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DE1669873B2 - Polymer compositions - Google Patents

Polymer compositions

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Publication number
DE1669873B2
DE1669873B2 DE1669873A DE1669873A DE1669873B2 DE 1669873 B2 DE1669873 B2 DE 1669873B2 DE 1669873 A DE1669873 A DE 1669873A DE 1669873 A DE1669873 A DE 1669873A DE 1669873 B2 DE1669873 B2 DE 1669873B2
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polymer composition
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DE1669873A
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DE1669873A1 (en
DE1669873C3 (en
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James Kirk Rieke
Frank Linwood Saunders
James Wilbur Twining
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Dow Chemical Co
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Dow Chemical Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung sind Polymerisatmassen, bestehend aus Äthylenpolymerisaten und einem darin enthaltenen feinteiligen Metallpulver.The invention relates to polymer compositions consisting of ethylene polymers and one therein contained finely divided metal powder.

Es ist bekannt, pulverförmiges Metall und andere anorganische Füllstoffe zu thermoplastischen Polymerisaten zuzusetzen, um bestimmte Eigenschaften der Polymerisate, insbesondere den Modul, zu verbessern. Jedoch werden andere Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit nicht in entsprechender Weise verbessert. Tatsächlich können bei höheren Konzentrationen des Metallpulvers diese Eigenschaften abfallen. Metallpulver-Polymer-Massen, die nicht nur einen verbesserten Modul zeigen, sondern auch größere Zugfestigkeit und Kabschlagfesiigkeit, sind deshalb wertvoll.It is known to convert powdered metal and other inorganic fillers into thermoplastic polymers add in order to improve certain properties of the polymers, in particular the module. However, other properties such as tensile strength and impact resistance are not achieved in an appropriate manner improved. In fact, at higher concentrations of the metal powder, these properties can decrease. Metal powder polymer masses that not only show an improved modulus, but also greater tensile strength and cable impact resistance therefore valuable.

So werden in den USA.-Patcntschriftcn 3 224 997 und 3194 860 sowie in den französischen Patentschriften 1235 806 und 1384 603 Mischungen aus Olefinpolymerisaten und Metallpulver beschrieben. Der Erfinder hat nun überraschenderweise gefunden, daß man Polymerisat massen erhält, die einen verbesserten Modul und eine größere Zugfestigkeit und Kerbschlagfestigkeit erhalten, wenn man besondere Äthylenpolymerisate auswählt. Aus den Werten der Tabelle 1 und III, wo die Produkte der Beispiele 1 und 3 verglichen werden — das Produkt des Beispiels 1 betrifft eine erfindungsgemäße Polymerisatmasse, während das Produkt von Beispiel 3 eine bekannte Polymerisatmasse betrifft —, ist ersichtlich, daß die Eigenschaften von beiden Polymerisaten durch ίο die Zugabe von Metallteilchen stark verändert werden. Beide Polymerisate besitzen ohne Metallteilchen ähnliche Eigenschaften. Überraschenderweise zeigen die erfindungsgemäßen Polymerisatmassen bessere Dehnungseigenschaften, höhere Kerbschlagzähigkeiten und Biegefestigkeiten als die bekannten Massen. Die erfindungsgemäßen Polymerisatmassen erhalten durch den Metallfüllstoffzusatz überraschenderweise Eigenschaften, die den Eigenschaften der bekannten, in ähnlicher Weise mit Füllstoffen versetzten Polymerisaten weit überlegen sind.For example, U.S. Patents 3,224,997 and 3,194,860, as well as French patents 1235 806 and 1384 603 mixtures of olefin polymers and metal powder described. The inventor has now surprisingly found that polymer compositions are obtained which have improved properties Modulus and a greater tensile strength and notched impact strength obtained when one special Selects ethylene polymers. From the values in Tables 1 and III, where the products of Examples 1 and 3 are compared - the product of Example 1 relates to a polymer composition according to the invention, while the product of Example 3 relates to a known polymer composition - it can be seen that the properties of both polymers are greatly changed by ίο the addition of metal particles. Both polymers have similar properties without metal particles. Surprisingly, they show Polymer compositions according to the invention have better elongation properties, higher notched impact strengths and Flexural strengths than the known masses. The polymer compositions according to the invention obtained by the Metal filler additive surprisingly properties that are similar to the properties of the known Way with fillers added polymers are far superior.

