DE4226385A1

DE4226385A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Abdichtungsbändern oder -Profilen

Info

Publication number: DE4226385A1
Application number: DE19924226385
Authority: DE
Inventors: Werner Mueller
Original assignee: BETONBAU ZUBEHOER HANDEL
Current assignee: BETONBAU ZUBEHOER HANDEL
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1993-11-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bändern oder Profilen durch direkte Polymerisation eines Re aktionsgemisch enthaltend ethylenisch ungesättigte Monomere sowie Hilfs- und Zusatzstoffe.

Es ist bereits bekannt, ethylenisch ungesättigte Monomere, wie z. B. die Ester der Acrylsäure und der Methacrylsäure in Masse, in Lösung oder in Emulsion nach verschiedenen Mechanismen, bevorzugt jedoch radikalisch induziert, in Polymere überzufüh ren. Die notwendige Energie zum Start der Polymerisationsreak tion wird dabei entweder dem Reaktionsgemisch extern zugeführt oder es werden reduzierend wirkende Hilfsmittel verwendet, die den notwendigen Zerfall der Reaktionsinitiatoren in Radikale bewirken und damit den Reaktionsstart ermöglichen. Nach der Überführung dieser ethylenisch ungesättigten Monomere in Polymere werden die Polymere auf vielfältige Art zu Endpro dukten weiterverarbeitet. Bisher wurden insbesondere Bänder oder Profile aus polymeren ethylenisch ungesättigter Verbin dungen nach folgenden Verfahrensschritten hergestellt:

Die erforderlichen Polymere werden durch Polymerisation der entsprechenden Monomere hergestellt. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird aus dem Polymer und den eventuell not wendigen Zusatzstoffen, wie Farbstoffe, Füllstoffe, Additive und ähnliches eine Vormischung (Batch) hergestellt. Aus der Vormischung erstellt man durch einen weiteren, anschließenden Verfahrensschritt mittels Extrusion das Profil oder Band. Ab schließend wird eine etwaig notwendige weitere chemische Um wandlung, z. B. eine Vernetzung oder Vulkanisation durch eine Nachbehandlung des Profils oder Bandes mit Wärme, energie reicher Strahlung oder ähnlichem bewirkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine einfachere Herstellung von Bändern oder Profilen mit verschiedenen Formen bzw. Querschnitten aus einem Monomergemisch ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß man das Reaktionsgemisch dosiert in eine endlos umlaufende Formgebungseinheit einträgt und die Polymerisation des Reaktionsgemischs in der Formgebungseinheit durch Einwir kung von Mikrowellenstrahlung auslöst.

Durch dieses Verfahren wird die Herstellung von Bändern oder Profilen mit verschiedenen Querschnitten mittels eines einzigen Verfahrensschrittes möglich. Erreicht wird dies durch eine kontinuierliche, direkte Polymerisation einer Vormischung (Batch) aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, Extendern, Füllstoffen und anderen, üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen unter der Einwirkung von Mikrowellenstrahlung. Das Verfahren zeichnet sich durch große Einfachheit aus und macht die vielen, umständlichen Verfahrensschritte herkömmlicher Methoden über flüssig.

Von Vorteil ist die Zeitdauer der Einwirkung und/oder die Stärke der Mikrowellenstrahlung regelbar, so daß diese an unterschiedliche Bänder oder Profile bzw. anpaßbar und ein sicherer Start der Polymerisation unter unterschiedlichen Be dingungen gewährleistet ist.

Von Vorteil wird ferner der Mischung nach Beendigung der Ein wirkung der Mikrowellenstrahlung keine weitere Wärmeenergie von außen zugeführt.

Je nach Reaktivität des zu vearbeitenden Monomergemisches ist es unter Umständen nützlich, der Mischung nach Beendigung der Einwirkung der Mikrowellenstrahlung Wärmeenergie durch Kühlung zu entziehen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der eine Dosiereinheit zum Eintragen des Reaktionsgemisches auf ein umlaufendes Endlosformband und eine Austrageinrichtung zum Austragen der polymerisierten Mischung von dem Endlosformband vorgesehen ist, wobei dem Endlosformband im Bereich zwischen der Dosiereinheit und der Austrageinrich tung ein Mikrowellengenerator zugeordnet ist, dessen Strahlung auf das Reaktionsgemisch im Endlosformband einwirkt. Diese Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Bändern oder Profilen mit verschiedenen Querschnitten ist konstruktiv einfach und zuverlässig im Betrieb.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung schließt sich an das Endlosformband ein Abkühlband an, welches die polymeri sierte Mischung weitertransportiert.

Von Vorteil ist dem Abkühlband eine Kühlvorrichtung zugeordnet, mit der je nach Reaktivität des eingesetzten Monomergemisches ggf. dem Gemisch nach Starten der Polymerisationsreaktion Wärme entzogen wird.

Eine Erhöhung der Fertigungskapazität von Bändern und Profilen wird in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt, daß das Endlos formband mehrere, benachbarte Profilformen bzw. Profilrinnen aufweist, so daß mit einer einzigen Vorrichtung kontinuierlich mehrere Bänder oder Profile gleichzeitig hergestellt werden können.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel, welches in der Zeichnung näher dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bild lich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinn voller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe ziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spieles einer Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A durch das Endlosformband.

