DE1679817C3 - Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Polytetrafhiöräthylenpulver - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem PolytetrafhiöräthylenpulverInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf cm Verfahren zur Siedepunkt yw.sc.it·., w u..u -^ ν u,-
Herslellung von Polytetrafluoräthylenpulver mu guten kl. die ti η u ^c P q _ ^ ] ^ c ^.
Fließeigenschaften, das sich gut zur Herstellung von s,t, bt.emer P PolyttMrafluor-
geformten Gegenständen mit großer Pichte oder um ^lnouh^um\T\b\s 1 5 Gcwichtstcilcn der orea
Polytetranuoräthylenpulver mit dann einheitlich ver- 40 a» und .. hK Mischvorrjchtu οίΓι{;
mischtem Füllstoff bzw. Füllstoffen eignet. nistl.cn nusSilk-h i. f
"" ■ "-^- —j— . . n iM'irhiril dieses ver anrens ist, nai.i t-iui; κ-ωι.ν
der Pulvermetallurgie und mehl w.c andere thermo- n^r (^S7Cu ^nötigt wird und dabei Teichen
plastische Harze geformt wird, d^sich beispielweise ^ 1^>[*™*™^™CT ^,!verteilung in Form
dÜ^ch Sdimdzexuusion, Spritzguß oder thermischen 45 nut sehr "-η.ι« ^ol^inc «nun ronj
Druck formen lassen, muß das entsprechende Form- von Poggonak K m hen ^" «e^cn^ D«
pulver eine Reihe besonderer Eigenschaften auf- Forn d^*er I u «r In. ^n ^ ^chUM
weisen.
:isen. u..
Beispielsweise soll das Pulver gute Fließeigenschaf- daraus geformten Artikels.
ten aufweisen, und die einzelnen Teilchen sollen ein- 50 Cs wurde nun gefunden, daß der im folgenden noch
hcitlich weich sein und bei einem Druck von 50 kg/cm2 näher erläuterte Böschungswinkel bei Polytctrafluor-
oder darüber eine innige gegenseitige Adhäsion auf- äthylenpulvcr und füllstoffhaltigcm Polytetrafluorweisen.
Ferner sollte das Pulver ein großes Schutt- äthylenpulvcr 45 nicht überschreiten darf, falls das
gewicht aufweisen, und falls das Pulver einen oder Pulver ohne Schwierigkeiten beim manuellen oder
mehrere Füllstoffe enthält, sollten diese einheitlich 55 automatischen Formen in eine metallische Form einvermischt
sein. Die guten Fließeigenschaften sind gefüllt und zusammengepreßt werden soll. Fs wurde
hauptsächlich wegen der einfacheren Handhabung ferner festgestellt, daß die herkömmlich hergestellten
erforderlich. Pulver mit guten Fließeigenschaften und Pulver nur zögernd fließen oder daß die metallische
fthne Neigung zur Aggregation können einheitlich Form infolge der unerwünschten Brückenbildung
und leicht in eine metallische Form eingefüllt werden. 60 während des Formens, z. B. bei Verwendung von auto-Insbesondere
beim Formen mit automatischen Form- matischen Formmaschinen, uneinheitlich gefüllt wird,
maschinen sind gute Fließeigenschaften von beson- Auch pulverförmiges Polytetrafluoräthylen, das gederer
Bedeutung. Die gute Adhäsionsfähigkeit bei dem gebenenfalls Füllstoffe enthält, sollte vorzugsweise
oben angegebenen Druck ist zur Erzielung von Pro- ein Schüttgewicht von mindestens 0,4 aufweisen. Zur
dukten mit großer Dichte von Bedeutung, da bei 65 Herstellung von Polytetrafluoräthylen mit großem
harten oder nicht einheitlich harten und zur gegen- Schüttgewicht werden entweder die bei der Polymeriseitigen
innigen Adhäsion unter Druck nicht fähigen sation erhaltenen rohen Körner unter speziellen Be-Pulverteilchen
gesinterte geformte Gegenstände mit dingungen mit einer geeigneten Mahlvorrichtung bei
milden Mahlbedingungeii vermählen, oder die aus
polymer und Wasser bestehende Aufschlämmung wird unter milden Mahlbedingungen unter Verwendung
tines Mischers od. dgl. beschnitten. Auf diese Weise bleibt der harte Kern des rohen Polymerkurns bei den
entstehenden Teilchen unversehrt, ohne dall irgendeine Mahl- oder Verteiler,virkung eintritt. Die auf diese
Weise erhaltenen Pulverteilchen sind daher hart und während des Formens nicht zur gegenseitigen Adhäsion
fähig; dadurch entstehen nur poröse geformte Produkte mit vielen Hohlräumen. Andererseits ist bisher
kein füllstoffhaltiges Polytetrafluoräthylenpulver mit großem Schüttgewicht bekannt. Polytetrafluorithylenpulver
oder füllstoffhaltiges Polytetrafluor-Ithylenpulver mit einem Schüttgewicht von 0,4 oder
darüber, welches geformte Produkte mit großer Dichte jru bilden vermag, ist bisher nicht bekannt.
Aufgahe der Erfindung ist es, ein Polytetrafiuoröthylenpulver
mit geringer Teilchengrößenstreuung in Form von kugelförmigen Körnchen und ιαιί guten
Fließeiuenschaften herzustellen, das sich -eicht handhaben
läßt, leicht bei verhältnismäßig geringem Druck aneinander haftet und dabei geformte Produkte mit
großer Dichte ergib.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem PolytetrafluoräthylenpuKcr
mit guten Pulverfließeigenschaften, mit Teilchenilurclimcsscr
im Bereich \on 100 bis 5000 μ und einem Böschungswinkel von nicht mehr als 45'"', durch
Trommeln einer benetzten Masse aus einem Gewichtsteil Polytetrafluoräthylenpulver mit einer Teilchengröße
von nicht mehr als 300u und 0,1 bis 1,5 Gcwichts'.eilen
einer organischen Flüssigkeit mit einem Siedepunkt zwischen 0 und 200"C bei einer Temperatur
zwischen 0 und 1.WC, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Trommelbehandlung in einer Granuliervorrichtung, die einen als Scheibe ausgebildeten
Körper enthält, der horizontal mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 8 bis 50 m/sec rotiert, bei einem
Füllvcrhältnis von nicht mehr als 0,2 vornimmt.
