DE3717812C2 - Poröses hitzeschrumpfbares Tetrafluorethylenpolymerrohr und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Poröses hitzeschrumpfbares Tetrafluorethylenpolymerrohr und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Eine Erfindung betrifft ein poröses Tetrafluorethylenpolymerrohr (das Polymer
wird nachfolgend als "TFE-Polymer" bezeichnet), das aus kontinuierlichen
Poren besteht und in radialer oder in radialer und longitudinaler Richtung hitze
schrumpfbar ist und ebenso ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aus der JP-OS 17 216/81 ist ein Verfahren zur Herstellung eines porösen TFE-
Polymerrohres bekannt, das darin besteht, daß man ein ungesintertes röhren
förmiges Produkt, das man durch Pastenextrusionsverformen eines TFE-Poly
meren hergestellt hat, in die Radialrichtung des Rohres expandiert und das Rohr
dann bei einer Temperatur, die mindestens dem Schmelzpunkt des TFE-Po
lymeren entspricht, erhitzt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines nichtporösen hitzeschrumpfbaren TFE-
Polymerrohres ist aus der JP-OS 29 635/71 bekannt, worin ein Herstellungsver
fahren beschrieben wird, das darin besteht, daß man ein TFE-Polymerrohr
bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches, welcher sich vom Erweichungs
punkt bis zum Fließpunkt bewegt, unter Expansion des Rohres einer starken Be
anspruchung unterzieht und dieses dann sofort unter Abkühlung erstarren läßt.
Das nach dem ersten Verfahren hergestellte poröse TFE-Polymerrohr ist jedoch
nur sehr gering hitzeschrumpfbar, während dem das nach dem zweiten
Verfahren hergestellte TFE-Polymerrohr gewissermaßen hitzeschrumpfbar
ist, wobei dieses jedoch nicht porös ist. Aus dieser Situation heraus kann man
also sagen, daß ein poröses hitzeschrumpfbares TFE-Polymerrohr und auch
ein Verfahren zur Herstellung dieses TFE-Rohres bisher noch nicht bekannt
war.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein poröses hitzeschrumpfbares
TFE-Polymerrohr zu schaffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses
porösen hitzeschrumpfbaren TFE-Polymerrohres zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Rohr aus einem porösen
Material aus einem Tetrafluorethylenpolymer zur Verfügung gestellt wird, das
hitzeschrumpfbar ist.
Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung
des porösen hitzeschrumpfbaren TFE-Polymerrohres
besteht darin, daß man ein durch Pastenextrusionsverformen aus
einem Tetrafluorethylenpolymerpulver erhaltenes Rohr sintert, dann das
Innere des Polymerrohres, welches auf eine Temperatur nicht höher als die
Temperatur des beginnenden Schmelzes des TFE-Polymeren erhitzt wird, mit
einem Druck beaufschlagt, um das Polymerrohr in radialer oder in radialer
und longitudinaler Richtung zu expandieren und schließlich das Rohr unter
der Druckeinwirkung abkühlt.
Zur Verdeutlichung der Erfindung dienen die Fig. 1 bis 13.
In Fig. 1 ist eine Kurve gezeigt, die das Schmelzverhalten eines TFE-Polymeren,
welches mit einem Differentialrasterkalorimeter (nachfolgend als "DSC" be
zeichnet) gemessen wurde, nach dem Sintern angibt.
Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfin
dungsgemäß verwendeten Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Außenform eines erfin
dungsgemäßen porösen Rohres.
Fig. 4 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (nachfolgend als
"SEM" bezeichnet) in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 1 erhaltenen
inneren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 5 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 1 erhaltenen
äußeren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 6 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 2 erhaltenen
inneren Oberfläche des Rohres.
Fig. 7 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 2 erhaltenen
äußeren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 8 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 3 erhaltenen
inneren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 9 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der nach Beispiel 3 erhaltenen
äußeren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 10 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 4 erhaltenen
inneren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 11 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 4 erhaltenen
äußeren Oberfläche des Rohres.
Fig. 12 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 5 erhaltenen
inneren Oberfläche des porösen Rohres.
