Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE3888546T2 - Einbettung von chemisch reaktiven Wirkstoffen auf Harzteilchen. - Google Patents

Einbettung von chemisch reaktiven Wirkstoffen auf Harzteilchen.

Info

Publication number
DE3888546T2
DE3888546T2 DE3888546T DE3888546T DE3888546T2 DE 3888546 T2 DE3888546 T2 DE 3888546T2 DE 3888546 T DE3888546 T DE 3888546T DE 3888546 T DE3888546 T DE 3888546T DE 3888546 T2 DE3888546 T2 DE 3888546T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin particles
chemically reactive
agent
reactive agent
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3888546T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3888546D1 (de
Inventor
Ved P Gupta
Jerome E Hager
Ralph A Noble
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avient Corp
Original Assignee
Synergistics Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Synergistics Industries Ltd filed Critical Synergistics Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE3888546D1 publication Critical patent/DE3888546D1/de
Publication of DE3888546T2 publication Critical patent/DE3888546T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/221Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2214Speed during the operation
    • B01F35/22142Speed of the mixing device during the operation
    • B01F35/221421Linear speed of the tip of a moving stirrer during the operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/002Methods
    • B29B7/005Methods for mixing in batches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/221Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2215Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/02Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/12Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/16Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with paddles or arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/203Solid polymers with solid and/or liquid additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2055/00Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2055/00Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
    • B29K2055/02ABS polymers, i.e. acrylonitrile-butadiene-styrene polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0014Catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25Solid
    • B29K2105/251Particles, powder or granules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft das Aufbringen chemisch reaktiver Mittel auf geeignete synthetische Harze. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung synthetischer Harzteilchen, die in der Lage sind, zu thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffprodukten formbar oder preßbar zu sein, wobei ein chemisch reaktives Mittel an die Harzteilchen angelagert ist.
  • Chemisch reaktive Mittel, beispielsweise Vernetzungsmittel und chemische Blähmittel bzw. Schaummittel,werden in der aus dem Stand der Technik bekannten Technologie während der Plastifizierung synthetischer Harze eingebaut. Beispiele eines Vernetzungsmittels, das mit bestimmten synthetischen Harzen verwendet wird, sind Peroxide wie Dicumylperoxid, welches unter dem Warenzeichen DI-CUP von der Firma Hercules Inc. verkauft wird und hochaktives Bisperoxid, welches unter dem Warenzeichen VUL-CUP von der Firma Hercules Inc. verkauft wird. Beispiele für chemische Schaummittel sind Blähmittel, wie sie unter dem Warenzeichen CELOGEN verkauft werden. (Azodicarbonamid, Para, para-Oxy bis-(benzolsulfonhydrazid) und para-Toluol-sulfonylsemicarbazid). Andere chemische reaktive Mittel umfassen Pfropfmittel, die mit bestimmten Harzen verwendbar sind. In den meisten Fällen tritt die chemische Reaktion auf, wenn das Mittel eine bestimmte Temperatur erreicht hat, und diese sollte über der Plastifizierungstemperatur des Harzes liegen.
  • Von der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise die folgenden Arten synthetischer Harze mit umfaßt: linerares und verzweigtkettiges Polyethylen geringer Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte und Copolymere des Polyethylens. Andere geeignete Harze umfassen Polyvinylchlorid, Polyvinylchloridcopolymere, Polypropylen, Polypropylencopolymere, Polystyrol, Acrylharzderivate, Ethylenvinylalkohol, Wachse hohen Molekulargewichts, Acrylonitril-butadien-styrolcopolymere, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenchlorid-copoly mere und geeignete Mischungen der oben genannten Verbindungen.
  • Andere Bestandteile wie Stabilisatoren, Gleitmittel, Füllstoffe und Modifikationsmittel wie Titandioxid können zum Harz vor den chemisch reaktiven Mitteln oder gleichzeitig mit den reaktiven Mitteln zugegeben werden.
