DD301158A7 - Verfahren zum einarbeiten von pentaerythrit in polyvinylchloridmischungen,vorzugsweise auf der basis von heterogen chloriertem polyvinylchlorid - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einarbeiten von Pentaerythrit in Polyvinylchloridmischungen, vorzugsweise auf der Basis von heterogen chloriertem Polyvinylchlorid (PVCC). Die festen Mischungsbestandteile werden in den Heizmischer der Heiz-Kühlmischer-Kombination vorgelegt und bei einer Temperatur von 40 bis 90 Grad C werden die flüssigen Bestandteile zugegeben. Beim Erreichen einer Mischtemperatur von 70 bis 95 Grad C wird eine auf eine Temperatur von 85 bis 100 Grad C erwärmte wäßrige Lösung von Pentaerythrit in das Zentrum der Mischtrombe eingebracht und die Mischung bis auf eine Temperatur von 105 bis 190 Grad C erwärmt und anschließend in den Kühlmischer abgelassen und abgekühlt. Das Verhältnis von Wasser zu Pentaerythrit liegt in einem Bereich von 2:1 bis 20:1. Durch diese Verfahrensweise wird eine Mischung erhalten, aus der sich Halbzeuge bzw. Fertigartikel mit hervorragenden thermischen und mechanischen Eigenschaften herstellen lassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einarbeiten von Pentaerythrit in Polyvinylciiloridmischungen, vorzugsweise auf der Basis von hoterogem chloriertem Polyvinylchlorid.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen '

Der Einsatz von Pentaerythrit als Co- bzw. sekundärer Stabilisator in Polyvinylohloridformmassen ist bereits seit langem bekannt (Voigt, Die Stabilisierung der Kunststoffe gegen Licht und Wärme, Berlin-Heidelberg-New York 1966, S. 231). In Abhängigkeit von der Rozepturzusammensetzung der Polyvinylchloridformmasse liegt der Anteil an Pentaerythrit in einem Bereich von 0,1 bis 5Gew.-%, bezogen auf den Polymerenanteil. Als Costabilisator hat Pentaerythrit innerhalb der Gruppe der Polyole die größte Bedeutung erlangt. Die Polyole Ub₁ η eine wichtige Funktion im Rahmen der Stabilisatorkombination aus. Diese beruht auf der Komplexierung und damit Desaktivierung des Zink- bzw. Cadmiumchlorids in den entsprechenden Stabilisatorsystemen (Gächter/Müller, Taschenbuch der Kunststoffadditive, Carl Hanser Verlag München/Wien, 1979, S. 182) sowie in einer Verbesserung der thermischen Beständigkeit der herzustellenden Halbzeuge bzw. Fertigartikel (Thinius, Stabilisierung und Alterung von Plastwerkstoffen, Band 1, Akademie-Verlag Berlin, 1969, S. 172).

Pentaerythrit hat jedoch den Nachteil, daß es sich nur ungenügend im Polymeren löst (DD-PS 107707 und DE-OS 1669975). Dadurch kommt es teilweise zu einer Wanderung von Pentaerythritteilchen aus dem plastischen Material heraus, und im Fertigprodukt erscheinen unaufgeschlossene, weiße Pentaerythritstippen. Diese Inhomogenitäten bewirken außerdem eine Verringerung der mechanischen Festigkeitswerte der Halbzeuge bzw. Fertigprodukte.

Zur Verbesserung der Löslichkeit von Pentaerythrit in Vinylchlorid-Polymerisaten ist es bereits bekannt (DE-OS 1669975), verestertes und/oder veräthertes Pentaerythrit in Mengen von 0,3 bis 8Gew.-% mechanisch einzuarbeiten. Außerdem soll dadurch das Stabilisiorungsvermögen von Pentaerythrit in Mischung mit Pentaerythritestorn erhöht werden. Insbesondere bei Pentaerythritmengen von über 1 % erleichtert der Zusatz von Pentaerythritestern die Löslichkeit in Vinylchloridpolymerisaten. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Pentaerythrit erst in einem zusätzlichen Arbeitsschritt verestert werden muß. In beabsichtigter Weise wirkt die Esterkomponente gleichzeitig als Gleitmittel, was jedoch nicht in allen Anwendungsfällen erwünscht ist.