Fig. 13 zeigt eine SEM in 10 000facher Vergrößerung der in Beispiel 5 erhaltenen
äußeren Oberfläche des Rohres.
Die Erfindung wird nun im einzelnen näher erläutert.
Der in der Erfindung verwendete Ausdruck "TFE-Polyer" umfaßt nicht nur
ein Tetrafluorethylenhomopolymer, sondern auch ein sogenanntes modifiziertes
Polytetrafluoroethylen (PTFE), das in der Weise erhältlich ist, daß man Tet
rafluorethylen und nicht mehr als 2 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1,0 Gew.-%
eines copolymerisierbaren Monomeren oder copolymerisierbarer Monomere
copolymerisiert. Ein in dieser Weise modifiziertes PTFE-Polymer wird in der
Erfindung als "TFE-Copolymer" bezeichnet.
Die Porosität des erfindungsgemäßen porösen Rohres beträgt 10 bis 80% und
insbesondere 20 bis 60% und seine Gasdurchlässigkeit beträgt 100 bis 100 000
s/100 cm³ und insbesondere 1000 bis 50 000 s/100 cm³.
Die Porosität des TFE-Rohres berechnet man mit Hilfe der folgenden Formel:
Porosität = [(A)-(B)]/(A)×100
(A): Dichte des TFE-Polymerrohres vor dem Wärmeexpandieren
(B): Dichte des TFE-Polymerrohres nach dem Wärmeexpandieren
(B): Dichte des TFE-Polymerrohres nach dem Wärmeexpandieren
Man kann die Gasdurchlässigkeit des porösen Polymerrohres gemäß der JIS-P-
8117-1980-Methode messen.
Das erfindungsgemäße poröse Rohr stellt man durch Pastenextrusionsverformen
eines TFE-Polymerpulvers unter Bildung eines TFE-Polymerrohres her,
wonach man das TFE-Polymer sintert, das Innere des Rohres mit einem Druck
beaufschlagt, welches auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur des begin
nenden Schmelzens des TFE-Polymeren erhitzt wird, um das Rohr in radialer
oder in radialer und longitudinaler Richtung zu expandieren, und schließlich das Rohr
unter der Druckeinwirkung abkühlt.
Eines der Hauptmerkmale des Herstellungsverfahrens be
steht darin, daß man das poröse TFE-Polymerrohr aus einem gesinterten TFE-
Polymerrohr herstellt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß, wenn man
ein ungesintertes TFE-Polymerrohr verwendet, das Rohr häufig während des
Expandierens bricht.
Man kann nach dem Verfahren als TFE-Polymerpulver
ein TFE-Homopolymer verwenden, wobei es jedoch bevorzugt ist, ein Copolymer
aus TFE und nicht mehr als 2 Gew.-% eines Comonomeren oder Comono
mere, wie ein Perfluoralkylvinylether, Chlortrifluorethylen, Hexafluorpropylen,
einzusetzen, so daß unter diesen Umständen ein gleich
mäßig poröses Rohr hergestellt werden kann.
Im folgenden wird nun die Hitzebehandlung des TFE-Polymerrohres, währenddem
das Innere des Rohres unter Druck gesetzt wird, nach dem Herstellungs
verfahren erläutert.
Die Temperatur während des Erhitzens muß unterhalb der Temperatur des be
ginnenden Schmelzens des TFE-Polymeren nach dem Sintern liegen. Das
Schmelzverhalten des TFE-Polymeren nach dem Sintern kann man aus Fig. 1
mittels der mit dem DSC gemessenen Kristallschmelzkurve eines TFE-Polymeren
ersehen, worin sich ein scharfer endothermer Peak bei etwa 326°C bemerk
bar macht und die Kurve langsam zu beiden Seiten des Peaks abfällt.l Die "Tem
peratur des beginnenden Schmelzens" des TFE-Polymeren wird in dem Herstellungs
verfahren in der Weise definiert, daß sie der mit einem DSC ge
messenen Temperatur entspricht, wo der Anstieg für den endothermischen
Peak bei der Kristallschmelztemperaturkurve zu verzeichnen ist, d. h. dem Teil
A in Fig. 1.