Gegenstand der Erfindung sind Polymerisatmassen, bestehend aus Äthylenpolymerisaten und einem darin enthaltenen feinteiligen Metallpulver, wobei die Metallteilchen in einer Menge zwischen 40 und 60 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der in der gesamten Polymer-Metall-Masse vorhandenen Metallteilchen, vorhanden sind und wobei das Äthylenpolymerisat als ein Mischpolymerisat von 75 bis 98 Gewichtsprozent Äthykn und von 2 bis 25 Gewichtsprozent einer ein- oder mehrbasischen äthylenisch ungesättigten Carbonsäure mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, in der die Carboxylgruppen teilweise verestert sein können, vorliegt.The invention relates to polymer compositions consisting of ethylene polymers and one therein contained finely divided metal powder, the metal particles in an amount between 40 and 60 percent by volume, based on the volume of the metal particles present in the entire polymer-metal mass, are present and wherein the ethylene polymer as a copolymer of 75 to 98 percent by weight Ethylene and from 2 to 25 percent by weight of a mono- or polybasic ethylenic Unsaturated carboxylic acid with 3 to 8 carbon atoms in which the carboxyl groups are partially esterified can be present.

Nach einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen Masse werden bis zu etwa 60 Volumprozent eines feinen Metallpulvers, wie Aluminium, zu einem Mischpolymerisat von Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure zugegeben. Dieses Gemisch wird in eine übliche Mischeinrichtung, beispielsweise eine Walzenmühle, einen Banbury-Mischer oder ähnliche Einrichtungen, gegeben, so daß sich ein innig vermischtes Polymerisatgemisch ergibt. Selbstverständlich können auch andere Verfahren zur Herstellung geeigneter Metall-Polymerisat-Gemische angewandt werden. Die Masse läßt sich leicht gießen, pressen, formen oder andererseits zu Bogen, Rohren oder Gegenständen mit einer großen Vielzahl von Formgebungen formen, die für viele unterschiedliche Verwendungszwecke und Anwendungsgebiete geeignet sind, wobei die Metallpulverteilchen einheitlich durch den erhaltenen Gegenstand verteilt sind.According to a production method of a mass according to the invention, up to about 60 percent by volume a fine metal powder, such as aluminum, to a copolymer of ethylene and an ethylenic unsaturated carboxylic acid added. This mixture is in a conventional mixing device, for example a roller mill, a Banbury mixer or similar equipment, so that an intimate mixed polymer mixture results. Of course, other methods of production can also be used suitable metal-polymer mixtures are used. The mass can be easily poured, pressed, or otherwise into sheets, tubes or articles of a wide variety of shapes shapes that are suitable for many different uses and areas of application wherein the metal powder particles are uniformly distributed throughout the obtained article.

Das zur praktischen Ausführung der Erfindung geeignete Polymerisat besteht aus einem Mischpolymerisat mit einem größeren Anteil an Äthylen und bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Mischpolymerisat, eines sauren Comonomeren, nämlich \,/?-äthylenisch ungesättigte aliphatische Mono- und Polycarbonsäuren und Säureanhydride mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen je Molekül und Teilestern derartiger PoIycarbonsäuren, wobei der Säureanteil mindestens eine Carboxylgruppe aufweist und der Alkoholanieil 1 bis 20 Kohlenstoffalome enthält. Spezifische Beispiele derartiger saurer Comonomcrer sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäurcmonomethylester, Maleinsäuremonoäthylesier, Fuvnarsäiiremonomethylestcr und Fumarsäuremonoäthylester. The polymer suitable for practicing the invention consists of a copolymer with a larger proportion of ethylene and up to 25 percent by weight, based on the copolymer, of an acidic comonomer, namely \, /? - ethylenic unsaturated aliphatic mono- and polycarboxylic acids and acid anhydrides with 3 to 8 carbon atoms per molecule and partial esters of such polycarboxylic acids, the acid content at least one Has carboxyl group and the alcohol contains 1 to 20 carbon atoms. Specific examples such acidic comonomers are acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, Itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid monomethyl ester, Maleic acid monoethyl ester, fumaric acid monoethyl ester and fumaric acid monoethyl ester.

