NO128346B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av støpematerialer på

basis av lineære polyamider.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte

til fremstilling av støpematerialer på basis av lineære polyamider, som ved behandling i mykgjort tilstand, etterfulgt av av-kjøling, gir produkter med en homogen, forstyrret-sfæralittisk struktur.

Ved uttrykket «forstyrret-sfærolittisk

struktur» forstås her og i det følgende en struktur, i hvilken det er dannet sfærolit-ter av en hvilken som helst irregulær form og med små dimensjoner. En gjenstand med «homogen, fullstendig forstyrret-sfærolittisk struktur» er en gjenstand som helt igjennom har forstyrret-sfærolittisk struktur. Begrepene «sfærolittisk struktur» og «forstyrret-sfærolittisk struktur» (eller homogen finkornet struktur) er forøvrig velkjente i teknikken og de angjeldende morfologiske strukturer er beskrevet av W. Hechelhammer i Kunststoffe, 45 (1955), 414—417.

Ifølge en tidligere foreslått fremgangsmåte, fremstilles disse støpematerialer ved opphetning av de lineære polyamider fra den faste fase til over deres smeltepunkt, hvoretter de underkastes en slik sterk mekanisk blanding at som en følge av denne sterke blanding viser de faste produkter som fåes etter avkjøling av smeiten, bare en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur.

Denne sterke mekaniske blanding oppnås f. eks. ved blanding av materialet i forholdsvis lang tid over deres smeltepunkt i en ekstruderingsmaskin av skruetypen.

Skjønt denne eldre fremgangsmåte fører til et tilfredsstillende produkt, har den en ulempe ved at det kreves en større energi-mengde for å oppnå de tilsiktede resul-tater.

Det er nå blitt funnet en fremgangsmåte hvori det samme mål nåes med min-dre forbruk av energi.

Oppfinnelsen, som angår en fremgangsmåte til fremstilling av den ovenfor antydede art, karakteriseres ved at minst 0,1 og fortrinnsvis 1—10 vektprosent av en polymer med en homogen, forstyrret-sfærolyttisk struktur fordeles i en polymer med sfærollittisk struktur.

I denne forbindelse skal det bemerkes at med homogene, forstyrret-sfærolittiske polymere skal ikke bare forstås produkter som i fast tilstand viser en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur, men også de smeltede produkter, som, etter størkning, gir produkter som har denne homogene, forstyrret-sfærolittiske struktur.

For korthets skyld, kalles i det følgende både polyamider som i fast tilstand viser en sfærolittisk struktur likesom smeltede polyamider, som etter størkning gir produkter som har en sfærolittisk struktur, for sfærolittiske polymere.

Når de støpematerialer som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse behandles i den mykgjorte tilstand og etterpå av-kjøles, oppnås det overraskende resultat at de støpte gjenstander har en tvers igjennom forstyrret-sfærolittisk struktur. Ved således å blande en sfærolittisk polymer med en forstyrret-sfærolittisk polymer, i den mykgjorte tilstand, omdannes den sfærolittiske polymer til en forstyrret-sfærolittisk polymer.

På grunn av dette, er det unødvendig å underkaste hele massen av støpematerialet i den mykgjorte tilstand en sterk blandevirkning for å forstyrre den sfærolittiske struktur.

Ifølge oppfinnelsen kan fordelingen av de homogene, forstyrret-sfærolyttiske polymere i de sfærolittiske polymere finne sted på mange forskjellige måter.

F. eks. kan ifølge foreliggende oppfinnelse smeltede homogene, forstyrret-sfærolittiske polymere fordeles i smeltede sfærolittiske polymere.

Når den smeltede blanding som fåes på denne måte størkner, f. eks. etter at den er blitt ekstrudert til en tråd eller an-nen gjenstand, viser den faste polymere seg å ha en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur, som er uavhengig av avkjø-lingshastigheten.

Den smeltede homogene, forstyrret-sfærolittiske polymere som er fordelt i den smeltede sfærolittiske polymere, kan fremstilles enten ved homogen opphetning av en fast sfærolittisk polymer til en temperatur som ligger mellom smeltepunktet og den såkalte kritiske temperatur for den polymere, eller ved å underkaste sfærolittiske polymere over deres smeltepunkt en sterk mekanisk blandevirkning.