Das Schmelzverhalten, insbesondere der Bereich der Schmelztemperatur eines
TFE-Polymeren verändert sich in einem gewissen Maße was abhängig ist vom
Molekulargewicht und seiner Verteilung, von der für die Bildung des TFE-Polymeren
verwendeten Monomere(n), von den Abkühlbedingungen,
so daß sich schließlich auch die Temperatur des beginnenden Schmelzens mit
der Veränderung des Schmelzverhaltens ändert. Unter diesen Voraussetzungen
beträgt die obere Grenze der Temperatur während des Erhitzens erfindungsge
gemäß gewöhnlich etwa 310°C, vorzugsweise etwa 300°C. Das Herstellungs
verfahren kann man einerseits bei einer Temperatur von nicht mehr als 310°C
durchführen, wobei es jedoch so ist, wenn die Temperatur niedriger ist, der
anzuwendende Druck für das Expandieren des Polymerrohres dementsprechend
höher sein muß. Es ist daher bevorzugt, daß die Temperatur während der Hitze
behandlung etwa 250°C oder mehr beträgt.
Dazu kommt noch, daß, wenn das gesinterte TFE-Polymerrohr auf eine Tempe
ratur oberhalb der Temperatur des beginnenden Schmelzens des Polymeren er
hitzt wird, das Polymerrohr einen nichtporösen Zustand erreicht, so daß es
nicht zu einer Bildung eines porösen Polymerrohres, wie dieses in den Ver
gleichsbeispielen demonstriert ist, kommt.
Das Herstellungsverfahren wird unter Bezugnahme der in Fig. 2 gezeigten
Vorrichtung erläutert. Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer Ausfüh
rungsform einer für die Durchführung des Herstellungsverfahrens ge
eigneten Vorrichtung.
Das TFE-Polymerrohr 2 wird gemäß Fig. 2 vor dem Expandieren in ein Paar
Expansionsrückhalteröhren 8 koaxial eingesetzt. Das rechte Ende des TFE-Po
lymerrohres 2 wird an eine unter Druck gesetzte Luftzufuhrdüse 6 geschlossen.
Die unter Druck gesetzte Luftzufuhrdüse 6 besitzt eine in der Mitte befindliche
Öffnung 10, durch die ein unter Druck gesetztes Gas in das Innere des TFE-Poly
merrohres 2 geleitet wird, um in dieser Weise das Innere des Rohres mit einem Druck
zu beaufschlagen. Die unter Luft gesetzte Luftzufuhrdüse 6 besitzt eine
Schraube an ihrer äußeren Wand und kann an eine TFE-Polymerröhrenver
bindungsvorrichtung 9, die eine Schraube an ihrer inneren Wand aufweist,
durch Verschrauben befestigt werden.
Das linke Ende des TFE-Polymerrohres 2 ist andererseits mit einer unter Druck
gesetzten Luftauslaßdüse 7, welche ein Schraubenventil 13 besitzt, verbunden,
so daß nach Beendigung der Druckeinwirkung durch Öffnen des Schraubenventils
13 der Innendruck des TFE-Polymerrohres 2 aus dem unter Druck gesetzten
Zustand in den Normaldruck vermindert werden kann. Die Expansionsrück
halteröhren 8 können über eine Distanz L′ an der Innenwand eines äußeren
Rohres 3 in deren longitudinaler Richtung entlang geschoben werden. Die Ex
pansionsrückhalteröhren 8 können jeweils mit Außenröhrenstützen 11 mit
für die longitudinale Richtung bestimmten Expansionsrückhalteschraubnägeln
5 verbunden werden. Die Außenröhrenstützen 11 sind jeweils mit dem Außenrohr
3 durch die Schraubnägel 12 verbunden, so daß sie sich nicht bewegen
können. Das Außenrohr 3 besitzt eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen 4,
durch die das unter Druck gesetzte Gas, das durch die TFE-Polymerrohrwand,
die dann nach der Expansion unter Hitzeeinwirkung porös wird, strömt abgelassen
werden kann.
Das Herstellungsverfahren wird unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Vor
richtung folgendermaßen durchgeführt.
