DE1037115B

DE1037115B - Verfahren zum spanlosen Verformen von Polyaethylen

Info

Publication number: DE1037115B
Application number: DEC13177A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Broich; Dipl-Ing Dr Helmut Koenig; Dr Georg Wick
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1956-06-09
Filing date: 1956-06-09
Publication date: 1958-08-21

Description

Verfahren zum spanlosen Verformen von Polyäthylen Zusatz zur Patentanmeldung C 12744 X /39 a (Ausleges(hrift 1 031 957) Gegenstand der Patentanmeldung C 12744 X/39 a ist ein Verfahren zum spanlosen Verformen von Polyäthylen oberhalb der Fließtemperaturgrenze, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man bei Tempern turen zwischen 220 und 3000 C arbeitet. Durch die Verformung bei diesen ungewöhnlich hohen Verarheitungstemperaturen zwischen 220 und 3000 C, inshesondere 250 und 3000 C, kann man die Eigenschaften der hergestellten Erzeugnisse wesentlich verbessern. Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert jedoch eine entsprechende Umgestaltung der Verarlieitungsmaschinen und kann auch zu Schwierigkeiten führen, weil das zwischen 220 und 3000 C erwärmte Polyäthylen gegebenenfalls auf den Oberflächen der verwendeten Vorrichtungen klebt.
Es wurde gefunden, daß sich das Verfahren nach Patentanmeldung C 12744 X/39a vorteilhaft weiterhilden läßt, indem man das Polyäthylen bei Temperaturen zwischen 220 und 3000 C granuliert und das erhaltene Granulat in bekannter Weise spanlos verformt. Man kann sowohl Hochdruck- als auch Niederdruck-Polyäthylene, insbesondere solche mit Molekulargewichten oberhalb 50000, verarbeiten. Von besonderem Vorteil ist die Anwendung der hohen Granuberungstemperaturen bei Niederdruck-Polyäthylenen mit Niolekulargewichten von 60000 bis 180()00. Diese NIolekulargewichFte sind Verhältnis zahlen, die sich aus den sogenannten reduzierten Viskositäten nach einer konventionellen Formel berechnen (vgl. Angewandte Chemie 67 11955], 548).
Geeignete Granulierungstemperaturen liegen zwischen 250 und 3000 C. Besonders vorteilhaft sind im allgemeinen Temperaturen von 270 bis 2900 C. Die günstigsten Temperaturen hängen von der Natur des verwendeten Polyäthylens ab und werden erforderlichenfalls durch einen einfachen Vorversuch hestimmt. Es versteht sich von selbst. daß die Polyäthylen den hohen Granuliernngstemperaturen zweckmäßig nur möglichst kurze Zeit ausgesetzt werden.
Die Granulierung des nach der Polymerisation und anschließenden Reinigung durchweg pulverförmig anfallenden Polyäthylens erfolgt nach Zumischung geeigneter Stabilisatoren und eventuell Farbstoffen unter Verwendung an sich bekannter Plastifiziervorrichtungen. Unterhalb des Schmelzpunktes vorverdichtetes Polyäthylen kann man auf Einfach-Schneckenpressen, pulvriges Polyäthylen zweckmäßig auf AXfehrfach-Schneckenpressen plastifizicren. Das jeweils am Düsenmundstück austretende plastische Band aus Polyäthylen besitzt eine Temperatur von zwischen 220 und 3000 C und wird nach der Abkühlung in einer Zerkleinerungsmaschine granuliert.
Die so erhaltenen Granulate von Polyäthylen werden dann in bekannter Weise mit Hilfe von Spritzgußmaschinen, Schneckenpressen, Walzen usw. zu Spritzgußerzeugnissen, Strangpreßerzeugnissen, Folien oder Platten spanlos verformt. Man arbeitet bei dieser endgültigen Verformung bei den bislang üblichen Temperaturen unterhalb 2200 C. Überraschenderweise besitzen die so hergestellten Erzeugnisse die gleichen überlegenen Eigenschaften wie die nach dem Verfahren der Patentanmeldung C 12744 Xi39 a hergestellten Erzeugnisse. Man spart auf diese Weise die Umgestaltung der Verarbeitungsmaschinen auf das Verarbeiten bei Temperaturen oberhalb 2200 C und vermeidet auch die Schwierigkeiten, die durch das Kleben des auf Temperaturen oberhalb 2200 C erwärmten Polyäthylens auf den Oberflächen der verwendeten Vorrichtungen entstehen können. Die Einrichtung der Granuliervorrichtung auf das Arbeiten bei Temperaturen zwischen 220 und 3000 C erfordert dagegen nur einen geringen Aufwand. In der Granuliervorrichtung kann das Kleben des Polyäthylens auch keine wesentlichen Schwierigkeiten bringen.
Beispiel Niederdruck-Polyäthylen mit der reduzierten Viskosität 2,5 - entsprechend einem Molekulargewicht von etwa 80000 - wird nach vorhergehender Verdichtung über eine Zahnradverdichtungsmaschine in einer Einschneckenpresse plastifiziert. Die Temperatur am Eintrittsende der Schneckenpresse beträgt 1000 C, in der Schneckenmitte 2500 C und am Schneckenausgang 2900 C. Das als Band aus- tretende Polyäthylen wird nach völliger Abkühlung in einer Alühle zu Granulat zerkleinert. Dieses Granulat wird in einer Doppelschneckenpresse mit ringförmiger Düse zu einem Rohr von 30 mm Außendurchmesser und 2,2 mm Wandstärke verformt. Die Temperatur der Schneckenpresse beträgt bei Eintritt des Granulats 1250 C, in der Schneckenmitte 1800 C und an der Düse 1900 C. Das erhaltene Rohr wird auf Längen von 900 mm geschnitten. Aus diesen Längen werden bei 200 C Haarnadelbogen mit einem Bogenradius von 50 mm und einer Schenkellänge von 375 mm gebogen, die man mit Wasser füllt, entlüftet, verschließt und dann in einem Kältebad bei 20o C lagert. Nach 30stündigerLagerung werden die Schenkel zusammengehogen. Die Rohre zeigen dabei keinerlei Rißbildung.
Rohre, die unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch aus einem Granulat hergestellt worden sind, das in bekannter Weise bei Temperaturen unterhalb 2200 C erzeugt wurde, werden bei der gleichen Prüfung zerstört. Es bilden sich Längsrisse über die gesamte Rohrlänge.

Claims

PATENTANSI'RUCII Verfahren zum spanlosen Verformen von Polyäthylen nach Patentanmeldung C 12744 S/39a, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyäthylen bei Temperaturen zwischen 220 und 3000 C granuliert und das erhaltene Granulat in bekannter Weise spanlos verformt.