DK145449B - Fremgangsmaade ved ekstrusion af termoplastisk formstofskum me indsproejtning af gas under tryk - Google Patents

Description

i US449 o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde ved ekstrusion af termoplastisk formstofskum, fortrinsvis til tråd- og kabelisolation, ved hvilken en gas under tryk indsprøjtes i det smeltede termoplastiske ma-5 teriale, og smelten derefter ekstruderes til en zone med lavere tryk, hvor den ekspanderer cellulært.

Det er kendt ved ekstrusion af termoplastisk form-stofskum at indsprøjte en gas i det terjnoplastiske materiale, efter at dette er gjort flydende eller er smeltet i 10 ekstruderen. Et eksempel på en sådan fremgangsmåde er beskrevet i USA patentskrift nr. 2.928.130, ifølge hvilket gassen indsprøjtes mellem trinene i en totrins snekkeekstruder, hvor den gøres opløselig i den termoplastiske smelte og iblandes grundigt i denne, før den således til-15 beredte termoplastiske smelte udpresses fra ekstruderen. -

Ekstrudatet kan presses gennem en profildyse til fremstilling af en kontinuerlig streng til f. eks. tråd-og kabelisolation, eller anvendes til f.eks. sprøjtestøbning .

20 Ved den kendte teknik er det en betydelig ulempe, rs at der fås uønskede variationer af de fysiske egenskaber hos det fremstillede formstofskum, hvilket skyldes trykvariationer inden i ekstruderen medførende variationer i rumfanget af gassen, dér indsprøjtes i det smeltede tertoo-25 plastiske materiale. Sådanne trykvariationer kan skyldes ·:·.

ændringer i forskellige fremgangsmådeVSriable, der har tilknytning til ekstruderingen, og som er velkendte for' fagfolk.

Det er den foreliggende opfindelses formål at 30 tilvejebringe en fremgangsmåde af den indledningsvis an- Oi førte art, ved hvilken variationer i rumfanget af dén indsprøjtede gas undgås, således at der opnås praktisk talt ensartede fysiske egenskaber hos det fremstillede formstofskum.

35 vi U'·-' ' o .t

O

2 U5469 I overensstemmelse hermed er fremgangsmåden ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at gassen uanset materialets bagtryk indsprøjtes i det smeltede termo-plastiske materiale med regulerbar ensartet hastighed 5 ved at tilføres med en doseringshastighed, som er lydens hastighed, på et punkt opstrøms for sit indsprøjtningssted i det smeltede termoplastiske materiale.

Nedenstående ligevægtsudtryk definerer det kritiske tryk i halsen af indsnævringsdoseringsdysen, som 10 benyttes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen til at meddele gassen lydens hastighed: ligning I: o . v ρ= - ρι(ϊγγτ) ~· 15 hvor P betegner gassens tryk i dysehalsen,

C

P^ betegner det opstrøms (regulerede) gastryk, og k betegner forholdet

C

20 v' hvor 0^ og Cv er den specifikke varme ved henholdsvis konstant tryk og konstant rumfang.

I overensstemmelse hermed gennemføres dosering eller afmåling med konstant hastighed ved højt tryk under 25 disse betingelser således, at gasstrømmen (V) i standardkubikmeter pr. time, som passerer gennem doseringsdysen, er en funktion alene af det opstrøms tryk (P^) og dysens tværsnitsareal (a), således som gengivet ved nedenstående ligevægtsudtryk: 30 ligning II: W(m3/hr.) = β (Ρχ, a) I overensstemmelse hermed kan det ses, at når 35 gassen ved indgangsfødelinien til ekstruderen doseres således, at den tilføres med lydens hastighed, er gas- *1 ' 3 145449 O ' _ strømshastigheden ufølsom overfor trykændringer nedstrøms for doseringspunktet. Her gælder den forudsætning, at voluminet i ledningen mellem doseringsventilen og indspøjt-ningspunktet i ekstruderen er så lij.le, at der i praksis 5 kan ses bort fra gassens kompresgibilitet. Derfor vil; ύ tryksvingninger nedstrøms for doser^ngspunktet og følgelig inden i ekstruderen ikke resultere- i ændringer af ,, det rumfang gas, som indsprøjtes i den smeltede termo-plastiske strøm, og derfor vil der tilvejebringes ens-10 artet gasindsprøjtning og dermed ensartet porøsitet i formstofskummet.

