DE102008038499A1

DE102008038499A1 - Plastic manufacturing process

Info

Publication number: DE102008038499A1
Application number: DE200810038499
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Galle-Gutbrecht; Renate Brielmann
Original assignee: Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH
Current assignee: Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-02-25
Also published as: WO2010020233A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer mit den Verfahrensschritten: - Befüllen eines Polymerisationsreaktors mit mindestens einem Polyol und einem Diisocyanat zum Herstellen eines Präpolymers, - Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer zum Überführen des Präpolymers in das Polymer in flüssiger Form, und - Überführung bzw. Abkühlen des Polymers zum Ausbilden des verfestigten Kunststoffes. Dabei werden die Kohlenstoffnanoröhren vor und/oder bei dem Durchmischen des Präpolymers mit dem Kettenverlängerer dem Präpolymer und/oder dem Polyol zugegeben.A method is proposed for producing a plastic from a carbon nanotube-containing polymer comprising the following steps: filling a polymerization reactor with at least one polyol and a diisocyanate to produce a prepolymer, mixing the prepolymer with a chain extender to convert the prepolymer into the polymer in liquid form , and - transferring or cooling the polymer to form the solidified plastic. The carbon nanotubes are added to the prepolymer and / or the polyol before and / or during the mixing of the prepolymer with the chain extender.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes (Kunststoffherstellungsverfahren) aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer mit den Verfahrensschritten:

– Befüllen eines Polymerisationsreaktors mit mindestens einem Polyol und einem Diisocyanat zum Herstellen eines Präpolymers,
– Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer zum Überführen des Präpolymers in das Polymer in flüssiger Form, und
– Überführung bzw. Abkühlen des Polymers zum Verfestigen des Kunststoffes.

The invention relates to a method for producing a plastic (plastic production method) from a carbon nanotube-containing polymer with the method steps:

Filling a polymerization reactor with at least one polyol and a diisocyanate to produce a prepolymer,
Mixing the prepolymer with a chain extender to transfer the prepolymer into the polymer in liquid form, and
- Transfer or cooling of the polymer to solidify the plastic.

Mit derartigen Verfahren werden z. B. thermoplastische Kunststoffe aus Polyurethan (PU), also thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (TPU), hergestellt. Der Kunststoff wird dann in Form von einem Granulat zur Weiterverarbeitung, d. h. zur Ausformung von Kunststoffteilen, z. B. mittels eines Spritzgussverfahrens, als Zwischenprodukt verwendet. Um z. B. zum Erreichen einer elektrischen Leitfähigkeit des Kunststoffes Kohlenstoffnanoröhren, so genannte CNTs (Carbon Nano Tubes), in den Kunststoff einzubringen, wird das Kunststoffgranulat aufgeschmolzen und in einem Extruder, z. B. einem Doppelwellenextruder, mit den Kohlenstoffnanoröhren versetzt. Dabei besteht die Gefahr einer Überhitzung des Kunststoffes im Extruder.With Such methods are z. B. thermoplastic materials Polyurethane (PU), ie thermoplastic polyurethane elastomer (TPU) produced. The plastic is then in the form of granules for further processing, d. H. for the formation of plastic parts, eg. B. by means of an injection molding process, used as an intermediate. To z. B. to achieve an electrical conductivity the plastic carbon nanotubes, called CNTs (carbon Nano Tubes), in the plastic, is the plastic granules melted and in an extruder, z. B. a twin-screw extruder, mixed with the carbon nanotubes. There is a risk of overheating of the Plastic in the extruder.

Der derart hergestellte Kohlenstoffnanoröhren enthaltende Kunststoff wird erneut durch Abkühlen verfestigt und wieder in Form von einem Granulat zur Weiterverarbeitung als Zwischenprodukt verwendet.Of the thus produced carbon nanotubes containing plastic is cooled again solidified and again in the form of granules for further processing used as an intermediate.

Zur endgültigen Formgebung erfolgt also ein weiteres Aufschmelzen um z. B. mittels Spritzgussverfahren Kunststoffteile auszuformen.to final Shaping is thus a further melting at z. B. by means Injection molding process to mold plastic parts.

