herabgesetzte Zugspannungswerte.
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Es wurde nun gefunden, daß mit E-Glas-Wollefasern verstärkte Polymere
gegenüber mit Textil-E-Glasfasern verstärkten Polymeren überlegene mechanische Eigenschaften
aufweisen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Formmasse aus
mineralfaserverstärkten Polymeren, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie als Verstärkungsfasern
E-Glas-Wollefasern enthält.
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Vorzugsweise wird nach dem Düsenblasverfahren zerfasertes E-Glas eingesetzt.
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Worauf der überlegene Verstärkungseffekt der E-Glas-Wollefasern zurückzuführen
ist, ist nicht vollständig verstanden. Jedoch unterscheiden sich nach dem Düsenblasverfahren
hergestellte Fasern von endlos gezogenen Textilglasfasern durch eine gewisse Faserdickenverteilung,
die Anwesenheit von unregelmäßig geformten Faserstücken, z.B. gekrümmten Faserstücken
oder Fasern mit über ihre Länge veränderlicher Faserdicke, z.B. mit verdickten Faserenden,
die offenbar eine bessere Verankerung der Fasern in der Polymermatrix bewirken.
Ferner scheint durch das unterschiedliche Herstellungsverfahren ein unterschiedlicher
Spannungszustand in den Fasern eingefroren zu sein. Dies zeigt sich in dem Bruchverhalten.
Während Textilglasfasern nach der Einarbeitung in die Polymerschmelze unregelmäßig
geformte Bruchflächen aufweisen, zeigen E-Glas-Wollefasern im wesentlichen glatte
Bruchstellen, die durch zur Faserachse im wesentlichen senkrechte Bruchflächen gekennzeichnet
sind. Als Folge des unterschiedlichen Bruchverhaltens zeigen mit Textilglasfasern
verstärkte Formmassen einen gewissen Gehalt an scharfkantigen Faserbruchstücken,
deren L/D-Verhältnis bei 1 oder unterhalb von 1 liegt. Solche Faserbruchstücke werden
in mit E-Glas-Wolle-verstärkten Polymeren nicht gefunden. Die erfindungsgemäßen
Formmassen zeigen ferner ausgeprägte verbesserte mehrdimensionale mechanische Eigenschaften.
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Dies läßt auf eine bessere Verteilung der Fasern in den Formmassen
schließen.
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Als Matrix für die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich insbesondere
die nachstehend aufgeführten Kunststoffe und Kunststoffvorprodukte, die vorzugs-
weise
im Schmelz zustand oder aus Lösungen verarbeitet werden: Polyolefine wie Polyethylen
oder Polypropylen, Styrol-Polymerisate und Styrol-Copolymerisate und Pfropf-Copolymerisate,-
halogenhaltige Homo- und Copolymerisate, Polyvinylacetate, Polyacrylate und Polymethacrylate,
Polyolefine und Polymere mit gemischtem Kettenaufbau, Polyacetate wie Polyoxymethylene,
Polyphenylenoxide oder modifizierte Polyphenylenoxide, Cellulosederivate wie Celluloseester,
Polyester wie Polycarbonate, Polyestercarbonate, Polyethylenterephthalate, Polybutylenterephthalate
Polyamide, Polyimide, Polysulfone, Polyarylsulfone, Polyethersulfone, Polyarylether,
Polyphenylensulfid, Polyurethane, Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze, Phenolharze,
Aminoplaste, Silikonharze oder Cyanatharze. Bezüglich der Eigenschaften, Herstellungs-
und Verarbeitungsverfahren der Polymere wird auf die umfangreiche einschlägige Handbuchliteratur
verwiesen.
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Die erfindungsgemäß einzusetzenden E-Glas-Wollefasern sollen vorzugsweise
eine mittlere Faserdicke von 1 bis 15 , besonders bevorzugt 1 bis 8 A aufweisen.
Ganz besonders bevorzugte E-Glas-Wollefasern weisen eine mittlere Faserdicke zwischen
4,5 und 6 ß auf.
