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DE1679817C3 - Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Polytetrafhiöräthylenpulver - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Polytetrafhiöräthylenpulver

Info

Publication number
DE1679817C3
DE1679817C3 DE1679817A DED0052870A DE1679817C3 DE 1679817 C3 DE1679817 C3 DE 1679817C3 DE 1679817 A DE1679817 A DE 1679817A DE D0052870 A DED0052870 A DE D0052870A DE 1679817 C3 DE1679817 C3 DE 1679817C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
powder
polytetrafluoroethylene
polytetrafluoroethylene powder
particles
filler
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
Application number
DE1679817A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1679817A1 (de
DE1679817B2 (de
Inventor
Shun Koizumi
Yutaka Takarazuka Hyogo Kometani
Takeaki Nakajima
Chuzo Osaka Okuno
Takeshi Suzuki
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Kogyo Co 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 Daikin Kogyo Co Ltd filed Critical Daikin Kogyo Co Ltd
Publication of DE1679817A1 publication Critical patent/DE1679817A1/de
Publication of DE1679817B2 publication Critical patent/DE1679817B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1679817C3 publication Critical patent/DE1679817C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • 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
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • 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
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/08Making granules by agglomerating smaller particles
    • 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
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene

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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
(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.
Beispiel I
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.
Tabelle I
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)
Verwendete Flüssigkeit
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.
Tabelle III
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
Beispiel III
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
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.
Tabelle V
Teilchengröße, μ
Gehilt an Teilchen mit einer
Größe von über 4760 μ, "„
Schültgcwicht, g/cm3
Böschungswinkel,
Zugfestigkeit, kg/mm-
Dehnbarkeit, ",',
Wasserdampf durchlässigkeit
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 inneren Hohlräumen entstehen, so daß man keine Pr0. dukte mit großer Dichte herstellen kann. Das groQc Patentansprüche: Schüttsewicht ist nicht immer anwendbar Falls man nämlich dünne Gegenstände herstellen will, wird ein
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 Vertejiug der Füllstoffe Produkte mit unbehandlung in einer Granuliervorr.chtung, die neu Qualjt 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/Iicßcicnsc|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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