Die Messung des in der Beschreibung aufgeführten »Böschungswinkels« erfolgt, indem man das zu
messende Pulver ruhig durch einen Trichter aus rostfreiem Suihl fließen läßt, der an der Spitze einen
Durchmesser von 40 mm, am Boden einen Durchjnesser von 6 mm und eine Höhe von 40 mm aufweist
und der mit einer Öffnung von 6 mm Innendurchmesser und 3 mm Lange asn Ausfluß versehen ist,
wobei der Abstand zwischen dorn Ausfluß und dem Boden 20 mm beträgt. Das Pulver häuft sich am
Boden auf, bis die Spitze des Haufens den Ausfluß des Trichters berührt. Da sich das Pulver etwa in
konischer Form aufhäuft, kann man den Radius der Grundfläche messen, und hieraus läßt sich der Böschungswinkel
gemäß der folgenden Gleichung berechnen :
Böschungswinkel Θ — tang
20
Zur Messung dieses Böschungswinkels sollte das zu untersuchende Pulver gründlich getrocknet sein
und keine statische Elektrizität aufweisen. Ferner wird die Messung bei 23°C ausgeführt. Die Prozentangaben
in der Beschreibung beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts linderes angegeben.
Die Messung der »Wasserdampfdurchlässigkeit« wird auf folgende Weise ausgeführt:
300 g des zu untersuchenden Pulvers werden in einer metallischen Form von 70 mm Innendurchmesser
bei einem Druck von 300 kg/cm3 vorgeformt und in einen mit Rührer versehenen elektrischen
5 Ofen eingebracht, dessen Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 150° C pro Stunde bis auf 370° C
erhöht wird; anschließend wird 8 Stunden bei 370'C gesintert, und dann läßt man die Temperatur mit einer
Geschwindigkeit von 4O0C pro Stunde bis auf Zimmertemperatur
absinken. Aus dem entstehenden Block mit einem Durchmesser von etwa 70 mm und einer
Höhe von etwa 80 mm wird ein Band von 0,1 mm Stärke mit einer Drehbank abgedreht, und dieses Band
wird dann einem Wasserdampfdurchlässigkeitstest
la gemäß dem Verfahren E in ASTM E 96-63T (wobei
die Temperatur 40° C beträgt) unterzogen. Die Einheit beträgt g/m2, 24 Stunden.
Die »dielektrische Durchschlagsspannung« wird ijemessen,
indem man den auf ähnliche Weise wie die Probe für den obigen Dampfunrchlässigkeitstest hergestellten
Polytetrafluorüthylennlm von 0,1 mm Stärke
zwischen kugelförmigen Elektroden ir;t 12,5 mm
Durchmesser bringt, hierauf eine Belastung \on
50ü ς ausübt und dann eine Spannung mit 60 Perioden und einem Scheitelfaktor zwischen 1,34 und 1,4X anlegt,
wobei die Spannung mit einer Geschwindigkeit von 1000 V pro Sekunde erhöht wird. Die Messung
wird an vierzig verschiedenen Stellen in 50 mm Abständen
auf dem Film vorgenommen und hieraus das arithmetische Mittel genommen.
Die charakteristischen Eigenschaften des Polytctrafluoräthylenpulvers
gemäß der Erfindung bestehen darin, daß die gebildeten Pulverkörnchen ausgezeichnete
Fließeigenschaften, eine spezifische Oberfläche
3,5 zur Stickstoffadsorption gemäß der BET Adsorptionstherme von 2 bis 6 m2/g und einen Böschungswinkel
von nicht mehr als 45 aufweisen. Das Pulver besitzt eine Teilchengröße von 100 bis 5000 μ, im allgemeinen
zwischen 200 und 2500 μ und enthält praktisch keine Teilchen mit einem Durchmesser von über 6000 oder
vorzugsweise 5000 μ. Weitere charakteristische Eigenschaften des Pulvers bestehen d;>rin, daß der größte
Teil der Pulverteilchen aus sekundären Agglomerated von primären Teilchen mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von nicht mehr als 300, vorzugsweise 200 μ, besteht und daß das Schüttgewicht nicht mein
als 0,4 beträgt; ferner sind die hieraus hergestellten
geformten Produkte frei von Hohlräumen und weisen große Dichten auf, war, durch emc Wasserdampfdurchlässigkeit
von nicht mehr als 5,0 g/m2, 25 Stunden, bewiesen wird.
Die große Dichte der aus dem Polylctrafluoräthylenpulver
gemäß der Erfindung hergestellten geformten Gegenstände läßt sich, außer durch die obige
Wasserdampfdurchlässigkeit, auch dadurch beweisen daß man bei Beobachtung eines dünnen Stücks vor
etwa JOμ Stärke, das von dem geformten Block mii
einem Mikrotom abgeschabt worden war, durch eir optisches Mikroskop mit einer über lOOfachen Vergrößerung
kein Hohlraum festgestellt werden kann ferner durch r'ie dielektrische Durchschlagspannung
gemessen an dem Film unter den Bedingungen gemäO
Beispiel 3, von 6000 V/0,1 mm bis 13 000 V/0,1 mm wobei das arithmetische Mittel von über 40 Messunger
über 9000 V/0,1 mrn lag.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete
»Füllstoff« besteht aus pulverförmiger mii dem Polytetrafluoräthylen zu vermischenden Substan-
zen, wobei die Eigenschaften des Polytetrafluoräthylens,
wie Abriebfestigkeit und Kriechbeständigkeit, verbessert und die Kosten des Materials gesenkt
werden sollen. Allgemein verwendet man als derartige Füllstoffe beispielsweise Glaspulver, Glasfaserpulver,
Kohlepulver, Kupferpulver, Molybdändisulndpulver, Graphitpulver, Bronzepulver, Asbestpulver, Glimmerpulver,
Quarzpulver, Tonerdepulver und andere verschiedene anorganische Materialien oder Metalloxyde.
Diese können allein oder als Gemische von zwei oder mehreren verschiedenen Pulvern verwendet werden.
Die Menge des obengenannten Füllstoffs beträgt etwa 40 Gewichtsprozent oder weniger, vorzugsweise
25 Gewichtsprozent oder weniger, bezogen auf die Gesamtmenge des füllstoffhaltigen Polytetrafluoräthylenpulvers.
Allgemein gilt, daß die Granulierung oder Agglomerierung um so leichter erfolgt, je geringer
die Füllstoffmenge ist. Die Granulierung wird sehr schwierig, wenn die Füllstoffmenge über 40 Gewichtsprozent
beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das hierbei erhaltene agglomerierte Pulver werden nun im folgenden
näher erläutert.
Die Form des als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße
Verfahren verwendeten Polytetrafluoräthylenpulvers ist nicht kritisch; es kann faserförmig
oder nicht faserförmig sein, muß aber einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 300 μ, vorzugsweise
nicht mehr als 200 μ, aufweisen. Ein derartiges spezielles Pulver kann hergestellt werden, indem man das
polymere Pulver, das z. B. durch Polymerisation durch Polytetrafluoräthylen in Gegenwart von Wasser,
das einen Reaktionsinitiator enthält oder durch lonenbestrahlung von Tetrafluoräthylen in gasförmiger
oder flüssiger Phase in Gegenwart von Wasser oder in trockenem Zustand erhalten wurde, vermahlt;
hierzu eignet sich eine Mahlvorrichtung, wie eine Hammermühle, an deren Flügel sich ein Rotor befindet,
oder die mit hydraulischer Energie arbeitet oder mit Schnittflügeln usw., bis der gewünschte
durchschnittliche Durchmesser erzielt wird. Falls Tetrafluoräthylen in Gegenwart von Wasser polymerisiert
wird, geschieht dies zweckmäßigerweise durch ein Suspensionsverfahren in Gegenwart eines Freiradikalreaktionsinitiators.