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Die Faserdickenverteilung soll durch eine Standardabweichung der Faserdicke
von unter 3,5, vorzugsweise unter 3 gekennzeichnet sein Die Mittelung der Faserdicke
bzw. die Ermittlung der Standardabweichung der Faserdickenverteilung erfolgt jeweils
unter Zugrundelegung der Anzahlhäufigkeit von Fasern mit einer bestimmten Faserdicke,
wobei ein Dickstellenanteil von bis zu 5 Gew.-%
bei der Ermittlung
der Mittelwerte bzw. der Standardabweichung außer Betracht bleibt. Unter Dickstellenanteil
im Sinne der vorliegenden Erfindung werden bei der Faserherstellung entstehende
Teilchen mit hundeknochen ähnlicher Gestalt, Perlenform oder miteinander verklebte
Einzelfasern verstanden, deren kleinste Querschnittsabmessung größer ist, als der
dreifache mittlere Faserdurchmesser. Diese Dickstellenanteile liegen deutlich außerhalb
einer Faserdickenverteilungskurve mit nur einem Maximum. Die Dickstellenanteile
entstehen demnach offenbar nicht aufgrund natürlicher statistischer Schwankungen
bei der Faserbildung, sondern aufgrund stochastischer Störungen des Faserbildungsprozesses.
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Der Einfluß dieser Dickstellen auf die mechanischen Eigenschaften
der daraus hergestellten Polymerformkörper scheint sehr gering. Jedoch kann es zu
Störungen der Oberflächenglätte der Polymerformkörper kommen.
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Wenn demnach eine besonders glatte Oberfläche der Polymerforinkörper
verlangt wird, ist es zweckmäßig, die Glaswolle mit Dickstellenanteilen von unter
2 Gew.-% einzusetzen. Für extreme Anforderungen kann der Dickstellenanteil vor der
Einarbeitung der Fasern in die Polymere abgetrennt werden.
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Die Standardabweichung der Faserdickenverteilung soll vorzugsweise
größer als 1,5 sein. Besonders bevorzugte einzusetzende Faserdickenverteilungen
weisen Standardabweichungen von 2 bis 2,5 auf.
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Das Verhältnis von Faserdicke zu Faserlänge wird im wesentlichen durch
die Einarbeitung der Fasern in die Polymere bestimmt. Der Einarbeitungsprozeß soll
so geführt werden, daß Verhältnisse L/D von zwischen 10 und 50 im Polymerformkörper
vorliegen. Im allgemeinen sind Verhältnisse L/D zwischen 15 und 30 ausreichend.
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Der Anteil der Fasern in den Polymerformkörpern beträgt vorzugsweise
5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 45 Gew.-%. Dabei kann der Anteil der
Fasern bei Einsatz dünnerer Fasern geringer sein. Größere Faserdicken verlangen
im allgemeinen etwas höhere Anteile von Fasern im Polymerformkörper, um optimale
Verstärkungseffekte zu erzielen. Die Einarbeitung der Fasern in die Polymere kann
in üblichen Mischaggregaten, wie Walzen, Knetern, Ein- und Mehrwellenextrudern,
usw. erfolgen. Besonders vorteilhaft hat sich die Zugabe der Fasern zur bereits
plastifizierten Polymermasse erwiesen. Damit werden größere L/D-Verhältnisse im
Polymerformkörper erzielt. Ferner ist der mechanische Abrieb der Maschine geringer.
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Zur Verbesserung der Kupplung zwischen dem Polymeren und den Fasern
werden vorzugsweise Haftvermittler eingesetzt. Als Haftvermittler können die üblichen,
aus der Polymerverstärkung mit Textilglasfasern bekannten Haftvermittler oder Schlichtemittel
eingesetzt werden.
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Die Haftvermittler können während der Einarbeitung in die Polymeren
zugegeben werden oder auf die Fasern vor der Einarbeitung in die Polymermassen aufgebracht
werden.
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Die erfindungsgemäß einzusetzenden E-Glas-Wollefasern werden vorzugsweise
nach speziellen Düsenblasverfahren hergestellt.
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Beim Düsenblasverfahren werden einzelne, aus den Düsennippeln an der
Unterseits eines Schmelzetiegels ausströmende Schmelzefäden unter der Wirkung von
in einer Ziehdüse erzeugten, zu den Schmelzefäden im wesentlichen parallelen, Gasströmen
zu Fäden ausgezogen.