Det har også vist sig, både< vad profile(kstrude-ring (ekstrudering med konstant tværsnit) og sprøjteetøb-ning, at der kan opnås mange forskellige massefylder for 15 formstofskummet ved anvendelse af den samme termoplastiske harpiks, blot ved at variere det i det termoplastisk© materiale i ekstruderen indsprøjtede rumfang gas. Dette står i modsætning til den praksis, den kendte teknik har krævet med at ændre den termoplastiske harpiksforbindelse, 20 når rumfanget af gas og følgelig det herved fremkomne produkts massefylde skal varieres.

Ved styringen af det opstrøms regulerede gastryk (P1) bestemmes gasstrømmen (W) for en given åbning ;, af dysehalsen, jfr. ligning II. Således resulterer vari-25 ation i det regulerede opstrøms tryk over et interval af værdier for P-j^ i en variation af den mængde gas, som indsprøjtes i smelten, og dermed af massefylden for det herved fremkomne cellulære temoplastiske legeme, der fremstilles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. I. overens-30 stemmelse hermed indstilles det opstrøms tryk P^ således, at trykket i doseringsorganets hals bliver det kritiske tryk (P ), som i det mindste er lig med trykket i ekstru-

C

deren. Således indstilles det -regulerede opstrøms tryk (P^) til at være lige så stort eller større end den værdi, 35 der bestemmes ved en transponering åf ligningen I, dvs*t 4 145449

0 P

c P1 = k r_2_) k -1 5 Det har vist sig, at et bredt interval af masse fylder for det cellulære termoplastiske produkt kan opnås blot ved indstilling af det opstrøms regulerede tryk på denne måde. Erkendelsen heraf er i høj grad betydningsfuld, idet den tillader opnåelsen af den ønskede produkt-10 massefylde blot ved trykvariation og uden at kræve den fra den kendte teknik sædvanlige udvælgelse af specifikke forbindelser og sammensætninger blandt et stort antal termoplastiske materialer for herudfra at opnå en ønsket produktmassefylde.

15 Udtrykket "termoplastisk materiale" er velkendt for fagfolk inden for sprøjtestøbningsteknikken og indbefatter sådanne harpikser som polyethylen, polypropylen, polystyren og polyvinylchlorid, samt blandinger og copolymer e deraf, der også har termoplastiske egenskaber. Her-20 til kommer, at harpikserne i forholdsvis små mængder kan indeholde forskellige stoffer eller tilsætninger til modificering af deres kemiske og/eller fysiske egenskaber, hvilket ligeledes er velkendt inden for teknikken.

Den ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte 25 ekspansionsgas bør (især til påførelse på tråd og kabel) være kemisk indifferent overfor og fortrins være opløselig i grundpolymeren i den ekspanderbare plast-gas-blanding, der ofte kaldes opskumningsblandingen. Fortrinsvis bør ekspansionsmidlet heller ikke sønderdeles af varmen (dvs.

30 dekomponeres termisk) under de tilsigtede driftsbetingel ser og vil således indbefatte sådanne indifferente gasser som nitrogen, argon, helium, neon og carbondioxid.

Andre ekspansionsmidler kan anvendes. Sådanne andre ekspansionsmidler er f.eks. midler af fluorcarbon-35 hydridtypen.

.i'.,·"· 1 "Τ ' . .....'0. ITU

. ν·.·Γ .. ·::. 1 .· £·.φ ' j·: Η 5449 5 ο . *' · ο

Skønt anvendelsen af kerned*nnende midler ikke er nødvendig ved fremgangsmåden iføløe opfindelsen, har 'i' .

det dog vist sig fordelagtigt at anende sådanne kern®^; .. dannelsesmidler- 5 De kernedannelaesmidl§r, der kan anvendes i de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte plastblan-dinger, er velkendte for fagmanden.

