PL67866B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.IV.1973 67866 KI. 39b5,41/02 MKP C08g 41/02 ' eZYTELMIAJ Twórca wynalazku: Witold Zielinski Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania wzmocnionego poliamidu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wzmocnionego poliamidu.Znanych jest szereg metod wzmacniania two¬ rzyw polianiidowych przy (pomocy wlókien nieor¬ ganicznych, zwlaszcza szklanych. Jedna z metod polega na tym, ze wlókno szklane w postaci ro- vingu jest jpodawane ze szpul do specjalnej kon¬ strukcji glowicy krzyzowej, gdzie jest powlekane stopionym poliamidem. Masa opuszcza glowice w postaci drutu, który tnie sie na odpowiedniej dlugosci granulat. Granulat otrzymany ta metoda mimo wysokich wlasciwosci wytrzymalosciowych jest trudny w przetwórstwie i nadaje sie tylko do przetwarzania przy pomocy wytlaczarek slimako¬ wych. Czesto material ten w dyszy wtryskarki ulega rozfilcowaniu, co powoduje zaklócenia pro¬ cesu wtrysku.Inna odmiana tej metody jest podawanie rovin- gu do otworów odpowietrzajacych wytlaczarki dwuslimakowej. W cylindrze tej wytlaczarki ro- ving zostaje pociety zwojami slimaka na drobne kawalki, wymieszany ze stopionym poliamidem i wytloczony w postaci drutu, który tnie sie na granulat. Jakosc granulatu jest tu lepsza niz w metodzie poprzedniej. Metoda ta wymaga kosz¬ townej wytlaczarki i duzych ilosci energii. W pro¬ cesie tym zachodzi szybkie zuzycie slimaka i cy¬ lindra wytlaczarki.Nastepna metoda otrzymywania wzmocnionego granulatu poliamidowego jest podawanie urzadze- 10 15 20 25 niem dozujacym cietego wlókna nieorganicznego do stopionego poliamidu przesuwajacego sie w cy¬ lindrze dwuslimakowej wytlaczarki, gdzie naste¬ puje wymieszanie sie skladników i nastepnie wy¬ tloczenie mieszaniny w postaci drutu, który tnie sie na granulat.Odmiane tej metody stanowi sposób podawania mieszaniny cietego wlókna nieorganicznego i roz¬ drobnionego poliamidu przy pomocy dozownika slimakowego clo leja zasypowego wysokosprawnej wytlaczarki dwuslimakowej zaopatrzonej w strefy mieszajace i nastepnie wytloczenie zawartosci cy¬ lindra w postaci drutu, który tnie sie na granulat.Otrzymany tymi dwiema metodami granulat odzna¬ cza sie zadowalajaca jakoscia. Wystepuja tu trud¬ nosci zwiazane z utrzymaniem jednakowej zawar¬ tosci wlókna w wzmocnionym granulacie.Powazna wada tej metody jest silne wycieranie sie slimaków i cylindra szczególnie w strefie po¬ dajacej (suche tarcie wlókna o metal). Metody te wymagaja kosztownych agregatów mieszajaco-wy¬ tlaczajacych i zuzywaja duze ilosci energii, sa skomplikowane i kosztowne.Dalsza metoda jest sposób mieszania cietego nie¬ organicznego wlókna z monomerem, (na przyklad kaprolaktamem lub laurynolaktamem) i podawa¬ nie otrzymanej mieszaniny do reaktora, gdzie mo¬ nomer ulega polimeryzacji do poliamidu.Po skonczonej polimeryzacji zawartosc reaktora wyciska sie w postaci peku drutów, które lnie sie 67 86667 866 3 na granulat. Otrzymany ta metoda wzmocniony poliamid odznacza sie dobra jakoscia. Metoda ta jednak ma szereg powaznych braków i trudnosci technologicznych zwiazanych przede wszystkim z mieszaniem i wytlaczaniem bardzo lepkiej za- 5 wartosci reaktora oraz dlugim czasem