Bei einem aufgeschmolzenen Kunststoff handelt es sich um eine relativ zähe Flüssigkeit, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Kohlenstoffnanoröhren im Kunststoff durch ein Durchmischen im Extruder nur bedingt möglich ist. Die wiederholten Aufschmelzprozesse bis zur endgültigen Formgebung führen zu Qualitätsverlusten bei dem Kunststoff selbst und insbesondere hinsichtlich der Eigenschaften der Kohlenstoffnanoröhren. Es kann auch beim erneuten Aufschmelzen des kohlenstoffnanoröhrenhaltigen Kunststoffes zu Entmischungen kommen.at a molten plastic is a relative one tough liquid, resulting in a uniform distribution the carbon nanotubes in the plastic by mixing in the extruder is only partially possible. The repeated melting processes up to the final shaping lead to quality losses in the plastic itself and in particular in terms of properties the carbon nanotubes. It can also when re-melting the carbon nanotube-containing Plastic come to demixing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere eine sehr gleichmäßige Verteilung der Kohlenstoffnanoröhren im Kunststoff erreicht werden soll.Of the Invention is based on the object, a process for the preparation to provide a plastic from a carbon nanotube-containing polymer, which avoids the disadvantages of the prior art, in particular a very even distribution of carbon nanotubes in Plastic should be achieved.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Verfahrensschritten gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.These The object is achieved by the method steps listed in the claims. The dependent claims represent preferred embodiments of the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

– Befüllen eines Polymerisationsreaktors mit mindestens einem Polyol und einem Diisocyanat, z. B. MDI (Methan Diisocyanat), TDI (Toluol Diisocyanat), TUDI, NDI, PPDI oder CHDI, zum Herstellen eines Präpolymers, d. h. eines Polyurethanpräpolymers,
– Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer zum Überführen des Präpolymers in das Polymer in flüssiger Form, und
– Überführung bzw. Abkühlen des Polymers zum Ausbilden des verfestigten Kunststoffes.

In the process according to the invention for producing a plastic from a polymer containing carbon nanotubes, the following process steps are carried out:

- Filling a polymerization reactor with at least one polyol and a diisocyanate, eg. As MDI (methane diisocyanate), TDI (toluene diisocyanate), TUDI, NDI, PPDI or CHDI, for preparing a prepolymer, ie a polyurethane prepolymer,
Mixing the prepolymer with a chain extender to transfer the prepolymer into the polymer in liquid form, and
- Transfer or cooling of the polymer to form the solidified plastic.

Vor dem Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer, z. B. 1,4 BDO (Dihydroxybutan oder Butandiol) oder HQEE (Hydroquinone Di(beta-)Ether), kann das Präpolymer aus dem Polymerisationsreaktor in ein für das Durchmischen geeignetes Gefäß umgefüllt werden. Um eine thermoplastische Verarbeitbarkeit des hergestellten Kunststoffes zu gewährleisten wird als Kettenverlängerer ein linearer (bifunktioneller) und/oder zumindest in gewissen Anteilen ein trifunktioneller Vernetzer (z. B. 1.1.1-Trimethylpropan) Kettenverlängerer eingesetzt. Die Kohlenstoffnanoröhren können in den Polymerisationsreaktor und/oder in das letztgenannte Gefäß zugegeben werden. Unter dem Gefäß in das das Präpolymer umgefüllt wird kann auch ein Mischkopf, insbesondere einer Gießmaschine, zur dosierten Mischung des Präpolymers mit dem Kettenverlängerer verstanden werden.In front mixing the prepolymer with a chain extender, z. B. 1,4 BDO (dihydroxybutane or butanediol) or HQEE (hydroquinone di (beta) ether), can the prepolymer from the polymerization reactor into a suitable for mixing Container are transferred. To a thermoplastic processability of the plastic produced to ensure is used as a chain extender linear (bifunctional) and / or at least in certain proportions a trifunctional crosslinker (eg 1.1.1-trimethylpropane) chain extender used. The carbon nanotubes can in the polymerization reactor and / or in the latter vessel added become. Under the vessel in the the prepolymer decanted it is also possible to use a mixing head, in particular a casting machine, to the metered mixture of the prepolymer with the chain extender be understood.