Aus verfahrenstechnischer Sicht (z.B. Extrusions-oder Spritzgießtype) vorzunehmende Änderungen der Gleitmittelkomponente sind nicht möglich.

In der DD-PS 107707 ist ein Stabilisator beschrieben, der aus Trimethylpropan und Pentaerythrit besteht. Durch Zusammenschmelzen dieser beiden Polyole und einer oder mehreren Verbindungen wie Dipentaerythritol, Tripentaerythritol, Neopentylglykol, Trimethyloläthan, Ditrimethylolpropan, Mannitol, Sorbitol, anhydroennea Hepititol, 1,2,6-Hexantriol und Glycerin soll eine wesentlich verbesserte Verträglichkeit mit PVC erreicht werden. Nachteilig ist, daß dieser Stabilisator erst durch zusätzliche Arbeitsschritte, wie Zusammenschmelzen der Alkoholkomponenten, Abkühlen der erhaltenen Mischung und Zerkleinern in ein Pulver, hergestellt werden muß, wodurch sich die Gestehungskosten des Stabilisators wesentlich erhöhen. Zur Erzielung der beabsichtigten stabilisierenden Wirkung muß dieser Stabilisator jedoch in relativ großen Einsatzmengen (0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Polymerantei) zugegeben werden. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Kosten für die Formmasse. Aus der EP-PS 0109546 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Costabilisators aus Pentaerythrit für die Stabilisierung von Polyvinylchlorid bekannt, bei dem Pentaerythrit bei Temperaturen von 180 bis 22O⁰C mit stark alkalisch wirkenden Substanzen behandelt wird. Dadurch sollen die bekannten Schwierigkeiten bei der Einarbeitung von Pentaerythrit beseitigt und die erforderliche Einsatzmenge reduziert werden. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der sehr aufwendigen Behandlung des Pentaerythrits. Die Mischung aus Pentaerythrit und der alkalkisch wirkenden Substanz muß ca. eine Stunde lang auf einer Temperatur von 180 bis 220°C gehalten werden, um die erforderliche Schmölze zu bilden.

Die Aufbereitung der PVC-Mischung und damit die Einarbeitung des Costabilisators, wie z. B. Pentaerythrit, erfolgt nach der seit Jahren bekannten Technologie des Heißmischens in der PVC-Verarbeitung. Dabei werden z. B. in einer Heiz-Kühlmischer-Kombination, die, wie aus der Praxis bekannt, mit der Möglichkeit einer Luftspülung versehen ist, zuerst die festen Mischungsbestandteile vorgelegt und bei einer bestimmten Temperatur, in der Regel 70 bis 90°C, die flüssigen Bestandteile zugegeben. Nach dem Erreichen der vorgegeben Mischtemperatur wird das Mischgut in den Kühlmischer abgelassen und auf eine Temperatur unterhalb von 4O⁰C abgekühlt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Kosten für die Herstellung von Polyvinylchloridformmassen zu verringern sowie die Qualität, insbesondere die thormischen und technischen Eigenschaften, der herzustellenden Halbzeuge bzw. Fertigartikel zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Einarbeiten von Pentaerythrit in Polyvinylchloridmischungen, vorzugsweise* auf der Basis von heterogem chloriertem Polyvinylchlorid, zu schaffen, das ohne aufwendige physikalische bzw. zusätzliche chemische Modifizierung des Pentaerythrits eine sehr gute Löslichkeit und Verteilung des Pontaorythrits in der Polyvinylchloridmischung gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Pentaerythrit als eine auf eine Temperatur von 85 bis 1 ClO⁰C erwärmte wäßrige Lösung von Pentaerythrit im Verhältnis von Wasser zu Pentaerythrit von 2:1 bis 20:1 in das Zentrum der Mischtrombeeingebraqht wird. Die Mischzeit vom Zeitpunkt der Zugabe der wäßrigen Pentaerythritlösung bis zum Ablassen der Mischung in den Kühlmischer beträgt in Abhängigkeit von der Größe des Mischers 2 bis 25min. Während des Mischprozesses beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge des Heizmischers am Behältormantel 30 bis 50m/s. Die Spülgasmenge des Heizmischers nach Zugabe der Pentaerythritlösung beträgt mindestens das 5fache des Heizmischervolumeiis Das nach dem erfindungsgemäßen Vermehren in die Polyvinylchloridmischung eingearbeitete Pentaerythrit liegt in einer sehr feinun Verteilung vor. Nach dem Vorarbeitungsprozoß der Formmasse zu Halbzeugen bzw. Fertigartikeln treten keine Wanderungserscheinungen von Pentaerythrittailchen mehr auf, und Pentaerythritstippen sind nicht faststellbar. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen mit einer lOOOOfachen Vergrößerung ergaben, daß in den Halbzeugen bzw. Fertigartikeln keine unaufgeschlossenen Pentaerythritteilchcn differenzierbar sind. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise fülu t zu mehreren überraschenden Effekten, die in folgendem bestehen. Die erforderlichen Einsatzmengen an Pentaerythrit können um das ca. 10fache verringert werden. Durch die sehr homogene Verteilung der in kristallisierter Form vorliegenden sehr kleinen Pentaerythrittoilchen in Größenordnungen von <50nm weisen die hergestellten Halbzeuge bzw. Fertigartikel unerwartet gute mechanische und thermische Eigenschaften wie Fließnahtfestigkeit, Zeitstandfestigkeit und Wärmestandfestigkeit auf. Dadurch können im Vergleich zu den bisher bekannten Halbzeugen bzw. Fertigartikeln aus Polyvinylchloridmischungen mit pulverförmigem Pentaerythrit als Costabilisator Formteilbzw. Haibeugmassereduzierungen bis zu 20% vorgenommen werden. Dieser hohe ökonomische Effekt ist vollkommen unerwartet und war nicht vorhersehbar.