  • Die meisten Polymerharze treten natürlicherweise in Pulverform, Granulatform oder Flockenform auf. Einige Harze treten natürlicherweise in Pelletform auf. Das Pulver ist dadurch definiert, daß es eine Teilchengröße von weniger als 200 mesh aufweist, das Granulat dadurch, daß es eine Teilchengröße im Bereich von etwa 35 - 45 mesh aufweist und Pellets dadurch, daß sie etwa 0,3 cm lang sind. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung liegen die Harzteilchen bevorzugt in Pulverform oder Granulatform oder Flockenform vor. Falls sie in Pelletform vorliegen oder zu groß sind, um die Anbringung der reaktiven Mittel auf den Harzteilchen zu ermöglichen, können die größeren Teilchen durch Vermahlen in ihrer Größe verringert werden. Der Ausdruck "fein zerteilte Teilchen", wie er in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, umfaßt Pulver und Flocken, und er umfaßt im allgemeinen Teilchen mit einer Größe von nicht mehr als etwa 10 mesh.
  • In vielen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden reaktive Mittel mit den Harzen in einem Mischgerät bei einer Temperatur vermischt, bei der wenigstens eine teilweise Plastifizierung auftritt. Dies ist nicht der Fall, wenn Schaummittel in das Polyvinylchloridpulver aufgenommen werden. Die Mischtemperatur wird jedoch unter der Reaktionstemperatur der Mittel gehalten. Für die meisten Harze, deren natürliche oder Rohform aus großen oder kleinen Teilchen besteht, vermischt, granuliert und pelletiert ein Mischgerät das Produkt und überführt das Produkt aus diesem Vorgang in die Pelletform oder vermahlt das Produkt zu Pulver, bevor es abschließend zu den Produkten weiterverarbeitet wird. Die abschließende Weiterverarbeitung umfaßt einen zweiten Plastifizierungsschritt, und die reaktiven Mittel werden zu diesem Zeitpunkt aktiviert.
  • Die US 4 510 271 offenbart ein Verfahren zum Einbau von Additiven auf thermoplastischen Granulaten. Diese Druckschrift offenbart keine chemisch reaktiven Mittel wie Vernetzungsmittel oder Schaummittel oder deren Mischungen.
  • Die US-A 4 448 738 offenbart ein Verfahren zur Herstellung geschäumter Gegenstände aus thermoplastischen oder wärmehärtbaren Verbindungen. Eine teilchenförmige Kunststoffzusammensetzung wird mit einem Schaummittel in einer Mischkammer vermischt, die mit der erfindungsgemäßen Mischkammer identisch ist. In dieser US-Patentschrift wird jedoch klargestellt, daß die Vermischung so lange fortgesetzt wird bis die Temperatur in der Mischkammer bei oder über der Temperatur liegt, bei der das Schaummittel aktiviert wird, so daß eine Plastifizierung der teilchenförmigen Zusammensetzung auftritt. Das plastifizierte Material wird anschließend aus der Mischkammer in eine Form überführt, in der es eingeengt und geformt wird, während die Schaumbildung weitergeht. Temperaturmeßfühler werden verwendet, um den genauen Moment zu bestimmen, bei dem die Plastifizierung begonnen hat, so daß die Mischung sofort aus der Kammer in die Form überführt werden kann. Die vorliegende Erfindung benutzt zwar ein identisches Mischgerät, umfaßt jedoch ein unterschiedliches Verfahren, wo ein Zwischenprodukt gebildet wird, in dem das chemisch reaktive Mittel auf die Harzteilchen angebracht wird.