Erfindungsgemäß werden die Kohlenstoffnanoröhren vor und/oder bei dem Durchmischen des Präpolymers mit dem Kettenverlängerer dem Präpolymer und/oder dem Polyol zugegeben werden. Die Zugabe der Kohlenstoffnanoröhren kann auch dadurch vorgenommen werden, dass ein Polyol in den Polymerisationsreaktor eingefüllt wird, in dem bereits Kohlenstoffnanoröhren dispergiert sind.According to the invention the carbon nanotubes before and / or during the mixing of the prepolymer with the chain extender prepolymer and / or the polyol are added. The addition of the carbon nanotubes can also be made by a polyol in the polymerization reactor filled in which carbon nanotubes are already dispersed.

Die Kohlenstoffnanoröhren werden also in die flüssige Phase des Polymerisationsprozesses eingebracht, wobei keine Lösungsmittel eingesetzt werden müssen. Polyole können unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen. Es gibt für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Polyole die bei Zimmertemperatur flüssig sind, aber auch Polyole die einen Schmelzpunkt von 20 bis 120 Grad Celsius haben. Diisocyanat hat einen Schmelzpunkt von 38,5 Grad Celsius. Das Polyol wird daher wenn es nicht bereits flüssig ist vor dem Durchmischen mit dem Präpolymer und/oder den Kohlenstoffnanoröhren zu dessen Aufschmelzung temperiert. Beim Durchmischen im Polymerisationsreaktor herrscht also eine Temperatur, bei der das Polyol aufgeschmolzen ist. Das Durchmischen des Präpolymers mit einem bevorzugt aromatischen Kettenverlängerer erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von mindestens 100 Grad Celsius, da das weiterhin bevorzugt als Kettenverlängerer verwendete HQEE (aromatischer Kettenverlängerer) bei dieser Temperatur ebenfalls aufgeschmolzen vorliegt. Um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit des hergestellten Kunststoffes zu erreichen können z. B. 1,7 bis 2 Gewichtsprozent des fertigen Kunststoffes als Kohlenstoffnanoröhren eingebracht werden. Durch das erfindungsgemäße Einbringen der Kohlenstoffnanoröhren ist eine sehr gleichmäßige Verteilung der Kohlenstoffnanoröhren im Kunststoff erreichbar. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zumindest ein Aufschmelzprozess gegenüber dem üblichen Herstellungsverfahren von kohlenstoffnanoröhrenhaltigem Kunststoff eingespart, was zu wesentlichen Qualitätsverbesserungen des kohlenstoffnanoröhrenhaltigen Kunststoffes führt.The carbon nanotubes are thus introduced into the liquid phase of the polymerization process, wherein no solvents have to be used. Polyols can have different melting points. There are usable for the process according to the invention polyols which are liquid at room temperature, but also polyols which have a melting point of 20 to 120 degrees Celsius. Diisocyanate has a melting point of 38.5 degrees Celsius. The polyol is therefore, if it is not already liquid before mixing with the Prepolymer and / or the carbon nanotubes tempered to its melting. When mixed in the polymerization reactor so there is a temperature at which the polyol is melted. The mixing of the prepolymer with a preferably aromatic chain extender is preferably carried out at a temperature of at least 100 degrees Celsius, since the HQEE (aromatic chain extender), which is furthermore preferably used as chain extender, is also melted at this temperature. In order to achieve sufficient electrical conductivity of the plastic produced z. B. 1.7 to 2 weight percent of the finished plastic are introduced as carbon nanotubes. The introduction of the carbon nanotubes according to the invention makes it possible to achieve a very even distribution of the carbon nanotubes in the plastic. By the method according to the invention, at least one reflow process is saved compared to the conventional production method of carbon nanotube-containing plastic, which leads to significant quality improvements of the carbon nanotube-containing plastic.