Es ist weder aus der Praxis noch aus der Literatur bekannt, eine Rezepturkomponente in einer größeren Menge Wasser zu lösen und während des Mischprozesses zuzuführen. Beim Mischprozeß ist neben der Einarbeitung von Additiven oft der Entzug niedermolekularer Anteile (z.B. Wasser, Restmonomere, Lösungsmittel) erforderlich (Handbuch der Plasttechnik, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 105). Folglich war es für den Sachkundigen abwegig, Pentaerythrit in Wassor gelöst während des Mischprozesses zuzugeben. Die Bemühungen der Fachwelt zur Verbesserung der Einarbeitbarkeit von Pentaerythrit ziehen in eine andere Richtung, nämlich die Verschmelzung von Pentaerythrit mit einer in PVC sehr gut löslichen Alkoholkomponente, die Behandlung von Pentaerythrit mit starkalkalisch wirkenden Substanzen bei hohenTemperaturen unter Abspaltung von Wasser oder in der chemischen Modifizierung des Pentaerythrits durch Verestern bzw. Veräthern. Das Verhältnis von Wasser zu Pentaerythrit muß in einem Bereich von 2:1 bis 20:1 liegen. Unterhalb des Verhältnisses von 2:1 ist die Löslichkeit des Pentaerythrits im Wasser zu gering, und oberhalb von 20:1 sind auf Grund des hohen Wasseranteiles zu lange Mischzeiten erforderlich. Die Zugabe der wäßrigen Pentaerythritlösung ist bei einer Mischtemperatur von 70 bis 95⁰C vorzunehmen, um eine homogene Verteilung im Mischgut zu gewährleisten. Zur Vermeidung einer Wandhaftung und des Auskristallisierens der Pentaerythritteilchen erfolgt die Zugabe in das Zentrum der Mischtrombe. Während des Mischprozesses verdunstet das Wasser, und das Pentaerythrit liegt in der Polyvinylchloridmischung in 'einstverteilter Form vor.

A'jsführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Beispielen erläutert werden.