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Die bevorzugten Düsenblasverfahren bewirken nun eine zweistufige Zerfaserung,
wobei zunächst der in die Blasdüse eintretende Schmelzestrom im Bereich des Düseneinlaufs
durch einen hier erzeugten starken Druckgradienten in eine Vielzahl von Sekundärfäden
aufgespalten wird. Diese Sekundärfäden werden in einem anschließenden Ausziehteil
durch zu den Fäden im wesentlichen parallele Zugkräfte einer überschallausziehgasströmung
bei möglichst geringem Druckgradienten der Gasströmung weiter ausgezogen und erstarrt.
Ein solches Verfahren ist z.B. in der US-Patentschrift 4 337 074, sowie in der korrespondierenden
Europäischen Offenlegungsschrift 38989 beschrieben. Bezüglich der Offenbarung des
Herstellungsverfahrens für die erfindungsgemäß einzusetzenden E-Glas-Wollefasern
wird ausdrücklich auf die genannten Schutzrechtsveröffentlichungen verwiesen.
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Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß
einzusetzenden E-Glas-Wolle wird
in dem nachfolgenden Herstellungsbeispiel
für E-Glas-Wolle beschrieben.
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Herstellungsbeispiel für E-Glas-Wollefasern Die Herstellung der erfindungsgemäß
einzusetzenden E-Glasfasern wird anhand der nachfolgenden Figuren 1 bis 3 beschrieben:
Figur 1 zeigt einen Schmelzetiegel 1, der die E-Glasschmelze 3 enthält. Unterhalb
des Schmelzetiegels sind Schmelzeaustrittsöffnungen 5 und 5' in auf Lücke versetzter
Doppelreihe angeordnet. Unterhalb des Schmelzetiegel 1 befindet sich die Ziehdüse
2, die aus Ziehdüsensegmenten 2a, 2b, 2c und 2d besteht. Die Ziehdüsensegmente sind
auf einem Träger 30 angeordnet, der eine Vielzahl von vertikal hierauf befestigten
Trägerplatten 31 trägt. Die Ziehdüsensegmente 2a bis 2d sind über Schwalbenschwanzführungen
32 einzeln höhenjustierbar, um den Abstand zwischen der Ziehdüsenoberkante und den
Schmelzeausflußöffnungen 5, 5' einzustellen. Zur Justierung sind Antriebsmotoren
40, die über eine Achse 41 und ein Zahnrad 42 auf die mit den Ziehdüsensegmenten
verbundene Zahnstange 43 wirken, vorgesehen.
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Die einzelnen Ziehdüsensegmente sind durch Abschlußbleche 33 gasdicht
gegen die Trägerplatten 31 abgeschottet.
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Die Ziehdüse selbst besteht aus dem Einlaufteil 6, dem Ausziehteil
7 sowie Treibstrahldüsen 18 mit Treibgaszufuhrleitungen 9. Jedem Segment wird über
die Zufuhrleitung 19 das Treibgas getrennt zugeführt. Am unteren Ende des Ausziehteils
7 befindet sich jeweils
eine Bohrung durch die Ziehdüse senkrecht
zur Ziehdüsenmittelebene. Die Bohrung erlaubt über eine Verbindungsleitung 13a und
Druckmeßgerät 14 die Messung des Gasdrucks am Ausziehteil 7. Bei Abweichungen des
Gasdrucks im Ausziehteil 7 von einem Sollwert kann über Leitung 44 der Motor 40
zur Höhenjustierung jedes Düsensegmentes 2a bis 2d getrennt gesteuert werden.
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Ferner sind Querstrahldüsen 20 vorgesehen.
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Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitts-Querschnitt durch die
Ziehdüse gemäß Figur 1, insbesondere den Bereich des Einlaufteils 6. Die Kontur
16 des Einlaufteils 6 soll von der Ziehdüsenoberkante A zunächst scharfkantig bis
außerhalb eines Radius R2 = 40 % der engsten Querschnittsabmessung d der Ziehdüse,
vorzugsweise innerhalb der Radien R1 = 25 % und R2 = 40 % der engsten Querschnittsabmessung
d, verlaufen.