KernedannelsesjBidlernes partikel s tørrelse bør være af størrelsesorden 0,01 til 50 mikrometer (yarn) . Sådanne· 10 midler er f.eks. polytetrafluorethylen, azodicarbonamid, p,p' -oxy- ibis- (benzensulfonylhydrazid) } f trihydrazina-®ym--triazin og p-toluensulfonylsemicarbazid.

Kernedannelsesmidlerne kan anvendes . individuelt >. eller i kombination. ' λ : : ;.i 15 Kernedannelsesmidlerne bør vøre dispergeret:s|. v ensartet som muligt gennem grundpolymerens masse. De bør fortrinsvis også (især til påførelse på tråd og kabel) være kemisk indifferente overfor og uopløselige i grundpolymeren og eventuelle andre komponenter af den ekspan-20 derbare blanding.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres mere detaljeret ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 i skematisk form viser et apparat til anvendelse ved fremgangsmåden ifølg® opfindelsen, og 25 fig. 2 viser et forstørret tværsnitsbillede af doserings- og gasindsprøjtningsaggregatet, der er skematisk vist i fig. 1. j ..

På tegningen ses en ekstruder 10, der anvendes til smeltning af termoplastisk materiale og indsprøjtning 30 og iblanding af gas. Ekstruderen 10 omfatter et ydre hus οε 12 og en indre snekkedel 14. Gas indføres i ekstruderen 10 gennem et aggregat ved en indgangsåbning 16, som har en ventil 18 anbragt opstrøms for åbningen. Gassen kommer fra et reservoir 20, hvor den holdes ved et lige så stort el-35 ler højere tryk end det, der anvendes gennem resten af sy-stemet, f.eks. ca. 425 atm. Anbragt successivt i gasledningen mellem gasreservoiret 20 og ventilen 18, der f.eks. kan være af autoklavtypen, findes en justerbar højtryks- 145449

O

6 regulator 22, en afspærringsventil 24, et gasledningsfilter 26 og et hus 28, der rummer gasdoseringsaggregatet.

Således som vist i fig. 1 er en afluftningsventil 30 anbragt på en sidegren til ledningen mellem afspærrings-5 ventilen 24 og ledningsfiltret 26. Desuden er der anbragt trykmålere 32 på en sidegren til ledningen på både opstrøms- og nedstrømssiden af gasdoseringshuset 28. Således som vist i fig. 2 er gasdoseringshuset 28 opbygget af en ydre cylindrisk del 34, hvori er anbragt holder-10 dele 36 i begge ender til indespærring af gasdoseringsaggregatet, som består af en cylindrisk del 38 forsynet med en central åbning 39, der er udformet som en dyse med indsnævret hals. Gasdoseringscylindren 38 er indspændt mellem et par gummipakninger 40 og holdes på plads i hu-15 set 28 ved anlæg mod den forreste flade af holderdelen 36 under påvirkning af en fjeder 42 gennem en spændskive 44, idet fjederen 42 i den anden ende ligger an mod den opstrøms holderdel 36.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres 20 yderligere i nedenstående eksempler.

Eksempel 1

Der fremstilles et overtrukket koncentrisk TV— kabel med en diameter på 8,0 mm, idet man anvender en kob-25 bertråd med udvendig diameter på 1,6 mm som den indre leder og et 0,127 mm tykt aluminiumbånd som den ydre leder.

Det dielektriske lag dannes ud fra en blanding af 99,9 vægtprocent af en copolymer af ethylen og buten med en massefylde på 0,95 g/cm og et smelteindeks på 0,2 dg/min., 30 og 0,1 vægtprocent azodicarbonamid.

Blandingen behandles i et apparat som beskrevet ovenfor og som vist på tegningen. Der anvendes en enkelt-trins snekkeekstruder med diameter 6,35 cm og et forhold mellem længde og diameter på 20:1. Fødezonen, overgangs-35 zonen og dqseringszonen i ekstruderen er efter længde 4/6/10

O

7 145449 udtrykt i diametre. Ekstruderens kaniner eller hus opvarmes til ca. 151°C i nærheden af ekstruderens indgangsende, til ca. 151°C i nærheden af gasindgangsåbningen og til ca..