Eine besonders gleichmäßige Kohlenstoffnanoröhrenverteilung ergibt sich, wenn nach der Zugabe der Kohlenstoffnanoröhren ein rührendes Durchmischen der Kohlenstoffnanoröhren mit dem Polyol oder dem Präpolymer z. B. mittels einer Zahnscheibe, bevorzugt im Vakuum, d. h. bei einem bestehenden Unterdruck, durchgeführt wird. Dabei dispergieren die Kohlenstoffnanoröhren im Polyol oder dem Präpolymer. D. h., die Vereinzelung der Kohlenstoffnanoröhren bzw. das Aufbrechen von vorliegenden Agglomeraten wird hierdurch unterstützt.A especially uniform carbon nanotube distribution results when, after the addition of the carbon nanotubes touching mixing the carbon nanotubes with the polyol or the prepolymer z. B. by means of a toothed disk, preferably in a vacuum, d. H. at an existing negative pressure, is performed. Disperse it the carbon nanotubes in the polyol or the prepolymer. D. h., The separation of the carbon nanotubes or the breaking of present agglomerates is supported thereby.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere dazu, als Kunststoff ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (TPU) herzustellen. TPU wird z. B. als Polyurethandichtungswerkstoff verwendet.The inventive method is particularly suitable as a thermoplastic plastic Polyurethane elastomer (TPU) produce. TPU is z. B. as polyurethane sealant used.

Um eine optimale Viskosität des Polyols zum Durchmischen mit den Kohlenstoffnanoröhren zu erreichen, kann das Polyol vor Zugabe des Diisocyanats temperiert werden. Wenn eine Entgasung des Polyols vorgenommen wird, werden Nebenreaktionen unterdrückt.Around an optimal viscosity of the polyol for mixing with the carbon nanotubes reach, the polyol can be tempered before adding the diisocyanate become. If a degassing of the polyol is made Side reactions suppressed.

Durch Zugabe von mindestens einem Additiv vor dem Entgasen, z. B. einem Farbstoff, in das Polyol können weitere gewünschte Eigenschaften des herzustellenden Kunststoffes eingestellt werden. Das Additiv wird dabei bevorzugt vor dem Entgasen zugegeben, um beim Zugeben in das Polyol eingebrachte Gase, z. B. Luft mit zu entfernen.By Add at least one additive before degassing, z. B. one Dye in which polyol can more desired Properties of the plastic to be produced can be adjusted. The additive is preferably added before degassing in order to when added to the polyol introduced gases, eg. As air with too remove.

Auch die Kohlenstoffnanoröhren können dem Polyol bevorzugt vor dem Entgasen zugegeben werden, um dem Entstehen von Gaseinschlüssen durch die Zugabe entgegenzuwirken.Also the carbon nanotubes can that Polyol preferably be added before degassing to the emergence of gas inclusions counteract the addition.

Besonders vorteilhaft wird zur Unterstützung des Entgasens eine Gasabsaugung zum Erzeugen eines Unterdruckes vorgenommen, d. h. das Entgasen erfolgt nach oder während eines Evakuierens des Gasraumes über dem Reaktionsgemisch. Durch das Evakuieren wird ein Aufbrechen von Teilchenagglomerationen der Kohlenstoffnanoröhren und/oder der zugegebenen Additive und damit die Verteilung (Dispersionsqualität) unterstützt.Especially is beneficial to support the Degassing a gas suction made to generate a negative pressure, d. H. Degassing takes place after or during evacuation of the Gas room over the reaction mixture. Evacuation will break up Particle agglomerations of the carbon nanotubes and / or the added Additive and thus the distribution (dispersion quality) supported.

