Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Polyäthylen oder
dessen Mischpolymerisaten Die paraffinartigen Äthylenpolymerisate stellen infolge
ihrer hohen chemischen Beständigkeit, ihrer vorzüglichen elektrischen Isolierfähigkeit
und ihres gegenüber Paraffin wesentlich höheren Schmelzpunktes einen wertvollen
Kunststoff dar. Die hochpolymeren Sorten sind auch hinsichtlich mechanischer Festigkeit
und Büegsamkeit dem Paraffin merklich überlegen. In chemischer Hinsicht stellt Polyäthylen
bekanntermaßen eine äußerst stabile und reaktionsträge Verbindung dar. Um so überraschender
war daher die Beobachtung, daß dennoch sehr leicht eine Reaktion mit Isocvanaten
eintritt. Bei der Einwirkung von Dii- oder höherwertigen Isocyanaten findet offenbar
eine weitere Molekülvergrößerung und teils auch Vernetzung der Moleküle statt, wie
man aus den wesentlich veränderten Eigenschaften schließen muß. Sind- die Polyäthylene
nach Überschreiten des Schmelzpunktes, der bei allen Sorten zwischen rzo und 12o°
liegt, je nach Möl"e1tülgrc-ße entweder dünnflüssig oder zähflüssig-klebrig, so
verlieren sie nach der Um-. setzung mit mehrwertigen Isocyanaten ihre Schmelzbarkeit
und nehmen in der Wärme ein mehr gummiartiges Verhalten an. Auch bei
üblichen
. Temperaturen weisen die mechanische Festigkeit und Zähigkeit einen erheblichen
Anstieg auf. Die vorher vorhandene Löslichkeit in heißen Kohlenwasserstoffen geht
verloren. Der Anwendungsbereich der Polyäthylene wird also dadurch wesentlich erweitert.Process for improving the properties of polyethylene or
its copolymers The paraffin-like ethylene polymers represent as a result
their high chemical resistance, their excellent electrical insulation properties
and its melting point, which is much higher than that of paraffin, is a valuable one
Plastic. The high polymer types are also in terms of mechanical strength
and indulgence noticeably superior to paraffin. In chemical terms, polyethylene represents
is known to be an extremely stable and inert compound. All the more surprising
was therefore the observation that a reaction with isocvanates is nevertheless very easy
entry. With the action of di- or higher-valent isocyanates apparently takes place
a further enlargement of the molecule and partly also cross-linking of the molecules take place, like
one must conclude from the essentially changed properties. Are the polyethylene
after exceeding the melting point, which is between rzo and 12o ° for all varieties
depending on the size, either thin or viscous-sticky, see above
lose them after the order. their meltability with polyvalent isocyanates
and take on a more rubbery behavior in the warmth. Also at
usual
. Temperatures have a significant mechanical strength and toughness
Rise on. The previously existing solubility in hot hydrocarbons goes
lost. The area of application of the polyethylene is thus significantly expanded.
D;ie Zusatzmenge der Isocyanate kann, besonders hei den hochpolymeren
Sorten, in geringen Grenzen gehalten werden, z. B. von o,i bis zu einigen Prozenten.
Blei niederpolymeren Sorten mit einem Molekulargewicht von etwa aooo geht man vorteilhaft
etwas höher. Die Umsetzung erfolgt in der Wärme meist sehr rasch, so daßi diese
sogar während der Formgebung vorgenommen werden kann. Nichtsdestoweniger gestatten
die von vornherein mit den Isocyanaten behandelten Polyäthylene noch eine gute.
Verarbeitung - durch Pressen-, oder Spritzen. Auch eine nachträgliche Behandlng
in Lösungen oder Dämpfen der Isocyanate führt vor allem bei dünnwand2gen Schichten,
wie Imprägnierungen, zum Ziel. Außer den eigentlichen mehrwertigen Isocyanaten,
wie i, 6-Hexandiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4, 4'=diisocyanat, Di-p-xylylmethan-4,
q'-diisocyanat usw., oder den ähnlich wirkenden Thioisocyanaten können auch solche
Verbindungen Anwendung finden, die in der Wärme Isocyanate abspalten, z. B:. Bisphenylurethane.The added amount of isocyanates can, especially for the high polymer
Varieties, kept within small limits, e.g. B. from o, i up to a few percent.
Low polymer lead types with a molecular weight of about aooo are advantageous
a little bit higher. The reaction takes place very quickly in the heat, so that this
can even be done during molding. Nonetheless, allow
the polyethylene treated with the isocyanates from the outset is still a good one.
Processing - by pressing or spraying. Also a subsequent treatment
in solutions or vapors of isocyanates, especially with thin-walled layers,
like impregnations, to the goal. Besides the actual polyvalent isocyanates,
like i, 6-hexane diisocyanate, dicyclohexylmethane-4, 4 '= diisocyanate, di-p-xylylmethane-4,
q'-diisocyanate, etc., or the similarly acting thioisocyanates can also be such
Find compounds that split off isocyanates when heated, e.g. B: Bisphenyl urethanes.
Die Wirkung der mehrwertigen Isocyanäte erstreckt sich naturgemäße
nicht nur auf die eigentlich reinen; Polyäthylene, sondern auch auf deren Mischpolymerisate
mit anderen ungesättigten Verbindungen. Zur Erzielung besonderer Eigenschaften wird
man mitunter sogar bestrebt sein,- durch gewollten Einbau reaktionsfähiger Gruppen
die Umsatzfähigkeit mit Isocyanaten zu erhöhen.The effect of the polyvalent isocyanates extends naturally
not only on the actually pure; Polyethylenes, but also their copolymers
with other unsaturated compounds. To achieve special properties
one even strives from time to time - through the deliberate incorporation of reactive groups
to increase the reactivity with isocyanates.
B-e-ispie1 Ein hochpolymeres Äthylen (Molgewicht etwa l(0 ,0,0o) wurde
bei etwa i2o° ohne, mit 2% und 5 0/0 2, 4-Toluylendiisocyanat auf der Walze innig
vermischt und anschließend zu Folien verpreßt. Die vergleichende Prüfung ergab folgende
Mittelwerte von Proben, die aus zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen ausgeschnitten
waren.
Ohne 2 0,110 511,)
Zusatz
Zusatz
Zusatz
Falienstärke mm ....... o,9o 1,04 1,23
Zugfestigkeit kg/cm2 . . 60 ioo 84
Dehnung'/ .......... 56 121 173
Dappelfalzzahl ....... 1o 130 iio
Auch an umspritzten Drähten ließ sich die. durch den; Diisocyanatzusatz erzielte
Vergütung augenfällig feststellen.Example A highly polymeric ethylene (molecular weight about 1 (0.0o) was intimately mixed on the roller at about 130 ° without, with 2% and 50/0 2,4-toluene diisocyanate and then pressed into foils The test resulted in the following mean values of samples which had been cut out from two directions perpendicular to one another. Without 2 0 , 1 10 511,)
additive
additive
additive
False thickness mm ....... o, 9o 1.04 1.23
Tensile strength kg / cm2. . 60 ioo 84
Elongation '/ .......... 56 121 173
Number of double folds ....... 1o 130 iio
The. through the; Obviously determine the compensation achieved with the addition of diisocyanate.