Vorzugsweise besteht das gemäß der Erfindung angewandte Mischpolymerisat aus einem Pfropfmischpolymerisat, das im wesentlichen aus einem Polyäthylen von hoher Dichte und einer ungesättigten aliphatischen Carbonsäure besteht. Derartige Mischpolymerisate werden nach bekannten Verfahren hergestellt, beispielsweise durch Umsetzung ungesättigter aliphatisch^ Carbonsäuren mit einem normalerweise festen Homopolymerisat eines Olefins wie Äthylen, bei Temperaturen zwischen etwa 65 und etwa 17O0C bei Atmospharendruck. Überatmosphärendruck oder Unteratmosphärendruck. Statistische Mischpolymerisate sind ebenfalls zur Verwendung bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet.The copolymer used according to the invention preferably consists of a graft copolymer which consists essentially of a high-density polyethylene and an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Such copolymers are prepared by known methods, for example by reaction of unsaturated aliphatic carboxylic acids having ^ a normally solid homopolymer of an olefin such as ethylene, at temperatures between about 65 and about 17O 0 C at atmospheric pressure. Above atmospheric pressure or below atmospheric pressure. Random interpolymers are also suitable for use in practicing the present invention.

Derartige Mischpolymerisate können nach bekannten Verfahren hergestellt werden z. B. durch Mischpolymerisation von äthylenisch ungesättigten aliphatischen Carbonsäuren mit Äthylen bei erhöhten Temperaturen und Drücken und in Gegenwart eines geeigneten Katalysators. Sowohl bei Verwendung eines Mischpolymerisates mit wahlloser Verteilung oder eines Pfropfpolymerisates wird bevorzugt, daß die ungesättigte aliphatische Carbonsäure als Comonomeres in einer Menge zwischen etwa 6 und etwa 12°o, bezogen auf das Gewicht des Mischpolymeri- *5 sates, vorhanden ist.Such copolymers can be prepared by known methods, for. B. by copolymerization of ethylenically unsaturated aliphatic carboxylic acids with ethylene at elevated temperatures and pressures and in the presence of a suitable catalyst. Both when using a copolymer with indiscriminate distribution, or a graft polymer is preferred that the unsaturated aliphatic carboxylic acid as a comonomer in an amount of between about 6 and about 12 ° o by weight, based on the weight of Mischpolymeri- * 5, is present sates.

Die metallischen Füllstoff bestandteile für das Mischpolymerisat bestehen aus irgendwelchen feinverteilten Metallteilchen, Mischungen hiervon, Metallegierungen oder Metalloxyden. Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Aluminium, Blei, Eisen und Mischungen von Gasruß und Metallpulvern.The metallic filler components for the copolymer consist of any finely divided metal particles, mixtures thereof, metal alloys or metal oxides. Examples of suitable fillers are aluminum, lead, iron and mixtures of Carbon black and metal powders.

Es können verschiedene Größen der Metallteilchen angewandt werden, um speziell gewünschte Eigenschaften zu erreichen. Jedoch sollten die günstigsten Teilchengrößen im Bereich von 5 bis 300 Mikron und vorzugsweise zwischen 13 und 20 Mikron liegen. Selbstverständlich können Mischungen von Metallfüllstoffen mit anderen geeigneten üblichen Füllstoffen ebenfalls bei der praktischen Ausführung der Erfindung verwendet werden.Various sizes of metal particles can be used to obtain specific properties desired to reach. However, the most favorable particle sizes should be in the range of 5 to 300 microns and preferably between 13 and 20 microns. Mixtures of metal fillers can of course be used with other suitable conventional fillers also in the practical implementation of the Invention can be used.

Die konzentration des metallischen Füllstoffes liegt im Bereich zwischen 40 und 60",',, und vorzugsweise zwischen 46 und 55 Volumprozent, bezogen auf das in der gesamten Polymer-Melall-Massc vorhandene Volumen an Metallfüllstoff.The concentration of the metallic filler is in the range between 40 and 60 ", and preferably between 46 and 55 percent by volume, based on that present in the entire Polymer-Melall-Massc Volume of metal filler.

Die Masse gemäß der Erfindung kann z. B. zur Herstellung von geformten Bechern, Magnetkernen für Elektromagneten, Maschinenteile, Gehäuse. Ziergegenslände, Zahnräder, Lager oder Rollen verwendct werden.The mass according to the invention can e.g. B. for the production of shaped cups, magnetic cores for Electromagnets, machine parts, housings. Ornamental areas, gears, bearings or rollers are used will.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