Man kann aber auch durch Emulsionspolymerisation hergestelltes Polytetrafluoräthylen
als Ausgangsmaterial bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwenden. Da das bei dem Emulsionsverfahren
erhaltene Polytetrafluorethylen in feinen Teilchen von etwa 0,2 μ erhalten wird, kann man es
direkt als Ausgangsmaterial, ohne das oben beschriebene Vermählen, verwenden.
Dieses pulverförmige Material mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 300 μ wird gegebenenfalls
mit dem Füllstoff vermischt und dann miteiner das Polytetrafluoräthylen benetzenden Flüssigkeit, die
eine Oberflächenspannung bei 25° C von nicht mehr als 35 dyn/cm aufweist, benetzt. Beispiele für eine derartige
Flüssigkeit sind aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan, Benzin und Kerosin oder
Gemische hiervon; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, o-, m- und p-Xylol; Alkohole,
wie Äthanol,_ Methanol, Isopropanol, t-Butanol, Allylalkohol, Äthylenglykol, Benzylalkohol und Cyclohexanol;
Äther, wie Äthyläther, Anisol, Tetrahydrofuran und Dioxan; Aldehyde, wie Paraldehyd, Diäthylacetal
und Acrolein; Ketone, wie Aceton, Cyclohexanon und Methyläthylketon; Halogenderivate,
wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Allyljodid, Äthylendibromid, Chloral, Dichloressigsäurc. Acetylchlorid,
Monochlorbenzol und Benzylchlorid; fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie 1,1,2-Trichlortrifluoräthan,
l-Monofluor-l.l^-trichlormethan, 1,2-Difluortetrachloräthan,
1,1-Difluortetrachloräthan, Octafluorcyclobutan,
Cl(CF2CFCI)nCI, H(CF2CF2InCH2OH,
CI(CF2CF2)nCI
CI(CF2CF2)nCI
(in den vorangegangenen drei Formeln bedeutet /ι eine ganze Zahl von 1 bis 10), ru-Monohydroperfiuorhexen,
Benzotrifluorid, o-, m- und p-Monochlorbenzotrifluorid, 1,2-Dibromtetrafluoräthan und 1,1,2-Trichlorpentafluorpropan.
Es genügt, eine derartige Flüssigkeit in einer zur vollständigen Benetzung des pulver-Materials
ausreichenden Menge anzuwenden. Die Anwendung einer größeren Menge ist vom wirtschaftlichen
Gesichtspunkt aus unzweckmäßig: andererseits wird durch zu wenig Flüssigkeit die vollständige
Agglomericrung während der nachfolgenden Granulierungsstufe beeinträchtigt. Normalerweise verwendet
man die Flüssigkeit zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gewichtsteilen pro Teil Polytetrafluor-
äthylenpulver (falls das Pulver Füllstoff enthält, pro
Teil Füllstoif/Polytetrafluoräthylengemisch). Solange
das Pulver vollkommen benetzt wird, ist die genaue Menge der Flüssigkeit nicht kritisch. Vorzugsweise
wendet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine Flüssigkeit, deren Siedepunkt 0 bis 200 C, im allgemeinen 30 bis 150 C beträgt, an. Die bei Verwendung
des Netzmittels mit einem Siedepunkt unter 0 C erhaltenen Agglomerate sind nicht vollständig agglomeriert
und man erhält lediglich ein schlechtes Pro-
dukt, das Erschütterungen beim Transport nicht standhält, da es bereits bei Einwirkung einer sehr
kleinen äußeren Kraft pulverisiert wird. Das auf diese Weise erhaltene benetzte, gegebenenfalls Füllstoff enthaltende
Polytetrafluoräthylenpulver wird dann, ge-
gebenenfalls in Anwesenheit von Wasser, auf die im folgenden noch angegebene Weise und Geschwindigkeit
getrommelt. Die Temperatur kann wahlweise gewählt werden, vorzugsweise wendet man jedoch eine
Temperatur zwischen 0 bis 1500C an.
Unter dem »Trommeln der Teilchen« ist derjenige Zustand zu verstehen, bei dem sich die Teilchen unter
Rotation, ohne oder in gegenseitiger bzw. in Berührung mit der Behälterwand bewegen. Ausgedehnte
Versuche über die Trommelagglomerierung von PoIy-
tetrafluoräthyienpulver, das gegebenenfalls Füllstoff
enthalten kann, ergaben, daß die Art des Trommeins und die Geschwindigkeit (Geschwindigkeit der Drehbewegung
der Teilchen) die Eigenschaften des erhaltenen agglomerierten Produkts beträchtlich beeinflüssen.
Führt man beispielsweise das Trommeln unter gegenseitiger Berührung der Teilchen durch, wie beim
üblichen Granulierungsverfahren unter Verwendung eines V- oder C-Mischers, so werden hierdurch die
Agglomerate nachteilig beeinflußt, da die bereits durch
Agglomeration von primären Teilchen erhaltener sekundären Teilchen mit geeigneter Teilchengröß«
(100 bis 5000 μ) in gegenseitiger Berührung herum trommeln und sich dadurch zu noch größeren Teilcher
agglomerieren, wobei unerwünschte Massen oder eir Produkt mit größerer Teilchengrößeverteilung unc
einem Gehalt an vielen großen Teilchen von 3000 bi; 7000 μ entstehen. Bei Verwendung von füllstoff
haltigen Polytctrafluoräthylcnpulver kann ferner durch
Agglomerieren und Zerfallen der sekundären Teilchen unter der Trommelwirkung eine Absonderung des
Füllstoffs von den Polytetrafluoräthylenteilchen eintreten.
Trommelt man beispielsweise 301 eines bcnetzten
1 : !-Gemisches von Polytetrafluoräthylenteilchen und Tetrachlorkohlenstoff bei 60'C unter
Verwendung eines üblichen V-Mischers mit 501 Fassungsvermögen, weiche im Innern mit sehr rasch
•mlaufenden Flügeln (HXX) Umdrehungen pro Mi-■ute)
versehen ist, so enthält das entstehende Produkt fiele unerwünschte groi3e Teilchen von 3000 bis
7000μ; außerdem bestehen die Teilchen aus polygonalen
Körnchen und kommen der Kugelform nur {anz entfernt nahe. Behandelt man das füllstoffhaltige
olytetrafluoräthylenpulver auf ähnliche Weise, so kesteht das Produkt ebenfalls aus großen Teilchen und
iußerdem scheidet sich der ursprünglich mit dem PoIyletrafluoräthylen
einheitlich vermischte Füllstoff teiiiveise ab, wodurch ein uneinheitliches Gemisch ent- ao
»teht. Dies ist eindeutig darauf zurückzuführen, daß das Trommeln mit dem V-Mischer zur weitgehenden
gegenseitigen Berührung und Reibung der Teilchen führt, wodurch ein unerwünschtes Überwachstum der
Teilchengröße eintritt. Dies ergibt sich noch näher aus as
tier Beschreibung der Platten-Granuliervorrichtung m
den folgenden Arbeitsbeispielen, die sich vorteilhaflerweise bv. dem erfindungsgemäßen Verfahren anwenden
läßt.