Beispiel 1

Eine Mischung (Spritzgießtype) auf der Basis von nachchloriertem Polyvinylchlorid (PVCC) mit einem Chlorgehalt von 65,7% und einem K-Wert von 56, bestehend aus

100,0	Gew.-Teilen	PVCC (Lucalor 8065)
8,0	Gew.-Teilen	TPE 8511
1,5	Gew.-Teilen	3basisches Bleisulfat (5012 NS)
1,5	Gew.-Teilen	Bleistearat(5003)
2,0	Gew.-Teilen	EpoxidharzEGK19
1,0	Gew.-Teilen	RofanolOS
0,5	Gew.-Teilen	WaradurEK
0,5	Gbw.-Teilen	Calciumstearat
0,2	Gew.-Teilen	Polyethylenvvachs LE114
0,05	Gew.-Teilen	in Wasser gelöstes Pentaerythrit
		(Lösetemperatur 950C, Anteil an Pentaerythrit 0,01 Gew.-Teile und an Wasser 0,04 Gew.-Teile)
wird in einer Menge von 230,5kg in einer Heiz-Kühlmiscin. -Kombination wie folgt aufbereitet.

1 Terpolymerisat aus 85% Ethylenvinylacetat und 15% Vinylchlorid.

Zuerst werden die festen Mischungsbestandteile vorgelegt, und der Mischer wird in Botriob genommen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeugspitzen beträgt dabei 47,1 m/s. Nach Erreichen einer Mischguttemperatur von 80°C werden die flüssigen Mischungsbestandteile, außer dom in Wasser gelöstem Pentaerythrit zugegeben. Nach dem Ansteigen der Misrhguttemperatur auf 85⁰C wird eine 95⁰C heiße wäßrige Lösung, bestehend aus 20g kristallinem Pentaerythrit und 80g Wasser, mittels eines Stechrohres in den Einzug der Miscrrtrombe des Heizmischer gegeben. Die Mischung wird auf eine Temperatur von 12O⁰C aufgemischt, was einer Mischzoit von ca. 4 min entspricht. Innerhalb dieser Zeit ist der Wasseranteil der Pentaerythritlösung vollständig verdunstet und die Pontarythritteilchen liegen in einer fein verteilten Form in der Mischung vor. Anschließend wird die Mischung in den Kühlmischer abgelassen und auf eine Temperatur von 35⁰C abgekühlt. Während des gesamten Mischprozesses wird mittels Sauggebläse am Mischerdeckel eine Luftspülung von 500OmVh erzeugt, Die aus dem Kühlmischer abgelassene Mischung fällt als Dryblend an und wird in an sich bekannter Weise auf einer Granulierlinie zu Granulat verarbeitet. Dieses wird auf einer Spritzgießmaschine vom Typ KuASY 630/160 bei Temperaturen von 150/165/175/170/170⁰C und einer Schneckendrehzahl von 35,5U/min zu Muffen der Abmessung d40 (Wanddicke 7 mm) verspritzt

Die hergestellten Muffen werden folgenden Eigenschaftsprüfungen unterzogen:

- Vicat-Erweichungstemperatur nach TGL 17274 (Verfahren B.Variante 1, Medium Lui;)

- Schlagbiegefestigkeit nach TGL 11689

- Fließnahtfestigkeit mittels Dreipunkt-Biegeversuchs nach TGL 14067

- Standzeitfestigkeit bei einem Druck von 4MPa und einer Temperatur von 6O⁰C nach Zeitstandinnendruckversuch in Anlehnung an die TGL 27417.

Die ermittelten Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Beispiel 2

Eine Mischung (Spritzgießtype) in der gleichen Rezepturzusammensetzung wie im Beispiel 1, lediglich mit 0,095 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Pentaerythrit (Lösetemperatur 9O⁰C, Anteil an Pentaerythrit0,005Gew.-Teile und an Wasser 0,09 Gew.-Teile) wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 aufbereitet und zu Muffen der Abmessung d40 verarbeitet. Dem Mischgut wird dabei eine 90⁰C heiße wäßrige Lösung, bestehend aus 10g kristallinem Pentaerythrit und 180g Wasser, zugegeben. Die Mischzeit nach Zugabe der Pentaerythritlösung bis zum Erreichen der Miscrigunemperatur von 12O⁰C dauert ca. 12min.