5555

75 g eines Pfropfmischpolymerisatpulvers aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure, das 8"o Acrylsäure (Maschenweite 0,044 mm = 325 mesh) Schmelzindex = 3,1 nach ASTM-Test D1.238-57T Bedingung E), welches durch Pfropfpolymerisation mittels hoher Energiestrahlung von Acrylsäure auf Polyäthylen mit hoher Dichte hergestellt wurde, wurden trocken mit 225 g Aluminiumpulver (durchschnittlicher Teilchendurchmesser = 19 bis 20 Mikron) durch Verwalzen in einem Glasbehälter bei Raumtemperatur während 24 Stunden trocken vermischt. Das innig gemischte Pulvergemisch wurde dann zu Bögen von 15 -1.5 -0,32 cm durch Preßverfornien zwischen erhitzten Platten in einer hydraulischen Preco-Presse unter Verwendung einer Platten-Form von 20 · 20 · 0,32 cm mit einer Öffnung von 15 · i5 · 0,32cm bei 200:C während 5 Minuten mit einem Plattendruck von 9000 kg verarbeitet. Nach Abkühlung des geformten Bogens in der Presse mittels Durchführen von Wasser durch die Platten wurde er entnommen und zu Streifen von 1,27 · 15 · 0,32 cm zur physikalischen Untersuchung geschnitten. Die physikalischen Eigenschaften dieses Materials sind in Tabelle 1 aufgeführt. Ebenfalls in Tabelle I sind die Eigenschaften von in gleicher Weise hergestellten geformten Bögen aufgeführt, die aus nicht mit Füllstoffen versetztem Polymerisat hergestellt wurden.75 g of a graft copolymer powder made from high density polyethylene and acrylic acid, the 8 " o acrylic acid (mesh size 0.044 mm = 325 mesh) melt index = 3.1 according to ASTM test D1.238-57T condition E), which is produced by graft polymerisation by means of high energy radiation of Acrylic acid on high density polyethylene was dry mixed with 225 g of aluminum powder (average particle diameter = 19 to 20 microns) by rolling in a glass container at room temperature for 24 hours. 0.32 cm by forging between heated platters in a hydraulic preco press using a platen mold of 20 x 20 x 0.32 cm with an opening of 15 x 15 x 0.32 cm at 200 : C for 5 minutes with a Plate pressure of 9000 kg processed After the formed sheet was cooled in the press by passing water through the plates, it was removed and made into strips cut 1.27 x 15 x 0.32 cm for physical examination. The physical properties of this material are listed in Table 1. Table I also shows the properties of shaped sheets made in the same way and made from polymerizate that has not been filled with fillers.

TabelleTabel

MitWith Grundreason Füllstofffiller polymerisatpolymer versetztesoffset PolymerisatPolymer 239,4239.4 Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2 298,3298.3 1124911249 Dehnungsmodul, kg/cm2 Modulus of elongation, kg / cm 2 7593175931 313,1313.1 Biegefestigkeit, kg/cm2....Flexural Strength, kg / cm 2 .... 541,9541.9 98429842 Biegungsmodul, kg/cm2 ..Flexural modulus, kg / cm 2 .. 6749467494 9,09.0 Dehnung, % Elongation, % 1,91.9 Kerbschlagfestigkeit,Notched impact strength, 3,43.4 kg/cm/cm Kerbe kg / cm / cm notch 7,17.1

Beispiel 2Example 2

Ein Trockenpulvergemisch derselben Zusammensetzung wie im Beispiel 1 wurde auf einer erhitzten Zweiwalzen-Thropp-Mühle während 5 Minuten bei 175CC compoundiert. Die compoundierte Masse wurde dann durch eine Wiley-Mühle gemahlen, preßgeformt und untersucht. Die Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle II angegeben.A dry powder mixture of the same composition as in Example 1 was compounded on a heated two-roll mill Thropp for 5 minutes at 175 C C. The compounded mass was then ground by a Wiley mill, compression molded and examined. The properties of this composition are given in Table II.

Tabelle IITable II

Zugfestigkeil, kg/cm2 Tensile strength wedge, kg / cm 2

Dehnungsmodul, kg/cm2
Biegefestigkeit, kg/cm2....
Biegungsmodul, kg/cm2 . .
Modulus of elongation, kg / cm 2
Flexural Strength, kg / cm 2 ....
Flexural modulus, kg / cm 2 . .

Dehnung, "0 Elongation, " 0

Kerbschlagfestigkeit,
ka/cm'cm Kerbe
Notched impact strength,
ka / cm'cm notch

MitWith

Füllstofffiller

versetztesoffset

PolymerisatPolymer

301,8
71010
301.8
71010

537,5
51324
1,5
537.5
51324
1.5

7,17.1

Grundpolymerisat Base polymer

232,1
11952
232.1
11952

312,8
9842
7,9
312.8
9842
7.9

Beispiel 3Example 3

Bei einem nicht der vorliegenden Erfindung entsprechenden Vergleichsversuch wurde das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren im wesentlichen wiederholt mit der Ausnahme, daß ein normales Polyäthylen von hoher Dichte (Schmelzindex 3) an Stelle des Pfropfmischpolymerisates aus Polyäthylen von hoher DichteIn a comparative experiment not corresponding to the present invention, that in Example 1 essentially repeated with the exception that a normal polyethylene of high density (melt index 3) instead of the graft copolymer made of high density polyethylene