Das TFE-Polymerrohr 2 wird in ein Paar der vorher beschriebenen Expansions
rückhalteröhren 8 koaxial eingesetzt, wonach die Expansionsrückhalteröhren 8
in ihre longitudinale Richtung zur Bestimmung der Länge L des Abschnitts des
Polymerrohres, der expandiert werden soll, bewegt wird.
Wenn des TFE-Polymerrohr 2 nur in radialer Richtung expandiert werden soll,
dann werden die Expansionsrückhalteröhren 8 jeweils durch die für die longitu
dinale Richtung bestimmten Expansionsrückhalteschraubnägel mit den Außen
röhrenstützen 11 verbunden. Da sich die Expansionsrückhalteröhren 8 in diesem
Fall nicht bewegen, kann das TFE-Polymerrohr 2 nur innerhalb des Bereiches
des Innendurchmessers des Außenrohres 3 in radialer Richtung expandiert
werden.
Wenn das Polymerrohr sowohl in radialer als auch in longitudinaler Richtung ex
pandiert werden soll, dann sind die für die longitudinale Richtung bestimmten
Rückhalteschraubnägel 5 nicht verbunden. Da die Expansionsrückhalteröhren 8
in diesem Fall in longitudinaler Richtung geschoben werden können, kann das
TFE-Polymerrohr 2 innerhalb des Bereiches des Innendurchmessers des Außen
rohres 3 und in radialer Richtung entlang der Länge L′ in radialer Richtung expan
diert werden.
Die Vorrichtung wird nun in einem Glühofen in der Weise aufgestellt, daß der Ab
schnitt 1 erhitzt wird, und zwar in der Weise, daß die Temperatur des TFE-Poly
merrohres 2 die Temperatur des Abschnitts 1 erreicht. Wenn die Temperatur des
TFE-Polymerrohres 2 die Temperatur des Abschnitts 1 erreicht hat, wird unter
Druck gesetzte Luft aus der verdichteten Luftzufuhrdüse 6 in das Polymerrohr ge
leitet, so daß das TFE-Polymerrohr 2 in radialer Richtung oder in radialer und
longitudinaler Richtung expandiert wird. Nach dem Expandieren wird die Vor
richtung aus dem Glühofen entfernt und für das Polymerrohr im unter Druck ge
setzten Zustand abgekühlt. Nach dem Abkühlen wird das Schraubventil 13 der
unter Druck gesetzten Luftauslaßdüse 7 geöffnet und die Polymerröhrenverbin
dungsvorrichtungen
9 gelöst, so daß das geformte Produkt (das poröse Polymerrohr) aus der
Vorrichtung entnommen werden kann.
Fig. 3 zeigt eine schematische äußere Seitenansicht des mit der in Fig. 2 gezeigten
Vorrichtung erhaltenen porösen Polymerrohres. Das Rohrprodukt kann
so wie es ist verwendet werden, wobei es jedoch auch möglich ist, daß die nicht
expandierten Endabschnitte des Produkts vor der Verwendung abgeschnitten
werden können.
Es ist bevorzugt, daß das Reckmaß das 1,5- bis 5fache des Polymerrohres in radialer
Richtung und etwa das 3fache oder weniger des Rohres in longitudinaler
Richtung beträgt. Sollte das Reckmaß in radialer Richtung weniger als das 1,5fache
betragen, so ist es nicht möglich, ein poröses Rohr mit gleichförmig ver
teilten Mikroporen herzustellen, und sollte das Reckmaß mehr als das 5fache
in radialer Richtung oder mehr als das 3fache in longitudinaler Richtung be
tragen, so wird dies zu einem brüchigen Produkt führen.
Das Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen porösen TFE-Polymerrohres be
steht darin, daß dieses hitzeschrumpfbar ist. Man kann beispielsweise das er
findungsgemäße poröse Polymerrohr als Beschichtungsmaterial für poröse
Metallrohre verwenden, wobei das Rohr auf leichte Weise und fest durch das
Hitzeschrumpfen des Polymerrohres mit der äußeren Oberfläche des Metall
rohrs verbunden wird, so daß in dieser Weise ein Lösungsmittel bereitstellendes
Metallrohr geschaffen wird. Das Bearbeiten der Endabschnitte der Rohre, Ver
bundarbeiten und dergleichen können ebenfalls auf leichte Weise unter Ausnutzung
des Hitzeschrumpfens durchgeführt werden.