An den hergestellten Muffen werden die gleichen Prüfungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die ermittelten Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Beispiel 3

Eine Mischung (Spritzgießtype) in der gleichen Rezepturzusammensetzung wie im Beispiel 1, lediglich mit 1,05 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Pentaerythrit (Lösetemperatur 95⁰C, Anteil an Pentaerythrit 0,05 Gew.-Teile und an Wasser 1,0 Gew.-Teile) wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 aufbereitet und zu Muffen der Abmessung d40 verarbeitet. Dem Mischgut wird dabei eine 95⁰C heiße wäßrige Lösung, bestehend aus8g kristallinem Pentaerythrit und 160 g Wasser, zugegeben. Die Mischzeit nach Zugabe der Pentaerythritlösung bis z>:m Erreichen der Mischguttemperatur von 120⁰C dauert ca. 14 min. An den hergestellten Muffen werden die gleichen Prüfungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die ermittelten Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Beispiel 4

Eine Mischung (Extrusionstype) auf der Basis von nachchloriertem Polyvinylchlorid (PVCC) mit einem Chlorgehalt von 66,5% und einem K-Wert von 65, bestehend aus

PVCC (Lucalor 1366)

EkathenPIOOL

3-basisches Bleisulfat (5G12 NS)

Bleistearat(5003)

Calciumstearat

WaradurEK

Polyetiiylenwachs LE114

Kreide CM 45

in Was :er gelöstes Pentaerythrit

(Lösetemperatur95°C, Anteil an Pentaerythrit 0,01 Gew.-Teile und an Wasser 0,04 Gew.-Teile)

wird in einer Menge von 231,1 Okg in einer Heiz-Kühlmischer-Kombiantion unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 zu einem Dryblend aufbereitet und in einer Rohrextrusionsanlage (Doppelschneckenextruder CM 65) bei Temperaturen von 165 bis 23O⁰C und einer Schneckendrehzahl von 18 U/min zu einem Druckrohr der Abmessung 40mm χ 3 mm extrudiert. An den hergestellten Druckrohren werden folgende Eigenschaftsprüfungen vorgenommen:

- Vicat-Erweichungstemperatur nach TGL 17274 (Verfahren B, Variante 1, Medium Luft)

- Schlagbiegefestigkeit nach TGL 11689

- Fließnahtfestigkeit mittels Dreipunkt-Biegeversuchs nach TGL 14067

- Standfestigkeit bei einem Druck von 2,4 MPa und einer Temperatur von 80°C nach Zeitstandinnendruckversuch in Anlehnung an die TGL 27417.

Die ermittelten Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

100,0	Gew.-Teilen
8,0	Gew.-Teilen
3,0	Gew.-Teilen
0,5	Gew.-Teilen
1,0	Gew.-Teilen
0,6	Gew.-Teilen
0,4	Gew.-Teilen
2,0	Gew.-Teilen
0,05	Gew.-Teilen

100,0	Gew.-Teilen
2,0	Gew.-Teilen
2,5	Gew.-Teilen
0,5	Gew.-Teilen
0,5	Gew.-Teilen
0,5	Gew.-Teilen
2,0	Gew.-Te'len
2,0	Gew.-Teilen
0,2	Gew.-Teilen
0,05	Gew.-Teilen

Beispiel5

Eine Mischung (Spritzgießtype, PVC-S, K-Wert 60), bestehend aus

PVC (S 6060 H10)

EkathenP90K

Barium-Cadmium-StabilisatorBACS20

Barium-Cadmium-Stabilisator BAC 94

Organophosphit DAP1

Bleistearat(5003)

EpodolEWS

Titanweiß RC 823

Polyethylenwachs LE114

in Wasser gelöstes Pentaerythrit

(Lösetemperatur 98⁰C, Anteil an Pentaerythrit 0,01 Gew.-Teile und an Wasser 0,02 Gew.-Teile)

wird in einer Menge von 220,46kg unter den gleichon Bedingungen wie im Beispiel 1 zu einem Dryblend aufberoitet und zu einem Granulat verarbeitet. Dem Mischgut wird dabei eine 98⁰C heiße Lösung, bestehend aus 20g kristallinem Pentaerythrit und 40g Wasser, zugegeben. Die Mischzeit nach Zugabe der Pentaerythritlösung bis zum Erreichen der Mischguttemperatur von 120°C dauert 3min. Das Granulat wird auf einer Spritzgießmaschine vom Typ KuASY 630/160 bei Temperaturen von 140/155/ 165/155/165⁰C und einer Schneckendiehzahl von 35,5U/min zu Uni-WC-Bögen verspritzt. An diesen werden folgende Eigenschaftsprüfungen durchgeführt.