151°C ved ekstruderens udgangsende. Ekstrudersnekken dri-5 ves med en hastighed på 30 omdrejninger pr. minut, og trykket i ekstruderhovedet er 70 ato. Nitrogen anvendes som den indifferente gas, der indsprøjtes i den smeltede polymer i ekstruderen under et tryk på 35 ato, medens det regulerede tryk er 162 ato. Der benyttes en doseringsåb-10 ning på 0,014 mm i diameter til afmåling af gassen. Nitrogenet fødes til ekstruderen med en hastighed på ca. 0,0187 standardkubikmeter pr. timer på et punkt, der er 7,7 snekkediametre fra ekstruderens udgangsende. Dette punkt befinder sig i en afstand fra ekstruderens udgangsende, der 15 udgør ca. 37% af ekstruderens længde. Polymeren er fuldstændigt smeltet ved det tidspunkt, hvor den når nitrogenindgangsåbningen.

Den smeltede polymer, hvori gassen nu er disper-geret, føres derpå gennem ekstruderens sprøjtehoved til 20 trådovertrækning ved en temperatur på ca. 151°C og tryk på ca. 70 ato. Polymerens fødehastighed er ca. 24 kg pr. time.

Den indre leder foropvarmes ikke og sendes gennem sprøjtehovedet med en hastighed på 13,7 m pr. minut. X 25 sprøjtehovedet anvendes en gængs dyse til overtrækning af ' tråd eller kabel med vinylharpiks mød en åbningsdiameter på 5,54 mm og en lederspids med en indvendig diameter på 1,70 mm. Polymer-gas-blandingen ekstruderes på lederen og ekspanderer udenfor sprøjtehovedet til dannelse af et ; 30 formstofskum med en massefylde på 0,45 g/cm^ og en ens artet cellestruktur, hvori cellerne har en gennemsnitsdiameter i intervallet 0,050-0,125 mm.

Den ydre leder påføres derpå ovenpå kernedelen fremstillet som ovenfor angivet, således at der fås et 35 koncentrisk kabel med en udvendig diameter på 10,45 mm.

Det er ikke nødvendigt at tørre kablet. Der fremstilles 8 145449 o ca. 90 m af denne kabelkerne. Laboratorieafprøvning af prøver udtaget fra dette kabel viser, at det har en ensartet strømtabsfaktor på 80 ur ved 50 mega hertz og ; en dielektricitetskonstant på 1,5. Den derudfra bereg-5 nede dæmpning er på 1,80 db/100 m ved 50 megahertz og på 4,56 db/100 m ved 300 megahertz.

Eksempel 2

Der fremstilles en telefonledning som enkelt 10 tråd med en diameter på 1,5 mm ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen under anvendelse af en kobbertråd med udvendig diameter 0,51 mm som den indre leder.

Polymerblandingen har samme materialesammensætning som benyttet i eksempel 1 og behandles således som 15 ovenfor beskrevet i en totrinssnekkeekstruder med diameter 6,35 cm og et forhold mellem længde og diameter på 20:1. Hver af zonerne fødezone, overgangszone og doseringszone i ekstruderen har respektive længder på 4/6/10 diametre, og der benyttes en tryksænkningszone i det andet trin, som 20 befinder sig ca. 7,7 diametre fra snekkens ende i doseringssektionen, og som er udformet med et dybere ringafsnit i snekken mellem spærringer med større udvendig ydre diameter, som tilvejebringer lavtrykszoner før og efter dette. Ekstruderens kammer eller hus opvarmes til ca. 177°C 25 i nærheden af gasindgangsåbningen og til ca. 177°C ved ekstruderens udgangsende. Ekstrudersnekken drives med en hastighed på 20 omdrejninger pr. minut, og trykket i ekstruderens hoved er 120 ato. Nitrogen anvendes som gassen og indsprøjtes i den smeltede polymer i ekstruderen under et 30 tryk på 56 ato, medens det regulerede tryk er 120 ato. En gasdoseringsåbning med en diameter på 0,014 mm anvendes til at afmåle gassen. Nitrogenet fødes ind i ekstruderen på et punkt, der befinder sig 7,7 snekkediametre eller ca. 37% af længden fra ekstruderens udgangsende. Ethylenpolymeren 35 er fuldstændig smeltet ved det tidspunkt, hvor den når nitrogenindgangsåbningen .