Sehr vorteilhaft wird das Überführen des Präpolymers in das flüssige Polymer in einem Spritzgießcompounder vorgenommen. D. h. das Präpolymer wird vor dem Durchmischen mit dem Kettenverlängerer aus dem Polymerisationsreaktor in den Spritzgießcompounder umgefüllt. Ein Spritzgießen des flüssigen Polymers kann dann direkt nach der abgeschlossenen Polymerisation ohne zwischenzeitliches Abkühlen und Wiederaufschmelzen vorgenommen werden. Es wird also eine zur Verfestigung des Polymers führende Abkühlung zwischen dem Überführen des Präpolymers in das flüssige Polymer und dem Spritzgießen vermieden.Very advantageous is the transfer of the prepolymer in the liquid Polymer in an injection molding compounder performed. Ie. the prepolymer is removed from the polymerization reactor before mixing with the chain extender in the injection molding compounder decanted. An injection molding of the liquid Polymers can then be directly after the completed polymerization without interim cooling and remelting. So it will be one for Solidification of the polymer leading Cooling between the transfer of the prepolymer in the liquid Polymer and injection molding avoided.

Nachfolgend werden zwei Beispiele von Verfahrensschrittfolgen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer, nämlich PU mit CNT, angegeben.following become two examples of process steps of the method according to the invention for producing a plastic from a carbon nanotube-containing Polymer, namely PU with CNT, indicated.

Beispiel 1:Example 1:

1. Befüllung des Polymerisationsreaktors mit • Polyol (eines oder mehrere) • Additive (gegebenenfalls in bestimmter Reihenfolge) • CNT (bevorzugt vorgetrocknet);1st filling of the polymerization reactor with • polyol (one or more) • Additives (possibly in a specific order) • CNT (preferably pre-dried);
2. Start Entgasung, exakte Temperierung z. B. auf 100 Grad Celsius zur Verflüssigung des Polyols, und Dispersion der CNTs und der Additive (z. B. Farbstoff, Verarbeitungshilfsmittel, reibungsmodifizierende Zusätze, Alterungsschutzmittel usw.) im Polyol, z. B. durch Durchmischen mittels einer rotierenden Zahnscheibe;2. Start degassing, exact temperature z. B. to 100 degrees Celsius for liquefaction of the polyol, and dispersion of the CNTs and the additives (eg, dye, Processing aids, friction-modifying additives, anti-aging agents etc.) in the polyol, for. B. by mixing by means of a rotating Toothed wheel;
3. Zugabe Diisocyanat, z. B. MDi (Methan Diisocyanat), bevorzugt unter Überwachung des Reaktionsprofils, also z. B. von Reaktionszeit, Temperatur, Drehzahl, Drehmoment der Zahnscheibe etc.; während der Reaktionszeit läuft eine exotherme Präpolymerreaktion ab;3. addition of diisocyanate, z. As MDi (methane diisocyanate), preferably under surveillance the reaction profile, ie z. B. of reaction time, temperature, Speed, torque of the toothed pulley, etc .; during the reaction time runs one exothermic prepolymer reaction from;
4. Nach Ablauf der vordefinierten Reaktionszeit von z. B. ca. 15 Minuten Überführung des Präpolymers in ein geeignetes Gefäß, um es mit einem geeigneten Kettenverlängerer in einem definierten Verhältnis zu vermischen. Das Vermischen erfolgt dabei durch Verrühren mit einer Verrührzeit von z. B. 20 bis 90 Sekunden. Dabei erfolgt eine Kettenverlängerung und Vernetzung der Molekülketten des Präpolymers bei einer exothermen Reaktion, so dass ein hochwertiges TPU entsteht.4. After the predefined reaction time of z. B. about 15 minutes transfer of the prepolymer into a suitable vessel to mix it with a suitable chain extender in a defined ratio. The mixing is carried out by stirring with a stirring time of z. B. 20 to 90 seconds. There is a Chain extension and crosslinking of the molecular chains of the prepolymer in an exothermic reaction, so that a high-quality TPU is formed.
5. Abschließendes Gießen in Fertigteile oder Blöcke gegebenenfalls Wärmebehandlung und/oder Abkühlen. Die Blöcke können nach dem Aushärten granuliert werden.5. Final to water in prefabricated parts or blocks if necessary heat treatment and / or cooling. The blocks can after curing be granulated.