F.s wurde nun gefunden, daß zur idealen Granuherung
oder Agglomerierung von Polytetrafluoräthylenpulver.
das gegebenenfalls Füllstoff enthalten kann, diejenige Art des Trommeins wirksam ist, bei der sich
die Teilchen jeweils an der Innenwand des Behälters entlang bewegen oder bei der die Teilchen sich unter
Rotation bewegen, ohne daß sie gegenseitig oder mit der Wand in Berührung kommen. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird daher Vorsorge getroffen, daß das unter gegenseitige Berührung und Reibung
der Teilchen durchgeführte Trommeln auf ein Mimmum
herabgesetzt wird. Dies erreicht man, indem man das scheinbare Volumenverhältnis des benetzten PoIytetrafluoräthylenpulvers,
das gegebenenfalls Füllstoff enthalten kann, auf das wirksame Fassungsvermögen
des Körpers der Granuliervorrichtung (im folgenden als »Füllverhältnis« bezeichnet) herabsetzt. Zum Agglomerieren
des Polytetrafluoräthylenpulvers, das gegebenenfalls
Füllstoff enthalten kann, wählt man das Füllverhältnis bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
jeweils nicht größer als 0,2, insbesondere nicht großer
als 0,15; bei füllstoffhaltigem Polytetrafluoräthylenpulver
wird ein Füllverhältnis von nicht größer als 0,1 speziell bevorzugt. AusdiesemGrundeist die bei einem
einzigen Verfahrensvorgane verarbeitbare Menge an benetzter Substanz sehr gering, so daß die Anwendung
einer diskontinuierlich arbeitenden Vorrichtung unzweckmäßig und die Anwendung einer kontinuierlich
arbeitenden Vorrichtung zweckmäßig ist.
Bei der Agglomerierung von pulverförmigcm Polytetrafluoräthylenpulver,
das gegebenenfalls Füllstoff <">
enthalten kann, stellt die Trommelgeschwindigkeit
einen wichtigen Faktor bei der Regelung der Teilchengrößeverteilung
und Härte der Teilchen des entstehenden Produkts dar. Falls die Trommelgeschwindigkeit
zu niedrig ist, entstehen viele unerwünschte es große Teilchen, insbesondere Massen mit einer Größe
von über 6000 μ und das auf diese Weise erhaltene
agglomerierte Polytetrafluoräthylenpulver oder füllstoff haUige agglomerierte Polytetrafluoräthylenpulver
kann nicht zu geformten Gegenständen mit großer Dichte verarbeitet werden. Andererseits bewirkt eine
zu große Trommelgeschwindigkeit die Bildung von verhältnismäßig kleinen Teilchen mit einer Größe
von unter 6000 μ und einer sehr engen Teilchengrößcnvcrteilung.
Daher muß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine zur Bildung des gewünschten
Produkts geeignete Trommelgeschwindigkeit wählen. Zur Zeit gibt es noch keine Möglichkeit zur genauen
Messung der Trommelgeschwindigkeit der Teilchen, es ist aber anzunehmen, daß die den Teilchen erteilte
Trommelgeschwindigkeit proportional der Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung der Granuliervorrichtung
ist (die in Form einer Rotationsvibration oder einer Kombination dieser beiden vorliegen kann).
Allgemein kann man annehmen, daß die bei dem erfindungsgemiißen Verfahren angewendete Trommelgeschwindigkeit
im Bereich der sogenannten hohen Geschwindigkeiten liegt.
Da die Agglomerierung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Trommeln unter Geschwindigkeit
ausgeführt wird, soll die Verweilzeit des Pulvers in der Granuliervorrichtung vorzugsweise kurz sein.
Durch lange Verweilzeiten wird die Trommelzeit verlängert und es erfolgt ein Zerbrechen der agglomerierten
Teilchen und das als Produkt erhaltene PoIytetraäthylenpulver, das gegebenenfalls Füllstoff enthalten
kann, besitzt schlechte Fließeigenschaften. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wendet man Verweilzeiten
von 1 bis 120 Sekunden, vorzugsweise 1 bis 60 Sekunden, zum Agglomerieren von Polytetrafluoräthylenpulver
und Verweilzeiten von 1 bis 30 Sekunden zum Agglomei ieren von füllstoffhaltigem Polytetrafluoräthylenpulver
an.
Zur Granulierung eignen sich die bekannten Vorrichtungen mit Trommelwirkung bei verhältnismäßig
hoher Geschwindigkeit, wie V-Mischer, welche ir; Innern mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Flügel
aufweisen, sowie die später beschriebene Platten-Granuliervorrichtung. Der V-Mischer ist jedoch hinsichtlich
der oben beschriebenen Art des Trommelns und der Trommelzeit unzweckmäßig; daher wird bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Granuliervorrichtung verwendet, b3i der das Pulver auf einem
waagerecht rotierenden plattenförmigen Körper getrommelt wird. (Im folgenden wird diese Art als Plattep.-Granuüervorrichtung
bezeichnet.) Bei der Platten-Granuliervorrichtung wird Polytetrafluoräthylenpulver
auf den waagrecht angeordneten platten- oder scheibenförmig, mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden
Körper aufgebracht und zum Agglomerieren getrommelt. Diese Vorrichtungsart wird gegenwärtig unter
dem Namen »Marumerizer« von der Fuji Denk Kogyo Co., Japan, vertrieben und ist allgemein bekannt.