und Acrylsäure verwendet wurde. Die Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle HI zusammengefaßt. Bei tinem Vergleich der in Tabelle 1 aufgeführten Werte mit den in Tabelle 111 zusammengefaßten ergeben sich signifikante Verbesserungen der erhaltenen Eigenschaften, wenn in der Masse das Pfropfmischpolymerispt aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure verwendet wird.and acrylic acid was used. The properties of this composition are summarized in Table HI. at A comparison of the values listed in Table 1 with those summarized in Table 111 result significant improvements in properties obtained when the graft copolymer is in bulk Made of high density polyethylene and acrylic acid is used.

Tabelle 111Table 111

Zugfestigkeit, kg/cm- Tensile strength, kg / cm-

Dehnungsmodul, kg/cm2
Biegefestigkeit, kg/cm'-....
Biegungsmodul, kg/cm2 ..
Modulus of elongation, kg / cm 2
Flexural Strength, kg / cm '-....
Flexural modulus, kg / cm 2 ..

Dehnung, "u Elongation, " u

Kerbschlagfesiigkeil,
ka/cm/cm Kerbe
Notched impact wedge,
ka / cm / cm notch

Mit
Füllstoff
With
filler

versetztes
Polymerisat
offset
Polymer

Grundpolymerisat Base polymer

218,6 217.4218.6 217.4

55542 ! 11952
389.4 312.8
55542! 11952
389.4 312.8

56949
0,9
56949
0.9

2,32.3

9842
9.0
9842
9.0

4.14.1

Beispiel 4Example 4

F.s wurde eine Anzahl von Massen aus AluminiumpuKcr und dem Pfropfmischpolymerisat aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure entsprechend Beispiel 2 mit bis zu 60 Volumprozent Aluminiumpulver hergestellt. Der Einfluß des Aluminiumpulvergehaltes auf die physikalischen Eigenschaften ausgewählter Proben ist in Tabelle IV zusammengefaßt. Aus den Werten ergibt sich, daß günstige Verbesserungen der Eigenschaften erhalten werden, wenn das Aluminiumpulver in der Mischung in einer Menge /wischen etwa 40 und etwa 60 Volumprozent vorhanden ist. Bei weiteren Untersuchungen zeigte es sich, daß die günstigsten Eigenschaften erhallen werden, wenn das Aluminiumpulver in einer Menge zwischen etwa 46 und 55 Volumprozent vorliegt.For a number of masses of aluminum puKcr and the graft copolymer of high density polyethylene and acrylic acid accordingly Example 2 made with up to 60 percent by volume aluminum powder. The influence of the aluminum powder content The physical properties of selected samples are summarized in Table IV. From the values it is found that favorable improvements in properties are obtained when the Aluminum powder is present in the mixture in an amount / between about 40 and about 60 percent by volume is. Further investigations showed that the most favorable properties are obtained when the aluminum powder is present in an amount between about 46 and 55 percent by volume.

Tabelle IVTable IV

Aluminiumgchalt. VolumprozentAluminum switch. Volume percentage

40 i 50 i 55 i M)40 i 50 i 55 i M)

Schlagfestigkeit, kg cm/
cm Kerbe . .
Impact strength, kg cm /
cm notch. .

Zugfestigkeit.
kg/cm2
Tensile strenght.
kg / cm 2

Dehnungsmodul. Elongation modulus.

4640246402 8436884368 8718187181 249.6249.6 309.3309.3 316.4316.4 3023230232 6538565385 7747977479

5624556245

253.1253.1

8647786477

Tabelle v Table v

Zugfestigkeit, kg/cm2 229,2Tensile Strength, kg / cm 2 229.2

Dehnungsmodul, kg/cm2 49215Modulus of elongation, kg / cm 2 49215

Biegefestigkeit, kg/cm2 586,3Flexural Strength, kg / cm 2 586.3

Biegungsmodul, kg/cm2 56245Flexural modulus, kg / cm 2 56245

Dehnung, °o 4.6Elongation, ° o 4.6

Kerbschlagfestigkeit,Notched impact strength,

kg cm cm Kerbe 6.0kg cm cm notch 6.0

Beispiel 6Example 6

Es wurde entsprechend Beispiel 1 gearbeitet, mit der Ausnahme, daß 89,0 g feines Eisenpulver und 11,0 g eines Pfropfmischpolymerisates aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure (etwa 50/50 Volumprozent) vermischt wurden und die Masse gebildet wurde. Die physikalischen Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle VI aufgeführt.The procedure was as in Example 1, with the exception that 89.0 g of fine iron powder and 11.0 g of a graft copolymer made of polyethylene of high density and acrylic acid (about 50/50 volume percent) were mixed and the mass formed became. The physical properties of this composition are listed in Table VI.