Ein weiteres Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen porösen Rohres besteht
darin, daß die Poren des Rohres sehr fein sind. Das Polymerrohr kann dem
nach als Hochleistungsfilter im Zustand vor oder nach der Hitzeschrumpfung
verwendet werden.
Das erfindungsgemäße poröse Polymerrohr weist weiterhin eine ausgezeichnete
mechanische Festigkeit auf und kann daher als Filter hoher
Druckbeständigkeit verwendet werden.
Die Erfindung wird nun im einzelnen anhand der folgenden Beispiele erläutert.
Man verarbeitet ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und 0,25 Gew.-% Chlor
trifluorethylen unter Anwendung des Pastenextrusionsverformungsverfahrens
bei einem Ziehverhältnis (draw ratio) von 510 : 1 und sintert das geformte Produkt
unter Bildung eines TFE-Polymerrohres mit einem Innendurchmesser von
7 mm und einer Dicke von 1 mm bei einer Temperatur von 360°C während
5 Minuten. Man baut das Polymerrohr in die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung. Der
innere Durchmesser des äußeren Rohres 3 beträgt 27 mm und die Expansons
weite (L) 400 mm. Man stellt die für die longitudinaler Richtung bestimmten Ex
pansionsrückhalteschraubnägel 5 der Vorrichtung in der Weise ein, daß das Po
lymerrohr nur in radialer Richtung expandiert wird. Man stellt die Vorrichtung
in einen Glühofen bei einer Temperatur von 300°C während 30 Minuten,
um in dieser Weise die stoffliche Temperatur des TFE-Polymerrohres auf 300°C
ansteigen zu lassen, wonach man dann anschließend verdichtete Luft mit einem
Druck von 24,4 N/cm² (2,5 kg/cm²) kontinuierlich in das Polymerrohr zu
führt, so daß das Innere des Rohres mit einem Druck beaufschlagt wird. Man
entfernt nach 30 Sekunden die Vorrichtung aus dem Gefühl und kühlt in dem
unter Druck gesetzten Zustand ab.
Man baut die Vorrichtung nach dem Abkühlen auseinander und erhält somit
ein poröses TFE-Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 27 mm und einem
expandierten Abschnitt einer Länge von 400 mm. Der äußere Durchmesser und
die Länge des gereckten Abschnittes des Polymerrohres entsprechen in Fig. 3 (d), bzw. (l).
Der expandierte Abschnitt des Rohres hat eine trüb-weiße Färbung.
Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Oberflächen der in dieser
Weise geformten Polymerrohre sind in Fig. 4 (innere Oberfläche) und Fig. 5
(äußere Oberfläche) gezeigt und die Meßergebnisse hinsichtlich ihrer Eigen
schaften können aus der nachfolgenden Tabelle 1 entnommen werden.
Aus den Ergebnissen kann man nun ersehen, daß es sich bei dem Polymerrohr
um ein luftdurchlässiges hitzeschrumpfbares poröses Rohr handelt.
Die in Tabelle 1 aufgezeigten Meßmethoden zur Ermittlung der Eigenschaften
und die Berechnung der Standardwerke berechnen sich wie folgt:
Berechnung der Porosität:
Porosität = [(A)-(B)]/(A)×100
(A): Dichte des TFE-Polymerrohres vor dem Hitzeexpandieren
(B): Dichte des TFE-Polymerrohres nach dem Hitzeexpandieren
(B): Dichte des TFE-Polymerrohres nach dem Hitzeexpandieren
Zugtest:
Zuggeschwindigkeit: 200 mm/s
T. S.: Zugfestigkeit
El: Dehnung
T. S.: Zugfestigkeit
El: Dehnung
Gasdurchlässigkeit:
Durchgeführt gemäß JIS P-8117-1980
Verwendete Vorrichtung: Gurley′s Luftdurchlässigkeitsprüfer, hergestellt von Tester Sangyo K. K.
Verwendete Vorrichtung: Gurley′s Luftdurchlässigkeitsprüfer, hergestellt von Tester Sangyo K. K.
