DE2213202A1

DE2213202A1 - Verfahren fuer die peroxidische vernetzung von polyaethylen und/oder aethylencopolymerisaten

Info

Publication number: DE2213202A1
Application number: DE2213202A
Authority: DE
Inventors: Kurt Schulze
Original assignee: Dipolith Chemie Werkstoff GmbH
Current assignee: Dipolith Chemie Werkstoff GmbH
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DE2213202B2

Description

"Verfahren für die peroridische Vernetzung van Polyäthylen und/oder Äthylen-Copolymerisaten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die peroxids sche Vernetzung der Polymere Polyäthylen und/oder Äthylen-Copolymerisat bei Strangpreßerzeugnissen wobei das Polymer mit einem organischen Peroxid bei Temperaturen von unter 1350 C in einer Schneckenstrangpresse durchmischt und das Strangpreßerzeugnis bei Vernetzungstemperatur von etwa 160 bis 2080 C vernetzt wird.
Bei bekannten Verfahren der beschriebenen Gattung wird in der Regel das als Vernetzem verwerdet@ organische Peroxid mit dem Polymer zunächst bei @2@ bis 130° C durchgeschmolzen und danach auf die Vernetzungstemperatur von etwa 160 bis 200°C gebracht.
Beim Strangpressen muß, um eine Vernareinigung der Schneckenstrangpresse und der Werkzeuge zu vermeiden, jede Vernetzung verhindert werden, sie erfol@ außerbalb der schneckenstrangpresse und außerbalb der Wer@@euge. Dabei treten verschiedene Probleme auf. Einerseits ist es schwierig, das organische Peroxid pulverförmig in homogener Verteilung in das Polymer einzuarbeiten. Andererseits wird störende Blasen- und Lunkerbildung in den Strangpre@erzeugniasen Deoba@htet. Zur Vermeidung dieser Nachteile mußten bigher die Vernatzung und die Abkühlung der Strangpreßerzeugnisse unter Pruck @rfolgen, wonach die bekannte Verfahrensweise relativ auf @@dig wird, denn die für die Vernetzung erforderlichen Anlsqen m@@ fun nohe Drucke ausgelegt sein. Soweit im Ra@me@ b@@@@@@ Maßrahme bei der vernetzung von Strangpreßermengnissen @e@ @@@@k bei der Vernetzung durch gespannten Dampf erzengt wird, muß ls weiterer Nachteil eine Verschlechterung der @@ek@@@s@@en Wa@te in Kauf genommen werden, da der Dampf zum Teil in dem @@@ne@@@@en Kunststoff Kondensiert, was stört, wenn es sich K@nelisol@erungen handelt. Für die stoörende Blasen- und Lun@@@bildung @@@unt man verschiedene Ursachen. So kann die Blasen- @@@ @@@kerbildung zurückgeführt werden auf im @eroxid esthaltene, bei der Herstellung nicht umgesetzte Reste der Ausgange@@@dukte oder auf Feuchtigkeit im Peroxid. Es ents@ehen @@@@euch bei der Vernetzung Zersetzungsprodukte des Peroxids, die Blasen oder Lunker bilden. Endlich beobachtet man Dlasen oder Lunker gerade an solchen Stellen, wo infolge mangelhafter VErtailung des organischen Peroxids in dem zu vernetzenden Polymer Peroxid-Konzentrationen auftreten. Zur Vermeidung von Blasen und Lunkern werden üblicherweise Methylradikalübertrager, wie z. B. Anthracen oder Acridin, vorgeschalgen, doch beseitigen diese Zusatzstoffe nicht mit Sicherheit Blasen- und Lunkerbildung. Tatsächlich sind die Zusammenhänge sehr komplex und läßt nur die Vernetzung und die Abkühlung der Strangpreßerzeugnisse unter Druck einigermaßen zielsicher Blasen- und Lunkerbildung vermeiden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die peoxidische Vernetzung der Polymere Polyäthylen und/oder Äthylen-Copolymerisate bei Strangpreßerzeugnissen anzugeben, welches die drucklose Vernetzung der Polymere zuläßt und zu Produkten führt, die frei sind von Blasen und Lunkern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die peroxidische Vernetzung der Polymere Polyäthylen und/oder Äthylen-Copolymerisate bei Strangpreßerzeugnissen, wobei das Polymer mit einem organisehen Peroxid bei Temperaturen von unter 135° C in einer Schnekkenstrangpresse durchmischt und das Strangpreßerzeugnis bei Vernetzungstemperatur von etwa 160 bis 200° C vernetzt wird Die Erfindung besteht darin; daß zunächst den zu vernetzenden Polymeren entsprechende Polymere oder eines davon sowie das organische Peroxid bei einer Temperatur wenig oberhalb der Schmelztemperautr der Komponenten, unter Entgasungsbedingungen zu einem etwa 20%-igen bis 50%-igen Peroxid-Konzentrat zusammengeschmolzen und granuliert und dieses Granulat in den zur Vernetzung üblichen Mengen dem zu vernetzenden Polymer bei dessen für Strangpreßverfahren üblicher Aufbereitung beigegeben wird, und daß die so gebildete Peroid/Polymer-Mischung stranggepreßt sowie danach bei Normaldruck und Vernetzungstemperatur vernetzt wird. EnLgasungsbedingungen meint D daß die bei der Herstellung des Peroxid-onzentrates entstehenden Gase und Dämpfe entweichen müssen, wobei die Entweichung durch Anwendung von Unterdruck gefördert werden kann. Geschlossene Kneter oder Mischer, wie sie für die Herstellung peroxidischer Compounds üblicherweise verwendet werden, sind daher nicht geeignet. Die Mischung des Polymers mit dem organischen Peroxid führt zu einer homogenen Dispersion des Peroxids in der Kunststoff-Matrix.