przebiegu operacji.Celem wynalazku jest opracowanie takiego spo¬ sobu otrzymywania poliamidu wzmocnionego wlók¬ nem nieorganicznym, w którym unika sie trudnos- 10 ci zwiazanych z wyzej wymienionymi metodami.Uzyskano to stosujac odpowiednia obróbke wlókna nieorganicznego przed przetopieniem go z polia- iK5 'sposób1 'otó 71 35 posól) 'otrzymywania wzmocnionego poliamidu 15 wedlug wynalazku polega na tym, ze wlókno nie- organjczme:«fiies^a;i3i| ze stopionym laktamem badz mieszanina laktamów, badz mieszanina laktamów ze zmiekczaczaimi lub srodkami smarujacymi stoso¬ wanymi do tworzyw poliamidowych w temperatu- 2o rze 35°—180°C. Ilosc wprowadzonych laktamów wy¬ nosi 1—20°/o (w przeliczeniu na wlókno).Zaimpregnowane tymi substancjami wlókno nie¬ organiczne miesza sie nastepnie z rozdrobnionym poliamidem, zazwyczaj granulatem w ilosci 25 3—50%.Mozna tez ze wzgledów technologicznych ope¬ racje mieszania wlókna nieorganicznego ze stopio¬ nym laktamem badz mieszanina laktamów prze¬ prowadzac razem z rozdrobnionym poliamidem. 30 Mieszanki te podaje sie juz normalnym sposo¬ bem do leja zasypowego typowej wytlaczarki jed- noslimakowej o dlugosci slimaka 18—20 D i wy¬ tlacza sie w zaleznosci od gatunku uzytego do wzmacniania poliamidu dotychczas znanym sposo¬ bem. Wprowadzony w czasie rozfilcowania wlókna laktam mozna usunac badz w samym juz procesie wytlaczania przez odgazowanie prózniowe, badz otrzymany granulat ze wzmocnionego poliamidu ekstrahujac goraca woda.Otrzymany wedlug wynalazku wzmocniony gra¬ nulat poliamidowy, ze wzgledu na dobre rozfilco- wanie wlókna, charakteryzuje sie doskonalym je¬ go rozprowadzeniem w masie poliamidowej, co pozwala na przetwarzanie nawet na skomplikowa¬ ne ksztaltki na wszelkich typach wtryskarek sli¬ makowych i tlokowych a niekiedy i recznych.Istota zglaszanego wynalazku jest to, ze proces rozfilcowywania polaczony jednoczesnie z impreg¬ nacja elementarnych wlókien nieorganicznych sto¬ pionym laktamem przeprowadza sie przed ope¬ racja wytlaczania. Przy czym czas trwania i tem¬ perature tego procesu mozna dowolnie regulowac.Gdy natomiast w dotychczas znanych metodach otrzymywania wzmocnionego poliamidu, rozfilco- wywanie wlókien nieorganicznych prowadzi sie w wytlaczarkach (wraz z procesem mieszania i rozdrabniania wlókna) w temperaturach ponad 250° przez bardzo krótki okres czasu, co spowodo¬ wane jest wzgledami technologicznymi i niska od¬ pornoscia poliamidu na utlenianie w podwyzszonej temperaturze, a co prowadzi do gorszej jakosci wzmocnionego granulatu poliamidowego.Na otrzymanie doskonalego rozprowadzenia wlókien nieorganicznych w masie poliamidowej wedlug zgloszonego pomyslu wplywa jeszcze fakt, 45 50 55 60 ze rozfilcowane nieorganiczne wlókienka pokryte sa mikrowarstewka laktamu, co ulatwia i skraca czas ich mieszania ze stopionym poliamidem w cy¬ lindrze wytlaczarki. Skrócenie czasu mieszania ma tu zasadnicze znaczenie, gdyz wlókienka nieorga¬ niczne nie ulegaja silnemu skracaniu (lamaniu), a co za tym idzie nie ulegaja pogorszeniu wlas¬ nosci wytrzymalosciowych wzmocnionego poliami¬ du, jak to ma .miejsce w dotychczas znanych meto¬ dach otrzymywania wzmocnionego granulatu po¬ liamidowego w wysokosprawnych wytlaczarkach