Hitzeverformungstest:
Man läßt das expandierte TFE-Polymerrohr während 5 Minuten bei einer
Temperatur von 360°C im Glühofen und nimmt dann die das Polymerrohr ent
haltende Vorrichtung aus dem Glühofen und kühlt auf Raumtemperatur ab.
Man vergleicht dann die Ausmaße des expandierten Polymerrohres mit denen
des ursprünglichen Polymerrohres vor dem Expandieren.
Man stellt ein gesintertes TFE-Polymerrohr gemäß Beispiel 1 her und baut es
in eine wie auch in Beispiel 1 verwendete Vorrichtung ein. Man stellt die Längen
L und L′ (siehe Fig. 2) des TFE-Polymerrohres auf 400 mm und 150 mm ein, ohne
jedoch die für die longitudinale Richtung bestimmten Rückhalteschraubnägel
zu befestigen, so daß man das 1,75fache des Polymerrohres in radialer Richtung
und longitudinaler Richtung expandieren kann.
Man führt den gleichen Vorgang wie in Beispiel 1 durch und erhält auf diese
Weise nach dem Abkühlen ein poröses TFE-Polymerrohr mit einem äußeren
Durchmesser von 27 mm und einer Länge von 700 mm. Der expandierte Ab
schnitt des Polymerrohres hat eine trüb-weiße Färbung.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Oberflächen des Poly
merrohres sind in Fig. 6 (innere Oberfläche) und Fig. 7 (äußere Oberfläche) ge
zeigt und die Meßergebnisse der Eigenschaften des Polymerrohres sind der Ta
belle 1 zu entnehmen.
Aus den Ergebnissen kann man ableiten, daß das in der beschriebenen Weise er
haltene Polymerrohr ein gasdurchlässiges poröses Polymerrohr ist, das außerdem
hitzeschrumpfbar ist.
Man behandelt ein gesintertes, gemäß Beispiel 1 verformtes TFE-Polymerrohr
in der gleichen Weise wie in Beispiel 2, mit dem Unterschied, daß die Temperatur
bei der Hitzebehandlung und der angewendete Druck nunmehr 280°C und
33,4 N/cm² (3,4 kg/cm²) betragen.
Man erhält nach dem Abkühlen ein TFE-Polymerrohr mit einem äußeren
Durchmesser von 27 mm und einer Länge von 700 mm.
Der expandierte Abschnitt des Polymerrohres hat eine trüb-weiße Färbung.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Oberflächen des Poly
merrohres sind in Fig. 8 (innere Oberfläche) und Fig. 9 (äußere Oberfläche) ge
zeigt, und die Meßergebnisse der Eigenschaften des Rohres sind der Tabelle 1 zu
entnehmen.
Aus diesen Ergebnissen kann man feststellen, daß es sich bei dem Polymerrohr
um ein luftdurchlässiges poröses Rohr handelt, das außerdem hitzeschrumpf
bar ist.
Man behandelt ein gesintertes, gemäß Beispiel 1 verformtes TFE-Polymerrohr
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß die Temperatur
während der Hitzebehandlung nunmehr 325°C beträgt.
Man erhält nach dem Abkühlen ein TFE-Polymerrohr mit einem äußeren
Durchmesser von 27 mm und einer Länge von 400 mm.
Der expandierte Teil des Polymerrohres hat ein transparentes Aussehen.
Die Eigenschaften des Polymerrohres sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Aus diesen Ergebnissen kann man also ersehen, daß es sich bei dem Polymerrohr
um ein nichtporöses luftundurchlässiges Rohr handelt, welches
hitzeschrumpfbar ist.
Man verwendet wie in Beispiel 1 ein Copolymerpulver aus Tetrafluorethylen
und 0,08 Gew.-% eines Perfluoralkylvinylethers und stellt dann ein gesintertes
TFE-Polymerrohr mit einem inneren Durchmesser von 7 mm und einer Dicke
von 1 mm her. Man behandelt das Polymerrohr in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß die Temperatur während der Hitzebehand
lung und der angewendete Druck nunmehr 250°C und 50,0 N/cm² (5,1 kg/cm²)
betragen.