  • Mit Ausnahme der herkömmlich hergestellten PVC-Pulververbindungen ist aus dem Stand der Technik kein spezieller Versuch bekannt, den aktiven Bestandteil an PVC-Harzteilchen anzuschließen; die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfordern zwei Plastifizierungsschritte, mit einem Pelletierungsschritt und möglicherweise mit einem Mahlschritt dazwischen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Produkt mit ähnlichen oder verbesserten Eigenschaften bereitzustellen, wobei nur ein Plastifizierungsschritt durchgeführt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, worin chemisch reaktive Mittel an synthetische Harzteilchen ohne vollständige Plastifizierung der Harze angeschlossen werden. Der Ausdruck "anschließen" bzw. "anbringen" bedeutet in dieser Anmeldung ein festes Anbringen der reaktiven Mittel an die Harzteilchen, so daß sie bei normaler Handhabung des Materials nicht entfernt werden können. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die chemisch reaktiven Mittel an die synthetischen Harzteilchen anzubringen, wobei die Temperatur der Mischung ausreichend unterhalb der Zersetzungstemperatur der reaktiven Mittel gehalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung hat es sich weiterhin zur Aufgabe gesetzt, ein Harz-Zwischenprodukt in Teilchenform bereitzustellen, wobei die chemisch reaktiven Mittel an die Oberfläche der Teilchen angebracht sind. Demnach ist das Mischgerät in der Lage, ein Produkt bereitzustellen, welches weder plastifiziert noch auf Temperaturen erhitzt wurde, die so hoch sind, wie die bereits existierenden derartigen Produkte.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Einbau chemisch reaktiver Mittel auf geeignete synthetische Harze, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfaßt:
  • Einführen eines Ansatzes feinverteilter Harzteilchen und eines chemisch reaktiven Mittels, bestehend aus einem Schaumbildner oder einem Vernetzungsmittel oder ihrer Mischung in eine geschlossene Mischkammer mit einer Vielzahl von Flügeln, die an Armen angebracht sind, die um eine zentrale Achse in der Kammer rotieren können, wobei die Flügel im Verhältnis zu den Armen eine vergrößerte Oberfläche aufweisen, um Rührschaufeln zum Mischen der Harzteilchen und des reaktiven Mittels bereitzustellen,
  • Rotieren der Flügel in der Mischkammer mit einer Geschwindigkeit an der Flügel spitze von wenigstens 18 Metern pro Sekunde, um den Ansatz aus Harzteilchen und dem chemisch reaktiven Mittel intensiv zu vermischen und thermokinetisch zu erhitzen,
  • stetiges Kontrollieren des Ansatzes aus Harzteilchen und chemisch reaktivem Mittel, um die Temperatur des Ansatzes ausreichend unter der Zersetzungstemperatur des reaktiven Mittels und unter der Erweichungstemperatur der Harzteilchen zu halten,
  • Fortführen des Mischprozesses, bis das chemisch reaktive Mittel an die Harzteilchen gebunden ist,
  • Entfernen des Ansatzes aus der Mischkammer und
  • Abkühlen des entfernten Ansatzes, um die Agglomeration der Harzteilchen zu vermeiden, um ein Produkt aus nicht agglomerierten Harzteilchen bereitzustellen, die an ihre Oberfläche gebunden ein chemisch reaktives Mittel tragen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet einen Plastifizierungsschritt für den Mischer, so daß keine vorläufige Reaktion stattfindet und eine Dispersion von hoher Qualität erreicht wird. Hierdurch werden die Produktionskosten verringert, weil für den Mischschritt weniger an Energie notwendig ist, und eine Pelletierung oder Vermahlung wird nicht benötigt.
  • Das vom Mischer an den Käufer verkaufte Zwischenprodukt ist zum Spritzguß, zur Pulverbeschichtung, zur Rotationsformung, zur Extrusion als auch für andere Formungstechniken anwendbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Harz ein Polyethylen oder ein Polyethylencopolymer, und die Temperatur des Ansatzes bei der Entnahme liegt bei unter 150ºC, und der entnommene Ansatz wird in einem Bandmischgerät oder einer anderen geeigneten Vorrichtung abgekühlt.
  • Das chemisch reaktive Mittel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Vernetzungsmittel und in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein chemisches Schaummittel.
  • Die nachfolgenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung:
  • Figur 1 zeigt eine vergrößerte Seitenschnittansicht eines Hochintensitätsmischers, wie er in der US-Patentschrift No. 3 266 738 von Goeser beschrieben wird; Figur 2 zeigt ein Fließdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens sind feinzerteilte Harzteilchen. Die synthetischen Harzteilchen liegen bevorzugt in ihrer natürlichen oder Rohform vor; einige Materialien, deren Rohform große Teilchen umfaßt müssen abgebaut werden, da ansonsten keine ausreichende Oberfläche für die Aufnahme des verfügbaren aktiven Bestandteils vorhanden ist, wenn es gut dispergiert ist. Bevorzugt weisen die Teilchen eine Größe von nicht mehr als etwa 10 mesh auf. Das chemisch reaktive Mittel kann anfangs mit den Harzteilchen vor dem intensiven Mischschritt vorvermischt werden. Erforderlichenfalls können gleichzeitig andere Bestandteile als das chemisch reaktive Mittel zugegeben werden. Ein Ansatz aus Harzteilchen und dem chemisch reaktiven Mittel wird in ein Mischgerät von hoher Intensität, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift No. 3 266 738 von Goeser offenbart wird, eingefüllt. Diese Patentschrift beschreibt ein Hochintensitäts- Mischgerät, welches eine Vielzahl von Flügeln aufweist, die um eine Achse in der geschlossenen Kammer rotieren. Die US-Patentschrift No. 4 230 615 offenbart ein System zur Kontrolle der Ansatztemperatur unabhängig von der Mischertemperatur in einem Hochintensitäts-Mischgerät, wobei anschließend der Ansatz aus dem Mischgerät entfernt wird, wenn die Ansatztemperatur eine vorbestimmte Höhe erreicht.