ze strefami mieszajacymi.Dzieki otoczeniu wlókienek nieorganicznych warstewka laktamu zmniejsza sie znacznie nisz¬ czace tarcie ich o slimak i cylinder wytlaczarki, oszczedzajac przy tym energie i przedluzajac znacznie zywotnosc wytlaczarek, w przeciwien¬ stwie do znanych metod wzmacniania poliamidu.Przyklad I. Do 3,5 kilograma cietego wlókna szklanego umieszczanego w mieszalniku dodaje sie 0,4 kilograma kaprolaktamu i miesza sie przez 1/2 godziny w temperaturze 90°C. Nastepnie dodaje sie do mieszalnika 6,5 kilograma poliamidu w for¬ mie granulatu i w temperaturze 85^C miesza sie ponownie przez 1/2 godziny, wyladowuje do leja zasypowego wytlaczarki o dlugosci slimaka 20 D, zaopatrzonej w glowice granulujaca. Wytlaczanie prowadzi sie w sposób wlasciwy dla uzytego ga¬ tunku granulatu poliamidowego.Przyklad II. Do 3,5 kilograma cietego wlókna szklanego umieszczanego w mieszalniku dodaje sie 0,45 kilograma laurynolaktamu i miesza sie przez 1/2 godziny w temperaturze 90°C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad III. Do 3,5 kilograma cietego wlók¬ na szklanego umieszczonego w mieszalniku dodaje sie 0,3 kilograma kaprolaktamu i 0,2 kilograma estru heksylowego kwasu dwuhydroksybenzoesowe- go lub innego zmiekczacza poliamidów i miesza sie przez 1/2 godziny w temperaturze 90°C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad IV. Do 3,5 kilograma cietego wlók¬ na szklanego umieszczonego w mieszalniku dodaje sie 0,3 kilograma kaprolaktamu i 0,1 kilograma al¬ koholu cetylowego lub innej substancji uzywanej jako srodek smarujacy do poliamidów i miesza sie przez 1/2 godziny w temperaturze 90^C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad V. Do 3,5 kilograma wlókna azbes¬ towego umieszczanego w 'mieszalniku dodaje sie 0,4 kilograma kaprolaktamu i miesza sie przez 1 godzine w temperaturze 90°C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad VI. Do 3,5 kilograma cietego wlók¬ na szklanego umieszczonego w mieszalniku dodaje sie 0,4 kilograma, kaprolaktamu, 6,5 kilograma po¬ liamidu w formie granulatu i nastepnie miesza sie przez 1 godzine w temperaturze 95°C. Po uplywie tego czasu zawartosc mieszalnika wyladowuje sie do leja zasypowego wytlaczarki o dlugosci slimaka67 5 20 D zaopatrzonej w glowice granulujaca. Wytla¬ czanie prowadzi sie w sposób wlasciwy dla uzyte¬ go gatunku granulatu poliamidowego. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wzmocnionego poliamidu polegajacy na tym, ze poliamid przed przetopie¬ niem jest mieszany z wlóknem nieorganicznym, znamienny tym, ze ciete lub rozdrobnione wlókno nieorganiczne przed wytloczeniem z rozdrobnio¬ nym poliamidem jest mieszane z laktamami, badz mieszanina laktamów ze zmiekczaczami lub srod- 866 6 kami smarujacymi stosowanymi do tworzyw po¬ liamidowych w ilosci 1—20% w przeliczeniu na wlókno.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 5 ilosc wprowadzonych do poliamidu wlókien nie¬ organicznych wynosi 3—50%.

3. Sposób wedlug zastrz. 112, znamienny tym, ze impregnacje wlókna nieorganicznego przy po¬ mocy laktamów badz ich mieszanin ze zmiekcza- 10 czarni lub tzw. srodkami smarujacymi przeprowa¬ dza sie w zakresie temperatur 35—180°, a najko¬ rzystniej okolo 90°C. PL PL