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Von der Steile der engsten Querschnittsabmessung d verläuft die Kontur
16 parallel oder bis zu einem Winkel 4 /2 = 10 divergent zur Ziehdüsenachse.
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2 Die Länge des Einlaufteils 6 in Achsenrichtung, d.h.
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der Abstand der Ebenen A und B soll maximal der engsten Querschnittsabmessung
d entsprechen. Vorzugsweise beträgt die Länge des Einlaufteils zwischen 0,5 und
0,8 d.
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In der Ebene B sind beidseitig des Einlaufteils 6 Treibstrahldüsen
18 vorgesehen. Die Treibstrahldüsenachse 18 b ist vorzugsweise um den Winkel -20
bis +50 gegen die Ziehdüsenmittelebene geneigt. In der Ebene B erweitert sich die
Ziehdüse auf eine Querschnittsabmessung, die 1,5- bis 2,4-mal so breit ist wie die
engste
Querschnittsabmessung d. Die Treibstrahldüsen 18 weisen am Treibstrahldüsenausgang
einen sich erweiternden Teil 18 a auf. Die Treibstrahldüsen werden über die Zuleitung
9 mit Druckgas von 4 bis 10 bar beaufschlagt, so daß die Treibstrahlen aus den Treibstrahldüsen
mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 3-facher Schallgeschwindigkeit austreten.
Durch die Treibstrahlen wird Gas aus der Umgebung des Einlaufteils in den Einlaufteil
der Ziehdüse eingesaugt, wobei sich die Einlaufströmung 10 ausbildet. Einlaufteil,
Treibstrahldüsen und Gasdruck der Einlaufdüsen, sowie die Menge des in die Ziehdüse
eintretenden Schmelzestroms 11 werden so gewählt, daß der Gasdruck am Ende des Einlaufteils
gleich dem Gasdruck der Treibstrahldüsen am Treibstrahldüsenausgang ist. Unterhalb
der Ebene B schließt sich der Ausziehteil 7 an. Die Begrenzungswände 17 des Ausziehteils
7 sind um einen Winkel B/2 von 0,5 bis 1,2" gegen die Ziehdüsenmittelebene geneigt,
so daß im Ausziehteil der Ziehdüse im wesentlichen konstanter bzw. leicht fallender
Druck herrscht. Der Ausziehteil 7 soll in Richtung der Ziehdüsenachse eine Länge
von mindestens dem 6-fachen der engsten Querschnittsabmessung d vorzugsweise dem
8- bis 20-fachen der engsten Querschnittsabmessung d aufweisen. An den Ausziehteil
kann sich ein Unterschalldifuser anschließen.
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Im Einlaufteil sind ferner Querstrahldüsen 20 vorgesehen, durch die
Gasstrahlen im wesentlichen quer zur Einlauf strömung 10 in die Einlaufströmung
eingeblasen
werden. Hierdurch kann das Druckgefälle im Ziehdüseneinlauf,
durch das die Aufspaltung des Schmelzestromes 11 etwa am Zerfaserungspunkt Z in
eine Vielzahl von Sekundärfäden 12 bewirkt wird, erheblich erhöht werden.
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Es werden relative Druckgradienten (bezogen auf die engste Querschnittsabmessung
d) von t p d//\ 1 von 2,4 bis 4 bar erreicht.
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Die Querstrahldüsen 20 werden vorzugsweise in die Zwischenräume zwischen
je zwei Schmelzeströmen 11 einer einzelnen Reihe von Schmelzeströmen gerichtet,
und zwar abwechselnd von beiden Seiten. Bei einer, wie in Figur 1 gezeichneten,
doppelreihigen Anordnung der Schmelzeströme werden die Querstrahldüsen 20 vorzugsweise
zwischen je zwei Schmelzeströme einer Reihe auf den Schmelzestrom der gegenüberliegenden
Reihe gerichtet.
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Bei einer Ziehdüse mit d = 4 mm, in deren Umgebung Atmosphärendruck
herrscht, wird ein Druckabfall von 0,3 bis 0,5 bar auf 0,5 mm Länge erreicht.