  • Das Vermischen wird in einem Hochintensitäts-Mischgerät der in Fig. 1 gezeigten Art durchgeführt, wobei das Mischgerät 10 eine geschlossene Mischkammer 11 mit Flügeln 12 umfaßt, die an den von der Achse 14 abstehenden Arm 13 rotieren. Die Flügel 12 weisen eine ziemlich große Oberfläche auf, die als Rührschaufeln wirken, um auf die Harzteilchen einzuwirken. Das Mischgerät erfordert demnach einen Hochleistungsmotor, um die Flügel zu drehen, wenn sie auf die Harzteilchen auftreffen. Andere Mischerarten weisen Rührflügelspitzengeschwindigkeiten auf, die so hoch sind, wie die des hier offenbarten Hochintensitätsmischers; sie weisen jedoch nicht die große Flügeloberfläche auf, und sie benötigen keinen Motor mit Hochleistungsfähigkeit. Demnach liegen die Mischzeiten, um einen Ansatz in anderen Mischern zu erhitzen, weit über einer Minute und häufig bei bis zu 30 Minuten. Inhaltsstoffe werden über einen Versorgungstrichter 15 eingeführt, von dem sie über eine Schnecke 16 zur geschlossenen Mischkammer 11 befördert werden. Ein hydraulischer Zylinder 17 wird bereitgestellt, um die Austragungsklappe 18 zum Ausbringen der Inhaltsstoffe der Mischkammer 11 zu betätigen.
  • Die Achse 14 dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, um eine Geschwindigkeit für die Spitzen der Flügel 12 von wenigstens 18 m/Sek. zu ermöglichen; in anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Spitzengeschwindigkeit jedoch bei bis zu 45 m/Sek. liegen. Höhere Spitzengeschwindigkeiten können in bestimmten Fällen angebracht sein. Die hohe Spitzengeschwindigkeit zusammen mit der großen Oberfläche der Flügel vermischt die Harzteilchen in der Kammer intensiv und erhitzt sie thermokinetisch. Die Geschwindigkeit kann für verschiedene Harztypen und Ansatzgrößen variiert werden. In einem Mischschritt können zwei oder mehr Geschwindigkeiten verwendet werden. Die Zeitdauer zur Vermischung liegt bevorzugt im Bereich von etwa 4 - 25 Sekunden, jedoch bei nicht mehr als einer Minute; ansonsten schmelzen die Harzteilchen, und es findet eine Agglomerierung statt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur des Ansatzes im Mischer dadurch bestimmt, daß die Infrarotstrahlung direkt aus dem Ansatz gemessen wird, so daß die Temperatur des Ansatzes nicht von irgendwelchen Temperaturänderungen beeinflußt wird, die im Körper der Mischkammer 11 oder den Mischflügeln auftreten. Das Meßsystem ist in der US-Patentschrift No. 4 230 615 offenbart. die Temperatur des Ansatzes wurde so eingestellt, um den Augenblick der Entnahme zu kontrollieren. Die Entnahmetemperatur wurde gut unterhalb der Zersetzungstemperatur des chemisch reaktiven Mittels eingestellt, und sie lag unter der Plastifizierungstemperatur der Harzteilchen. Die hohe Spizzengeschwindigkeit der Flügel erhitzt die Oberflächen der Harzteilchen, da sie entweder von den Flügeln getroffen werden oder in der Mischkammer aufeinander treffen. Die Oberflächen der Harzteilchen werden etwas weich. Das Mittel haftet an die Teilchen und wird mit ihnen verbunden, so daß das Mittel im Mischgerät nicht länger flüchtig oder beweglich ist. Es wurde gefunden, daß das Mittel im wesentlichen gleichmäßig über die Teilchen verteilt vorliegt.