- Vicat-Erweichungstemperatur nech TGL 17 274 (Verfahren B, Variante 1, Medium Luft)

- Schlagbiegefestigkeit nach TGL 11689

- Fließnahtfestigkeit mittels Dreipunkt-Biegeversuchs nach TGL 14067

Die erzielten Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Beispiele

Eine Mischung (Spritzgießtype) auf der Basis von nachchloriertem Polyvinylchlorid (PVCC) mit einem Chlorgehalt von 65,2% und einem K-Wert von 56, bestehend aus

100,0	Gew.-Teilen	PVCC (Lucalor 8065)
8,0	Gew.-Teilen	TPE85"
1,7	Gew.-Teilen	Organo-Zinn-StabilisatorOTS 18
0,3	Gew.-Teilen	Polyethylenwachs LE114
0,5	Gew.-Teilen	Epoxidharz EGK19
1,2	Gew.-Teilen	RofanolOS
0,5	Gew.-Teilen	WaradurEK
0,6	Gew.-Teilen	Farbbatch braun
0,05	Gew.-Teilen	in Wasser gelöstes Pentaerythrit
		(Lösetemperatur 95°C, Anteil an Pentaerythrit 0,01 Gew.-Teile und an Wasser 0,04 Gew.-Teile)

wird in einer Menge von 225,7 kg unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 zu einem Dryblend aufbereitet und zu Granulat verarbeitet. Dieses wird auf einer Spritzgießmaschine vom Typ KuASY 630/160 bei Temperaturen von 150/160/172/ 168/170°C und einer Schneckendrehzahl von 35,5 U/min zu Muffen der Abmessung d40 mit einer Wanddicke von 7 mm (Variante I) und einer Wanddicke von 6mm (Variante II) verspritzt.

An den Muffen werden die gleichet. Prüfungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Mischung in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 6, lediglich an Stelle des in Wasser gelösten Pentaerythrits wird ein pulverförmiges Pentaerythrit in einer Menge von 0,4 Gew.-Teilen zugegeben, wird in einer Heiz-Kühlmischer-Kombination nach den für PVC allgemein üblichen Mischbedingungen zu Dryblend aufbereitet. Die Verarbeitung des Dryblends zu Granulat und die Herstellung spritzgegossener Muffen d40 unterschiedlicher Wanddicke (Variante 17 mm, Variante Il 6mm) erfolgt unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 6.

An den Muffen werden die gleichen Prüfungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Mischung in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1, lediglich an Stelle dos in Wasser gelösten Pentaerythrits wird die gleiche Menge an pulverförmigem Pentaerythrit zugegeben, wird in einer Heiz-Kühlmischer-Kombiriation nach den für PVCC allgemein üblichen Mischbedingungen zu Dryblend aufbereitet. Die Prüfung der thermischen Stabilität des Dryblends nach der PH-Methode (TGL 20427/02) ergab einen Wert von 9min. Auf Grund der geringen thermischen Stabilität ist dieses Dryblend nicht für eine Weiterverarbeitung geeignet, da mit erheblichen Verbrennungserscheinungen zu rechnen ist.

Vergloichsbelsplel 3

Eine Mischung in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispie! 1, lediglich an Stelle des in Wasser gelösten Pentaerythrits wird eine erhöhte Menge 0,4 Gew.-Teile (800g) an pulverfö₍rmigem Pentaerythrit zugegeben, wird in einer Heiz-Kühlmischer-Kombination nach den für PVCC allgemein üblichen Mischbedingungen zu Dryblend aufbereitet. Die Prüfung der thermischen Stabilität des Dryblends nach der PH-Methode ergab einen Wert von 35min. Das Dryblend wird analog wie im Beispiel 1 zu Granulat verarbeitet, aus dem Muffen gleicher Abmessung wie im Beispiel 1 spritzgegossen werden. An den Muffen werden die gleichen Prüfungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

1 Terpolymerisataus85%Ethylenvinylacetatund 15% Vinylchlorid.

Verglolchsbeisplel 4

Eine Mischung in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1, lediglich mit 0,11 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Pentaerythrit (bei einer Lösetemperatur von 20°C, einem Anteil an Pentaerythrit von 20g und an Wasser von 200g) wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 zu Dryblend aufbereitet, granuliert und zu Muffen der Abmessung d40 (Wanddicke 7 mm) verarbeitet. An den Muffen werden die gleichen Prüfungen wie im Beispiel Tdurchgoführt. Die Ergebnisse sind der abschließenden Tabelle angegeben.

