NO125069B - - Google Patents

Description

Fyllstoff for polyetylenmasser.

Oppfinnelsen angår fyllstoff for polyetylenmasser som, som polymerisat f altså plastsubstans) inneholder høytrykk-polyetylen, lavtrykkpolyetylen eller kopolymerisater av etylen og andre polymeriserbare monomere.

Som fyllstoff for polyetylen (høytrykks-polyetylen) er det tidligere foreslått sot i vektsdeler på ca. 25—60 deler sot til 100 deler polyetylen, hvorved soten skal ha en partikkelstørrelse som ikke er over 100 mili-mikron. Dette er også foreslått for faste halogenderivater av høytrykkspolyetylen.

I motsetning til dette foreslås ifølge oppfinnelsen som fyllstoff ikke sot men

finkornet koks, hvilket fører til polyetylen-m asser med overlegne egenskaper.

Fra tysk patent nr. 829.355 er det kjent å anvende finmalt pyrobitumen som fullstoff for en rekke plastmaterialer, istedetfor de tidligere kjente fyllstoffer, grafitt og sot. Det er også blitt foreslått å anvende kokspulver og sot som tilsetning til kautsjuk-komposisjoner. Det kunne imidlertid av dette ikke sluttes at kokspulver i polyetylen og etylenblandingspolymerisater utøver virkninger som er overlegne like overfor sot eller grafitt.

I det følgende angis en sammenligning mellom formbare masser som inneholder sot og slike som inneholder kokspulver.

Som polyetylen ble det anvendt et pro-dukt som fås ved høytrykksmetoden, og det ble tilsatt 30 pst. fyllstoff.

Sammenligningsforsøkene viser at ved omtrent samme strekkfasthet er utvidel-sesverdien for massen med sot fullstendig utilfredsstillende, og likeledes vekselbøye-fastheten, mens ved massen ifølge fore-liggende oppfinnelse er ikke bare utvidelse og bøyefasthet utmerket, men står også i et godt forhold til strekkfastheten. Det skal her bemerkes at det i praksis praktisk talt aldri forekommer vekslende bøyninger i en størrelsesorden på 30, mens derimot enkelte vekselbøyninger hyppig forekommer, såle-des at et materiale som ikke tåler en vek-selbøyning er ubrukbart.

Fremtredende er den langt bedre kulde-bestandighet for produktet ifølge forelig-gende oppfinnelse. Mens det oppstår brudd allerede ved + 22° C ved de kjente masser med sot, dvs. ved temperaturer som meget ofte forekommer, er produktet ifølge oppfinnelsen bestandig inntil -r 15° C.

Forholdet mellom kokspulvermengde og polymerisatmengde i massen er vilkårlig, og kan variere fra 1 pst. til betydelig innhold av fyllstoffer, f. eks. til 50 pst. og mer.

Særlig overraskende er den gode formbarhet av masser som inneholder forholds-vis store mengder av kokspulver, på 20 pst. og derover, og at disse masser dessuten fører til formlegemer med meget gode egenskaper.

Den gode formbarhet og de gode egenskaper for sluttproduktet foreligger også når innholdet av kokspulver i produktet ifølge den foretrukne utførelsesform er høyere enn 20 pst. og også høyere enn 25 pst., og f. eks. ligger i området på 40 til 60 pst. Slike masser kan f. eks. også anvendes som utgangsmateriale for sprøytefrem-gangsmåter.

De formede produkter utmerker seg ved fortrinnlige mekaniske egenskaper, utmerket lysbestandighet og gode overflater.

Støtømfindtligheten og slagømfindt-ligheten for de formlegemer som er fremstilt av massene ifølge oppfinnelsen er langt mindre enn for formlegemer av etylenpoly-merisat uten fyllstoffer eller med andre fyllstoffer. Utvidelsesverdiene for formlegemene er overraskende langt lavere enn verdiene for tilsvarende polyetylenmasser uten innhold av fyllstoff, henholds-vis med de kjente små innhold på ca. 2—3 pst. pigmentstoffer. Strekkfastheten er ved masser ifølge oppfinnelsen langt høye-re enn for ufylte eller pigmenterte tilsvarende polyetylenmasser.

Også med innhold av masse ifølge oppfinnelsen på under 20 pst., f. eks. 10 pst. eller også bare 5 pst. eller derunder, kan denne økning av strekkfastheten iakttas i overraskende grad.

Som koksfyllstoff ifølge oppfinnelsen er f. eks. stenkullkoks, petrolkoks eller bekkoks. Særlig egnet er askefattig koks, f.eks. stenkullkoks.