  • Die hohe Geschwindigkeit der sich in der Kammer 11 drehenden Flügel 12 und die große Oberfläche der Flügel bewirkt eine schnelle Erhitzung des Ansatzes, wobei die Zeit für einige Harze im Bereich von 10 Sekunden liegt, wobei die Oberflächenwärme der Harzteilchen nicht direkt durch die Teilchen abgeleitet wird und keine Agglomerierung der Teilchen bewirkt wird. Bei Entnahme können einige Teilchen zusammenkleben oder eine Tendenz zum Zusammenkleben aufweisen, insbesondere dann, wenn die Oberflächen geschmolzen sind; in diesem Fall wird umgehend ein Abkühlungsschritt durchgeführt, während die Teilchen sanfter gemischt werden, um eine Agglomerierung zu vermeiden.
  • Das Verfahren folgt der in Fig. 2 gezeigten Reihenfolge an Schritten; wenn das chemisch reaktive Mittel einmal an die Teilchen angelagert ist, entlädt das Mischgerät die Harzteilchen, und diese werden anschließend abgekühlt, bevorzugt in einem Bandmischgerät, um eine Agglomerierung der Teilchen zu vermeiden, so daß sie ohne Klumpenbildung gelagert werden können.
  • in einem Hochintensitäts-Mischgerät mit einer Spitzengeschwindigkeit von bis zu 42 m/Sek. wurden mit linearen und verzweigtkettigen Polyethylenteilchen geringer Dichte Versuche durchgeführt. Das zur Vernetzung verwendete chemisch reaktive Mittel war VUL-CUP, ein aktives Bisperoxid. Dieses Mittel liegt manchmal in einer Mischung, dispergiert mit einem inerten Füllstoff wie Calciumcarbonat, vor. Die Menge des Peroxids liegt bevorzugt im Bereich von 0,2 - 16 Gew.-% des Harzes. Die Zersetzungstemperatur von VUL-CUP liegt im Bereich von 149 - 155 ºC.
  • Die Temperatur des Ansatzes in der Mischkammer erreichte 90ºC, und sie wurde anschließend entladen. Um diese Temperatur zu erreichen, lag die Mischzeit für den Ansatz im Bereich von etwa 8 - 10 Sekunden.
  • Die Tabelle I zeigt Versuche von granulärem LLDPE und LDPE, die in einem Hochintensitäts-Mischgerät mit einem Peroxid-Vernetzungsmittel verarbeitet wurden. Das Antioxidationsmittel und das Polyethylen wurden in einem Bandmischer vorgemischt, und das Peroxid wurde absichtlich im flüssigen Zustand zu dem Ansatz zugegeben.
  • Diese die Vernetzungsmittel enthaltenden Polyethylenprodukte ließen sich in einer kommerziellen Draht- und Kabel-Apparatur ausreichend extrudieren, um einen mit vernetztem Polyethylen isolierten Draht zu erhalten, der Eigenschaften aufwies, die für eine kommerzielle Verwendung genügen.
  • Mit der Zugabe eines Schaummittels vom Azo-Typ zu granulärem LLDPE und LDPE wurden Versuche durchgeführt. Verschiedene Verhältnisse des Schaummittels zum Polyethylen wurden verarbeitet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II angegeben. TABELLE 1 Temperatur Produkt Ansatzgewicht g Flügelspitzengeschwindigkeit m/Sek. Zeit im Mischer Sek. Eingestellt Start Entnahme Pyrometer Bemerkungen linerares Polyethylen mit geringer Dichte 1,1 Teile pro 100 VUL-Cup R* (Vernetzungsmittel) 0,5 Teile pro 100 IRGANOX 1010** (Antioxidationsmittel) Abgekühlt im Mischgerat Polyethylen mit geringer Dichte Ab und zu traten Agglomerate auf, die auf eine zu hohe Flügelspitzengeschwindigkeit zurückzuführen sind Abgekühlt im Mischgerät auf 33ºC * VUL-Cup R: reaktive Qualität **IRGANOX 1010 ist ein Warenzeichen der Firma Ciba Geigy TABELLE II Temperatur ºC Polyethylen Schaummittel vom Azo-Typ* Gew.-% zu Ansatzgewicht Ansatzgewicht g Flügelspitzengeschwindigkeit m/Sek. Zeit im Mischer Sek. Eingestellt Start Entnahme Pyrometer Lineares Polyethylen mit geringer Dichte * Azodicarbonamid-Typ
  • In einer Reihe von Versuchen wurde die Menge des Schaummittels von 6 - 16 Gew.-% des Harzes variiert. Vor dem Hochintensitäts-Mischschritt wurden weiterhin ein Gleitmittel und ein Pigment zugegeben. Beide Bestandteile repräsentierten 2 Gewichtsprozent des Harzes. Die Größen der Ansätze im Hochintensitäts-Mischgerät variierten von 200 - 250 g. Die Ansatzgröße hängt von der Größe des Hochintensitäts-Mischers ab, und es können sowohl größere als auch kleinere Ansätze in unterschiedlich dimensionierten Mischern verwendet werden.