Denne omdannelse utføres fortrinsvis umiddelbart før tilsetningen av den forstyrret-sfærolittiske polymere til den sfærolittiske polymere.

I det tilfelle når de sfærolittiske polymere fremstilles kontinuerlig fordeles den smeltede homogene forstyrret-sfærolittiske polymere i den fremdeles sfærolittiske polymere på det punkt hvor disse polymere tømmes ut i smeltet tilstand fra apparatu-ren for deres kontinuerlige fremstilling.

Den forstyrret-sfærolittiske polymere kan her oppnås ved kontinuerlig uttøm-ning av en liten mengde av den polymere fra den kontinuerlig arbeidende apparatur, hvoretter den. underkastes en sterk mekanisk virkning for å forstyrre den sfærolittiske struktur. Denne del tilføres der-etter igjen til hovedmassen av den polymere.

Det tilføres fortrinsvis granulater av en sfærolittisk polymer via en ekstruderingsmaskin hvori den polymere i mykgjort tilstand behandles mekanisk i tilstrekkelig lang tid for å forstyrre den sfærolittiske struktur, til den kontinuerlig fremstilte polymere på det punkt hvor den siste for-later polymerisasjons- eller polykondensa-sjonskaret i smeltet tilstand.

I stedet for å forlate en smeltet homogen, forstyrret-sfærolittisk polymer i en smeltet sfærolittisk polymer, er det også mulig ifølge foreliggende oppfinnelse å fordele den smeltede, forstyrret-sfærolittiske polymere i en fast, sfærolittisk polymer, eller å fordele en fast homogen forstyrret-sfærolittisk polymer i en smeltet sfærolittisk polymer.

Også granulerte homogene, forstyrret-sfærolittiske polymere kan blandes med granulerte sfærolittiske polymere. Disse blandinger egner seg særlig for behandling ved hjelp av ekstruderingsmaskiner. Selv om støpematrialene kanskje ikke var helt homogene, sikrer blandevirkningen i ekstruderingsmaskinene en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur i de fremstilte gjenstander.

Den mengde homogen, fostyrret-sfærolittisk polymer som fordeles i den sfærolittisk polymere kan variere innen vide grenser. Ifølge foreliggende oppfinnelse fordeles av økonomiske grunner fortrinnsvis fra 1 til 10 vektspst. av de homogene, forstyrret-sfærolittiske polymere i sfærolittiske polymere.

Støpte gjenstander, fremstilt av de støpematerialer som er fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, ved behandling i mykgjort tilstand etterfulgt av avkjøling, viser en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur. Avkjølingshastigheten har liten innvirkning på det generelle strukturmøn-ster i den støpte gjenstand.

Hele tiden, også ved behandling i mykgjort tilstand over den kritiske temperatur for de polymere, gir injeksjonsstøpning av støpematerialet som er fremstilt ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen homogene, forstyrret-sfærolittiske gjenstander. Som et resultat av dette har de homogene egenskaper. Dessuten er de fri for spenninger.

Oppfinnelsen vil i det følgende forkla-res nærmere ved hjelp av eksempler.

Eksempel 1

En smelte med en temperatur på 270°C, fremstilt av 1 kg av homogene, forstyrret-sfærolittiske granulater av et polyamid fremstilt av heksametylendiamin og adipinsyre, ble fordelt i en smelte med en temperatur på 270°C, fremstilt av 50 kg av sfærolittiske granulater av et polyamid likeledes fremstilt fra heksametylendiamin og adipinsyre.

Fra den blandete smelte ble det dannet en tråd med en diameter på 3 mm, som ble innført i vann ved 20°C og kuttet til granulater. De erholdte granulater viste en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur.

Granulatene ble støpt til gjenstander ved hjelp av en injeksjonsstøpemaskin av stempeltypen. Sylindertemperaturen i iri-jeksjonsstøpe-maskinen ble erholdt ved 290°C.

De støpte gjenstander var fri for indre spenninger, hadde en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur og viste ikke strøm-ningsmerker.

De opprinnelige sfærolittiske polyamid-granulater ble injeksjonsstøpt til gjenstander på samme måte. Disse gjenstander viste en homogen fordeling av en fremherskende sfærolittisk struktur og var ikke fri for indre spenninger.