Die Vorrichtung weist eine Dosiereinheit bestehend aus einer Dosierpumpe 10 einer weiteren Dosierpumpe 12 und einem Mischer 14 auf. Aus dem Mischer 14 wird eine Reaktionsmischung auf ein Endlosformband 16 aufgetragen. Das Endlosformband 16 dient als Träger für die Form des zu erzeugenden Profiles oder Bandes und läuft über zwei Walzen bzw. Rollen 28 in der durch Pfeile gekennzeichneten Richtung endlos um. An einem Umkehrpunkt des Endlosformbandes 16 ist eine Austrageinrichtung 26 angeordnet, welche die Profile bzw. Bänder nach dem Start der Polymerisa tionsreaktion bzw. nach Beendigung der Polymerisationsreaktion von dem Endlosformband 16 austrägt. An die Austrageinrichtung 26 schließt sich ein weiteres, als Abkühlband 20 ausgebildetes endlos umlaufendes Band an.

Zwischen der Dosiereinheit 10, 12, 14 zum Eintragen des Reak tionsgemisches auf das Endlosformband 16 und der Austragein richtung 26 ist ein Mikrowellengenerator 18 angeordnet, dessen Strahlung auf das Reaktionsgemisch in dem Endlosformband 16 einwirkt und die Polymerisationsreaktion der Monomere startet. Dem Abkühlband 20 kann eine Kühlvorrichtung 24 zugeordnet sein, mittels der das Gemisch je nach Reaktivität ggf. gekühlt werden kann, um eine Überhitzung und damit eine Schädigung des Poly merisats zu vermeiden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann das Endlosformband 16 mehrere, benachbarte Profilformen bzw. Profilrillen 22 auf weisen, so daß die gleichzeitige Herstellung mehrerer Profile oder Bänder möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Aus führungsbeispieles näher erläutert:

Es wird ein Gemisch hergestellt aus Hydroxyethylmethacrylat 225 GT, Polyglykoldimethacrylat 15 GT, pyrogener Kieselsäure 20 GT, Mineralmehl, Körnung 40 µm 50 GT, Weichmacher 50 GT, Polymerextender, 50% in H₂O 100 GT, Kaliumperoxodisulfat 5 GT und die Mischung über eine Dosierpumpe in die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ausgetragen.

Sofort nach dem Eintragen der Vormischung in das Endlosformband 16 durchläuft diese einen abgeschirmten Kanal, in dem durch den Generator 18 ein Mikrowellenfeld mit (regelbarer) hoher Ener giedichte erzeugt wird. Die Mikrowellenstrahlung erhitzt inner halb weniger Sekunden die Vormischung auf eine Temperatur, die den Zerfall des darin enthaltenden Radikalstarters bewirkt und dadurch die Polymerisation der Monomere auslöst. Die Polymeri sationsreaktion selbst ist exotherm, so daß die zur Weiterfüh rung der Reaktion notwendige Energie nicht unbedingt durch weitere Bestrahlung der Mischung zugeführt werden muß. Je nach Reaktivität des gewählten Monomergemisches sollte sogar gekühlt werden, um eine Überhitzung und damit eine Schädigung des Polymerisats zu verhindern.

Die Polymerisationsreaktion ist unter diesen Bedingungen, welche u. a. abhängig von den eingesetzten Monomeren sind, im Mittel nach 8 bis 10 Minuten beendet. Bei einer Bandanlage mit einer Länge von ca. 20 Meter und einer Fördergeschwindigkeit von ca. 2 Meter/Minute können ca. 2 Meter Profil je Minute endlos erzeugt und am Ende der Vorrichtung abgenommen werden. Durch die Verwendung eines Endlosbandes 16 mit mehreren Profilformen 22 ist eine entsprechende Erhöhung der Ferti gungskapazität möglich.

Bezugszeichenliste

10 Dosierpumpe
12 Dosierpumpe
14 Mischer
16 Endlosformband
18 Mikrowellengenerator
20 Abkühlband
22 Profilform
24 Kühlvorrichtung
26 Austrageinrichtung
28 Walzen

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Bändern und Profilen durch direkte Polymerisation eines Reaktionsgemischs enthaltend ethy lenisch ungesättigte Monomere sowie Hilfs- und Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reaktionsgemisch dosiert in eine endlos umlaufende Formgebungseinheit einträgt und die Polymerisation des Reaktionsgemischs in der Formgebungseinheit durch Einwirkung von Mikrowellenstrahlung auslöst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Einwirkung und/oder die Stärke der Mikrowellen strahlung geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Reaktionsgemisch nach Beendigung der Einwirkung der Mikrowellenstrahlung keine weitere Wärmeenergie von außen zuführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß man der Mischung nach Beendigung der Ein wirkung der Mikrowellenstrahlung Wärmeenergie durch Kühlung entzieht.

5. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Dosiereinheit (10, 12, 14) zum Eintragen eines Reaktionsgemisches in eine ein umlaufendes Endlosformband (16) aufweisende Formgebungseinheit und eine Austrageinrichtung (26) zum Austragen der polymeri sierten Mischung von dem Endlosformband (16), und durch einen dem Endlosformband (16) im Bereich zwischen der Dosiereinheit (10, 12, 14) und der Austrageinrichtung (26) so zugeordneten Mikrowellengenerator (18), daß dessen Strahlung auf das Re aktionsgemisch im Endlosformband (16) einwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Endlosformband (16) ein Abkühlband (26) anschließt, welches die polymerisierte Mischung weiter transportiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abkühlband (26) eine Kühlvorrichtung (24) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Endlosformband (16) mehrere benachbart zueinander angeordnete Profilformen (22) bzw. Profilrillen aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosformband (16) einen abgeschirmten Kanal, in welchem der Mikrowellengenerator (18) untergebracht ist, durchläuft.