  • Die entstandenen Polyethylenprodukte mit dem daran angelagerten aktiven Schaummittel konnten zufriedenstellend extrudiert werden, wobei kommerziell annehmbare Formprofile erhältlich waren.
  • Die Verarbeitungstemperatur im Hochintensitäts-Mischgerät variiert in Abhängigkeit von der Plastifizierungstemperatur des Harzes und von der Zersetzungstemperatur des reaktiven Mittels. Der Schlüsssel zum Erfolg liegt darin, daß das chemisch reaktive Mittel an die Harzteilchen bei der Temperatur des Ansatzes angelagert werden muß, die ausreichend unter der Zersetzungstemperatur des Mittels liegt und unterhalb der Plastifizierungstemperatur der Harzteilchen. Die auf die Verarbeitung folgende Abkühlung wurde in einem Bandmischer durchgeführt. Nach dem Abkühlen traten weder eine Agglomerierung noch eine Verklumpung der Harzteilchen auf.
  • Es ist selbstverständlich möglich, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in unterschiedlicher Weise abzuändern, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, der nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt wird.

Claims (9)

1. Verfahren zum Einbau chemisch reaktiver Mittel auf geeignete synthetische Harze, welches die folgenden Schritte aufweist:
Einführen eines Ansatzes feinverteilter Harzteilchen und eines chemisch reaktiven Mittels, bestehend aus einem Schaumbildner oder einem Vernetzungsmittel oder ihrer Mischung in eine geschlossene Mischkammer mit einer Vielzahl von Flügeln, die an Armen angebracht sind, die um eine zentrale Achse in der Kammer rotieren können, wobei die Flügel im Verhältnis zu den Armen eine vergrößerte Oberfläche aufweisen, um Rührschaufeln zum Mischen der Harzteilchen und des reaktiven Mittels bereitzustellen,
Rotieren der Flügel in der Mischkammer mit einer Geschwindigkeit an der Flügelspitze von wenigstens 18 Metern pro Sekunde, um den Ansatz aus Harzteilchen und dem chemisch reaktiven Mittel intensiv zu vermischen und thermokinetisch zu erhitzen,
stetiges Kontrollieren des Ansatzes aus Harzteilchen und chemisch reaktivem Mittel, um die Temperatur des Ansatzes ausreichend unter der Zersetzungstemperatur des reaktiven Mittels und unter der Erweichungstemperatur der Harzteilchen zu halten,
Fortführen des Mischprozesses, bis das chemisch reaktive Mittel an die Harzteilchen gebunden ist,
Entfernen des Ansatzes aus der Mischkammer und
Abkühlen des entfernten Ansatzes, um die Agglomeration der Harzteilchen zu vermeiden, um ein Produkt aus nicht agglomerierten Harzteilchen bereitzustellen, die an ihre Oberfläche gebunden ein chemisch reaktives Mittel tragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der entnommene Ansatz in einem Bandmischer abgekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Temperatur die Oberfläche der feinverteilten Harzteilchen erweicht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die synthetischen Harzteilchen ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus linearem und verzweigtkettigem Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polyethylencopolymeren, Polypropylen, Polypropylencopolymeren, Polyvinylchlorid, Polyvinylchloridcopolymere, Polystyrol, Akrylharzderivaten, Akrylnitril-Butadien-Styrolcopolymeren, Polyvinylidenchlorid und Polyvinylidenchloridcopolymeren.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das chemisch reaktive Mittel ein Vernetzungsmittel ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das chemisch reaktive Mittel ein chemischer Schaumbildner ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Kombination aus reaktiven Mitteln verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein einzelnes reaktives Mittel oder eine Kombination reaktiver Mittel zusammen mit anderen Additiven wie Schmiermitteln, Verarbeitungssäuren und Stabilisationsmitteln verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitdauer zum Mischen nicht mehr als 1 Minute beträgt.