Das äußere Erscheinungsbild des in dieser Weise erhaltenen Polymerrohres un
terscheidet sich nicht von dem des in Beispiel 1 gebildeten Rohres.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Oberfläche des Polymerrohres
sind in Fig. 10 (innere Oberfläche) und Fig. 11 (äußere Oberfläche) ge
zeigt. Die ermittelten Eigenschaften sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Aufgrund dieser Ergebnisse läßt sich feststellen, daß es sich um ein luftdurch
lässiges poröses Polymerrohr handelt, das hitzeschrumpfbar ist.
Man baut ein gemäß Beispiel 4 hergestelltes gesintertes TFE-Polymerrohr in
eine gemäß Beispiel 1 verwendete Vorrichtung. Man stellt die Längen L und L′
(siehe Fig. 2) des Polymerrohres auf 500 mm und 100 mm ein, ohne jedoch die für
die longitudinale Richtung bestimmten Expansionsrückhalteschraubnägel an
zubringen, so daß auf das 1,4fache des TFE-Polymerrohres sowohl in radialer
Richtung als auch in longitudinaler Richtung gereckt werden kann.
Man behandelt das Polymerrohr dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 4
und erhält nach dem Abkühlen ein poröses TFE-Polymerrohr mit einem äußeren
Durchmesser von 27 mm und einer Länge von 700 mm.
Der expandierte Abschnitt des Polymerrohres hat eine trüb-weiße Färbung.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Oberflächen des Polymerrohres
sind in Fig. 12 (innere Oberfläche) und Fig. 13 (äußere Oberfläche) ge
zeigt. Die ermittelten Eigenschaften sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Aus den Ergebnissen kann man nun schließen, daß es sich um ein luftdurchlässiges
poröses Polymerrohr handelt, das hitzeschrumpfbar ist.
Man verformt unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 ein gesintertes
TFE-Polymerrohr mit dem Unterschied, daß die Temperatur während der
Hitzebehandlung nunmehr 320°C beträgt.
Man erhält nach dem Abkühlen ein TFE-Polymerrohr mit einem äußeren
Durchmesser von 27 mm und einer Länge von 400 mm.
Der expandierte Abschnitt des Polymerrohres hat ein transparentes Aussehen.
Die Eigenschaften des Polymerrohres sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Man kann aus diesen Ergebnissen ersehen, daß es sich bei dem Polymerrohr
um ein luftundurchlässiges nicht poröses Rohr handelt, das hitzeschrumpfbar
ist.
Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß man erfindungsgemäß auf leichte
Weise ein TFE-Polymerrohr erhalten kann, das porös und hitzeschrumpfbar
ist.
Claims (7)
1. Poröses Rohr aus einem Tetrafluorethylenpolymer, dadurch
gekennzeichnet, daß es hitzeschrumpfbar ist.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Porosität
von 10 bis 80% aufweist.
3. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Gasdurch
lässigkeit von 100 bis 100 000 s/100 cm³ aufweist.
4. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tet
rafluorethylenpolymer als copolymerisierbares Monomer mindestens einen
Perfluoralkylvinylether, Chlortrifluorethylen und Hexafluorpropylen in einer
Menge von nicht mehr als 2 Gew.-% enthält.
5. Verfahren zur Herstellung eines porösen, wärmeschrumpfbaren Tetrafluorethylenpolymerrohres,
nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein durch
Pastenextrusionsverformen aus einem Tetrafluorethylenpolymerpulver erhaltenes
Rohr sintert, dann das Innere des Polymerrohres, welches auf eine Temperatur
nicht höher als die Temperatur des beginnenden Schmelzens des Tetraflu
orethylenpolymeren erhitzt wird, mit Druck beaufschlagt, um das Poly
merrohr in radialer oder in radialer und in longitudinaler Richtung zu expan
dieren, und schließlich das Rohr unter der Druckeinwirkung abzukühlen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reckmaß
das 1,5- bis 5fache des Rohres in radialer und das 3fache des Rohres oder weniger
in longitudinaler Richtung beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur
während des Erhitzens 250°C bis 310°C beträgt.
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