In der Zeichnung ist ein Vertikalschnitt durch eine derartige Scheiben-Granuliervorrichtung vom Typ
»Marumerizer« dargestellt.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung be steht aus einem festen zylindrischen Behälter 1, eine
am Boden des zylindrischen Behälters 1 und um di> Achse 4 rotierenden Scheibe 3 mit vielen Vorsprün
gen 2 auf der Oberfläche, Schneidvorrichtungen 5 au der Achse 4 der obigen Scheibe 3, welche gleichzeiti
mit der Scheibe 3 rotieren (bestehend aus mehrerei Flügeln), einem nicht drehbaren, in dem zylindrische
Behälter 1 befestigten Sieb 6, das die Schneidvorrich
cno χι ο/ζ1:
tungen konzentrisch mit der Scheibe 3 umgibt, einem Gebläse 7, das koaxial unter der Scheibe 3 angebracht
ist und gleichzeitig mit der Scheibe 3 rotiert und einem Lufleinlaß 8. Diejenigen Teile der Vorrichtung, die
mit dem Pulver in Berührung kommen, sind aus rostfreiem Stahl gefertigt. Das mit der organischen
Flüssigkeit benetzte Polytetrafluoräthylenpulver wird durch den Trichter 9 am oberen Teil des zylindrischen
Behälters 1 in die Apparatur eingeführt, zuerst mit den Schneidvorrichtungen 5 geschnitten, durch das Sieb 6
lerausgeschleudert und in Berührung mit der Oberfläche der Scheibe 3 oder mit der Innenwand 10 des
lylindrischen Behälters 1 getrommelt, oder im Zwilchenraum zwischen der Innenwand 10 und dem Sieb 6
getrommelt, während sich die Pulverteilchen miteinander in Berührung befinden. Das auf diese Weise
tgglomerierte Produkt wird aus der an der Seilenwand des zylindrischen Behälters 1 befindlichen, normalerweise
verschlossenen Austragöffnung 11 abgezogen, wobei die Scheibe 3 weiterhin rotiert. Daher kann die
Trommelzeit beliebig geregelt und die Beschickung dies benetzten Matriais und das Abziehen des agglomerierten
Produkts kontinuierlich durchgeführt werden. Die Behandlungstemperatur kann mit einer um
den zylindrischen Behälter 1 angebrachten Bandheiz- »orrichtung 12 geregelt werden.
Das Füllverhältnis des mit der organischen Flüssigkeit benetzten Polytetrafiuoräthylenpulvers, das gegebenenfalls
Füllstoff enthalten kann, in der oben beschriebenen Granuliervorrichtung kann wahlweise
geändert werden, indem man die Menge der zugeführlen
Beschickung und des abgezogenen Produkts legelt. Die Trommelgeschwindigkeit kann wahlweise
geändert werden, indem man die Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe mit einem Getriebe
regelt. Zur Ausführung der Agglomerierung bei dem trfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung der
ebigen Platten-Granuliervorrichtung wendet man vortugsweise
eine Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 3 (des plattenförmigen Körpers) von 8 bis 50 m/sec,
»orzugsweise 16 bis 40 m/see und im Fall von füllstofffcaltigem
Polytetrafluorethylen vorzugsweise von 12 kis 36 m/sec an.
Das Wasser und die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwandte organische Flüssigkeit müssen
nicht unbedingt bis zu einem sehr hohen Reinheitsgrad raffiniert werden; falls aber eines von beiden anorganische
oder organische Verunreinigungen enthält, verbleiben diese in dem erhaltenen Polytetrafluor-Ithylenpulver
und bewirken dabei eine unerwünschte Verfärbung oder eine Verminderung der dielektrischen
Durchschlagspannung des Produkts. Aus diesem Grund ist die Entfernung von Verunreinigungen
zweckmäßig.
Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beispiele weiter erläutert.
Polytetrafluoräthylenpulver mit einem durchschnitt-
»0 liehen Teilchendurchmesser von 35 μ handelsüblicher
Qualität wurde mit verschiedenen anorganischen Flüssigkeiten gemäß Tabelle I in den in dieser Tabelle
angegebenen Mengenverhältnissen vermischt. Das Vermischen erfolgte im Verlauf von etwa 5 Minuten
»5 mit einem herkömmlichen Bandmischer. Das auf diese
Weise erhaltene benetzte Polytctrafluoräthylen wurde dann in dem oben beschriebenen »Marumerizer« behandelt;
dabei betrug der Durchmesser der Scheibe 3 395 mm, der Durchmesser des Siebs 6 250 mm und
»o der Durchmesser der Sieblöcher 2 mm und es waren insgesamt 14 Schneidvorrichtungen auf der Achse in
vier Richtungen angeordnet. Die benetzte Substanz wurde kontinuierlich am Trichter der Vorrichtung
zugeführt und gleichzeitig wuirde das agglomerierte
a5 Produkt kontinuierlich am Pulverausgang abgezogen.
Durch Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe (Umfangsgeschwindigkeit)
wurde die Trommelgeschwindigkeit auf verschiedene Werte eingeregelt. Die »Verweilzeit« bedeutet diejenige
Zeit, die das Pulver in der Granuliervorrichtung verblieb; diese Zeit wurde durch Veränderung des Durchmessers
der Ausgangsöffnung geregelt. Das Füllverhältnis wurde durch Veränderung der Beschickungsmenge und der abgezogenen Produktsmenge geregelt.
Die Temperatur wurde durch Erwärmen der Vorrichtung mit einer um den Hauptkörper der Vorrichtung
angeordneten Bandheizvorrichtung geregelt.
Das aus der Vorrichtung ausgetragene agglomerierte Pulver wurde 20 Stunden bei 1200C getrocknet und auf
seine Eigenschaften untersucht. In der folgenden Tabelle
sind die Ergebnisse sowie die entsprechenden Agglomerierungsbedingungen aufgeführt. Die in der
Tabelle aufgeführten Versuche 1, 2, 3 und 4 wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt
und führten zu Produkten mit ausgezeichneten Eigenschaften.
Die Versuche 5, 6 und 7 stellen Kontrollen dar; bei Versuch 5 entstand ein Produkt mit unvollstandiger
Agglomeration und bei den Versuchen 6 und 7 entstanden Produkte mit einem großen Anteil
an unerwünschten Blöcken mit über 5000 μ Größe.
Agglomerierungs bedingungen |
1 Tetrachlor kohlenstoff |
2 Tetrachlor kohlenstoff |
3 Ven Aceton |
Versuch-Nr. 4 vendete Flüssig P-Xylol |
5 (Vergleich) Jceit Äthanol |
6 (Vergleich) Tetrachlor- kohienst. ff |
7 (Vergleich) Aceton |
Gewichtsverhältnis Flüssigkeit/Polymer Temperatur (° C) Umfangsgeschwindig keit (m/Sek.) Verweilzeit (Sek.) Füllverhältnis |
0,7 20 28 2 0,05 |
0,6 40 24 30 0,1 |
1,0 30 32 10 0,067 |
0,7 20 43 40 0,15 |
0,7 20 54 40 0,1 |
0,8 40 32 90 0,3 |
0,6 30 28 140 0,3 |
Agglomerierungsbedingungen
Versuch-Nr.