VerglelchsbeisplelS

Eine Mischung in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 5, lediglich an Stelle des in Wasser gelösten Pentaerythrit wird eine erhöhte Menge von 0,4 Gew.-Teilen (800g) an pulverförmigem Pentaerythrit zugegeben, wird in einer Heiz-Kühlmischer-Kombination nach den für PVC allgemein üblichen Mischbedingungen zu Dryblend aufbereitet und zu Granulat verarbeitet. Analog Beispiel 5 wird das Granulat zu Uni-WC-Bögen verspritzt und diese wie im Beispiel 5 geprüft. Die Ergebnisse sind in der abschließenden Tabelle angegeben.

	Vicat-Er-	Fließnaht	bei 4 MPc	Standzeit im Zeitstand·	Schlagbiege	visuelle Beur
	weichungs-	festigkeit	1100	innendruckversuch	festigkeit	teilung der
Beispiele	temperatur		1100	h		Stippenbildung
	0C	N/mm2	1100 ·	,600C bei 2,4 MPa, 80 0C	% ohne Bruch
1	110	1050	1100		10	keine
2	108	1035			10	keine
3	109	1055	1250		10	keine
4	115	985	596	16	10	keine
α cji	81	1210		Prüfung nicht möglich	10	keine
υ Variante I	102	1031			10	keine
Varianteil	102	1096	15		10	keine
Vergleichs			2,5
beispiele 1			12
i Variante I	95	657	9		4	Stippen
Varianteil	95	630			CJl	Stippen
3	99	669		6	Stippen
4	99	635		CJl	Stippen
5	79	796	Prüfung nicht möglich	4	Stippen

Wie die Prüfergebnisse an den hergestellten Halbzeugen zeigen, werdon durch die erfindungsgemäße Einarbeitung des Pentaerythrit in Polyvinylchloridmischungen hervorragende thermische und mechanische Eigenschaftswerte erreicht. Vor allem bei PVCC-Mischungen mit Pentaerythrit als Costabilisator führt das erfindungsgemäße Verfahren zu großen vorteilhaften ökonomischen Auswirkungen. Wie das Beispiel 6 und das Vergleichsbeispiel 1 zeigen, können neben erheblichen Einsparungen an Pentaerythrit noch Formteilmasseeinsparungen von ca. 20% erzielt werden, wobei die erreichten Standzeiten noch weit über denen nach der bisher bekannten Aufbereitungstechnologie hergestellten Halbzeugen bzw. Fertigartikeln liegen.

Claims (1)

1. Verfahren zum Einarbeiten von Pentaerythrit in Polyvinylchloridmischungen, vorzugsweise auf der Basis von heterogem chloriertem Polyvinylchlorid, in einer Heiz-Kühlermischer-Kombination mit einem gasgespülten Heizmischer, wobei die festen Mischungsbestandteile vorgelegt und bei einer Temperatur von 40 bis 9O⁰C die flüssigen Bestandteile und bei ei ι or Temperatur von 70 bis 95°C das Pentaerythrit zugegeben werden und die Mischung auf eine Mischtemperatur von 105 bis 140^cC erwärmt wird und anschließend in den Kühlmischer abgelassen und auf eine Temperatur von <50°C abgekühlt wird, gekennzeichnet dadurch, daß das Pentaerythrit als eine auf eine Temperatur von 85 bis 100⁰C erwärmte wäßrige Lösung von Pentaerythrit im Verhältnis von Wasser zu Pentaerythrit von 2:1 bis 20:1 in das Zentrum dor Mischtrombe eingebracht wird.

   Anwendungsgebiet