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Bei einer Ziehdüse, deren Treibstrahldüsen und Treibgasdruck so ausgelegt
sind, daß am Austritt des Treibstrahls ein Druck von z.B. 0,3 bar herrscht, wird
der Druck am Ende des Ausziehteils durch Regelung des Abstandes von Schmelzetiegel
und Ziehdüseneinlauf auf 0,2 bis 0,3 bar geregelt.
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Figur 3 zeigt einen Schnitt 3-3 durch die Darstellung der Figur 2.
Dabei ist die Ziehdüse von unten darge-
stellt. Die Pfeile 21 bezeichnen
die Querstrahlen in relativer Anordnung zu den Schmelzeaustrittsöffnungen 5.
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Die übrigen Ziffern bezeichnen gleiche Elemente wie in Figur 2. Die
Treibstrahldüsen 18 sind vorzugsweise so eng angeordnet, daß die divergierenden
Teile 18a der Treibstrahldüsen 18 überlappen.
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Für die Herstellung von E-Glaswolle für die nachfolgend beschriebenen
Einarbeitungsversuche in Polymerschmelzen wurde eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis
3 mit folgenden Abmessungen eingesetzt: Engster Querschnitt im Ziehdüseneinlauf
d = 4 mm, Radius des konvergierenden Teils R = 1,8 mm, Durchmesser der Treibstrahldüsen
1 mm, Durchmesser am Ausgang der Treibstrahldüsen 1,5 mm, Breite am Anfang des Ausziehteils
8 mm, Erweiterungswinkel des Ausziehteils 1,50, Länge des Ausziehteils 60 mm, Länge
des Ziehdüseneinlaufs 3 mm, Durchmesser der Schmelzeausflußöffnungen des Tiegels
1 mm, Anzahl der Düsennippel, die in Einziehdüsensegment münden: 13 in Doppelreihe,
Anzahl der Segmente: 16.
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Die Verfahrensparameter waren folgende: Luftdruck in der Treibgaszufuhrleitung
9 = 6 bar, Gasdruck am Ende des Ausziehteils de Ziehdüse 0,35 bar
je
Düsennippel austretende Schmelzemenge: 2 g/min, Schmelzetemperatur im Schmelzetiegel:
1400"C.
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Es wurden E-Glas-Fasern mit einem mittleren Durchmesser von 4,8 A
erhalten. Der Dickstellenanteil oberhalb von 15 ß betrug 2,6 Gew.-%. Die Faserdickenverteilung
ist in Figur 4 dargestellt, wobei die Anzahlhäufigkeit in Prozent über der Faserdicke
aufgetragen ist.
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Durch Erniedrigung der Schmelzetemperatur und gleichzeitige Vergrößerung
des Durchmessers der Schmelzeausflußöffnung (damit die Ausflußmenge erhalten bleibt)
werden Fasern mit größeren mittleren Faserdurchmessern erhalten.
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Beispiele 1 bis 4 (Herstellung glasfaserverstärkter Polyamid-Formkörper)
Nach dem Herstellungsbeispiel hergestellte E-Glas-Wollefasern mit den in der nachfolgenden
Tabelle 1 angegebenen mittleren Faserdurchmessern wurden durch Aufschlemmen mit
einem üblichen Haftvermittler oberflächenbehandelt. Als Polymeres wurde Polycaprolactam
mit einer relativen Viskosität von 3,1, gemessen als 1 gew.-%ige Lösung in m-Kresol
bei 250C eingesetzt. Das Polycaprolactam enthielt ferner geringe Mengen eines Nukleier-
und Entformungsmittels. Es wurde auf einem kontinuierlich arbeitenden Zweiwellenextruder
der Firma Werner und Pfleiderer bei einer eingestellten Heiztemperatur von 2600C
aufgeschmolzen. Durch einen zweiten Einfüllstutzen wurde die oberflächenbehandelte
E-Glas-Wolle unter Stickstoffatmosphäre in die Polyamidschmelze eindosiert und in
der Schmelze homogen dispergiert. Vor dem Austritt aus der Düse des Extruders wurde
die Schmelze entgast. Zylindertemperaturen und Drehzahl des Extruders wurden so
gewählt, daß die Massentemperatur etwa bei 2800C lag. Der Schmelzestrang wurde dann
in Wasser abgekühlt, granuliert und getrocknet. Aus dem Granulat wurden auf einer
Standardspritzgießmaschine (Allrounder der Firma Arburg) Normkleinstäbe (nach DIN
53 453), Zugstäbe (nach DIN 53 455) sowie Platten von 3 x 60 x 60 mm Abmessung bei