. I 5
* I (Vergleich)
6 I 7
(Vergleich) | (Vergleich)
Tetrachlorkohlenstoff
Tetrachlorkohlenstoff
Aceton
p-Xylol
Äthanol
Tetrachlor- |
kohlenstoff |
Aceton
Eigenschaften des agglomerierten Produkts
Teilchengröße (μ) | Beis | 700 | 800 | 600 | 500 | desgl. | desgl. | — | — | — | Ultramizer |
Schüttgewicht (g/cm3). . | 0,55 | 0,7 | 0,6 | 0,55 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||||
Böschungswinkel (°) | 36 | 37 | 38 | 40 | 46 | 48 | 46 | ||||
Zugfestigkeit (kg/mm2) | 2,5 | 2,4 | 2,6 | 2,5 | dcsfl. | desgl. | 2,6 | 2,6 | 2,5 | ||
Dehnbarkeit (%) | 240 | 220 | 250 | 260 | 240 | 250 | 230 | ||||
Eigenschaften des geformten Produkts | |||||||||||
Wasserdampfdurch | 1,0 | 1,0 | |||||||||
lässigkeit | |||||||||||
(g/m2 · 24 Stunden) | nicht mehr | ||||||||||
als 5,0 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | |||||||
Stickstoff adsorption, | 30 | ||||||||||
spezifische Ober | |||||||||||
fläche (m2/g) | 3 2 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | ||||||
Dielektrische Durch | |||||||||||
schlagsspannung | |||||||||||
KV/0,1 mm) . . | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1.0 | ||||||
Bemerkungen | nicht | enthielt Blöcke mit | |||||||||
agglo | einer Größe von über | ||||||||||
meriert | 5000 μ | ||||||||||
pi el II | |||||||||||
Tetrafluoräthylen wurde in Gegenwart von Wasser, das einen Freiradikalreaktioninitiator enthielt, polymerisiert;
das erhaltene Produkt wurde abgetrennt und getrocknet, wobei ein rohes Polytetrafluoräthylenpulver
erhalten wurde. Dieses wurde mit einem Ultramizer (Produkte der Fuji Denki Kogyo Co.,
Japan) von 3 PS, einer Mikron Mill (Produkt der Hosokawa Tekkojo Co., Japan) von 3 PS, einem
Jet-O-Mizer (Produkt der Fluid Energy Processing Equipment Co., USA) und einer Sample Mill (Fuji
Denki Kogyo Co.) von 1 PS vermählen. Die so erhaltenen vermahlenen Pulver wurden jeweils in Proben A,
B, C und D aufgeteilt. Die entsprechenden Mahlbedingungen und die Eigenschaften der Proben sowie diejenigen
eines handelsüblichen Pulvers (Probe E) sind in Tabelle II aufgeführt.
Die obengenannten Mahlvorrichtungen werden im folgenden kurz beschrieben:
Eine Mahlvorrichtung, bei der das Mahlen hauptsächlich durch die Aufprallkraft beim Aufschlagen
eines Hammers erfolgt.
Mikron Mill
Eine Mahlvorrichtung, bei der das Mahlen hauptsächlich durch die Scherwirkung eines mit Flügeln
versehenen Rotors erfolgt.
Jet-O-Mizer
Eine Mahlvorrichtung, bei der das Vermählen durch die Schneidwirkung von Gasdüsen mi* hoher Geschwindigkeit
erfolgt.
Sample Mill
Eine Mahlvorrichtung, bei der das Mahlen durch die Aufschlagkraft eines Hammers, ähnlich wie bei
dem Ultramizer erfolgt, wobei jedoch der Hamn-;r eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweist.
Mahlbedingungen |
Umdrehungs
zahl der Hauptachse (Upm) |
Tabelle | keine | II |
Teilchen
größe μ |
Eigenschaften des Pulvers |
Böschungs
winkel (°) |
Form der
Teilchen |
|
Art der Vorrichtung | 6000 | keine | 15 |
Schütt
gewicht (g/cm») |
47 | nicht f aser- förmig |
|||
Probe | Ultramizer | 5000 | Klassifizierung | 30 | 0,25 | 50 | faserförmig | ||
A | Mikron MiU | — | Zentrifugaltyp | 25 | 0,20 | 48 | nicht faser- fönnig . |
||
B | Jet-O-Mizer | 3000 | Korb-Typ | 500 | 0,25 | 50 | nicht faser förmig nicht faser förmig |
||
C | Sample Mill | — | — | 150 | 0,30 | 47 | |||
D | handelsübliches Polytetrafluor äthylen |
0,35 | |||||||
E | |||||||||
Mit je einem Teil der so erhaltenen Polytetrafluoräthylenpulver
wurden 0,7 Gewichtsteile Toluol in einem Bandmischer vermischt und die erhaltenen Gemische
wurden kontinuierlich in die gleiche Platten-Granuliervorrichtung wie im Beispiel I eingeführt.
Die Temperatur betrug 300C, die Umfangsgeschwindigkeit
der Scheibe 32m/sec und das Füilverhältnis 0,067.
Das agglomerierte Produkt wurde kontinuierlich aus der Granulierungsvorrichtung abgezogen und bei
15O0C getrocknet und vom Lösungsmittel befreit. Alle
Produkte mit Ausnahme der Probe D wiesen ausgezeichnete Fließeigenschaften auf. Diese Eigenschaften
sowie die Eigenschaften des handelsüblichen PoIytetrafluoräthylens
mit einem Schüttgewbht von 0 55 sind in der folgenden Tabelle III aufgeführt.
Probe | Eigenschaften des agglomerierten Produkts | Teilchen | Böschungs | StickstofF- | Eigenschaften des geformten Gegenstandes UIIcvr |
Dielektrische | 7llf* | Dehn | |
Versuch- |
größe
μ |
winkel η |
adsorption, | wasscr- darnpf- |
Durchschlag |
Zug
fest iff keif |
barkeit f%) |
||
Nr. | A | Schütt | spezifische Oberfläche |
durch- | spannung (KV/0,1 mm) |
(kg/mm·) | |||
B |
gewicht
(g/cm3) |
650 | 35 | (ma/g) |
lässigkeit
(g/m3· |
310 | |||
C | 600 | 38 | 3,8 | 24 Std.) | 1,1 | 2,1 | 290 | ||
8 | D | 0,55 | 500 | 36 | 4.0 | 1,8 | 1,0 | 2,6 | 300 |
9 | 0,65 | 520 | 48 | 3.8 | 1,2 | 1,0 | 2,3 | 250 | |
10 | E | 0,60 | 2.1 | 0,9 | 0,5 | 2,5 | |||
11 | *) | 0,40 | 630 | 32 | 4,0 | 270 | |||
(Vergleich) | 500 | 50 | 2,5 | 0,9 | 2,4 | 230 | |||
12 | 0.50 | 1,5 | 1,0 | 0,2 | 2,0 | ||||
13 | 0,55 | 35 | |||||||
(Vergleich) | |||||||||
*) Handelsübliches Polytetrafluoräthylen mit einem Schültgewicht von 0,55
Dasselbe Polytetrafluoräthylenpulver wie im Beispiel
I wurde mit Glaspulver von etwa 8 μ Durchmesser und 50 μ durchschnittlicher Länge im Verhältnis
von jeweils 0,2 und 0,15 Gewichtsteile Glaspulver pro Teil Polytetrafluoräthylenpulver in einem herkömmlichen
Henschel-Mischer vermischt; dabei wurden einheitlich mit Füllstoff vermischte Polytetrafluoräthylenpulver
erhalten, die dann mit verschiedenen, in Tabelle IV aufgeführten organischen Flüssigkeiten
in den dort angegebenen Mengenverhältnissen vermischt und anschließend auf gleiche Weise wie im
Beispiel I agglomeriert wurden.