9 145449 Ο

Polymermateriale med det deri dispergerede nitrogen sendes derpå gennem et trådovertrækssprøjtehoved, der holdes på en temperatur på ca. 177°C og et tryk på ca. 120 ato, og behandles i ekstruderen ved en'fødehastighed på ca.

5 11 kg pr. time.

Den indre leder er ikke foropvarmet og sendes-genT-nem sprøjtehovedet med en hastighed på 518 m pr. minut. I sprøjtehovedet anvendes en overtræksdyse til påføring af vinylharpiks med åbningsdiameter 1,27 nm og en førerspids 10 med en indre diameter på 0,53 mm. Polymer-gas-blandingén ekstruderes på lederen og ekspanderes uden. for sprøjtehovedet til dannelse af et formstofskum med en massefylde; på 0,55 g/cm og en ensartet ce11østruktur, i hvilken cellerne har en gennemsnitediameter fra 0,051 mm til 0-,0127 mm.

15 Der fremstilles nogle få tusind meter af denne overtrukne leder. Isolationen har en dielektricitetskonstant på 1,65.

Eksempel 3

Under anvendelse af det i eksempel 2 alment be— 20 skrevne apparat og de deri anførte normåle fremgångsntåde- n"' betingelser, ekstruderes en blanding af 99,9 vægtprocent polypropylen med en smelteflydning på 5,0 og en massefylde på 0,905 g/cm og 0,1% azodicarbonamid (som kernedannende middel) til overtræknlng af en enkelttrådet telefonledning, 25 der viser sig at have samme fremragende fysiske egenskaber som opnået med telefonenkelttråden i eksempel 2. Det regulerede tryk er 88 ato, trykket ved gasindsprøjtningsåbningen er 45,7 ato, og den fremkomne massefylde er ca. 0,45 g/cm^. - 30

Eksempel 4

Der benyttes samme parametre som anført i eksempel 2 på en termoplastisk blanding af'99,85 vægtprocent 3 ethylenhomopolymer med en massefylde på 0,921 g/cm og et 35 smelteindeks på 0,1 dg/minut, 0,1 vægtprocent azodicarbonamid og 0,05 vægtprocent l,3,5-trimethyl-2,4-6-tris (3,5)- 145449 ίο o -tert.butyl-4-hydrOxybenzyl)-benzen. Det regulerede tryk er 140 ato, trykket ved indsprøjtningsåbningen er 70 atm, og det herved fremkomne ekstrudat har en massefylde på 0,6 g/cm^ med en dielektricitetskonstant på 1,72.

5

Eksempel 5

Der anvendes de i eksempel 2 anførte parametre på en termoplastisk blanding af 93,4% polyethylen med lav 3 massefylde (smelteindeks 0,1 og massefylde 0,92 g/cm ), 10 6,5% copolymer af ethylen med høj massefylde, nemlig med 3 smelteindeks 0,1 og massefylde 0,955 g/cm , og 0,18 vægtprocent azodicarbonamid. Det regulerede tryk er 105 ato, trykket ved indsprøjtningsåbningen er 55,5 ato, og ekstru- 3 datets massefylde er 0,6 g/cm med en dielektricitetskon- 1,5 stant på 1,72.

Eksempel 6

Der anvendes en termoplastisk copolymer af ethylen indeholdende 97,4% ethylen og 2,5% vinylacetat og 0,1 20 azodicarbonamid. De anvendte parametre er som ovenfor anført i eksempel 2, og den fremstillede telefonenkelttråd har praktisk talt den samme massefylde som opnået i eksempel 2. Det regulerede tryk er 127 ato, trykket ved indsprøjtningsåbningen er 63 ato, og ekstrudatets massefylde 3 25 er 0,65 g/cnr med en dielektricitetskonstant på ca. 1,8.