Beispiel 2:Example 2:

1. Befüllung des Polymerisationsreaktors mit • Polyol (eines oder mehrere) • Additive (gegebenenfalls in bestimmter Reihenfolge);1st filling of the polymerization reactor with • polyol (one or more) • Additives (optionally in a specific order);
2. Start Entgasung, exakte Temperierung z. B. auf 100 Grad Celsius zur Verflüssigung des Polyols, und Dispersion der Additive im Polyol z. B. mittels einer rotierenden Zahnscheibe;2. Start degassing, exact temperature z. B. to 100 degrees Celsius for liquefaction of the polyol, and dispersion of the additives in the polyol z. B. by means of a rotating toothed disc;
3. Zugabe Diisocyanat, z. B. MDi, bevorzugt unter Überwachung des Reaktionsprofils, insbesondere der Reaktionszeit von z. B. ca. 15 Minuten, und unter Durchmischung z. B. mittels der rotierenden Zahnscheibe; während dieser Reaktionszeit läuft eine exotherme Präpolymerreaktion ab;3. addition of diisocyanate, z. B. MDi, preferably under surveillance the reaction profile, in particular the reaction time of z. Eg approx. 15 minutes, and with mixing z. B. by means of the rotating toothed disc; while this reaction time is one exothermic prepolymer reaction from;
4. Nach Ablauf der vordefinierten Reaktionszeit Überführung des Präpolymers in ein geeignetes Gefäß;4. At the end of the predefined reaction time transfer of the prepolymer into a suitable vessel;
5. Zugabe CNT (bevorzugt vorgetrocknet);5. Add CNT (preferably pre-dried);
6. Start Dispersion der CNTs im Präpolymer, z. B. durch Durchmischen mittels einer rotierenden Zahnscheibe;6. Start dispersion of the CNTs in the prepolymer, e.g. B. by mixing by means of a rotating toothed disc;
7. Nach Ablauf einer vordefinierten Durchmischzeit Start der Vermischung mit einem geeigneten Kettenverlängerer. Das Vermischen, z. B. durch kontinuierliches Mischen in einer Gießmaschine, erfolgt dabei durch Verrühren innerhalb kurzer Verweilzeiten. Dabei erfolgt eine Kettenverlängerung und Vernetzung der Molekülketten des Präpolymers bei einer exothermen Reaktion, so dass ein hochwertiges TPU entsteht.7. After a predefined mixing time has elapsed, start the Mixing with a suitable chain extender. The mixing, z. B. by continuous mixing in a casting machine, takes place by stir within short residence times. This is a chain extension and linking the molecular chains of the prepolymer in an exothermic reaction, resulting in a high quality TPU.
8. Abschließendes Gießen in Fertigteile oder Blöcke und Abkühlen.8. Final to water in prefabricated parts or blocks and cooling.

Eine weitere Variante des Verfahrensprozesses ist, dass die Polymerisation in einem one shot-Prozess durchgeführt wird. D. h., Polyol (enthält die voreingemischten CNTs), Diisocyanat und Kettenverlängerer werden in einem Behältnis gemeinsam zur Reaktion gebracht. In einem vorbestimmten Reaktionszustand wird das flüssige Gemisch in Formen zur Verfestigung gegossen.A Another variant of the process is that the polymerization in a one-shot process. That is, polyol (contains the premixed CNTs), diisocyanate and chain extenders are common in a container reacted. In a predetermined reaction state is the liquid Mixture poured into molds for solidification.

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer mit den Verfahrensschritten:

– Befüllen eines Polymerisationsreaktors mit mindestens einem Polyol und einem Diisocyanat zum Herstellen eines Präpolymers,
– Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer zum Überführen des Präpolymers in das Polymer in flüssiger Form, und
– Überführung bzw. Abkühlen des Polymers zum Ausbilden des verfestigten Kunststoffes.