DE3888546T 1987-01-12 1988-01-04 Einbettung von chemisch reaktiven Wirkstoffen auf Harzteilchen. Expired - Fee Related DE3888546T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/002,207 US4789597A (en) 1987-01-12 1987-01-12 Incorporation of chemically reactive agents on resin particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3888546D1 DE3888546D1 (de) 1994-04-28
DE3888546T2 true DE3888546T2 (de) 1994-06-30

Family

ID=21699697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3888546T Expired - Fee Related DE3888546T2 (de) 1987-01-12 1988-01-04 Einbettung von chemisch reaktiven Wirkstoffen auf Harzteilchen.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4789597A (de)
EP (1) EP0275003B1 (de)
JP (1) JP2510647B2 (de)
CA (1) CA1302037C (de)
DE (1) DE3888546T2 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5219919A (en) * 1987-10-13 1993-06-15 Chisso Corporation Resin for powder molding and process for producing the same
US4953728A (en) * 1988-12-05 1990-09-04 Meek John R Tamper proof bottle
US5316711A (en) * 1993-04-20 1994-05-31 Throne James L Process for producing articles from polymers containing aromatic imide linkages
US5621036A (en) * 1995-02-21 1997-04-15 Borden Chemical, Inc. Bound multi-component sand additive
US5895790A (en) * 1995-03-14 1999-04-20 Good; Elmer Thermosetting wide range polymer blends
US6224796B1 (en) 1998-08-19 2001-05-01 CENTRE DE RECHERCHE INDUSTRIELLE DU QUéBEC Process for producing batches of rubber-based composition
US6709146B1 (en) 2000-07-28 2004-03-23 David Little Thermokinetic mixer and method of using
FR2821361A1 (fr) * 2001-02-27 2002-08-30 Solvay Granule constitue d'un agglomerat de particules de matiere thermoplastique et de particules d'additif, son utilisation et un procede pour sa fabrication
US8486423B2 (en) 2007-08-21 2013-07-16 Board Of Regents, The University Of Texas System Thermo-kinetic mixing for pharmaceutical applications
EP4008314A3 (de) 2007-08-21 2022-11-09 Board of Regents, The University of Texas System Thermokinetisches mischen für pharmazeutische anwendungen
US9545361B1 (en) 2011-07-25 2017-01-17 Dispersol Technologies, Llc Multiple speed process for preserving heat sensitive portions of a thermokinetically melt blended batch
JP5290727B2 (ja) * 2008-12-11 2013-09-18 花王株式会社 吸水性樹脂複合体の製造方法
US9821283B1 (en) * 2011-07-25 2017-11-21 Dispersol Technologies, Llc Direct probe sensed temperature method for speed change for heat sensitive portions of a thermokinetically melt blended batch
US9387640B1 (en) 2011-08-01 2016-07-12 David D. B. Rice Recycling systems and methods for plastic waste
US9022306B2 (en) 2013-03-09 2015-05-05 David D. B. Rice Recycling systems and methods for plastic waste
SI3131667T1 (sl) * 2014-04-18 2022-02-28 Dispersol Technologies, Llc Večstopenjski proces in mešalnik za ohranjanje toplotno občutljivih delov termokinetično taljene mešane serije
EP3260492B1 (de) 2015-02-17 2021-01-13 Adeka Corporation Verfahren zur herstellung einer harzadditivzusammensetzung sowie harzadditivzusammensetzung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3229002A (en) * 1964-06-09 1966-01-11 Wedco Method of treating thermoplastic resin in finely divided form to improve flowability
FR1534058A (fr) * 1967-06-15 1968-07-26 Aquitaine Petrole Procédé de mélange d'un agent gonflant aux matières plastiques et produit ainsi obtenu
FR1604055A (de) * 1967-10-20 1971-07-05
US3632369A (en) * 1969-12-11 1972-01-04 Coaden Oil & Chemical Co Polymer pigmentation
US3997494A (en) * 1972-07-19 1976-12-14 General Electric Company Compounded thermoplastic polymeric materials and fillers
DE2439534A1 (de) * 1974-08-17 1976-03-04 Kabel Metallwerke Ghh Verfahren zur aufbereitung und vernetzung von peroxidisch- und feuchtigkeitsvernetzbaren materialien