Eksempel 7

Under anvendelse af en ekstruder med et forhold på 20/1 mellem længde og diameter og med et dybdekompres- 30 sionsforhold på 3 til 1 ekstruderes en polyethylen med lav 3 massefylde på 0,92 g/cm og smelteindeks 0,1 samt et indhold på 0,1% azodicarbonamid som kernedannelsesmiddel, medens nitrogen indsprøjtes i ekstruderens side under dosering af gas ved lydens hastighed. Blandingen ekstruderes 35 ved en smeltetemperatur på 155°C. Kammertrykket ved ind-

O

11 145449 sprøjtningsåbningen er 91,4 ato. Trykket nedstrøms (det regulerede tryk) for doseringsåbningen, som har en diameter på 0,0076 mm, er 197 ato. Medens snekken roterer med 15 omdr. pr. minut og forbindelsen ekstruderes raed.

5 160 g pr. minut, bevirker det regulerede tryk på 197 ato, at gassen fødes til ekstruderén, således at der dannes en kontinuerlig ensartet ekstrudatstreng med en diameter på 7,1 mm og en massefylde på 0,65 g/cm . Ekstrudatet er et formstofskum, hvis cellestørrelee er 0,30 til 0,35 mm 10 i diameter. Den anvendte snekke er en Davis standard blan-desnekke med 4 sæt blandestænger. Snekken har et føde/over-gangs/doseringsafsnit med et længdeforhold på 4/6/10 diametre. Ekstruderen har 5 temperaturzoner, nemlig zone 1, zone 2, zone 3, halsen og hovedet, og disse er indstillet 15 på følgende respektive temperaturer: 143°C, 143°C, 1430C, 138°C og 138°C. Trykprofilen ved de tre anvendte trykledninger er 91,4 ato, 63 ato og 105,5 ato ved hovedet umiddelbart før afbryderpladen, der befinder sig ved ekstruderens afgangsende. Tryktilledningerne befinder sig 20 71 cm, 28 cm og 1,3 cm fra afbryderpladen.

Når det regulerede tryk forøges til 232 ato, forbliver ekstruderkammertrykket på den samme værdi 91,4 ato.

Det kontinuerlige ensartede ekstrudats massefylde ændres 3 til 0,5 g/cm , medens de andre parametre, dvs. tempera-25 tur, tryk og omdr. pr. minut forbliver de samme. Ekstru-datets cellestørrelse er fra 0,20 til 0,35 mm i diameter. Strengens udvendige diameter er 6,6 mm. Dette eksempel understreger, at selv om man anvender kun en og samme enkelte forbindelse, kan man fremstille ekstrudatprofiler 30 kontinuerligt og let ekstrudere dem til forskellige, meft Λ! ensartede massefylder under anvendelse af en doseringsventil, der tilføres gas ved lydens hastighed, blot ved at ændre det regulerede tryk.

,νί· 145449 12 Ο

Eksempel 8

Udstyret er det samme som i eksempel 7. Den anvendte polymer er en ethylenhomopolymer med en masse- 3 fylde på 0,92 g/cm og et smelteindeks på 0,1 dg/minut, 5 og polymerens indhold af kernedannelsesmiddel er 0,05% azodicarbonamid. Kammertrykket ved indsprøjtningsåbningen er 97 ato. Det regulerede tryk er 204 ato, og det 3 herved fremkomne ekstrudats massefylde er 0,53 g/cm , medens smeltetemperaturen er 155°C, idet snekken roterer 10 med 14 omdr. pr. minut. Cellestørrelsen er 0,15 til 0,20 - mm. Strengens udvendige diameter er 6,45 mm.

Når det regulerede tryk hæves til 270 ato, bliver 3 det herved fremkomne ekstrudats massefylde 0,49 g/cm . .Cellestørrelsen er 0,15 til 0,30 mm, og strengens udven--15 dige diameter er 7,1 mm. Trykket er 95 ato ved indsprøjtningsåbningen 16 i fig. 2.

Når det regulerede tryk sættes ned til 183 ato, 3 bliver det herved fremkomne ekstrudats massefylde 0,68 g/cm og cellestørrelsen 0,20 til 0,30 mm. Strengens udvendige 20 diameter er 6,2 mm.

Temperaturen, trykket og antallet af omdr. pr. minut er i det væsentlige de samme som i eksempel 7.