900 Formtemperatur verspritzt.
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An den Proben wurden die Reißfestigkeit R' die Reißdehnung und der
Zug-E-Modul nach DIN 53 455 getestet, ferner die Schlagzähigkeit an nach DIN 53
543, und die Schlagzähigkeit bei mehraxialer Belastung (EKWA-Test) nach DIN 53 443,
Blatt 2 (Durchschlagung einer Platte von 2 x 60 x 60 mm Abmessung mit einem Durchstoßdorn
mit kugelförmiger Spitze, Durchmesser 20 mm, und 35 kg Gewicht bei einer Fallhöhe
von 1 m). Die Bestimmung des Verhältnisses Länge zu Durchmesser der Fasern im Polymerkörper
(L/D Verhältnis) wurde nach Auflösen der Normkleinstäbe mit Ameisensäure, Abtrennen
der Fasern und Auszählen unter dem Mikroskop bestimmt.
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Die erhaltenen Meßwerte sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.
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(Vergleichs-)Beispiele 5 und 6 Die Vergleichsbeispiele wurden völlig
analog zu den Beispielen 1 bis 4 durchgeführt, wobei anstelle der E-Glas-Wollefasern
Textil-E-Glasfasern als beim Faserziehprozeß beschlichtete chopped strands eingesetzt.
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Faserdurchmesser und Vergleichsmeßwerte sind ebenfalls in Tabelle
1 angegeben.
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Beispiele 7 bis 9 Als Polymeres wurde Polycarbonat mit einer relativen
Viskosität von 1,285, gemessen in einer 0,5 eigen Methylenchloridlösung bei 25"C
eingesetzt. Die Polycarbonatschmelze enthielt geringe Mengen eines Haftvermittlers.
Die E-Glas-Wollefasern wurden unbe-
schlichtet eingesetzt. Im übrigen
erfolgte die Herstellung der Probekörper und deren Prüfung analog zu den Beispielen
1 bis 4, wobei die Massetemperatur im Extruder 3200C betrug, die Formtemperatur
beim Verspritzen bei 1100C. Die Auflösung der Proben zur Bestimmung des L/D-Verhältnisses
erfolgt mit Methylenchlorid. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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(Vergleichs-) Beispiele 10 und 11 Die Beispiele wurden völlig analog
zu den Beispielen 7 bis 9 durchgeführt, wobei anstelle der E-Glas-Wollefasern aus
endlos gesponnen E-Glasfasern hergestellte milled fibers von 120 ß Länge eingesetzt
wurden. Die Meßergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle
1 Polyamidformkörper, enthaltend 30 Gew.-% Verstärkungsfasern Beispiel Fasereigenschaften
Eigenschaften des Formkörpers Nr. D L/D #R #R Zug-E-Modul an EKWA µm MPa % GPa KJ/m²
Nm 1 5 17 182 9,8 10,2 83 10,6 2 7 20 175 8,2 9,8 78 6,8 3 11 22 168 7,4 9,6 68
3,9 4 15 22 157 4,5 9,3 52 2,9 5 10 25 155 4,4 9,2 50 2,0 6 14 24 144 3,5 8,9 38
1,5
Tabelle 2 Polycarbonatformkörper, enthaltend 20 Gew.-% Verstärkungsfasern
Beispiel Fasereigenschaften Eigenschaften des Formkörpers Nr. D L/D #R #R Zug-E-Modul
an EKWA µm MPa % GPa KJ/m² Nm 7 5 12 92 10,2 5,9 n.g.* 24 8 11 12 78 8,3 5,2 83
18 9 15 9 72 6,4 4,8 56 16 10 10 11 67 5,6 4,6 44 10,6 11 14 10 65 5,2 4,6 42 8,4
* n.g. = nicht gebrochen