A method for producing a plastic from a carbon nanotube-containing polymer with the method steps is proposed:

Filling a polymerization reactor with at least one polyol and a diisocyanate to produce a prepolymer,
Mixing the prepolymer with a chain extender to transfer the prepolymer into the polymer in liquid form, and
- Transfer or cooling of the polymer to form the solidified plastic.

Dabei werden die Kohlenstoffnanoröhren vor und/oder bei dem Durchmischen des Präpolymers mit dem Kettenverlängerer dem Präpolymer und/oder dem Polyol zugegeben.there become the carbon nanotubes before and / or during the mixing of the prepolymer with the chain extender Prepolymer and / or added to the polyol.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.The Restricted invention not on the above embodiments. Rather, it is a number of variants conceivable, which is also fundamentally different of the type make use of the features of the invention.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffes aus einem Kohlenstoffnanoröhren enthaltenden Polymer mit den Verfahrensschritten: – Befüllen eines Polymerisationsreaktors mit mindestens einem Polyol und einem Diisocyanat zum Herstellen eines Präpolymers, – Durchmischen des Präpolymers mit einem Kettenverlängerer zum Überführen des Präpolymers in das Polymer in flüssiger Form, und – Überführung des Polymers zum Ausbilden des verfestigten Kunststoffes, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffnanoröhren vor und/oder bei dem Durchmischen des Präpolymers mit dem Kettenverlängerer dem Präpolymer und/oder dem Polyol zugegeben werden und/oder ein Polyol mit darin dispergierten Kohlenstoffnanoröhren zum Befüllen des Polymerisationsreaktors verwendet wird.A process for producing a plastic from a carbon nanotube-containing polymer comprising the steps of: - filling a polymerization reactor with at least one polyol and a diisocyanate to produce a prepolymer, - mixing the prepolymer with a chain extender to convert the prepolymer into the polymer in liquid form, and Transfer of the polymer to form the solidified plastic, characterized in that the carbon nanotubes are added to the prepolymer and / or the polyol prior to and / or during the mixing of the prepolymer with the chain extender and / or a polyol having dispersed therein carbon nanotubes for filling the polymerization reactor becomes.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Zugabe der Kohlenstoffnanoröhren ein rührendes Durchmischen der Kohlenstoffnanoröhren mit dem Polyol oder dem Präpolymer durchgeführt wird.Method according to claim 1, characterized, that after the addition of the carbon nanotubes a stirring mixing of the carbon nanotubes with the Polyol or the prepolymer carried out becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein vernetztes oder thermoplastisches Polyurethan-Elastomer hergestellt wird.Method according to one of claims 1 to 2, characterized, that produced as a plastic, a crosslinked or thermoplastic polyurethane elastomer becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol vor Zugabe des Diisocyanats entgast und temperiert wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized, that the polyol is degassed and tempered before addition of the diisocyanate becomes.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polyol vor dem Entgasen mindestens ein Additiv zugegeben wird.Method according to claim 4, characterized, that at least one additive is added to the polyol before degassing becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffnanoröhren dem Polyol vor dem Entgasen zugegeben werden.Method according to one of claims 4 to 5, characterized in that the carbon nanotubes are added to the polyol prior to degassing.

Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung des Entgasens eine Gasabsaugung zum Erzeugen eines Unterdruckes vorgenommen wird.Method according to one of claims 4 to 6, characterized, that for support the degassing a gas extraction for generating a negative pressure is made.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das überführen des Präpolymers in das flüssige Polymer in einem Spritzgießcompounder vorgenommen wird und ein Spritzgießen des flüssigen Polymers vorgenommen wird, wobei eine zur Verfestigung des Polymers führende Abkühlung zwischen dem Überführen des Präpolymers in das flüssige Polymer und dem Spritzgießen vermieden wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized, that the convicting of prepolymer in the liquid Polymer in an injection molding compounder is made and made an injection molding of the liquid polymer is, with leading to the solidification of the polymer cooling between the transfer of the prepolymer in the liquid Polymer and injection molding is avoided.