Das Mischverhältnis des Füllstoffs betrug bei den Versuchen 15 und 19, 0,15 Teile und im übrigen
0,2 Teile. Die Agglomerierungsbedingungen und die
Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind ebenfalls in der Tabelle IV aufgeführt. Die Versuche Nr. 14, IS1
16 und 17 wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt, wobei Produkte mit ausgezeichneten
Eigenschaften erhalten wurden. Die Versuche 18, 19 und 20 stellen Kontrollen dar; die gemäß den Versuchen
18 und 20 erhaltenen Produkte waren unvollständig agglomeriert und das gemäß Versuch 19 erhaltene
Produkt wies einen großen Gehalt an unerwünschten Blöcken von über 5000 μ Größe auf.
Tabelle IV
Agglomerierungsbedingungen
Agglomerierungsbedingungen
14 | 15 | 16 | Versuch-Nr | 18 (Vergleich) |
19 (Vergleich) |
20 (Vergleich) |
|
17 | |||||||
Verwendete | Tetra- | desgl. | Aceton | Tetra- | des si. | desgl. | |
Flüssigkeit | chlor- | Toluol | chlor- | ||||
kohlen- | kohlen- | ||||||
stoff | stoff | ||||||
Gewichtsverhältnis | 0 fi | ||||||
Flüssigkeit/ | 0,6 | 0,7 | 0 5 | 0 7 | 0 6 | u,o 20 |
|
Polymer | 20 | 30 | 40 | 07 | 20 | 20 | |
Temperatur, (0C) .. | 40 | 54 | |||||
Umfangsgeschwin | 20 | 22 | 30 | 54 | 20 | 140 | |
digkeit, (m/Sek.). . | 2 | 15 | 10 | 40 | 30 | 10 | 0,067 |
Verweilzeit, (Sek.) .. | 0,05 | 0,05 | 0,067 | 35 | 0,05 | 0,3 | |
Füllverhältnis | 0,15 | ||||||
I | Teilchengröße, (μ) .. | 15 | 15 | I 678 817 | Versuch-Nr | 16 | IH (Vergleich) |
500 | 500 | 0,4 | nicht | (Vergleich) | 20 (Vergleich) |
! | Schüttgewicht, | 17 | Eigenschaften des agglomerierten Produkts | 47 | agglo | ||||||||
/g/nmal | 14 | 650 | 0,5 | 0,6 | meriert | ||||||||
vBt^ ' ' | 16 | 39 | 40 | 2,6 | |||||||||
Böschungswinkel (°) | 700 | 0,6 | 310 | 0,5 | 0,6 | ||||||||
Zugfestigkeit | 36 | 2,8 | 2,7 | Eigenschaften des geformten Produkts | 48 | 48 | |||||||
ikc/mm2) .. | 0,6 | 300 | 300 | ||||||||||
^ fif^i II·"' / .·..·.. | 37 | 2,7 | 2,7 | 2,6 | |||||||||
Dehnbarkeit (','„) ... | 320 | 320 | 300 | ||||||||||
Wasserdampfdurch | 2,6 | ||||||||||||
lässigkeit | 300 | ||||||||||||
(g/ni2-24Std.)... | |||||||||||||
Dielektrische Durch | |||||||||||||
schlagsspannung, | — | ||||||||||||
(KV/0,1 mm) | |||||||||||||
Bemerkungen | enthält | unvoll | |||||||||||
Blöcke | ständige | ||||||||||||
von über | Agglomeri | ||||||||||||
50(X) (i | rung | ||||||||||||
Verglcichsvcrsuch 1
Bei diesem Versuch wurde ein V-Mischer mit einem Fassungsvermögen von etwa 50 1 verwendet, dessen
Außenwand mit einem Mantel versehen war und der einer, gleichlaufend mit der Rotationsachse der Mischvorrichtung
drehbaren Innenrührer sowie eine Evakuierungsleitung aufwies. Mit dieser Vorrichtung läßt
j,ich die Temperatur durch kontinuierliche Dampfzufuhr in den Mantel regeln, ohne daß die Drehbewegung
unterbrochen werden müßte; der Mischbehälter und der Innenrührer können gleichzeitig mit
verschiedenen Geschwindigkeiten in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung rotieren. Die Vakuumleitung
ist so angeordnet, daß die Entfernung von Luft selbst bei rotierender Mischvorrichtung fortgesetzt
werden kann. Der Innenrührcr besitzt eine Struktur, bei der vier lange Vierkantstäbc (eine Seite
beträgt etwa 5 mm) auf der Achse parallel mit und um die Achse in etwa 8 cm Entfernung mit jeweils 2 Streben
angebracht sind sowie weitere zusätzliche acht kurze Vierkantstäbe, die jeweils mit einer Strebe
parallel zur Achse in einer Entfernung von etwa 8 cm befestigt .sind. Alle Teile der Vorrichtung, die mit dem
Pulver in Berührung kommen, sind aus rostfreiem Stahl gefertigt.
Die Agglomcrierung wurde unter Verwendung des
oben beschriebenen, mit Rührer versehenen V-Mischers vorgenommen.
Es wurde das gleiche Polytctrafluoräthylcnpulver ■wie im Beispiel I verwendet.
Es wurde folgendes Verfahren ausgeführt: 10 kg des als Ausgangsmaterial verwendeten Polytetrafluoräthylenpulvers
wurden in die Mischvorrichtung eingebracht und nach Zugabe von 5 kg Tetrachlorkohlenstoff
wurde die Mischvorrichtung luftdicht verschlossen. (Das lüllvcrhältnis betrug etwa 0,4). In den
Mantel wurde so viel Dampf eingeleitet, daß die Temperatur 60 C betrug und dann wurde der Hauptkörper
des Mischers mit einer Geschwindigkeit von 28 Upm und der Innenrührer mit einer Geschwindigkeit
von 800 Upm 5 Minuten lang in jeweils glcichlaufende
Umdrehung versetzt. Das Netzmittel wurde über die Vakuumleitung zurückgewonnen und die
Temperatur wurde herabgesetzt, indem Wasser durch den Mantel durchgeleitet wurde. Das auf diese Wcse
erhaltene agglomerierte Pulver wurde ausgetragen und 24 Stunden bei 60 bis 70 C getrocknet. Dieses
Pulver wurde als Probe B und das Produkt der Versuchs-Nr. 1 gemäß Beispiel I als Probe A bezeichnet:
die Eigenschaften dieser Produkte sind in der folgenden
Tabelle V zusammengestellt.