Im Rahmen der Erfindung kann bei der Herstellung des Peroxid-Konzentrates das organische Peroxid sowohl dem Polyäthylen als auch dem Äthylen-Copolymerisat beigegeben werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, dem Peroxid-Konzentrat Füllstoffe, Farbstoffe und dergl. beizumischen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese Stoffe dem zu vernetzenden Polymer unmittelbar beizugeben. - Die erfindungsgemäß eingesetzten Peroxid-Konzentrate können den zu vernetzeaden Polymeren dosiert, kontinuierlich oder diskontinuierlich zugesetzt werden. Bevorzugt wird man die Zugabe kontinuierlich vornehmen. Für die anschließende Vernetzung der Strangpreßerzeugnlsse sind beispielsweise Heißgasstrecken, Salzbäder, Metallformen, Mikrowellenstrecken und dergleichen brauchbar. Im letzteren Falle empfiehlt es sich, den zu vernetzenden Polymeren Substanzen beizumischen, die sich im elektrischen Wechselfeld erwärmen.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren drucklos die peroxidische Vernetzung der Polymere Polyäthylen und/oder Äthylen Copolymerisate durchgeführt werden kann, wobei überraschenderweise Strangpreßerzeugnisse entstehen, die vollkommen frei sind von Blasen und Lunkern.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels erläutert; Für die peroxidische Vernetzung von Polyäthylen und Äthylen-Copolymerisaten wurde aus einem organischen Peroxid (1,3 -bis (tert. Butyl-peroxidisopropyl) benzol) und Polyäthylen unter Zusatz eines Alterungsschutzmittels ein Peroxid-Konzentrat mit einem Gehalt von 20 % Peroxid durch Zusammenschmelzen der genannten Substanzen bei einer Temperatur von 1100 C zubereitet.
Die Schmelze wurde entgast, abgekühlt und granuliert. Der Peroxid-Konzentrat lag in Form eines gelblichen Granulates vor, das bei Raumtemperatur unbegrenzt lagerfähig ist und ein spezifisches Gewicht von 0.95 aufweist. Dieses Peroxid-Konzentrat wurde den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Kunkstoffen in den angegebenen Mengen beim Extrudieren dieser Kunststoffe zugesetzt, wobei während des Extrudieren eine maximale Temperatur von 1350 C nicht überschritten wurde. Die anschließende Vernetzung erfolgte bei Temperaturen zwischen 1950 C und 2000 C drucklos in einer Heißgasstrecke. Die so gewonnenen vernetzten Kunststoff-Produkte waren blasen- und lunkerfrei.
Tabelle Kunststoff 20%- iges Peroxid Konzentrat LD-PE (Hochdruck-Polyäthylen) 6 % HD-PE (Niederdruck-Polyäthylen) 4% EVA (Xthylen-Vinylacetat-Copolymerisat) 8 e APK (Äthylen-Propylen-Copolymeris.at) .8. % Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Peroxid-Konzentrates können die üblichen Hilfs-Vernttzer, wie beispielsweise Schwefel, Triallylcyanurat, Trimethyloipropantrimethylcrylat, Äthylendimethycrylat, sowie Butadien-Blockpolymerisat mitverwendet werden, wenn man die Harte, die Festigkeit, die Transparenz zu beeinflussen und cjegebenen.falls die Vernetzung zu beschleunigen wünscht. Es kann. ferner das erindungsgemäß verwendete Peroxid-Konzentrat eingefärbt benutzt werden, uns es können gewünschtenfalls Alterungsschutzmittel, Weichmacher, Antioxydantien und sonstige Additive sowie Elastomere direkt dem Peroxid-Konzentrat mit beigegeben sein.

Claims

A n s p r ü c h he

1. Verfahren für die peroxidische Vernetzung der Polymere Polyäthylen und/oder Äthylen-Copolymerisat bei Strangpreßerzeugnissen, wobei das Polymer mit einem organischen Peroxid bei Temperaturen von unter 1350 C in einer Schneckenstrangpresse durchmischt und die Mischung bei Vernetzungstemperatur von etwa 160 bis 2000 C vernetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst den zu vernetzenden Polymeren entsprechende Polymere oder eines davon sowie das organische Peroxid bei einer Temperatur wenig oberhalb des Schmelzpunktes der Komponenten unter -Entgasungsbedingungen zu einem etwa 202-igen bis 502-igen Peroxid-Ronzentrat zusammengeschmolzen und granuliert und dieses Granulat dem zu vernetzenden Polymer bei dessen für Strangpreßverfahren üblicher Aufbereitung beigegeben wird, und daß die so gebildete Peroxid/Polymer-Mischung stranggepreßt sowie danach bei Normaldruck und Vernetzungstemperatur vernetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Polyäthylen und das organische Peroxid zu dem Peroxid Konzentrat zusammengeschmolzen und granuliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Peroxid-Konzentrat Füllstoffe, Farbstoffe und dergl beigemischt werden.