Kokspulveret kan fremstilles på vanlig måte, idet ikke bare produkter med høy finhet (6400 M/cm<2>) men også et grovere materiale, ca. 900 M/cm<2> kan anvendes for høyverdige blandinger.

Massene ifølge oppfinnelsen kan i ste-elet for eller ved siden av ren polyetylen inneholde kopolymerisater av etylen og andre olefiner, f. eks. propylen. Ifølge en foretrukken utførelsesform fremstilles disse kopolymerisatene ved lavtrykksmetoden. Når det brukes polyetylen-homopolymeri-sat, kan lavtrykkspolyetylen og med stor fordel også høytrykkspolyetylen anvendes. Ved anvendelse av kopolyemisater alene eller en blanding av kopolymerisater og polyetylen, beregnes forholdsmengdene med hensyn til kokspulver på totalvekten av polymerisatandelen.

F. eks. fås gode resultater ved anvendelse av etylenpropylen-kopolymerisat med et innhold av polymerisat på 40 til 70 pst. og et innhold av kokspulver på 60 til 30 pst. En slik masse er godt formbar i var-men, f. eks. ifølge sprøytemetoden, og de erholdte formlegemer oppviser ikke bare fasthetsegenskaper, men også gode over-flateegenskaper og en god lysbestandighet.

Fremstillingen av formblandingen er den vanlige. Man kan anvende de kjente blande- og knaanordninger. Blandingen av polyetylen og kokspulver kan tilsettes nett-dannende middel, glidemiddel og andre kjente tilsetningsstoffer.

Formningen, som på kjent måte fører til formlegemer av vilkårlig utformning, f. eks. rør, plater osv. utføres hensiktsmessig ved temperaturer under det egentlige flyte-punkt. Anvendelsen av høye ■ presstrykk anbefales.

F. eks. fremstiltes av en blanding av høytrykkspolyetylen og askefattig stenkullkoks i forhold 1:1 i en stempelstrengpresse rør som hadde en overordentlig stor glatt-het.

Foruten de ovenfor nevnte gode egenskaper for de formede legemer av massen ifølge oppfinnelsen, kan nevnes den for-holdsvis høye stabilitet like overfor tempe-ratursvingninger og en overraskende god sveisbarhet for formlegemene, i så måte ligner de polyvinylklorid. Sveisesømmene av sveisede formlegemer ifølge oppfinnelsen har en langt høyere fasthet enn sveisesøm-mene av ufylt polyetylen.

Eksempel 1:

1 kg polyetylen som er fremstilt ifølge lavtrykksmetoden blandes med 1 kg askefattig ren koks som var drevet gjennom en sikt på 6400 masker/cm<2>, i en maskin. Blandingen formes deretter i en 100 tonns presse til et rørstykke ved normal temperatur. Deretter oppvarmes formen til 140° C, lege-met presses ferdig, og formen avkjøles under fullt trykk.

Det resulterer i et iy2" rørstykke som ved 4 mm's veggtykkelse holder stand mot et trykk på 80 ato.

Eksempel 2: En polyetylen (Lupolen H) som er fremstilt ifølge høytrykksmetoden, tilsettes den dobbelte mengde bekkoks. I en blandean-ordning ved forhøyet temperatur homoge-niseres og granuleres blandingen.

Granulatet kan forarbeides i en opp-varmet presse til plater eller i strengpres-ser til rør.

Pormlegemet utmerker seg ved en glinsende og glatt overflate. Strekkfastheten for formlegemet ligger langt over strekkfastheten for utgangspolyetylenet.

Eksempel 3: En blanding som består av 80 pst. lavtrykkspolyetylen og 20 pst. stenkullkoks granuleres med vanlig granuleringsanord-r.ing og formes deretter i en skruepresse til et rør. Røret har en glinsende overflate og oppviser ved en innvendig trykkbelastning verdier som ligger over 30 pst. høyere enn for et rør av det samme polyetylen.

Claims (4)

1. Anvendelse av finkornet koks som fyllstoff i formbare masser bestående av polyetylen og/eller kopolymerisater av polyetylen med en eller flere andre olefiner.

2. Anvendelse i henhold til påstand 1, karakterisert ved at den finkornede koks er en stenkullkoks.

3. Anvendelse i henhold til påstand 1, karakterisert ved at den finkornede koks er en askefattig koks.

4. Anvendelse i henhold til påstand 1 i forbindelse med samtidig anvendelse av fyllstoff av annen art, karakterisert ved at kokspulvermengden er større enn mengden av annet fyllstoff.