Tabelle VITable VI

Zugfestigkeit, cm2 370,5Tensile strength, cm 2 370.5

Dehnungsmodul, kg/cm2 405671Modulus of elongation, kg / cm 2 405671

Biegefestigkeit, kg/cm- 922,3Flexural Strength, kg / cm- 922.3

Biegiiiigsmodul, kg'cm2 104560Flexural modulus, kg'cm 2 104560

Dehnung. "0 1.1Strain. " 0 1.1

KerbschlagfestigkeitNotched impact strength

kg cm cm Kerbe 6.2kg cm cm notch 6.2

Beispiel 7Example 7

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 16 Volumprozent des Aluminiumpuhers durch Gasruß ersetzt wurden, um eine elekirisch leitende Masse zu ergeben. Die Gesamtmenge an Füllstoff (Aluminium und Ruß) betrug 50 Volumprozent. Die dünne Oberflächenschicht des Polymeren wurde durch Abblasen mit Sandstrahl entfernt, um die leitenden Teilchen freizulegen, worauf dann erfolgreich nach einem üblichen Nickcl-Elekiroplattierverfahren mit Nickel plattiert wurde («Chemical Engineer's Handbook«, J. N. Perry. Ed.. S. 1798. 3. Aufl. 1950. McGraw Hill).The procedure of Example 2 was repeated with the exception that 16 volume percent of the aluminum washer have been replaced by carbon black to produce an electrical to give conductive ground. The total amount of filler (aluminum and carbon black) was 50 percent by volume. The thin surface layer of the polymer was removed by sandblasting to remove to expose the conductive particles, whereupon successfully by a conventional Nickcl-Elekiroplattierverfahren was plated with nickel ("Chemical Engineer's Handbook", J. N. Perry. Ed .. p. 1798. 3rd ed. 1950. McGraw Hill).

Beispiel 8Example 8

Es wurde entsprechend Beispiel 2 gearbeitet, mit der Ausnahme, daß das Pl'rupfmischpolymerisat aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure durch ein statistisches Mischpolymerisat aus Äthylen und Acrylsäure, das 10",, Acrylsäure und einen Schmelzindex von 5 aufwies, ersetzt wurde. Die Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle 7 aufgeführt und mit denjenigen des nicht mit Füllstoffen versetzten Polymerisates verglichen. The procedure was as in Example 2, with the exception that the Pl'rupfmischpolymerisat made of polyethylene of high density and acrylic acid through a random copolymer of ethylene and acrylic acid, which had 10 "acrylic acid and a melt index of 5. The properties of these Masses are listed in Table 7 and compared with those of the polymer not mixed with fillers.

Tabelle VIlTable VIl Beispiel 5Example 5

Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde imThe procedure described in Example 1 was carried out in

wesentlichen wiederholt mit der Ausnahme, daß 92.1 g essentially repeated with the exception that 92.1 g

eines feinen Bleipulvers und 7.9 g eines Pfropfmisch-of a fine lead powder and 7.9 g of a graft mix

polymerisates aus Polyäthylen \on hoher Dichte und Zugfestigkeit, kg/cm2 Polyethylene polymers of high density and tensile strength, kg / cm 2

Acrylsäure (etwa 50/50 Volumprozent) vermischt wur- 65 Dchnungsmodul. kgem2 Acrylic acid (about 50/50 volume percent) was mixed 65 modulus of elongation. kgem 2

den, um die Masse zu ergeben. Die physikalischen Dehnung. ",, that to make up the crowd. The physical stretch. ",,

Eigenschaften dieser Masse sind in Tabelle V zu- Kerbschlagfestigkeit,Properties of this mass are given in Table V - notched impact strength,

sammengefaßt. kg cm cm Kerbe in summary. kg cm cm notch

! Mit! With

; l-iilkioiTcn Griind-; l-iilkioiTcn Griind-

sersetztes
Polymerisat
replaced
Polymer

164.7
1881
1.8
164.7
1881
1.8

polymerisatpolymer

60.0
1409
60.0
1409

8.3 j (zu weich)8.3 j (too soft)

Beispiel 9Example 9

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß Aluminiumpulver von unterschiedlicher Teilchengröße verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der mit Aluminium von unterschiedlicher Teilchengröße hergestellten Massen sind in Tabelle VIII zusammengefaßt.The procedure of Example 2 was repeated with the exception that aluminum powder of different Particle size was used. The physical properties of those with aluminum from Masses produced with different particle sizes are summarized in Table VIII.