Eksempel 9 25 Det anvendte udstyr er det samme som i eksempel 7.

Blandingen indeholder en ethylen-ethylacrylat-copolymer med 17 vægtprocent ethylacrylatenheder og med en massefyl- 3 de på 0,93 g/cm og et smelteindeks på 4,5 dg/min. og 0,1% azodicarbonamid. Kammertrykket ved indsprøjtningsåbningen 30 er 70 ato. Det regulerede tryk er 140 ato, og det herved fremkomne ekstrudat har en massefylde på 0,70 g/cm . Polymersmeltens temperatur i ekstruderen medstrøms for snekken er 160°C. Trykprofilen ved de 3 tryktilledninger er 91,4 ato, 28,1 ato og 56,25 ato ved hovedet umiddelbart 35 før afbryderpladen. Ekstrudatets cellestørrelse er fra 0,076 mm til 0,127 mm i diameter, og den ekstruderede strengs udvendige diameter er 6,45 mm.

3

O

13 145449 Når det regulerede tryk forøges til 176 ato,.får det herved fremkomne ekstrudat en massefylde på 0,57 g/cm . Trykket ved indsprøjtningsåbningen er 70 ato. Ekstrudatéts cellestørrelse er fra 0,127 mm til 0,178 nm i diameter,:og 5 den ekstruderede strengs udvendige diameter er 6,73 mm.

Eksempel 10

Det anvendte udstyr er det samme som i eksempel 7. Blandingen omfatter en copolymer af ethylen og buten.

10 med en massefylde på 0,95 g/cm^ og et smelteindeks på 0,25 dg/minut og 0,1% azodicarbonamid. Kammertrykket ved indsprøjtningsåbningen er 28 ato. Det regulerede tryk er 63 ato, og det derved fremkomne 'ekstrudat har en massen · fylde på 0,5 g/cm , medens polymersmeltens temperatur i 15 ekstruderen er 167°C. Trykprofilen ved de tre trykled·*·1 ningstilslutninger er 21 ato, 0 ato og 70 ato. Ekstruda-tets cellestørrelse er fra 0,10 til 0,18 mm, og den ekstruderede strengs udvendige diameter er 7,8 mm.

Det regulerede tryk sænkes så til 31,6 ato, når 20 kammertrykket sænkes til 14 ato. Det herved fremkomne 3 ekstrudats massefylde er 0,65 g/cm , Ekstrudatéts cellestørrelse er fra 0,13 til 0,18 mm, og den ekstruderede strengs udvendige diameter er 7,77 mm.

25 Eksempel 11

Det anvendte udstyr er det samme som i eksempel 7. Polymeren er en polypropylenharpiks med en massefylde 3 på 0,905 g/cm og en smelteflydeindeks på 5,0. Kammertrykket ved indsprøjtningsåbningen er 14 ato. Det regule-30 rede tryk er 49 ato, og det herved fremkomne ekstrudat har ; 3 en massefylde på 0,4 g/cm , medens polymersmeltens temperatur i ekstruderen er 182°C, og snékkén roterer med 15 omdr. pr. minut. Ekstrudatéts cellestørrelse er fra 0,5 mm op til en åben cellestruktur. Dan hérved ekstruderede 35 strengs ydre diameter er 10,3 mm. Når antallet af oradrej- : K ninger pr. minut forøges til 50 omdr. pr. minut, falder

O

14 145449 smeltetemperaturen til 180°C, indsprøjtningsåbningstryk-ket til 70 a to, og det regulerede tryk indstilles til 21 ato, idet det herved fremkomne ekstrudats massefylde 3 forøges til 0,67 g/cm , og ekstruderens ydelse bliver 5 155 g/minut. Ekstrudatets cellestørrelse er på ca. 0,61 mm i gennemsnit, hvor cellestrukturen er lukket, og strengens ydre diameter er på 9,47 mm. Begge disse typerskum-stoffer dannes uden hjælp af et kernedannelsesmiddel og er grove. Cellestørrelsen for den udtagne prøve på 0,4 10 g/crn^ varierer fra et gennemsnit på 0,5 mm op til en åben cellestruktur. Cellestørrelsen fra de udtagne prøver med en massefylde på 0,67 g/cm er i gennemsnit på ca. 0,61 mm, og cellerne kan ses tydeligt, i modsætning til en uigennemsigtig overflade, der skjuler den indvendige celle-15 struktur hos et sådant formstofskum.

