DE1220116B

DE1220116B - Verfahren zur Verarbeitung von hochmolekularem Polyaethylen

Info

Publication number: DE1220116B
Application number: DEA45154A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing August Albers; Herbert Goller; Dr-Ing Rudolf Sonntag
Original assignee: Ankerwerk Gebr Goller
Current assignee: Ankerwerk Gebr Goller
Priority date: 1964-02-05
Filing date: 1964-02-05
Publication date: 1966-06-30

Description

Verfahren zur Verarbeitung von hochmolekularem Polyäthylen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung von hochmolekularem Polyäthylen auf Plastifiziermaschinen, insbesondere Spritzgießmaschinen und Schneckenpressen.
Es ist bekannt, daß die Festigkeitswerte eines Formteiles mit zunehmendem Molekulargewicht des Kunststoffes anwachsen. Gleichzeitig nehmen aber auch die Verarbeitungsschwierigkeiten zu, da diese hochmolekularen Stoffe nur schwer aufzuschmelzen sind.
In Versuchen auf Schnecken-Spritzgießmaschinen wurde gefunden, daß es mit den bisher bekannten Mitteln und Methoden nicht möglich ist, Polyäthylen mit Molekulargewichten von etwa 400 000 bis zu 2Millionen ohne molekularen Abbau und Minderung der Rohstoffeigenschaften zu Formteilen zu verarbeiten. Selbst bei günstiger Maschineneinstellung wird das Molekulargewicht des Polyäthyleas von 2 Millionen beim Rohmaterial auf 300 000 bis 500 000 beim Formteil reduziert. Ein solch großer Verlust an Molekulargewicht, der auch einen entsprechenden Verlust an Festigkeitswerten bedeutet, entwertet das Verarbeiten von hochmolekularem Polyäthylen.
Dieser Abbau des Molekulargewichtes hat im wesentlichen zwei Ursachen, nämlich den thermischen Abbau und den oxydativen Abbau. Der thermische Molekularabbau kann vermieden werden, wenn die zeitliche Temperaturführung im Schneckenzylinder materialgerecht vorgenommen wird, d. h., die für eine Abbaureaktion notwendige Temperatur darf nur so lange auf die Masse wirken, daß die Inkubationszeit nicht überschritten wird.
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahlen, nach dem hochmolekulares Polyäthylen bei den hierfür nötigen hohen Temperaturen plastifiziert und geformt werden kann, ohne daß der oxydative Molekularabbau, der bei diesem Stoff in besonders starkem Maße die Eigenschaften des Rohstoffes reduziert, eintritt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kunststoff in sauerstofffreier Atmosphäre verarbeitet wird. Die sauerstofffreie Atmosphäre erhält man dadurch, daß z. B. bei einer Spritzgießmaschine Stickstoff oder ein anderes hierfür geeignetes Inertgas in den Plastifizierzylinder und/oder in die Formhöhlung des Spritzgußwerkzeuges eingeblasen wird, so daß der Luftsauerstoff daraus verdrängt wird.
In einem Vergleichsversuch wurden Formteile einmal nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und einmal nach dem üblichen Verfahren bei normaler Atmosphäre auf einer Schnecken-Spritzgießmaschine gespritzt. Bei der Durchführung des Vergleichsversuches wurde auf die Einhaltung exakt gleicher Verarbeitungstemperaturen geachtet, um den Einfluß des thermischen Abbaues auszuschließen.
Die Spritzlinge wurden anschließend einer Reißfestigkeitsprüfung bei 1200 C Prüftemperatur unterzogen. Die unter normaler Atmosphäre hergestellten Formteile hatten dabei eine Reißfestigkeit von 46 kp/cm2, die unter Stickstoffatmosphäre hergestellten Teile hatten eine Reißfestigkeit von 75 kp/cm2.
Durch das Verfahren nach der Erfindung konnte die Reißfestigkeit bei 1200 C also um 63°/o erhöht werden.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt beruht darauf, daß hochmolekulares Polyäthylen unter weitgehender Erhaltung seiner optimalen Eigenschaften verarbeitet werden kann. Dadurch wird es möglich, Formteile mit so hohen Festigkeitswerten herzustellen, wie dies mit den bisher bekannten Verfahren unmöglich ist. In wirtschaftlicher Hinsicht bedeutet dies, daß das erfindungsgemäße Verfahren dem hochmolekularen Polyäthylen neue Anwendungsgebiete erschließt.
Das Verfahren nach der Erfindung kann jedoch nicht nur bei den bereits genannten Maschinen angewendet werden, sondern es kann auch sinngemäß bei Kunststoffpressen, Blasautomaten oder ähnlichen Vorrichtungen vorteilhaft zum Einsatz kommen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verarbeitung von hochmolekularem Polyäthylen auf Plastifiziermaschinen, insbesondere Spritzgießmaschinen und Schneckenpressen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff in allen Verfahrensstufen, in denen er über seinen Erweichungspunkt hinaus erwärmt ist, in sauerstofffreier Atmosphäre verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastifizierzylinder an einer beliebigen Stelle, vorzugsweise jedoch in dem gesamten Bereich, den der Kunststoff mit einer über seinem Erweichungspunkt liegenden Temperatur passiert, durch Einblasen eines Inertgases sauerstofffrei gemacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhöhlung des Spritzguß-Werkzeuges, in die der plastifizierte Kunststoff eingebracht werden soll, vor und/oder während der Formfüllung durch Einblasen eines Inertgases sauerstofffrei gemacht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Düse einer Schneckenpresse austretende Strang bis zum Erreichen seiner Erstarrungstemperatur mit einem Inertgas umgeben wird.