Tabelle VIIITable VIII

Aluminiumaluminum Zug
festigkeit,
train
strength,
Deh-
nungs-
modul,
Expansion
potential
module,
Dehnung,Strain, Kerbschlag
festigkeit,
Notch impact
strength,
Durch-
schnitts-
Teüchen-
größe,
By-
sectional
Partial
size,
kg cm/kg cm /
Mikronmicron kg/cm8 kg / cm 8 kg/cm2 kg / cm 2 cm Kerbecm notch Durchmesserdiameter 297,7297.7 8788487884 __ 4,64.6 297297 297,2297.2 6608866088 1,91.9 5,25.2 7474 301,8301.8 7101071010 1,51.5 7,07.0 2020th 301,8301.8 8718187181 1,51.5 7,77.7 1818th 304,4304.4 6538565385 1,61.6 7,37.3 1313th 295,5295.5 7663576635 1,51.5 3,43.4 4 bis 64 to 6

Beispiel 10Example 10

In Tabelle IX sind die verbesserten physikalischen Eigenschaften eines mit 50 Volumprozent Aluminium als Füllstoff versetzten Mischpolymerisates aus Polyäthylen und Acrylsäure im Vergleich zu denjenigen des Mischpolymerisates ohne Füllstoffe gezeigt.In Table IX the improved physical properties are one with 50 volume percent aluminum as a filler mixed polymer of polyethylene and acrylic acid compared to those of the copolymer shown without fillers.

Tabelle IXTable IX

Zugfestigkeit1), kg/cm2 ...Tensile strength 1 ), kg / cm 2 ... MitWith Grundreason Dehnungsmodul, kg/cm2 Modulus of elongation, kg / cm 2 Füllstofffiller polymerisatpolymer 55 Biegefestigkeit, kg/cm2....Flexural Strength, kg / cm 2 .... versetztesoffset Biegungsmodul, kg/cm2 ..Flexural modulus, kg / cm 2 .. PolymerisatPolymer 239,4239.4 Dehnung, % Elongation, % 295,9295.9 1153011530 Kerbschlagfestigkeit2),Notched impact strength 2 ), 7241672416 313,1313.1 IOIO kg cm/cm Kerbe kg cm / cm notch 547,4547.4 99849984 Abrieb3), GewichtsverlustAbrasion 3 ), weight loss 6257362573 9,09.0 Rockwell-Härte4) Rockwell hardness 4 ) 2,02.0 Thermische Leitfähigkeit5),Thermal conductivity 5 ), to5v to 5 v 3,43.4 cal-cm/Std.-°C-cm2 cal-cm / hr- ° C-cm 2 7,77.7 0,01460.0146 1515th Vicat H. D.e), 0C Vicat HD e ), 0 C 0,04270.0427 15/88-13615 / 88-136 Zugfestigkeits-H. D.7),Tensile strength HD 7 ), 15/138-15315 / 138-153 (66 psi) 4,64 kg/cm2 ..(66 psi) 4.64 kg / cm 2 .. 22,722.7 Kriechfestigkeit8),Creep resistance 8 ), 77,877.8 129129 126,7 kg/cm2 L/L126.7 kg / cm 2 L / L 139139 2020th (100 Std.) (100 hours) 118118 Stunden bis zum Bruch beiHours to break 124124 126,7 kg/cm2 126.7 kg / cm 2 0,120.12 0,010.01 *5* 5 5050 800800

*) ASTM D 638-58 T.*) ASTM D 638-58 T.

·) ASTM D 256, 56 Methode A.·) ASTM D 256, 56 method A.

») Trommel, Rollen CS 10 F, 2000 Umdr.») Drum, rollers CS 10 F, 2000 rev.

*) Rockweil-Oberflächenhärte (Vi") 0,63 cm Kugel 15 kg.*) Rockweil surface hardness (Vi ") 0.63 cm ball 15 kg.