US4142804A (en) * 1975-09-05 1979-03-06 Lewis Specialties Limited Apparatus and process for fluxing a mixable thermoplastic material
US4230615A (en) * 1978-11-21 1980-10-28 Carlew Chemicals Limited Process for controlled mixing in a high intensity mixer
US4272474A (en) * 1979-11-06 1981-06-09 Synergistics Chemicals Limited Process for producing articles of ultra high molecular weight high density polyethylene
US4448738A (en) * 1980-05-14 1984-05-15 Synergistics Chemicals Ltd. Process for producing foamed plastic articles
US4407987A (en) * 1981-10-27 1983-10-04 Synergistics Chemicals Limited Polymeric resins and blends with high packing densities
US4420449A (en) * 1982-04-19 1983-12-13 Synergistics Chemicals Limited Process for producing articles from polytetrafluoroethylene
US4510271A (en) * 1982-10-27 1985-04-09 Exxon Research & Engineering Co. Method of finishing thermoplastic granules
US4508859A (en) * 1982-12-22 1985-04-02 Exxon Research & Engineering Co. Finishing of rotational molding grade resin
US4599370A (en) * 1984-12-06 1986-07-08 Plastic Specialties And Technologies, Inc. Powdered elastomer dry blends and process for injection molding

Also Published As

Publication number Publication date
DE3888546D1 (de) 1994-04-28
EP0275003A2 (de) 1988-07-20
JP2510647B2 (ja) 1996-06-26
CA1302037C (en) 1992-06-02
EP0275003B1 (de) 1994-03-23
US4789597A (en) 1988-12-06
JPS63191834A (ja) 1988-08-09
EP0275003A3 (en) 1990-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3888546T2 (de) Einbettung von chemisch reaktiven Wirkstoffen auf Harzteilchen.
DE69008452T2 (de) Rieselfähige Teilchen aus klebenden Stoffen und Verfahren zu deren Herstellung.
DE69528319T2 (de) Material und Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff
DE69728785T2 (de) Verfahren zum bearbeiten von polymeren
DE1694595C3 (de) Verfahren zum Extrudieren von Polystyrolschaum
DE2733617A1 (de) Vorgemisch, das zur gleichmaessigen einarbeitung kritischer chemikalien in eine kautschuk- oder kunststoffmasse geeignet ist, verfahren zu seiner herstellung und bindemittel zur durchfuehrung des verfahrens
DE2729754C2 (de)
DE3241395A1 (de) Granulat
DE195118T1 (de) Teilchen aus statistischen propylen-kopolymeren und verfahren zu ihrer herstellung.
DE68907425T2 (de) Verfahren zum Plastifizieren von Polyvinylalkoholharz.
DE1629181B1 (de) Verfahren zur Herstellung hohler Gegenstände aus thermoplastischem Kunstharz
DE4244254A1 (en) Prodn. of composite particles - by heating high thermal resistance substance with small particles to at least the softening point of thermoplastic material which is added
EP0887376B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kautschukadditivgranulats
EP0988338B1 (de) Verfahren zur herstellung von weich-pvc
DE2226646A1 (de) Feste, partikelförmige Masse und deren Verwendung in schäumbaren Polymermassen
DE3319093C2 (de)
DE4041382C2 (de) Verfahren zur Herstellung chlorierter Polyolefine
EP1339802B1 (de) Verfahren zur herstellung von staubfreien, rieselfähigen pigmentkonzentraten
CH442741A (de) Verfahren zur Herstellung von Füllstoffe enthaltenden Vinylharzmischungen
DE2603378A1 (de) Verfahren zum vermischen von teilchenfoermigen zusaetzen mit thermoplastischen polymeren
DE3018233A1 (de) Verfahren zum herstellen einer leitenden pressmischung
DE2315942A1 (de) Verfahren zur herstellung von freifliessendem polytetrafluor-aethylen-granulat
DE1920728A1 (de) Verfahren zur Verdichtung von Polyolefinen
CH381415A (de) Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Thermoplastpolymeren und Weichmachern
EP0011242B1 (de) Verfahren zum Herstellen kleinteiliger, mit globulären Additiven versehener Polyolefin-Formmassen und deren Verwendung zur Herstellung von Formkörpern

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: POLYONE CORP., AVON LAKE, OHIO, US

8339 Ceased/non-payment of the annual fee