Eksempel 12

Udstyret og den anvendte harpiks er som i eksempel 11, med undtagelse af, at der tilsættes 0,1% azodicar-20 bonamid som kernedannelsesmiddel til harpiksen. Kammer-trykket ved indsprøjtningsåbningen er under 7 ato. Det regulerede tryk er 31,6 ato, medens polymersmeltens temperatur i ekstruderen er 180°C, og snekkens omdrejningshastighed er 25 omdr. pr. minut. Disse indstillinger re- 3 25 suiterer i et ekstrudat med en massefylde på 0,63 g/cm med en glat, ensartet uigennemsigtig overflade og en indvendig cellestruktur, hvis cellestørrelse varierer fra 0,13 til 0,20 mm i diameter. Den ekstruderede strengs ydre diameter er 11,0 mm.

30 Når det regulerede tryk forøges til 56 ato, for bliver trykket ved indsprøjtningsåbningen under 7 ato, og 3 ekstrudatets massefylde går ned til 0,50 g/cm . Cellestørrelsen ligger i gennemsnit fra 0,13 til 0,20 mm. Stren-gensudvendige diameter er 9,9 mm.

35 ' "·ί"· *j' 'ri4- ' ,· ί 145449 15 ' j Ο

Eksemplerne 11 og 12 viser, at der fås et bedre produkt under anvendelse af kernedannelsesmidler til at· styre cellestørrelsen og opnå en uigennemsigtig glat ; overflade, og de viser også, at ekstrudatets massefylde 5 kan varieres ved alene at ændre det regulerede tryk.

• . ; ’ - .-.i.··

Eksempel 13

Det anvendte udstyr er det samme som i eksempel 3 7, men polymeren har en massefylde på 1,04 g/cm og er 10 en polystyrenharpiks med en kærvslagstyrke på 0,76 kg/cm.

Denne harpiks ekstruderes uden kerneåannelsesmidler. Indsprøjtningsåbningstrykket er 31,6 ato, det regulerede tryk er 63 ato, smeltetemperaturen er 193°C, ekstruderens snekke drives med 20 omdr. pr. minut, ekstruderens produktions- 1® hastighed er 248 g min., og det herved fremkomne ekstru- 3 dats massefylde er 0,95 g/cm . Cellestørrelsen er ca.

0,76 mm i gennemsnit, og den ekstruderede strengs udvendige diameter er 7,3 mm. Når det regulerede tryk forøges 3 til 176 ato, forøges massefylden til 0,77 g/cm og celle-20 størrelsen er ca. 1,27 mm. Strengens udvendige diameter er 7,6 mm.

Eksempel 14

Det anvendte udstyr er det samme som i eksempel 25 7 med undtagelse af, at ekstruderingsprofilen i trække mundstykket ændres til en diameter på 6,35 mm, og den anvendte polymer er en varmestabiliseret polyvinylchlorid-polymer (PVC) af samme type, som anvendes kommercielt til kemisk opblæret PVC (men her uden opblæringsmidler).

30 I polymeren kan forskellige bestanddele optræde som kernedannelsesmidler såsom calciumcarbonat, ikke smeltet PVC--pulver eller’ kærvslagstyrkanodifikator, der også er azodicar- 3 bonamid. Polymeren har en massefylde på 1,3 g/cm som fast stof, men når den ekstruderes under følgende betin-35 gelser, formindskes dens massefylde til 0,5 g/cm . Tryk-

O

16 145449 ket ved insprøjtningen er 155 ato. Det regulerede tryk er 295 ato, medens polymersmeltens temperatur i ekstruderen er 182°C, og snekkens omløbstal er 15 omdr. pr. minut. Ekstruderens produktionshastighed er 270 g/minut. Celle-5 størrelsen er fra 0,15 til 0,23 mm i diameter, og den ekstruderede strengs udvendige diameter er 20,3 mm.