Teilchengröße, μ
Gehilt an Teilchen mit einer
Größe von über 4760 μ, "„
Schültgcwicht, g/cm3
Größe von über 4760 μ, "„
Schültgcwicht, g/cm3
Böschungswinkel,
Zugfestigkeit, kg/mm-
Dehnbarkeit, ",',
Wasserdampf durchlässigkeit
g/m- ■ 24 Stunden
g/m- ■ 24 Stunden
Dielektrische Durchschlagspannung, KV/0,1 mm
l'rcihc Λ
700
('mbe f)
1500
0 | 10 |
0,55 | 0.55 |
36 | 43 |
2,5 | 2,1 |
240 | 200 |
unter | über |
5.0 | 5.0 |
Wic sich aus Tabelle V ergibt, sind die physikalischen Eigenschaften des Pulvers gemäß Probe B allgemein
schlechter als die physikalischen Eigenschaften des Pulvers der Probe A. Insbesondere im Hinblick
auf den großen Gehalt von 10% an Teilchen mit einer Größe von über 4760 μ ergibt sich, daß die Probe B
eine große Teilchengrößenverteilung aufweist und daher eine geringere Zugfestigkeit und Dehnbarkeit
als die Probe A besitzt; außerdem ist die Wasserdampfdurchlässigkeit
bei der Probe B nicht zufriedenstellend.
Verglcichsvcrsuch 2
Unter Verwendung des im Verglcichsversuch 1 beschriebenen V-Mischcrs wurde das gemäß Beispiel III
verwendete Polytetrafluoräthylenpulver mit einem
Gehalt von 0,2 Gewichtsprozent Glaspulver pro Teil Polytetrafluorethylen als FüllstolT gemäß dem im Verfleichsversuch
1 beschriebenen Verfahren agglomeriert. Das erhaltene Pulver wurde als Probe D und das
gemäß Versuch Nr. 14 im Beispiel Hf erhaltene Pulver als Probe C bezeichnet; die Eigenschaften dieser Proben
sind in der folgenden Tabelle Vl zusammengestellt.
Wie sich aus Tabelle VI ergibt, besitzt die unter Verwendung des V-Mischers hergestellte Probe D schlechtere
physikalische Eigenschaften im Vergleich zu der erfindungsgemäß hergestellten Probe C, da sich das
Polytetrailuoräthylenpulver vom Füllstoff getrennt hatte. Hieraus ergibt sich, daß ein V-Mischer zur
Agglomerierung von füllstoff haltigem Poly tetrad uoräthylenpulver
nicht geeignet ist und man zweckmäßiucrweise
die Agglomericrung mit einem rotierenden
scheibenförmigen Körper ausführt.
/Vl
Tabelle VI | Probe C | Probe D |
700 0 0,6 37 gut 2,6 300 |
1500 ;o 0,55 45 schlecht 2,1 200 |
|
Teilchengröße, μ Gehalt an Teilchen mit einer Größe über 4760 μ, ",', Schüttgewicht, g/cm3 10 Böschungswinkel,°τ Aussehen der Folie*) Zugfestigkeit kg/mm2 Debnbarkeit, % |
||
*) Formt man eine Folie von I bis 2 mm Stärke durch Pressen in der Hitze, so weist die Folie, falls sich das Glaspulver
und das Polytetrafluorülhylenpulver getrennt haben, weiUe Hecken auf. Die Bezeichnung »gtit^ heci.ir»!. .i::ß derartige
Flecken nicht vorhanden waren und die He/cichniing
»5chlechl'<bedeu!el, daß derartige Flecken auftraten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von asßlomericr- ηβπυ -^ niedrjgcm Schüugewicht bevorzugt. AlI-tem
Polytetranuoräthylenpulver mit guten tulver- ι j jedoch bei der Herstellung von Produkten
fließeigenschaften, mit Teilchendurchrnesser im gem porm m Pu|ver m,t größerem Schutt-Bereich
von 100 bis 5000μ und einem Boschungs- «rs ^ ^^ k,ejnercn Metallform formbar,
winkel von nicht mehr als 45', durch Trommeln ge>
beispielsweise dieselben säulenförmigen einer benetzten Masse aus einem Gewichtsteil a aus ejnem puIver m\i einem jchfittgewieot
Polytetrafluoräthylenpulver mit einer Teilchen- λ· η ^ ^ Q>5 he]% so läßl sich das letztgenannte
größe von nicht mehr als 300 μ und 0,1 bis 1,5 ue- ρ , :"mjt einer metallischen Form herstellen, deren
wichtsteilen einer organischen Flüssigkeit mit ru ^ ^ mmg dcr für das erstgenannte Pulver
einem Siedepunkt zwischen 0 und 200 C bei einer π ^^ belrägt Das einheitliche Vermischen
Temperatur zwischen 0 und 150 C, d ad u rc η nc _b jst ebenfal|s wichtig, da durch uneingekennzeichnet,
daß man die Trommel- »5 -°n λ Vertejiu„g der Füllstoffe Produkte mit unbehandlung
in einer Granuliervorr.chtung, die neu Qualjtät entstehen.
einen als Scheibe ausgebildeten Körper enthalt, e"p. /kannten Polytetrafluoräthylenpulver mit ver-
der horizontal mit einer Umfangsgeschwindigkeit ^^ Hicßeigenscharien unJ s^üern
von 8 bis 50m/sec mtiert, hei einem I-ullverhaltni* ^ ^:lliiUlte%viciuEntsprechen zwar den an diese F.igen-
VOIi nicht mehr als D,2 vornimmt. ao ■ ~ Gestellten Anforderungen: sie bestehen aber
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sciuiil "^n und Mlld dahcr njc|n einheitlich
zeichnet, daß man die Trommelbehandlunc bei a.is u ^^ Ü!?cnd :,dhfisionsfähig. Daher
einem Füllverhälinis von nicht mehr als 0.1:>m üer »|i» ^ ^ ^ produktc mlI vielen inneren Hohl-
Granuliervorrichtung vornimmt. ^,'„,,„ Fin inderes bekanntes Polytctralluoräthylen-
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden a5 raumtη.. r ß ^.^^ cr Amei| ;jn fasCrförmjgen
Ansprüche, dadurch gekcnnzeidinct. daß man pu c , '·,;.,; und dcsS,n Teilchengröße 50 μ, einen
Polytetranuoräthylenpulver mit einem Durch- · -"<■ 5 hjs 12 uml einen anisoi.ropcn lixpan-
messcr von nicht mehr als 200 μ und eine organische ' f , , Von"lK' bis 1.28 aufweist, besitzt aui
l-liissigkeit mit einem Siedepunkt von V) bis "^j^ fcincn u'nd f^.erförmigcn Teilchen schlechte
150 C einsetzt. 3° f/Iicßci„cnsc|iaften und ein niedriges Schüttgewicht
unter 0.3, so daß die Fließeigenschaften nicht den ge-
wünschten Anforderungen entsprechen.
Ferner ist es bekannt, /ur Herstellung von PoIy-
35 tctrafluoräthylenpulvcr eine benetzte Masse aus Poly-
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- 1967-04-21 GB GB08557/67A patent/GB1178923A/en not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |