DE910964C

DE910964C - Verfahren zum Herstellen einer waesserigen Polyaethylendispersion

Info

Publication number: DE910964C
Application number: DES23903A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Scheermesser; Wolfgang Spinler
Original assignee: WILHELM SCHEERMESSER DR
Current assignee: WILHELM SCHEERMESSER DR
Priority date: 1951-07-11
Filing date: 1951-07-11
Publication date: 1954-05-10

Description

Verfahren zum Herstellen einer wässerigen Polyäthylendispersion Die Verwendung von hochmolekularem Polyäthylen als Folie oder Überzug ist wiederholt vorgeschlagen worden wegen der großen Unempfindlichkeit von Polyäthylen gegen organische und anorganische Verbindungen. Man hat auch schon vorgeschlagen, zu diesem Zweck Polyäthylen als Dispersion fein zu verteilen und diese Dispersion zur Herstellung der Folie oder des Überzuges zu verwenden. ?Ulan hat zu diesem Zweck Polyäthylen pulverisiert und mit Wasser und einem Emulgiermittel kräftig verrührt, so daß sich eine pastenförmige Masse ergab, die dann für die gewünschten Überzüge oder Folien verwendet wurde. Die so hergestellten Folien oder Überzüge zeigen aber nicht die erwarteten Vorteile. Sie haben insbesondere bei weitem nicht die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit, die man von Polyäthylenfolien oder -schichten erwartet.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, Polyäthylenfolien oder -schichten herzustellen, die erheblich besser sind und insbesondere eine erheblich größere Undurchlässigkeit für Wasserdampf besitzen als die bisher über Polyäthylendispersionen hergestellten Folien und Schichten.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine wässerige Polyäthylendispersion ohne Verwendung eines Emulgiermittels herzustellen, das in der am Ende erzeugten Polyäthylenfolie oder -schicht verbleibt. Gemäß der Erfindung wird eine wässerige Polyäthylendispersion dadurch hergestellt, daß Polyäthylenpulver mit Wasser unter Zusatz einer mit Wasser mischbaren, aber mit Polyäthylen weder mischbaren noch reagierenden organischen Verbindung verrührt wird, die bei einer Temperatur unterhalb 2oo° aus der Dispersion abgedampft werden kann. Als derartige Verbindungen kommen z. B. die mit Wasser mischbaren einwertigen Alkohole, ferner aliphatische, cyclische und heterocyclische Verbindungen folgender Verbindungen in Betracht, sofern sie mit Wasser mischbar sind und ihr Kochpunkt unter 2oo° liegt: mehrwertige Alkohole, halogenierte oder aminierte Alkohole, Ketone, organische Säuren oder deren Ester, Äther, Amine.
Ferner kommen in Betracht heterocyclische Verbindungen, deren Kochpunkt unter 2oo° liegt, sowie wässerige ammoniakalische Lösungen verschiedener Konzentration.
Unter hochmolekularem Polyäthylen wird Polyäthylen von einem Molekulargewicht oberhalb 4oooverstanden. Es kommt insbesondere Polyäthylen mit einem Molekulargewicht oberhalb io ooo in Betracht. Die Körnung des Polyäthylenpulvers ist vorzugsweise kleiner als DIN 6o und kann vorzugsweise bei DIN ioo liegen.
Das Verhältnis von Polyäthylenpulver und Wasser kann bei etwa I : 3 bis i : 5 liegen. Nachdem die Paste fertiggestellt ist, kann sie weiter mit Wasser verdünnt werden, und zwar sogar so weit, daß sie spritzfähig wird. Die letztgenannte Verdünnung ist um so leichter möglich, je feinkörniger das Polyäthylen ist. Die Dispersion kann zur Herstellung von Überzügen oder Schichten auf festen Körpern in beliebiger Weise aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufspachteln, Aufstreichen, Tauchen, Spritzen. Um zu verhindern, daß die trocknende Paste von der Oberfläche abfällt, können anorganische Füllstoffe, wie inertes Tonerdegel oder Blähglimmer beigemengt werden. Sie haben eine verfestigende Wirkung und steigern die Haftfähigkeit der Schicht auf :Metalloberflächen.
Nach dem Aufbringen der Dispersion wird sie in an sich bekannter Weise auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb der Schmelztemperatur des Polyäthylens liegt. Die Temperatur wird so gewählt, daß dabei die zur Dispergierung zugesetzte organischeVerbindung abgetrieben wird. Bei dieser Temperatur schmelzen oder sintern daher die Polyäthylenkörner zu einer homogenen Schicht zusammen, während das in der Dispersion enthaltene Wasser und die darin enthaltene organische Verbindung verdampfen. Es verbleibt daher eine reine Polyäthylenschicht, die alle wertvollen Eigenschaften des Polyäthylens besitzt.