Eksempel 2

Sfærolittiske granulater av et polyamid, som var fremstilt fra e-kaprolaktam og som inneholdt ca. 10 vektspst. av vann-oppløselige komponenter, ble matet til en ekstruderingsmaskin av skruetypen. Leng-den og diameteren for skruen var hen-holdsvis 72 cm og 4,5 cm. Temperaturen i ekstruderingsmaskinen ble holdt ved 260°C. Gjennomsnittsoppholdstiden for polyamidet i ekstruderingsmaskinen var 2 minut-ter.

Pr. tidsenhet ble det fordelt 1 vektspst. av denne ekstruderte homogene, forstyrret-sfærolittiske smelte i en smelte av et polyamid, ved det punkt hvor polyamidet ble uttømt i smeltet tilstand ved 260°C fra en apparatur for kontinuerlig fremstilling av dette fra e-kaprolaktam.

Denne blandete smelte ble omdannet til en tråd med en diameter på 3 mm. Den dannede tråd ble innført i vann ved 20°C og kuttet til granulater.

Granulatene, som hadde en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur, ble støpt til gjenstander ved hjelp av en injeksjons-støpemaskin av stempeltypen. Temperaturen i injeksjons-støpemaskinen ble holdt ved 260°C.

De støpte gjenstander viste en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur og var fri for indre spenninger.

De granulater som erholdtes fra den ikke-podede smelte viste en sfærolittisk struktur. Gjenstander som erholdtes ved injeksjonsstøpning av disse granulater, på samme måte som angitt ovenfor, viste en homogen, fremherskende sfærolittisk struktur.

Eksempel 3

Ved hjelp av en form ble den blandete smelte som erholdt ifølge eksempel 2 støpt i en kontinuerlig fremgangsmåte til staver med en diamater på 3 mm. Formen ble avkjølt med vann ved 20°C.

Den erholdte stav viste en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur og var fri for indre spenninger.

Eksempel 4 5 kg av homogene, forstyrret-sfærolittiske granulater av et polyamid som var fremstilt av e-kaprolaktam og som inneholdt 2 vektpst. vannoppløselige komponenter, ble blandet med 50 kg av sfærolittiske granulater av et polyamid som likeledes var fremstilt av e-kaprolaktam og inneholdt 2 vektspst. vannoppløselige komponenter. Blandingen av granulater ble dannet til en tråd ved hjelp av en ekstruderingsmaskin som var opphetet til 280°C. Den dannede tråd ble innført i vann ved 20°C og kuttet til granulater.

Granulatene hadde en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur.

Gjenstandene som erholdtes ved injek-sjonsstøpning eller ekstrudering av disse granulater viste også en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur.

Eksempel 5 3 kg av homogene, forstyrret-sfærolittiske granulater av et polyamid som var fremstilt fra heksametylen-diamin og adipinsyre, ble blandet med 50 kg sfærolittiske granulater av et polyamid fremstilt av e-kaprolaktam og inneholdt 2 vektspst. av komponenter som var oppløselige i vann. Blandingen av granulater ble formet til en tråd ved hjelp av en ekstruderingsmaskin som var opphetet til 280°C. Den dannede tråd ble innført i vann ved 20°C og kuttet til granulater.

Granulatene hadde en homogen, forstyrret-sfærolittisk struktur. Det samme gjaldt gjenstander som ble erholdt ved injeksjonsstøpning eller ekstrudering av disse granulater.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av støpematerialer på basis av lineære polyamider, som ved behandling i mykgjort tilstand og påfølgende avkjøling, gir produkter med homogen, fullstendig forstyrret-sfærolittisk struktur, karakteri-setrt ved at minst 0,1 og fortrinnsvis 1—10 vektprosent av en polymer med homogen, fullstendig forstyrret-sfærolittisk struktur blandes i en polymer med sfærolittisk struktur.

2. Fremgangsmåte til fremstilling av

støpematerialer ifølge påstand 1, og hvor disse støpematerialer skal behandles ved hjelp av ekstruderingsmaskiner, karakterisert ved at de to komponenter blandes i granulert form.