·) Raumtemperatur, Bögen von 15 X 15 χ 0,32 cm; heiD·) Room temperature, sheets of 15 X 15 χ 0.32 cm; heD

37,9° C. kalt 11"C. ') ASTM 1525-58 T. ') ASTM D 1637-59 T. 8) Preßgeformte Versuchsbarren von 15 χ 1,27 χ 0,32 cm:37.9 ° C. Cold 11 "C. ') ASTM 1525-58 T.') ASTM D 1637-59 T. 8 ) Compression molded test bars of 15 χ 1.27 χ 0.32 cm:

L = 5 cm, Raumtemperatur.L = 5 cm, room temperature.

Beispiel 11Example 11

Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde im wesentlichen wiederholt, mit der Ausnahme, daß 75 g eines Pfropfmischpolymerisates aus Polyäthylen von hoher Dichte und Acrylsäure, 204 g Aluminiumpulver und 21 g zerhackter Faserglasstränge von 0,67 cm Länge zur Bildung der Masse vermischt wurden. Die verbesserten physikalischen Eigenschaften dieser Masse gegenüber denjenigen des Grundpolymerisates sind in Tabelle X zusammengefaßt.The procedure described in Example 1 was essentially repeated except that 75 grams of a graft copolymer of high density polyethylene and acrylic acid, 204 g of aluminum powder and 21 grams of chopped fiberglass strands 0.67 cm in length were mixed together to form the mass. the improved physical properties of this mass compared to those of the base polymer are in Table X summarized.

Tabelle XTable X

MitWith Grund-Reason- Füllstofffiller polymerisatpolymer versetztesoffset PolymerisatPolymer 239,4239.4 Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2 408,5408.5 1124911249 Dehnungsmodul, kg/cm2 Modulus of elongation, kg / cm 2 8436884368 313,1313.1 Biegefestigkeit, kg/cm2....Flexural Strength, kg / cm 2 .... 843,7843.7 98439843 Biegungsmodul, kg/cm2 ..Flexural modulus, kg / cm 2 .. 6538565385 9,09.0 Dehnung, % Strain, % 1,61.6

■409526/4■ 409526/4

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Polymerisatmassen, bestehend aus Äthylenpolymerisaten und einem darin enthaltenen feinteiligen Metallpulver, wobei die Metallteilchen in einer Menge zwischen 40 und 60 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der in der gesamten Polymer-Meiall-Masse vorhandenen Metallteilchen, vorhanden sind und wobei das Äthylenpolymerisat als ein Mischpolymerisat von 75 bis 98 Gewichtsprozent Äthylen und 2 bis 25 Gewichtsprozent einer ein- oder mehrbasischen äthylenisch ungesättigten Carbonsäure mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, in der die Carboxylgruppen teilweise verestert sein können, vorliegt.1. Polymer compositions, consisting of ethylene polymers and a finely divided one contained therein Metal powder, the metal particles in an amount between 40 and 60 percent by volume, based on the volume of the metal particles present in the entire polymer-Meiall mass, are present and wherein the ethylene polymer as a copolymer of 75 to 98 percent by weight Ethylene and 2 to 25 percent by weight of a mono- or polybasic ethylenically unsaturated Carboxylic acid with 3 to 8 carbon atoms in which the carboxyl groups are partially esterified can be present. 2. Polymerisatmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äthylenisch ungesättigte Carbonsäure als eine aliphatische Monocarbonsäure vorliegt.2. Polymer composition according to claim 1, characterized in that the ethylenically unsaturated Carboxylic acid is present as an aliphatic monocarboxylic acid. 3. Polymerisatmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äthylenisch ungesättigte Carbonsäure als eine aliphatische Polycarbonsäure, bei der mit Ausnahme einer Carboxylgruppe sämtliche Carboxylgruppen mit einem aliphatischen Alkohol mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen verestert sein können, vorliegt.3. Polymer composition according to claim 1, characterized in that the ethylenically unsaturated Carboxylic acid as an aliphatic polycarboxylic acid in which all but one carboxyl group Carboxyl groups esterified with an aliphatic alcohol having 1 to 20 carbon atoms can be present. 4. Polymerisatmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äthylenisch ungesättigte Carbonsäure als Acrylsäure vorliegt.4. polymer composition according to claim 1 or 2, characterized in that the ethylenically unsaturated Carboxylic acid is present as acrylic acid. 5. Polymerisatmasse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteilchen 5 bis 300 μ Durchmesser besitzen.5. polymer composition according to claim 1 to 4, characterized in that the metal particles 5 to 300 μ in diameter. 6. Polymerisatmasse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen neben einem größeren Anteil der Metallteilchen ein kleinerer Anteil eines nichtmetallischen Füllstoffs vorliegt.6. polymer composition according to claim 1 to 5, characterized in that together next a larger proportion of the metal particles, a smaller proportion of a non-metallic filler is present.
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