Im folgenden werden einige Beispiele des Verfahrens angegeben: I. Mit 70o Teilen Wasser werden 25 Teile Äthanol und 25 Teile Propylamin vermischt. Sodann werden 25o Teile Polyäthylenpulver der Körnung kleiner als DIN ioo (o,o6 mm Maschenweite des Prüfsiebes) in einen Rührbehälter vorgelegt. Unter beständigem Umrühren wird die Mischung Wasser-Äthanol-Propylamin langsam zugegeben. Nach einer Mischdauer von etwa 3 bis 5 Minuten hat sich eine beständige Paste gebildet, die durch einfaches weiteres Verdünnen mit Wasser auf die zur Verarbeitung erforderliche Konsistenz gebracht wird.
II. Man bereitet sich eine Mischung von 6oo Teilen Wasser, 3o Teilen Diäthylketon und 45 Teilen Tetrahydrofuran. In diese Mischung rührt man nach und nach 325 Teile Polyäthylenpulver möglichst kleiner Körnung ein, bis sich eine feste Paste gebildet hat. Diese kann, wie unter I. beschrieben, durch einfaches Einrühren von Wasser weiter verdünnt werden.
III. In einen schnell arbeitenden Durchlaufmischer gibt man zugleich einerseits Zoo Teile Polyäthylenpulver der Körnung kleiner als DIN 8o (Maschenweite des Prüfsiebes 0,075 mm) und andererseits ein Gemisch aus 755 Teilen Wasser, 5 1 Teilen y-Chlorpropylalkohol tfnd 3o Teilen Essigsäureäthylester. Die entstehende Paste kann sodann kontinuierlich ausgefahren werden.
IV. Man nimmt iooog Polyäthylenpulver (Molekulargewicht oberhalb 14 ooo) der Körnung kleiner als DIN 6o nach Prüfsieb DIN I171, 2200 g H20, Zoo g Äthylglykol und 15 g Tixoton (inertes Tonerdegel). In einem gebräuchlichen Planetenrührwerk mischt man diese bei nicht zu hoher Umdrehungsgeschwindigkeit so lange, bis eine konsistente Paste erreicht ist. Zweckmäßig läßt man das so erhaltene Produkt mehrere Stunden stehen, damit der Benetzungsprozeß vollkommen ablaufen kann. Will man z. B. ein eisernes Faß mit dieser Paste behandeln, so verdünnt man sie unmittelbar vor Arbeitsbeginn mit so viel Wasser, daß sie sich gut aus einer normalen Spritzpistole verarbeiten läßt. Die aufgetragene Schicht haftet auch ausgetrocknet gut auf dem Metall und fällt nicht ab. Einfaches Ausheizen genügt, um eine homogene hochglänzende Schicht reinen Polyäthylens zu erzeugen. Die Schicht wird glasig und in ihrem Aussehen emailleartig, wenn man sie unmittelbar nach dem Ausheizen mit Wasser abschreckt.
Während übliches Polyäthylenpulver die Eigenschaft hat, mit Wasser allein auch bei stärkstem Rühren keine Dispersion zu bilden, kann man ein Pulver, welches ohne weiteres mit Wasser eine Dispersion bildet, dadurch herstellen, daß man die nach dem obigen Verfahren hergestellte Dispersion trocknet. Zu diesem Zweck kann man die wässerige Dispersion, die nach obigem Verfahren hergestellt worden ist, bei einer Temperatur von etwa ioo° oder etwa oberhalb Ioo°, bei Anwendung von Unterdruck bei entsprechend niedrigeren Temperaturen, von Wasser befreien, so daß sich ein trockenes Pulver ergibt. Obwohl bei der Verdampfung des Wassers ein mindestens sehr großer Teil der als Dispergiermittel verwendeten organischen Verbindung der obengenannten Art ebenfalls ausgetrieben wird, behält das Pulver doch die Eigenschaft, jederzeit ohne weiteres mit Wasser zu einer Dispersion angerührt werden zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen einer wässerigen Polyäthylendispersion, dadurch gekennzeichnet, daß Polyäthylen mit Wasser unter Zusatz lediglich einer solchen organischen Verbindung verrührt wird, die mit Wasser mischbar, aber mit Polyäthylen weder mischbar ist noch reagiert und die unterhalb 2oo° aus der Dispersion abgedampft werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz ein mit Wasser mischbarer einwertiger Alkohol verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz eine aliphatische, cyclische, heterocyclische Verbindung einer der folgenden Verbindungen benutzt wird, sofern sie mit Wasser mischbar und ihr Kochpunkt unter 2oo° liegt: mehrwertige Alkohole, halogenierte oder aminierte Alkohole, Ketone, organische Säuren oder deren Ester, Äther, Amine. q..
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz eine heterocyclische Verbindung benutzt wird, die mit Wasser mischbar ist und deren Kochpunkt unter 200'°` liegt.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz eine wässerige ammoniakalische Lösung benutzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Polyäthylenpulver von einer Körnung kleiner als DIN 6o, vorzugsweise kleiner alsDIN ioo,benutzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus Polyäthylenpulver und Wasser ein anorganisches hochporöses inertes Pulver, wie inertes Tonerdegel oder Blähglimmer, beigemischt wird.